II Elimistön rakenne ja toiminta Solun toiminta II Elimistön rakenne ja toiminta

5. Veri ja verenkierto 1. Avainsanat 2. Verenkierron tehtävät 3. Veressä on verisoluja ja veriplasmaa 4. Verisuonisto rakentuu valtimoista, hiussuonista ja laskimoista 5. Sydämen rakenne 6. Sydämen toiminta 7. Tehtävät 8. Kuvat

Avainsanat: Homeostasia Veriplasma Punasolut Valkosolut Verihiutaleet Hiussuonet Laskimot Valtimot Sepelvaltimot Sydän Syke Systole Diastole Verenpaine Ateroskleroosi

Verenkierron tehtävät Homeostasian ylläpito Ravinnon ja hapen kuljetus eri puolille kehoa Hormonien siirto Kuona-aineiden poisto Lämmönsäätely Tautien torjunta Kuva kirjan sivulta 72

Veressä on verisoluja ja veriplasmaa Koostumus: Verineste eli veriplasma 55 % Yli 90 % vettä valkuaisaineet Verisolut 45 % Punasolut eli erytrosyytit (O2 ja CO2 kuljetus) Valkosolut eli leukosyytit (”terveyspoliisit”) Verihiutaleet eli trombosyytit (veren hyytyminen) Kuva kirjan sivulta 72

Verisuonisto rakentuu valtimoista, hiussuonista ja laskimoista Verisuonityypit: Valtimot Verenpaine Paksut ja kimmoisat seinämät Keuhko- ja napavaltimoissa kulkee hapetonta verta (poikkeus!) Hiussuonet Ohuita valtimoita ja laskimoita Seinämä yhden solukerroksen paksuinen Laskimot Ei verenpainetta Ohuet seinämät Läpät

Sydämen rakenne Kuva kirjan sivulta 72

Sydämen toiminta Sydänlihaskudos on tahdosta riippumaton Sinussolmuke: määrää supistumisen tahdin Impulssit kulkevat johtoratoja pitkin Eteis-kammiosolmuke: johtaa impulssin kammioihin Syke: Supistumisvaihe (systole) Veltostumisvaihe (diastole) Verenpaine: Systolinen verenpaine (yläpaine) Diastolinen verenpaine (alapaine) Sydän- ja verisuonitaudit: Ateroskleroosi Sydäninfarkti Kuva kirjan sivulta 72

Tehtävät Verenkierto Iso ja pieni Syke Verenluovutus Laboratoriokokeet Sairaudet Nesteet YO S-04 YO K-03

1. Verenkierto Ihmisellä on kaksinkertainen täydellinen verenkierto, jossa veri kiertää ensin hapettumassa keuhkoissa (pieni verenkierto eli keuhkoverenkierto) ja sen jälkeen muualla ruumiissa (iso verenkierto). Täydellisessä verenkierrossa hapettunut ja vähähappinen veri eivät sekoitu sydämessä. Kerro ison verenkierron vaiheet. Aloita vasemmasta kammiosta ja päätä kierto oikeaan eteiseen. Kerro pienen verenkierron vaiheet. Aloita oikeasta eteisestä ja päätä vasempaan eteiseen.

2. Iso ja Pieni Mitä tehtäviä on isolla verenkierrolla? pienellä verenkierrolla?

3. Syke Mikä on syke? Mittaa oma leposykkeesi. Sykkeen voi mitata tunnustelemalla valtimoa kaulalta tai ranteesta. Sydämen sykkeen (lyöntiä minuutissa) saat laskemalla lyönnit 15 sekunnin ajalta ja kertomalla sen neljällä. Sykkeen mittaamiseen voi käyttää myös sykemittaria, jolloin sydämen sykettä seurataan kellomaisesta vastaanottimesta.

3. Syke c) Selvitä sinun ikäisesi keskimääräinen maksimisyke. Entä millainen maksimisykkeesi tulee olemaan 10, 20 ja 40 vuoden kuluttua? Sydämen maksimisyke pienenee iän mukana. Maksimi sykkeellä tarkoitetaan sydämen lyöntitiheyttä eli sykettä (lyöntejä minuutissa) tilanteessa, jolloin syke ei enää nouse, vaikka rasitus lisääntyisi. Jokaista ikävuotta kohden maksimisyke laskeekeskimäärin yhden lyönnin. Ikään suhteutetun maksimisykkeen voit arvioida itsellesi seuraavan kaavan mukaan: Maksimisyke = 205 – 1/2 × ikä. d) Mitkä tekijät vaikuttavat sykkeeseen? e) Paljonko verta siirtyy kammioistasi enimmillään minuutissa (= sydämen minuuttitilavuus)? Kammioista poistuu supistumisvaiheen aikana sekä aorttaan että keuhkovaltimorunkoon yhteensä noin 70 ml verta (= sydämen iskutilavuus).

4. Verenluovutus Vuosittain noin 50 000 suomalaista saa hoitoa verivalmisteilla. Luovutetun veren on oltava turvallista potilaalle. Toisaalta verenluovutuksesta ei saa olla haittaa verenluovuttajalle itselleen. Kun luovuttaa verta, auttaa vakavasti sairasta ihmistä. Luovutettu veri voi pelastaa lähimmäisen hengen. Tietoa verenluovutuksesta löydät esimerkiksi Suomen Punaisen Ristin sivuilta www.veripalvelu.fi. Minkä ikäiset saavat luovuttaa verta? Mitä asioita verenluovuttajalta tutkitaan? Mihin luovutusverta käytetään? Mitä veren osia käytetään sairaaloissa?

5. Laboratoriokokeet Mikä henkilöitä A, B ja C vaivaa seuraavien laboratorio- ja lääkäritutkimusten perusteella? Henkilö A: Veren B-Hb 100 g/l. Viitearvot Miehet: 134–167 g/l, Naiset: 117–155 g/l Henkilö B: Paastoplasman glukoosi (fP-Gluk) on 7.0 mmol/l (millimoolia litrassa), kun viitearvot ovat 4,0–6,1 mmol/l Henkilö C: Verenpainemittauksen arvot 170/80 mmHg.

6. Sairaudet Selvitä eri tietolähteitä käyttäen I mitkä ovat sairauksien biologiset (solu-, kudos- tai elimistötason) syyt, II mihin oireisiin tai tutkimustuloksiin sairauden määrittäminen perustuu, III mitkä ovat sairauden syyt, IV miten sairautta voidaan hoitaa. korkea kokonaiskolesterolitaso verenpainetauti valtimotauti eli valtimonkovettumatauti eli ateroskleroosi rasitusrintakipu sydäninfarkti suonikohjut

7. Nesteet Miten veri, imu- ja kudosneste liittyvät toisiinsa?

8. YO S-04 Millainen on ihmisen veren normaali koostumus? Mitä ovat anemia, leukemia ja hemofilia ja mitä seurauksia niistä on?

9. YO K-03 Verenkierto liittyy moniin elintoimintoihimme. Miten kytkeytyvät toisiinsa verenkierto ja ruoansulatus verenkierto ja hengitys?

Kuvat Napsauta kuva suuremmaksi!

VASTAUS 1: Verenkierto Ihmisellä on kaksinkertainen täydellinen verenkierto, jossa veri kiertää ensin hapettumassa keuhkoissa (pieni verenkierto eli keuhkoverenkierto) ja sen jälkeen muualla ruumiissa (iso verenkierto). Täydellisessä verenkierrossa hapettunut ja vähähappinen veri eivät sekoitu sydämessä. a) Keuhkoista (pienestä verenkierrosta) tullut happipitoinen helakanpunainen veri virtaa sydänlihaksen supistuessa vasemmasta kammiosta aorttaan. Aortta haarautuu eri puolille kehoa pienemmiksi valtimoiksi ja viimein valtimohiussuoniksi Hiussuonista punasolujen hemoglobiiniin sitoutunut happi siirtyy diffuusion avulla kudosnesteeseen ja sieltä solujen mitokondrioihin. Soluhengityksessä muodostunut hiilidioksidi siirtyy diffuusion avulla kudosnesteeseen ja sieltä laskimohiussuoniin (pääosa veriplasmaan). Hiilidioksidipitoinen tummanpunainen veri virtaa laskimohiussuonista suurempiin laskimoihin. Laskimoläppien ja verisuonia ympäröivien sileiden lihasten työstämän veri virtaa viimein (yläonttolaskimoa pitkin) sydämeen oikeaan eteiseen. Oikeasta eteisestä veri kulkee pientä verenkiertoa pitkin oikeaan kammioon ja sieltä keuhkovaltimoon ja keuhkoihin. Sydämen läpät määräävät veren kulkusuunnan sydämessä. 34

VASTAUS 1: Verenkierto b) Hiilidioksidipitoinen tummanpunainen veri palaa yläonttolaskimosta sydämen oikeaan eteiseen. Oikeasta eteisestä veri kulkee sydänlihaksen supistuessa oikeaan kammioon ja sieltä keuhkovaltimoon ja keuhkoihin. Sydämen läpät määräävät veren kulkusuuntaa. Keuhkoissa kaasujen vaihto keuhkorakkuloiden hiussuonissa. Hiilidioksidia siirtyy diffuusion avulla keuhkorakkuloihin ja edelleen uloshengityksessä pois elimistöstä. Happea siirtyy sisään hengittäessä keuhkorakkuloihin ja sieltä diffuusion avulla kudosnesteen kautta hiussuoniin. Keuhkoista keuhkolaskimoa pitkin tullut happipitoinen helakanpunainen veri virtaa sydämen vasempaan eteiseen (ja vasempaan kammioon ja aorttaan) 35

VASTAUS 2: Iso ja pieni Veren kaasujen vaihto kudosten solujen ja veren välillä. Helakanpunainen valtimoveri tuo punasolujen hemoglobiinissa soluhengitykseen vaadittavaa happea mitokondrioille. Tummanpunainen laskimoveri kuljettaa soluhengityksen kuona-aineen eli hiilidioksidin keuhkojen kautta ulos kehosta. Veren kaasujen vaihto ilman ja veren välillä. Keuhkoihin tuleva tummanpunainen hiilidioksidipitoinen veri hapetetaan helakanpunaiseksi. Happi sitoutuu punasolujen hemoglobiiniin. 36

VASTAUS 3: Syke a) Sydämen lyöntitiheys eli syketaajuus. Aikuisella lepotilassa yleensä noin 6080. b) Sykkeen voi mitata tunnustelemalla valtimoa kaulalta tai ranteesta. Sydämen sykkeen (lyöntiä minuutissa) saat laskemalla lyönnit 15 sekunnin ajalta ja kertomalla sen neljällä. Sykkeen mittaamiseen voi käyttää myös sykemittaria, jolloin sydämen sykettä seurataan kellomaisesta vastaanottimesta. 37

VASTAUS 3: Syke c) Sydämen maksimisyke pienenee iän mukana. Maksimisykkeellä tarkoitetaan sydämen lyöntitiheyttä eli sykettä (lyöntejä minuutissa) tilanteessa, jolloin syke ei enää nouse, vaikka rasitus lisääntyisi. Jokaista ikävuotta kohden maksimisyke laskee keskimäärin yhden lyönnin.Ikään suhteutetun maksimisykkeen voit arvioida itsellesi seuraavan kaavan mukaan: Maksimisyke = 205 - 1/2 x ikä. d) ikä, henkinen ja fyysinen rasitus e) Sinun maksimisyke x 70ml 38

VASTAUS 4: Verenluovutus Luovuttajan tulee olla 18–65-vuotias. Kyselyllä teveydentila ja elämäntavat. Hemoglobiini mitataan. Luovutusveren eri komponentit käytetään eri tarkoituksiin. Punasoluja annetaan mm. leikkauspotilaille, verihiutaleita mm. syöpäpotilaille. Yli puolet verestä on plasmaa. Plasman eri ainesosista tehtyjä lääkkeitä tarvitaan esimerkiksi leikkausten ja suurten verenvuotojen yhteydessä. Immunoglobuliinivalmisteita tarvitsevat muun muassa vasta-ainepuutostilasta kärsivät potilaat. Esimerkiksi verenvuototautia sairastavat joutuvat korvaamaan puuttuvan hyytymistekijän laskimoon annettavalla hyytymistekijävalmisteella. Albumiinivalmisteella voidaan hoitaa muun muassa sokki- ja palovammapotilaita. ks. c-kohta. 39

VASTAUS 5: Laboratoriokokeet Henkilö A:lla on anemia eli veren hemoglobiini-määrä on liian alhainen. Henkilö B veren glukoosipitoisuus on liian korkea. Yleensä käytetään yön yli paaston jälkeen mitattua glukoosiarvoa. Sen avulla tutkitaan, sairastaako joku diabetesta. Jos paastoarvo (fP-Gluk) on 7,0 mmol/l tai suurempi, kyseessä on diabetes. Jos paastoarvo on 6,1–6,9 mmol/l, käytetään nimitystä "heikentynyt paastosokeri". Tämä merkitsee yleensä sitä, että varsinainen diabetes puhkeaa lähivuosina. Lisää tietoa diabeteksesta löytyy esim. www.diabetes.fi ja fi.wikipedia.org/wiki/Diabetes Henkilö C. Verenpaine on normaali, kun se on alle 130/85 mmHg (millimetriä elohopeaa). Verenpainetaso on tyydyttävä välillä 130–139/85–89 ja koholla, kun paine on 140/90 tai enemmän. Isompi luku on systolinen eli yläpaine, joka ilmoittaa valtimon sisällä olevan paineen sydämen supistuksen aikana. Pienempi luku on diastolinen eli alapaine. Se ilmoittaa paineen sydämen lepovaiheen aikana. 40

VASTAUS 6: Sairaudet Internetissä on lukuisia hyviä lähteitä, kuten wikipedia ja www.terveyskirjasto.fi 41

VASTAUS 7: Nesteet Valtimohiussuonissa veriplasmasta tihkuu verenpaineen vaikutuksesta kudosnestettä kudokseen. Kudosnesteessä soluille siirtyy verestä happea ja ravintoaineita. Suurin osa kudosnesteestä palaa takaisin verenkiertoon laskimohiussuonien kautta. Osa kudosnesteestä siirtyy imunesteeksi imusuonistoon 42

VASTAUS 8: YO S-04 a) Verestä on noin 55 % plasmaa ja noin 45 % verisoluja. Verta ihmisessä on noin 5 l verisolut: punasoluja, valkosoluja ja verihiutaleita. Määrällisesti eniten on punasoluja ja vähiten valkosoluja. Valkosolut jaotellaan imu- ja syöjäsoluiksi. plasman koostumus suurin osa on vettä ravintoaineita, kuten glukoosia, aminohappoja, rasvoja ja kivennäisaineita Kuona-aineita kuten hiilidioksidia ja ureaa hormoneja plasmaproteiineja (fibrinogeeni, albumiinit, globuliinit, lipoproteiinit ym.). Plasman koostumus vastaa väkevyydeltään 0,9 prosenttista suolaliuosta. 43

VASTAUS 8: YO S-04 b) Anemiassa veren punasolujen määrä on normaalia alhaisempi tai niissä on keskimääräistä vähemmän hemoglobiinia. Anemian seurauksena on alentunut hapenkuljetuskyky. Leukemia on verisyöpä, jolloin valkosolut tai niiden esiasteet lisääntyvät niin runsaasti, että ne syrjäyttävät muiden verisolujen tuotantoa. Leukemia johtaa hoitamattomana kuolemaan. Hemofilia on perinnöllinen verenvuototauti, jota sairastaa noin 300 suomalaista. Hemofilia johtuu perinnöllisestä muutoksesta hyytymistekijöissä. Hyytymistekijöiden geenit sijaitsevat X-kromosomissa. Hemofilian seurauksena verenvuoto ei lopu haavasta, koska veren hyytyminen häiriintyy. 44

VASTAUS 9: YO K-03 a) Ravintoaineiden kuljetus tapahtuu ruuansulatuskanavasta kudoksiin verenkierron välityksellä. Ensin ruuansulatuskanavassa suurimolekyyliset energiaravintoaineet (hiilihydraatit, proteiinit, lipidit) pilkkoutuvat ruuansulatusentsyymien vaikutuksesta pienimolekyylisiksi, imeytymiskelpoisiksi aineiksi. Ravintoaineiden imeytyminen verenkiertoon tapahtuu ohutsuolessa (triglyseridit imeytyvät imusuoniin). Verenkierto kuljettaa veriplasmassa olevat ravintoaineet kudoksiin rakennusaineiksi ja energianlähteeksi. 45

VASTAUS 9: YO K-03 b) Soluhengityksessä tarvittavan hapen ja siinä syntyvän hiilidioksidin kuljetus ja vaihto keuhkoissa. Happea saadaan sisäänhengityksessä: happipitoista ilmaa tulee hengitysteitä (nenä-/suuontelo → henkitorvi → keuhkoputki) myöten keuhkorakkuloihin. Keuhkorakkuloista happi siirtyy hiussuoniin ja sitoutuu hiussuonien veren punasolujen hemoglobiiniin. Hapekas veri kulkeutuu keuhkolaskimoa pitkin sydämeen ja sieltä valtimoita pitkin kudoksiin (vasen eteinen → vasen kammio → aortta → pienemmät valtimot → hiussuonet). Kudoksissa soluhengityksessä syntynyt hiilidioksidi kulkeutuu sydämeen ja sieltä keuhkoihin (oikea eteinen → oikea kammio → keuhkovaltimo) keuhkojen hiussuoniin ja niistä keuhkorakkuloihin ja lopulta uloshengityksessä pois kehosta. 46