I. 9 / A szív – több mint egy technikailag zseniálisan megtervezett szivattyú

 Tudtad-e, hogy az emberi szív naponta 100 000-szer ver, tehát 70 év alatt 2,5 milliárdszor? Ezalatt megtölthetne vérrel egy felhőkarcolót. A vér az artériák, vénák és hajszálerek 2 500 km hosszú, sűrűn szétágazó hálózatában – ez megfelel a Párizs–Moszkva távolságnak – áramlik a testünkön keresztül.

A szívnek az a feladata, hogy megfelelően ellássa vérrel az összes működő szervet. Ehhez szállítóteljesítményét az aktuális vérigénynek megfelelően kell változtatnia. Ha nő a vérigény, a szívverési térfogat és a szívfrekvencia (pulzus) növelésével reagál. A szívverési térfogat definíció szerint az egy kamra által szívverésenként kilökött vértérfogat (felnőtteknél ez nyugalmi állapotban kb. 70 cm3). Így percenként 70 szívverés esetén a naponta szállított vérmennyiség 7 000 liter. Ez 40 teletöltött fürdőkádnak felel meg.

Szívünk egy karbantartást nem igénylő szivattyú, amely (általában) pótalkatrészek nélkül egy egész életen át működik. A szív a véráramlás központi keringető szivattyúja. Változó terhelés esetén a vérkeringésnek a szív működésével szemben támasztott követelményei nagy alkalmazkodóképességet feltételeznek. Például nehéz fizikai munka esetén az egy szívkamra által percenként továbbított vértérfogat 5 literről csaknem 30 literre nőhet. A percenként szállított vérmennyiségre van egy speciális szakkifejezés – ez a szív-perctérfogat. Ezt általában liter per percben adják meg. A bal és a jobb szívfél ugyanazt a vérmennyiséget szállítja. Ha nem így lenne, az egyik vérkörben gyorsan torlódás keletkezne, míg a másik vérhiányban szenvedne.

A szív teljesítménye kb. 1 Nm/s ¹. A technikai erőgépeket az ún. teljesítménysúllyal jellemzik. Ez az érték azt fejezi ki, mennyi súly szükséges egységnyi teljesítmény (pl. 1 kW) kifejtéséhez. A szív súlya 0,3 kg, teljesítménysúlya tehát 300 g/(1 W) = 300 g/W = 300 kg/kW. A technikai motoroknál ez az érték jóval kisebb, vagyis a technikai gépeknek kisebb tömegre van szükségük ugyanakkora teljesítmény kifejtéséhez:

Testi munka közben a szív teljesítménye jelentősen növekedhet, és teljesítménysúlya megközelítheti a technikai szivattyúkét.

A szív izmos, üreges szerv, és egy kötőszöveteket tartalmazó térben helyezkedik el a gerincoszlop és a mellcsont között.

Teljesen beburkolja a szívburok, amely a mellhártyaüregek, a rekeszizom és a nagy vérerek között feszül. A szív mérete normális esetben az összeszorított ököl másfélszeresének felel meg. Egy edzett szív persze ennél lényegesen nagyobb lehet. A szív normális súlya 300 és 350 gramm között van; ez a test súlyának kb. 0,5 százaléka. Alakja egy lekerekített kúphoz hasonlít, amelynek alapfelületét szívalapnak (bázis) nevezik. A szív válaszfala a szívet egy a tüdő vérkeringését szolgáló jobb, és egy a test vérkeringését szolgáló bal félre osztja. A jobb szív fogadja az egész testből érkező, oxigénben szegény (vénás) vért, és továbbítja a tüdő felé. Itt ismét feldúsul oxigénnel, majd visszajut a bal szívfélbe. Innen a vér eljut a test különböző szerveihez. Az erek elnevezése (artériák, ill. vénák) nem a vér minőségére utal, hanem az áramlás irányára. A vénák a vért a szívhez vezetik, az artériák pedig elvezetik a szívtől. A nagy testi vérkörben az artériák oxigéndús, a vénák pedig oxigénszegény vért szállítanak. A kis tüdővérkörben pont fordítva van. Bár a szív tele van vérrel, saját erekre is szüksége van. A szívkoszorúerek (coronáriák) beborítják a szív felszínét, szétágaznak, és behatolnak a mélybe. A vénák ismét összegyűjtik a szív hajszálereinek vérét, és a koszorúvénákon keresztül visszavezetik. Ez a vérkör a legrövidebb az emberi szervezetben.

Kívülről szemlélve a szív elülső falát lényegében a jobb kamra alkotja. Jobbról csatlakozik hozzá a jobb pitvar, melybe a felső és alsó üresvéna (vena cava superior és vena cava inferior; lat. vena = ér, lat. cava = üreg) torkollik. A bal kamrából kiinduló testi verőér (aorta) jobbra fölfelé halad, majd egy ívben (aortaív) fölülről megkerülve a jobb kamrából kiinduló tüdőartériát (a. pulmonalis = truncus pulmonalis), a szív mögött lefelé kanyarodik.

A szív szivattyú-hatása a szívkamra (ventriculus; lat. ventriculus = kis gyomor; szívkamra) elernyedésének (diasztolé; gör. diasztolé = kitágulás) és összehúzódásának (szisztolé; gör. szisztolé = összehúzódás) ritmikus váltakozásán alapszik. A diasztolés fázisban a kamrák megtelnek vérrel, a szisztolés fázisban pedig kilökik a vért a csatalakozó nagy artériákba.

A vér visszaáramlását a szívbillentyűk szelephatása akadályozza meg. A négy szívbillentyű kötőszöveti rostgyűrűkben van rögzítve, és közelítőleg egy síkban, a szelepsíkban helyezkednek el. Ha a szív percenként 70-szer ver, és minden alkalommal 70 cm3 vért lök ki a testi vérkörbe, akkor ebből az 5 literes (70 x 70 = 4 900 cm3) szív-perctérfogatból kiszámítható a testben keringő teljes vérmennyiség. Testi munka közben az izmoknak intenzívebb vérellátásra van szükségük. Ilyenkor nő a szállított vérmennyiség és a vérnyomás. A szív-perctérfogat akár 25 liter/perc értékre is felmehet; vagyis a szív a normális vérmennyiséget percenként ötször keringeti át. A szív például úgy alkalmazkodik ehhez, hogy a szívverési térfogat 70-ről 140 cm3-re nő, vagyis megduplázódik, a szívverési frekvencia (pulzus) pedig rövid időre 180/percre nő (140 x 180 = 25 200 cm3 = 25 liter). Az emberi szív morfológiailag és funkcionálisan Teremtőjének mesterműve. A vérkeringés központjaként minden igényre reagál, még ha az testünk legeldugottabb zugából érkezik is. A nagyobb erek – az ütőerek és vénák – tisztán szállítási útvonalak, míg a hajszálerek vagy kapillárisok a tulajdonképpeni ellátási útvonalak. Ebben a jól kigondolt közlekedési hálózatban a verőerek egyre jobban szétágaznak, és ellátják vérrel a hajszálerek egész hálózatát, amelyek aztán ismét egyre vastagabb vénákká egyesülnek.

Amint az alábbi táblázat mutatja, a szívnek 1,2 milliárd hajszáleret kell ellátnia, amelyek összhosszúsága 1 200 km.

Vérnyomás: Azt a nyomást, amelynek ellenében a bal szívkamrának ki kell löknie a vért, artériás vérnyomásnak nevezzük. Az ekkor keletkező nyomáshullámot mint pulzushullámot kitapinthatjuk az ujjunkkal egy bőrfelszíni artéria fölött. Az artériás vérnyomás egy állandóan változó mennyiség, mely egy maximális (szisztolés vérnyomás; a kilökési fázis csúcspontján) és egy minimális (diasztolés vérnyomás; az aortabillentyű nyitásakor) érték között ingadozik. A szisztolés vérnyomás normális értéke 120 (a hagyományos Hgmm egységben megadva; 16 kPa-nak felel meg ²), a diasztolés vérnyomásé pedig 80 (= 10,7 kPa).

Egy emberi embrió szíve már 25 nappal a pete-sejt megtermékenyülése után verni kezd. A szív mérete ekkor csupán 2,5 mm, az egész csíráé az anyaméhben pedig csupán 6 mm. A felnőtt ember szívének átlagos súlya 320 g (férfiaknál) ill. 270 g (nőknél). A szívnek szigorú funkcionális szétválása egy jobb (vénás) és egy bal (artériás) félre csak a születés után jön létre. A magzatnál (foetus; lat foetus = nemzés, szülés; med.: az embrió elnevezése a terhesség negyedik hetétől) a szív két pitvara még csak a foramen ovalén ³ keresztül van nyitott kapcsolatban egymással.

Tudtad-e, hogy születés után a magzati szív működésének hirtelen átállása megy végbe? A magzati szívnél a két szívfél párhuzamosan van kapcsolva. A pitvarok és a kamrák a magzatnál egyetlen üreges izomként működnek. A vér oxigénnel való dúsítása a placentában (méhlepény) történik. A még funkció nélküli tüdő csak kevés vért igényel, ezért a véráram felosztását tekintve egy mellékáramkörben van (párhuzamos kapcsolás). A születés után a két szívfél egymás után kapcsolódik (soros kapcsolás)Az átkapcsolás a tüdő áramútjának megnyílása, és a bal és jobb pitvar közötti foramen ovale valamint az aorta és az a. pulminalis közötti ductus Botalli ⁴ elzáródása által történik. A vérkeringésnek a két szívfél párhuzamos magzati kapcsolásáról soros kapcsolásra való átállításával a Teremtő hozzáigazította a szívet az új helyzethez.

A szív és a Biblia: A szív a vérkeringés központi szerve. A szív szabályos verésétől függ az életünk. Tehát egyenesen az élet hordozója, és az összes létfontosságú szervet képviseli. A Biblia szimbolikus nyelvén a szív az emberi személyiség lényegét és magját jelképezi. A Biblia a levertséget (Zsolt 34,19), a szomorúságot (Jn 16,6), az ijedtséget (Jn 14,1), a bánatot és a félelmet (2Kor 2,4), de az örömöt is (Jn 16,22) a szívnek tulajdonítja, mint az élet lelki központjának. Az ember a szívében tervez (Péld 16,9), ott vannak az akarat és az elszántság gyökerei (Neh 3,38), és a szívében kap helyet a többi ember (2Kor 7,3). A bölcsesség és a hűség, de a balgaság is a szívben lakozik (1Kir 3,12; Zsolt 14,1; Péld 22,15), itt van a központja a személyes vonzalomnak (1Sám 18,1) és gyűlöletnek (3Móz 19,17), és az engedelmességről vagy engedetlenségről hozott döntéseket (Csel 7,39) is a szívnek tulajdonítják, mint az érzelmek jelképes helyének. Miként az orvos elkészít egy elektrokardiogramot (EKG), hogy értékelje a szív működését, úgy készít Isten rólunk lelki EKG-t. Elvégzi a szív alkalmassági vizsgálatát: „Az ezüsthöz tégely kell, az aranyhoz olvasztó kemence, de a szívek vizsgálója az Úr” (Péld 17,3). Csak egyvalaki ismer minket igazán, ezért imádkozik így a zsoltárszerző: „Vizsgálj meg, Istenem, ismerd meg szívemet! Próbálj meg, és ismerd meg gondolataimat!” (Zsolt 139,23).

Idézetek:

Francia közmondás: „Nincs szívünknek olyan titka, amit viselkedésünk el ne árulna.”

Kínai közmondás: „A mély szakadékok kitölthetők, az ember szíve azonban soha.”

Héber közmondás: „Akinek szűk a szíve, annak széles a nyelve. Minden fájdalom jobb a szív fájdalmánál.”

¹ Teljesítmény: A teljesítmény egysége a nemzetközi SI rendszerben a newtonméter per másodperc (Nm/s). A Nm/s egyenértékű az elektromos teljesítmény egységével, a wattal (W), illetve a joule/másodperc (J/s) termikus egységgel. A teljesítményre tehát érvényes: 1 Nm/s = 1 W = 1 J/s.

² Nyomás: A nyomás SI egységét pascal (Blaise Pascal francia matematikusról és fizikusról (1623-1662) nevezték el). A mértékegység jele Pa, amelyre érvényes: 1 Pa = 1 N/m2 = 1 kg/(m · s2). A légnyomás megadására korábban használt Hgmm (higanymilliméter) egységet a Mérésügyi Világszervezet 1954-ben így definiálta: „Egy Hgmm az a nyomás, amelyet egy 1 mm magas higanyoszlop 0ºC hőmérsékleten, a normál nehézségi gyorsulás (9,80665 m/s2) helyén kifejt.” Az átszámításra érvényes: 1 Hgmm = 133,332 Pa; 1 kPa = 1000 Pa. Az orvostudományban történelmi és gyakorlati okokból a régi egységet használják.

³ Foramen ovale (lat. foramen = lyuk): a szívpitvar válaszfalában levő nyílás a magzatnál.

⁴ Ductus Botalli (lat. ducere, ductum = húzni, vezetni; ductus = összekötőjárat; Leonardo Botalli (1530–1571) olasz orvos: ductus Botalli = ductus arteriosus = összeköttetés a tüdőartéria és az aorta között a magzatnál.

előző

következő