Pembuluh darah

Pada manusia dan vertebrata lainnya, ada tiga jenis pembuluh darah: arteri, vena, dan kapiler. Arteri dan vena dibedakan satu sama lain berdasarkan arah aliran darah, bukan berdasarkan sifat darah (aerasi atau tidak aerasi) yang dikandungnya. Arteri membawa darah dari jantung ke jaringan tubuh; vena mengembalikannya dari jaringan ke jantung.

Kapiler adalah pembuluh mikroskopis yang ditemukan di jaringan dan menghubungkan arteri ke vena. Hanya melalui dinding kapiler pertukaran nutrisi, gas, dan produk metabolisme antara darah dan jaringan dapat terjadi. Kapiler memiliki dinding yang sangat tipis, terdiri dari satu lapisan sel - endotel, yang berfungsi sebagai kelanjutan dari lapisan endotel arteri di satu sisi dan vena di sisi lain.

Beberapa kapiler berukuran sangat kecil sehingga sel darah merah harus membengkok saat melewatinya. Dinding arteri dan vena terlalu tebal untuk difusi melaluinya; mereka terdiri dari tiga lapisan yang dapat dibedakan dengan jelas: membran jaringan ikat luar, lapisan tengah sel otot polos dan membran dalam yang terbentuk dari endotelium dan jaringan ikat.

Lapisan luarnya mengandung jaringan fibrosa yang memberi kekuatan dan kemampuan pada arteri untuk menahan tekanan internal, namun juga memungkinkannya melebar dan berkontraksi dengan setiap detak jantung. Otot polos lapisan tengah, berkontraksi atau berelaksasi, mengurangi atau menambah lumen (rongga) arteri dan dengan demikian mengatur jumlah darah yang mengalir ke organ ini.

Selain lapisan endotel, lapisan dalam sebagian besar arteri mengandung membran elastis internal yang kuat, yang memberikan kekuatan tambahan pada dinding. Dinding arteri dilengkapi dengan dua sistem saraf; impuls yang dilakukan oleh suatu sistem menyebabkan otot polos berkontraksi, dan impuls yang dilakukan oleh sistem lain menyebabkan otot polos berelaksasi.

Arteri terbesar, aorta, dekat jantung memiliki diameter sekitar 2,5 cm, dan tebal dindingnya sekitar 3 mm. Dinding vena jauh lebih lemah dan tipis dibandingkan dinding arteri, namun terdiri dari tiga lapisan yang sama. Membran jaringan ikat luar mengandung lebih sedikit serat elastis, dan lapisan otot tengah lebih tipis daripada lapisan yang sesuai di dinding arteri; Kebanyakan vena tidak memiliki membran elastis internal. Vena, tidak seperti arteri, di banyak tempat dilengkapi dengan katup yang mencegah aliran balik darah.

Sel-sel tubuh dikelilingi oleh cairan yang menggenanginya, yang disebut cairan jaringan, dan tidak bersentuhan langsung dengan darah. Untuk mencapai sel, zat harus berdifusi dari darah melalui dinding kapiler dan melalui ruang yang berisi cairan jaringan. Manusia dewasa mempunyai kurang lebih 1015 sel, dan volume cairan pencucinya hanya 14 liter. Untuk memasok gas dan nutrisi yang dibutuhkan protozoa bersel tunggal yang hidup di laut dalam jumlah yang sama, diperlukan 106 liter air laut.

Perangkat yang efisien (paru-paru, hati, usus, dan ginjal), yang terus-menerus mengisi kembali pasokan oksigen dan nutrisi dalam cairan tubuh dan membuang produk limbah, memungkinkan tubuh kita untuk hidup, meskipun kandungan airnya relatif sedikit. Ketebalan kapiler yang kecil berarti bahwa setiap tetes darah yang melewati jaringan kapiler memperoleh luas permukaan yang besar sehingga difusi dapat terjadi. Diperkirakan satu sentimeter kubik darah bersentuhan dengan permukaan kapiler, yaitu sekitar 7000 cm2.

Jumlah kapiler di seluruh tubuh hampir mustahil untuk dihitung. Pada jaringan dengan metabolisme yang intens, seperti otot, kapiler terletak sangat berdekatan satu sama lain: jarak antara kapiler yang berdekatan kira-kira dua kali diameternya. Seorang peneliti memperkirakan jumlah kapiler di jaringan otot kira-kira 240.000 per detik.