Функциональные группы сосудов-артерии, вены, звено микроциркуляции,строение, особенности кровотока.Основные показатели кровообращения.
Кровеносные сосуды
Кровеносные сосуды у человека образуют густую замкнутую сеть. Стенка сосуда состоит из трех слоев:
Внутренний слой очень тонкий, он образован одним рядом эндотелиальных клеток, которые придают гладкость внутренней поверхности сосудов.
Средний слой самый толстый, в нем много мышечных, эластических и коллагеновых волокон. Этот слой обеспечивает прочность сосудов.
Наружный слой соединительнотканный, он отделяет сосуды от окружающих тканей.
Соответственно кругам кровобращения кровеносные сосуды можно разделить на:
Артерии большого круга кровообращения
Вены большого круга кровообращения
Сосуды малого круга кровообращения
Соответственно особенностям строения и функциям кровеносные сосуды можно разделить на:
Группы сосудов по особенностям строения стенки
Артерии
Кровеносные сосуды, идущие от сердца к органам и несущие к ним кровь, называются артериями (аеr - воздух, tereo - содержу; на трупах артерии пусты, отчего в старину считали их воздухоносными трубками). По артериям кровь от сердца течет под большим давлением, поэтому артерии имеют толстые упругие стенки.
По строению стенок артерии делятся на две группы:
Артерии эластического типа - ближайшие к сердцу артерии (аорта и ее крупные ветви) выполняют главным образом функцию проведения крови. В них на первый план выступает противодействие растяжению массой крови, которая выбрасывается сердечным толчком. Поэтому в стенке их относительно больше развиты структуры механического характера, т.е. эластические волокна и мембраны. Эластические элементы артериальной стенки образуют единый эластический каркас, работающий, как пружина, и обусловливающий эластичность артерий.
Эластические волокна придают артериям упругие свойства, которые обусловливают непрерывный ток крови по всей сосудистой системе. Левый желудочек во время сокращения выталкивает под высоким давлением больше крови, чем ее оттекает из аорты в артерии. При этом стенки аорты растягиваются, и она вмещает всю кровь, выброшенную желудочком. Когда желудочек расслабляется, давление в аорте падает, а ее стенки благодаря упругим свойствам немного спадаются. Избыток крови, содержавшийся в растянутой аорте, проталкивается из аорты в артерии, хотя из сердца в это время кровь не поступает. Так, периодическое выталкивание крови желудочком благодаря упругости артерий превращается в непрерывное движение крови по сосудам.
Упругость артерий обеспечивает еще одно физиологическое явление. Известно, что в любой упругой системе механический толчок вызывает колебания, распространяющиеся по всей системе. В кровеносной системе таким толчком служит удар крови, выбрасываемой сердцем, о стенки аорты. Возникающие при этом колебания распространяются по стенкам аорты и артерий со скоростью 5-10 м/с, которая значительно превышает скорость движения крови в сосудах. На участках тела, где крупные артерии подходят близко к коже, - на запястье, висках, шее - пальцами можно ощутить колебания стенок артерий. Это артериальный пульс.
Артерии мышечного типа - средние и мелкие артерии, в которых инерция сердечного толчка ослабевает и требуется собственное сокращение сосудистой стенки для дальнейшего продвижения крови, которое обеспечивается относительно большим развитием в сосудистой стенке гладкой мышечной ткани. Гладкомышечные волокна, сокращаясь и расслабляясь, суживают и расширяют артерии и таким образом регулируют ток крови в них.
Отдельные артерии снабжают кровью целые органы или их части. По отношению к органу различают артерии, идущие вне органа, до вступления в него - экстраорганные артерии - и их продолжения, разветвляющиеся внутри него - внутриорганные или интраорганные артерии. Боковые ветви одного и того же ствола или ветви различных стволов могут соединяться друг с другом. Такое соединение сосудов до распадения их на капилляры носит название анастомоза или соустья. Артерии, образующие анастомозы, называются анастомозирующими (их большинство). Артерии, не имеющие анастомозов с соседними стволами до перехода их в капилляры (см. ниже), называются конечными артериями (например, в селезенке). Конечные, или концевые, артерии легче закупориваются кровяной пробкой (тромбом) и предрасполагают к образованию инфаркта (местного омертвения органа).
Последние разветвления артерий становятся тонкими и мелкими и потому выделяются под названием артериол. Они непосредственно переходят в капилляры, причем благодаря наличию в них сократительных элементов выполняют регулирующую функцию.
Артериола отличается от артерии тем, что стенка ее имеет лишь один слой гладкой мускулатуры, благодаря которому она осуществляет регулирующую функцию. Артериола продолжается непосредственно в прекапилляр, в котором мышечные клетки разрозненны и не составляют сплошного слоя. Прекапилляр отличается от артериолы еще и тем, что он не сопровождается венулой, как это наблюдается в отношении артериолы. От прекапилляра отходят многочисленные капилляры.
Капилляры - самые мелкие кровеносные сосуды, расположенные во всех тканях между артериями и венами; их диаметр - 5-10 мкм. Основная функция капилляров - обеспечение обмена газами и питательным веществом между кровью и тканями. В связи с этим стенка капилляров образована только одним слоем плоских эндотелиальных клеток, проницаемым для растворенных в жидкости веществ и газов. Через нее кислород и питательные вещества легко проникают из крови к тканям, а углекислый газ и продукты жизнедеятельности в обратном направлении.
В каждый данный момент функционирует только часть капилляров (открытые капилляры), а другая остается в резерве (закрытые капилляры). На площади 1 мм2 поперечного сечения скелетной мышцы в покое насчитывается 100-300 открытых капилляров. В работающей мышце, где потребность в кислороде и питательных веществах возрастает, количество открытых капилляров достигает 2 тыс. на 1 мм2.
Широко анастомозируя между собой, капилляры образуют сети (капиллярные сети), которые включают 5 звеньев:
артериолы как наиболее дистальные звенья артериальной системы;
прекапилляры, являющиеся промежуточным звеном между артериолами и истинными капиллярами;
капилляры;
посткапилляры
венулы, являющиеся корнями вен и переходящие в вены
Все эти звенья снабжены механизмами, обеспечивающими проницаемость сосудистой стенки и регуляцию кровотока на микроскопическом уровне. Микроциркуляция крови регулируется работой мускулатуры артерий и артериол, а также особых мышечных сфинктеров, которые находятся в пре- и посткапиллярах. Одни сосуды микроциркуляторного русла (артериолы) выполняют преимущественно распределительную функцию, а остальные (прекапилляры, капилляры, посткапилляры и венулы) — преимущественно трофическую (обменную).
Вены
В отличие от артерий вены (лат. vena, греч. phlebs; отсюда флебит - воспаление вен) не разносят, а собирают кровь из органов и несут ее в противоположном по отношению к артериям направлении: от органов к сердцу. Стенки вен устроены по тому же плану, что и стенки артерий, однако давление крови в венах очень низкое, поэтому стенки вен тонкие, в них меньше эластической и мышечной ткани, благодаря чему пустые вены спадаются. Вены широко анастомозируют между собой, образуя венозные сплетения. Сливаясь друг с другом, мелкие вены образуют крупные венозные стволы - вены, впадающие в сердце.
Движение крови по венам осуществляется благодаря присасывающему действию сердца и грудной полости, в которой во время вдоха создается отрицательное давление благодаря разности давления в полостях, сокращению поперечнополосатой и гладкой мускулатуры органов и другим факторам. Имеет значение и сокращение мышечной оболочки вен, которая в венах нижней половины тела, где условия для венозного оттока труднее, развита сильнее, нежели в венах верхней части тела.
Обратному току венозной крови препятствуют особые приспособления вен - клапаны, составляющие особенности венозной стенки. Венозные клапаны состоят из складки эндотелия, содержащей слой соединительной ткани. Они обращены свободным краем в сторону сердца и поэтому не препятствуют току крови в этом направлении, но удерживают ее от возвращения обратно.
Артерии и вены обычно идут вместе, причем мелкие и средние артерии сопровождаются двумя венами, а крупные - одной. Из этого правила, кроме некоторых глубоких вен, составляют исключение главным образом поверхностные вены, идущие в подкожной клетчатке и почти никогда не сопровождающие артерий.
Стенки кровеносных сосудов имеют собственные обслуживающие их тонкие артерии и вены, vasa vasorum. Они отходят или от того же ствола, стенку которого снабжают кровью, или от соседнего и проходят в соединительнотканном слое, окружающем кровеносные сосуды и более или менее тесно связанном с адвентицией их; этот слой носит название сосудистого влагалища, vagina vasorum.
Функциональные группы сосудов
Все сосуды в зависимости от выполняемой ими функции можно подразделить на шесть групп:
амортизирующие сосуды (сосуды эластического типа)
резистивные сосуды
сосуды-сфинктеры
обменные сосуды
емкостные сосуды
шунтирующие сосуды
Амортизирующие сосуды. К этим сосудам относятся артерии эластического типа с относительно большим содержанием эластических волокон, такие, как аорта, легочная артерия и прилегающие к ним участки больших артерий. Выраженные эластические свойства таких сосудов, в частности аорты, обусловливают амортизирующий эффект, который заключается в сглаживании периодических систолических волн кровотока.
В сердечно-сосудистой системе часть кинетической энергии, развиваемой сердцем во время систолы, затрачивается на растяжение аорты и отходящих от нее крупных артерий, при этом кинетическая энергия, развитая сердцем, переходит в энергию эластического напряжения артериальных стенок. Когда же систола заканчивается, то это созданное сердцем эластическое напряжение сосудистых стенок поддерживает кровоток во время диастолы.
В более дистально расположенных артериях больше гладкомышечных волокон, поэтому их относят к артериям мышечного типа. Артерии одного типа плавно переходят в сосуды другого типа.
Резистивные сосуды. К резистивным сосудам относят концевые артерии, артериолы и в меньшей степени капилляры и венулы. Именно концевые артерии и артериолы, т. е. прекапиллярные сосуды, имеющие относительно малый просвет и толстые стенки с развитой гладкой мускулатурой, оказывают наибольшее сопротивление кровотоку.
Сопротивление посткапиллярного русла зависит от состояния венул и вен. Соотношение между прекапиллярным и посткапиллярным сопротивлением имеет большое значение для гидростатического давления в капиллярах и, следовательно, для фильтрации и реабсорбции.
В стенке артерий и вен заложены многочисленные нервные окончания (рецепторы и эффекторы), связанные с центральной нервной системой, благодаря чему по механизму рефлексов осуществляется нервная регуляция кровообращения. Кровеносные сосуды представляют обширные рефлексогенные зоны, играющие большую роль в нейрогуморальной регуляции обмена веществ.
Сосуды-сфинктеры. От сужения или расширения сфинктеров - последних отделов прекапиллярных артериол - зависит число функционирующих капилляров, т. е. площадь обменной поверхности капилляров (см. рис.).
Обменные сосуды. К этим сосудам относятся капилляры. Именно в них происходят такие важнейшие процессы, как диффузия и фильтрация. Капилляры не способны к сокращениям; диаметр их изменяется пассивно вслед за колебаниями давления в пре- и посткапиллярных резистивных сосудах и сосудах-сфинктерах. Диффузия и фильтрация происходят также в венулах, которые следует поэтому относить к обменным сосудам.
Емкостные сосуды. Емкостные сосуды - это главным образом вены. Благодаря своей высокой растяжимости вены способны вмещать или выбрасывать большие объемы крови без существенного влияния на другие параметры кровотока. В связи с этим они могут играть роль резервуаров крови.
Некоторые вены при низком внутрисосудистом давлении уплощены (т. е. имеют овальный просвет) и поэтому могут вмещать некоторый дополнительный объем, не растягиваясь, а лишь приобретая более цилиндрическую форму.
Некоторые вены отличаются особенно высокой емкостью как резервуары крови, что связано с их анатомическим строением. К таким венам относятся прежде всего 1) вены печени; 2) крупные вены чревной области; 3) вены подсосочкового сплетения кожи. Вместе эти вены могут удерживать более 1000 мл крови, которая выбрасывается при необходимости.
Шунтирующие сосуды - это артериовенозные анастомозы, присутствующие в некоторых тканях. Когда эти сосуды открыты, кровоток через капилляры либо уменьшается, либо полностью прекращается.
Основными показателями кровообращения являются: кровяное давление, объемная и линейная скорость кровотока.
Кровяное давление – это давление крови на стенки кровеносных сосудов. Давление крови в различных отделах сосудистого русла неодинаково: в артериальной системе оно выше, в венозной - ниже, в крупных венах вблизи сердца оно отрицательное.
Нормальное кровяное давление необходимо для циркуляции крови и кровоснабжения органов и тканей. Различают систолическое, диастолическое и пульсовое артериальное давление. Максимальное, систолическое давление отражает состояние миокарда левого желудочка и составляет 100-120 мм рт. ст. Минимальное или диастолическое давление характеризует тонус артериальных стенок и равняется 60-80 мм рт. ст. Пульсовое давление составляет 30-40 мм рт. ст. – это разность между показателями систолического и диастолического давления. Факторы, влияющие на величину кровяного давления, следующие: работа сердца, вязкость крови, объем циркулирующей крови, периферическое сопротивление, зависящее от тонуса сосудов.
Давление крови в капиллярах тесно связано с состоянием органа (в покое или же при активной деятельности), с его функциями. Например, в капиллярах почечных клубочков давление достигает 70-90 мм рт. ст., в капиллярах легких давление равняется 6 мм рт. ст.