Классификация кровеносных сосудов гистология
Сердечно-сосудистая система включает сердце, кровеносные и лимфатические сосуды.
Она обеспечивает распространение по организму крови и лимфы.
К общим функциям всех элементов сердечно-сосудистой системы можно отнести:
- трофическую функцию – снабжение тканей питательными веществами;
- дыхательную функцию – снабжение тканей кислородом;
- экскреторную функцию – удаление продуктов обмена из тканей;
- регуляторную функцию – перенос гормонов, выработка биологически активных веществ, регуляция кровоснабжения, участие в воспалительных реакциях.
Особенности строения отдельных элементов сердечно-сосудистой системы определяются их функциональным значением.
Сердце играет роль мышечного насоса, обеспечивающего ритмическое поступление крови в систему сосудов.
Это достигается мощным развитием специальной сердечной мускулатуры и наличием особых клеток – водителей ритма.
Крупные артерии вблизи сердца растягиваются при поступлении порции крови из сердца и возвращаются к прежним размерам, выбрасывая кровь в дальнейшие участки сосудистого русла. Благодаря этому кровоток остается непрерывным. Эта функция обеспечивается мощным развитием эластических элементов в стенке таких сосудов.
Средние и мелкие артерии приносят кровь к различным органам и их частям, регулируя кровоток в зависимости от функционального состояния этих органов. Это обеспечивается развитыми мышечными элементами в стенке таких артерий. В связи с тем, что кровь в артериях течет под большим давлением, их стенка имеет большую толщину и содержит развитые эластические элементы.
Артериолы — самые мелкие артерии. В артериолах происходит резкий перепад давления, — от высокого в артериях до низкого в капиллярах. Это обусловлено значительным количеством этих сосудов, их узким просветом и наличием мышечных элементов в стенке. Общее давление в артериальной системе определяется в значительной степени тонусом именно артериол.
Капилляры осуществляют двусторонний обмен веществ между кровью и тканями, что достигается благодаря их огромной общей поверхности и тонкой стенке.
Венулы собирают из капилляров кровь, которая движется под низким давлением. Их стенки тонкие, что также способствует обмену веществ и облегчает миграцию клеток из крови в ткани.
Вены обеспечивают возврат крови к сердцу. Они характеризуются широким просветом, тонкой стенкой со слабым развитием эластических и мышечных элементов. В венах имеются клапаны, препятствующие обратному току крови.
Развитие
Первые кровеносные сосуды появляются в мезенхиме стенки желточного мешка на 2-3-й неделе эмбриогенеза человека, а также в стенке хориона в составе так называемых кровяных островков.
Часть мезенхимных клеток по периферии островков уплощается и превращается в эндотелиальные клетки первичных сосудов. Клетки центральной части островка округляются и превращаются в клетки крови. Из мезенхимных клеток, окружающих сосуд, позднее дифференцируются гладкие мышечные клетки, адвентициальные клетки, а также фибробласты.
В теле зародыша из мезенхимы образуются первичные кровеносные сосуды, имеющие вид трубочек и щелевидных пространств. В конце 3-й недели внутриутробного развития сосуды тела зародыша начинают сообщаться с сосудами внезародышевых органов.
Дальнейшее развитие стенки сосудов происходит после начала циркуляции крови под влиянием тех гемодинамических условий (кровяное давление, скорость кровотока), которые создаются в различных частях тела, что обусловливает появление специфических особенностей строения стенки сосудов. В ходе перестроек первичных сосудов в эмбриогенезе часть из них редуцируется.
Более подробно развитие смотрите на Cardiogenes.dp.ua — Кардиогенез в учебниках по биологии, эмбриологии, а также в монографиях и публикациях.
Общая характеристика сосудов
В кровеносной системе различают артерии, артериолы, гемокапилляры, венулы, вены и артериоловенулярные анастомозы. По артериям кровь течет от сердца к органам. По венам кровь притекает к сердцу. Взаимосвязь между артериями и венами осуществляется системой сосудов микроциркуляторного русла.
Однослойный плоский эпителий, выстилающий изнутри сердце, кровеносные и лимфатические сосуды, имеет собственное название — эндотелий. Его клетки — эндотелиоциты — имеют полигональную форму, обычно удлиненную по ходу сосуда, и связаны друг с другом плотными и щелевыми контактами.
Стенка сосудов состоит из трех оболочек:
- внутренней оболочки – интимы (tunica interna s. intima);
- средней оболочки – медии (tunica media);
- наружной оболочки – адвентиции (tunica externa s. adventitia).
Их толщина, тканевый состав и функциональные особенности неодинаковы в сосудах разных типов.
Внутренняя оболочка (интима) образована:
- эндотелием (разновидностью плоского однослойного эпителия);
- подэндотелиальным слоем, состоящим из рыхлой соединительной ткани;
- внутренней эластической мембраной.
Средняя оболочка (медия) включает слои циркулярно расположенных гладкомышечных клеток, а также сеть коллагеновых, ретикулярных и эластических волокон.
Наружная оболочка (адвентиция) образована:
- наружной эластической мембраной, которая может быть представлена лишь отдельными волокнами;
- рыхлой волокнистой соединительной тканью, содержащей нервы и сосуды, питающие собственную стенку сосудов – нервы сосудов и сосуды сосудов.
(см. также лекцию по крови и лимфе из общей гистологии)
Некоторые термины из практической медицины:
- атеро- (гр. athere жидкая каша, кашица) — составная часть сложных слов, означающая “отложение мягких, пастообразных веществ”, напр. в стенках артерий;
- атеросклероз — хроническая болезнь, характеризующаяся липоидной инфильтрацией внутренней оболочки артерий эластического и смешанного типа с последующим развитием в их стенке соединительной ткани;
Источник
Микроциркуляторное русло
К микроциркуляторному руслу относят сосуды диаметром менее 100 мкм, которые видны лишь под микроскопом.
Эта система мелких сосудов включает:
- артериолы,
- гемокапилляры,
- венулы,
- артериоловенулярные анастомозы.
Этот функциональный комплекс кровеносных сосудов, окруженный лимфатическими капиллярами, вместе с окружающей соединительной тканью обеспечивает: регуляцию кровенаполнения органов, транскапиллярный обмен (т.е. трофическую, дыхательную, экскреторную функции), а также дренажно-депонирующую функцию. Чаще всего элементы микроциркуляторного русла образуют густую систему анастомозов прекапиллярных, капиллярных и посткапиллярных сосудов.
Сосуды микроциркуляторного русла пластичны при изменении кровотока. Они могут депонировать форменные элементы или быть спазмированы и пропускать лишь плазму крови, изменять свою проницаемость для тканевой жидкости.
Артериальное звено микроциркуляторного русла
Артериальное звено микроциркуляторного русла включает артериолы и прекапилляры.
Артериолы
Это микрососуды диаметром 50-100 мкм. В артериолах сохраняются три оболочки, каждая из которых состоит из одного слоя клеток. Внутренняя оболочка артериол состоит из эндотелиальных клеток с базальной мембраной, тонкого подэндотелиального слоя и тонкой внутренней эластической мембраны. Средняя оболочка образована одним (реже двумя) слоями гладких мышечных клеток, имеющих спиралевидное направление.
В артериолах обнаруживаются перфорации в базальной мембране эндотелия и внутренней эластической мембране, благодаря которым осуществляется непосредственный тесный контакт эндотелиоцитов и гладких мышечных клеток. Такие контакты создают условия для передачи информации от эндотелия к гладким мышечным клеткам. В частности, при выбросе в кровь адреналина эндотелий синтезирует фактор, который вызывает сокращение гладких мышечных клеток.
Между мышечными клетками артериол обнаруживается небольшое количество эластических волокон. Наружная эластическая мембрана отсутствует. Адвентиция очень тонкая и сливается с окружающей соединительной тканью.
Прекапилляры (прекапиллярные артериолы, или метартериолы)
Это микрососуды диаметром около 15 мкм, отходящие от артериол, в стенке которых эластические элементы полностью отсутствуют.
Эндотелиоциты контактируют с гладкими мышечными клетками, которые располагаются поодиночке и образуют прекапиллярные сфинктеры в участке отхождения прекапилляров от артериолы и в месте разделения прекапилляра на капилляры. Прекапиллярные сфинктеры регулируют кровенаполнение отдельных групп капилляров. В норме часть их тонически закрыта и открывается при нагрузке. Установлена ритмическая активность сфинктеров с периодом от 2 до 8 секунд. Между эндотелиальными и гладкомышечными клетками в прекапиллярах появляются особые клетки – перициты.
Капилляры
Кровеносные капилляры наиболее многочисленные и самые тонкие сосуды, общая протяженность которых в организме превышает 100 тыс. км. В большинстве случаев капилляры формируют сети, однако они могут образовывать петли, а также клубочки.
В обычных физиологических условиях около половины капилляров находится в полузакрытом состоянии. Просвет их сильно уменьшен, но полного закрытия его при этом не происходит. Для форменных элементов крови эти капилляры оказываются непроходимыми, в то же время плазма крови продолжает по ним циркулировать. Число капилляров в определенном органе связано с его общими морфофункциональными особенностями, а количество открытых капилляров зависит от интенсивности работы органа в данный момент.
Выстилка капилляров образована эндотелием, лежащим на базальной мембране. В расщеплениях базальной мембраны эндотелия выявляются особые отросчатые клетки – перициты, имеющие многочисленные щелевые соединения с эндотелиоцитами. Снаружи капилляры окружены сетью ретикулярных волокон и редкими адвентициальными клетками.
Эндотелиоциты, перициты и адвентициальные клетки
Характеристика эндотелия
Эндотелий выстилает сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Это однослойный плоский эпителий мезенхимного происхождения. Эндотелиоциты имеют полигональную форму, обычно удлиненную по ходу сосудов, и связаны друг с другом плотными и щелевыми соединениями. Общая масса всех эндотелиоцитов в организме человека – около 1 кг., а общая поверхность – более 1000 кв.м. Цитоплазма эндотелиоцитов истончена до 0.2 – 0.4 мкм. и содержит большое количество транспортных пузырьков, которые могут образовывать трансэндотелиальные каналы. Органеллы немногочисленны, локализуются вокруг ядра. Для цитоскелета характерны виментиновые промежуточные филаменты. В эндотелиоцитах обнаруживаются особые палочковидные структуры – тельца Вейбеля-Паладе, содержащие фактор VIII свертывающей системы крови.
В физиологических условиях эндотелий обновляется медленно.
Функции эндотелия:
- транспортная функция – через эндотелий осуществляется избирательный двусторонний транспорт веществ между кровью и другими тканями;
- гемостатическая функция – эндотелий играет ключевую роль в свертывании крови. В норме неповрежденный эндотелий образует атромбогенную поверхность. Эндотелий вырабатывает прокоагулянты и антикоагулянты;
- вазомоторная функция – эндотелий участвует в регуляции сосудистого тонуса, выделяет сосудосуживающие и сосудорасширяющие вещества;
- рецепторная функция – эндотелиоциты обладают рецепторами различных цитокинов и адгезивных белков; они экспрессируют на плазмолемме ряд соединений, обеспечивающих адгезию и последующую трансэндотелиальную миграцию лейкоцитов крови;
- секреторная функция – эндотелиоциты вырабатывают митогены, факторы роста, цитокины, регулирующие кроветворение, опосредующие воспалительные реакции;
- сосудообразовательная функция – эндотелий обеспечивает ангиогенез (как в эмбриональном развитии, так и при регенерации).
Второй вид клеток в стенке капилляров – перициты (клетки Руже). Эти соединительнотканные клетки имеют отростчатую форму и в виде корзинки окружают кровеносные капилляры, располагаясь в расщеплениях базальной мембраны эндотелия.
Третий вид клеток в стенке капилляров – адвентициальные клетки. Это малодифференцированные клетки, расположенные снаружи от перицитов. Они окружены аморфным веществом соединительной ткани, в котором находятся тонкие коллагеновые волокна. Адвентициальные клетки являются камбиальными полипотентными предшественниками фибробластов, остеобластов и жировых клеток.
Классификация капилляров
По структурно-функциональным особенностям различают три типа капилляров: соматический, фенестрированный и синусоидный, или перфорированный.
Наиболее распространенный тип капилляров – соматический. В таких капиллярах сплошная эндотелиальная выстилка и сплошная базальной мембраной. Капилляры соматического типа находятся в мышцах, органах нервной системы, в соединительной ткани, в экзокринных железах.
Второй тип – фенестрированные капилляры. Они характеризуются тонким эндотелием с порами в эндотелиоцитах. Поры затянуты диафрагмой, базальная мембрана непрерывна. Фенестрированные капилляры встречаются в эндокринных органах, в слизистой оболочке кишки, в бурой жировой ткани, в почечном тельце, сосудистом сплетении мозга.
Третий тип – капилляры перфорированного типа, или синусоиды. Это капилляры большого диаметра, с крупными межклеточными и трансцеллюлярными порами (перфорациями). Базальная мембрана прерывистая. Синусоидные капилляры характерны для органов кроветворения, в частности для костного мозга, селезенки, а также для печени.
Венозное звено микроциркуляторного русла: посткапилляры, собирательные венулы и мышечные венулы
Посткапилляры (или посткапиллярные венулы) образуются в результате слияния нескольких капилляров, по своему строению напоминают венозный отдел капилляра, но в стенке этих венул отмечается больше перицитов. В органах иммунной системы имеются посткапилляры с особым высоким эндотелием, которые служат местом выхода лимфоцитов из сосудистого русла. Вместе с капиллярами посткапилляры являются наиболее проницаемыми участками сосудистого русла, реагирующими на такие вещества, как гистамин, серотонин, простагландины и брадикинин, которые вызывают нарушение целостности межклеточных соединений в эндотелии.
Собирательные венулы образуются в результате слияния посткапиллярных венул. В них появляются отдельные гладкие мышечные клетки и более четко выражена наружная оболочка.
Мышечные венулы имеют один-два слоя гладких мышечных клеток в средней оболочке и сравнительно хорошо развитую наружную оболочку.
Венозный отдел микроциркуляторного русла вместе с лимфатическими капиллярами выполняет дренажную функцию, регулируя гематолимфатическое равновесие между кровью и внесосудистой жидкостью, удаляя продукты метаболизма тканей. Через стенки венул, так же как через капилляры, мигрируют лейкоциты. Медленный кровоток и низкое кровяное давление, а также растяжимость этих сосудов создают условия для депонирования крови.
Артериоло-венулярные анастомозы
Артериоловенулярные анастомозы (ABA) – это соединения сосудов, несущих артериальную кровь в вены в обход капиллярного русла.
Они обнаружены почти во всех органах. Объем кровотока в анастомозах во много раз больше, чем в капиллярах, скорость кровотока значительно увеличена. ABA отличаются высокой реактивностью и способностью к ритмическим сокращениям.
Классификация. Различают две группы анастомозов: истинные ABA (или шунты), и атипичные ABA (или полушунты).
В истинных анастомозах в венозное русло сбрасывается чисто артериальная кровь.
В атипичных анастомозах течет смешанная кровь, т.к. в них осуществляется газообмен. Атипичные анастомозы (полушунты) представляют собой короткий, но широкий, капилляр. Поэтому сбрасываемая в венозное русло кровь является не полностью артериальной.
Первая группа – истинных анастомозов может иметь различную внешнюю форму — прямые короткие соустья, петли, ветвящиеся соединения. Истинные АВА подразделяются на две подгруппы: простые и сложные. Сложные АВА снабжены специальными сократительными структурами, регулирующими кровоток. Сюда относят анастомозы с мышечной регуляцией, а также анастомозы т.н. гломусного, или клубочкового, типа, – с особыми эпителиоидными клетками.
ABA, особенно гломусного типа, богато интернированы. ABA принимают участие в регуляции кровенаполнения органов, перераспределении артериальной крови, регуляции местного и общего давления крови, а также в мобилизации депонированной в венулах крови.
Некоторые термины из практической медицины:
- гемангиобласт — зачаток клеток крови и кровеносных сосудов; возникает из части клеток мезенхимы зародыша;
- гемангиома паукообразная — капиллярная гемангиома кожи в виде приподнятой над кожей красной точечной припухлости, от которой радиально отходят тонкие кровеносные сосуды;
Источник
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Сосуды микроциркуляторного русла
Рис. 139. Артериолы, капилляры, венулы. Мягкая мозговая оболочка (окраска гематоксилином и эозином): 1 – артериолы; 2 – венула; 3 – капилляр; 4 – ядра эндотелиоцитов; 5 – ядра гладких миоцитов; 6 – эритроциты; 7 – элементы наружной оболочки
Рис. 140. Три типа капилляров (по Ю.И. Афанасьеву):
I – гемокапилляр с непрерывной эндотелиальной выстилкой и базальной мембраной; II – гемокапилляр с фенестрированным эндотелием и непрерывной базальной мембраной; III – синусоидный гемокапилляр с щелевидными отверстиями в эндотелии и прерывистой базальной мембраной; 1 – эндотелиоцит; 2 – базальная мембрана; 3 – фенестры; 4 – щели; 5 – перицит; 6 – адвентициальная клетка; 7 – контакт эндотелиоцита и перицита; 8 – нервное окончание
Рис. 141. Электронная микрофотография. Кровеносный капилляр фенестрированного типа (по В.Г. Елисееву, Ю.И. Афанасьеву, Е.Ф. Котовскому):
1 – эритроцит в просвете капилляра; 2 – тромбоцит; 3 – ядро эндотелиоцита; 4 – фенестры в эндотелиоците; 5 – базальная мембрана; 6 – поры в базальной мембране; 7 – адвентициальная клетка
Рис. 142. Артериоловенулярный анастомоз в сетчатом слое дермы кожи пальца (окраска гематоксилином и эозином, малое увеличение): 1 – коллагеновые волокна сетчатого слоя дермы; 2 – потовые железы; 3 – жировые клетки; 4 – артериоловенулярный анастомоз
Рис. 143. Артериоловенулярный анастомоз эпителиоидного типа в сетчатом слое дермы кожи пальца (окраска гематоксилином и эозином, большое увеличение):
1 – эпителиоидные клетки в средней оболочке
Вены и артерии
Рис. 144. Кровеносные сосуды в пульпе зуба (импрегнация серебром, большое увеличение): 1 – дентин; 2 – пульпа зуба; 3 – сплетение нервных волокон; 4 – кровеносные сосуды пульпы
Рис. 145. Вена мышечного типа (бедренная вена) (окраска гематоксилином и эозином): 1 – внутренняя оболочка: А – эндотелий; Б – подэндотелиальный слой; 2 – средняя оболочка: В – ядра гладких миоцитов (продольный срез); 3 – наружная оболочка: Г – рыхлая соединительная ткань; Д – ядра гладких миоцитов (поперечный срез); Е – просвет вены
Рис. 146. Вены в подслизистой основе нижней поверхности языка (1) (окраска гематоксилином и эозином)
Рис. 147. Артерия мышечного типа (окраска гематоксилином и эозином, большое увеличение):
1 – внутренняя оболочка: А – эндотелий; Б – подэндотелиальный слой; В – внутренняя эластическая мембрана; 2 – средняя оболочка: Г – гладкие миоциты; Д – эластические волокна; Е – наружная эластическая мембрана; 3 – наружная оболочка
Рис. 148. Артерия эластического типа. Аорта (окраска гематоксилином и эозином, малое увеличение):
1 – внутренняя оболочка; 2 – средняя оболочка; 3: наружная оболочка, А – кровеносные сосуды
Рис. 149. Артерия эластического типа. Аорта (окраска гематоксилином и эозином, большое увеличение): 1 – внутренняя оболочка: А – эндотелиальный слой; Б – подэндотелиальный слой; 2 – средняя оболочка: В – ядра гладких миоцитов; Г – эластические компоненты
Рис. 150. Сосуды сосудов в наружной оболочке аорты: 1 – внутренняя оболочка; 2 – средняя оболочка; 3: наружная оболочка; А – сосуды сосудов в наружной оболочке
Рис. 151. Артерия эластического типа. Аорта. Эластический каркас (окраска орсеином, малое увеличение): 1 – внутренняя оболочка; 2 – средняя оболочка с обилием эластических компонентов; 3: наружная оболочка, А – кровеносные сосуды
Рис. 152. Артерия эластического типа. Аорта. Эластические структуры во внутренней и средней оболочках (окраска орсеином, большое увеличение): 1 – внутренняя оболочка: А – сплетение эластических волокон на границе со средней оболочкой; 2 – средняя оболочка: Б – эластические окончатые мембраны и эластические волокна
Сердце
Рис. 153. Стенка сердца (окраска гематоксилином и эозином): I – эндокард: 1 – эндотелиальный слой; 2 – подэндотелиальный слой; 3 – мышечно-эластический слой;
4 – наружный соединительнотканный слой; II – миокард:
5 – проводящие атипичные кардиомиоциты (клетки Пуркинье); 6 – кардиомиоциты сократительные (рабочие); III – эпикард: 7 – мезотелий; 8 – жировые клетки; 9 – кровеносные сосуды
Рис. 154. Схема строения кардиомиоцита (по Ю.И. Афанасьеву и В.Л. Горячкиной): 1 – миофибриллы; 2 – митохондрии; 3 – саркотубулярная сеть; 4 – Т-трубочки; 5 – базальная мембрана; 6 – лизосома; 7 – вставочный диск; 8 – десмосома; 9 – зона прикрепления миофибрилл; 10 – щелевые контакты; 11 – гликоген
Источник