Общее строение кровеносных сосудов

Организм человека практически на четверть состоит из сосудов — магистралей, по которым движется кровь. Они служат для транспортировки кислорода и питательных веществ к жизненно важным органам и тканям, участвуют в выведении отходов жизнедеятельности, а также участвуют в поддержании оптимального для индивида давления в организме. Несмотря на схожесть функций, кровеносные сосуды имеют различный размер и строение. Их значение для организма в равной степени важное. Например, крупные артерии и вены не могут выполнять возложенную на них работу без мелких, иногда микроскопических по диаметру артериол, капилляров и венул.

Классификация

В анатомии нет обширной и разветвленной классификации кровеносных сосудов. Все они делятся на три вида в зависимости от размера и локализации в теле человека:

1. Артерии — наиболее крупные трубчатые образования с многослойной стенкой, по которым кровь направляется от сердца по малому или большому кругу кровообращения. Сосуды этого типа подчиняются собственным механизмам регуляции, которые зависят преимущественно от интенсивности работы сердца и объема попадающих в них крови. Текущая по артериям кровь насыщена кислородом, из-за чего ее цвет приобретает ярко-алый оттенок.
2. Вены — разновидность сосудов кровеносной системы, по которым кровь движется по направлению к сердцу. По строению стенки они более простые, чем артерии, ей чужды все виды регуляции тонуса, кроме физической. Их внутренняя стенка оснащена запирательным аппаратом — клапаном, который препятствует обратному току крови. Кровь, текущая по венам, насыщена углекислым газом, из-за чего ее цвет намного темнее артериальной.
3. Микроциркуляторные сосуды — самые многочисленные типы кровеносных сосудов, имеющих небольшой по диаметру просвет. В их число входят артериолы и капилляры, по которым течет артериальная кровь, венулы, в которых присутствует венозная кровь, а также артериовенулярные анастомозы, в которых течет смешанная кровь (артериальная и венозная). Эта группа трубчатых образований наиболее подвержена гуморальным механизмам регуляции тонуса кровеносных сосудов.

Периферические отделы кровеносной системы значительно отличаются по строению и функциям от центральных вен и артерий. Более того, они наиболее разнообразны, так как отдельная разновидность микрососудов выполняет разные задачи.

Основные крупные сосуды

Среди всех кровеносных и лимфатических сосудов наиболее важную ценность имеют крупные магистрали, имеющие диаметр 2 см и более. Несмотря на то, что их функция состоит преимущественно в транспортировке крови, от их состояния зависит здоровье и самочувствие человека.

Самый главный кровеносный сосуд в теле человека — аорта, отходящая непосредственно от сердца. Она имеет наибольший диаметр (25-30 мм) и имеет наиболее сложное строение стенки. Ей присуща повышенная эластичность и прочность, так как ей приходится выдерживать колоссальные нагрузки от сердечного выброса. Это достаточно крупная и очень эластичная трубка, способная растягиваться во время поступления крови и сокращаться при расслаблении желудочка.

Аорта разделяется на два чуть менее крупных, но не менее значимых ответвления в человеческом организме — нисходящую и восходящую. Нисходящая часть разделяется на грудную и брюшную аорту, в восходящая представлена венечными артериями, подключичной и общей сонной артерией. Им присуща повышенная эластичность и прочность. Они способны сокращаться, направляя кровь в жизненно важные органы.

Самые крупные вены, которыми оснащен человеческий организм, представлены нижней и верхней полой венами. Их диаметр превышает 2 см, и основная их роль состоит в транспортировке насыщенной углекислым газом крови от нижней и верхней части тела к сердцу и легким.

Строение и функции сосудов

Строение стенок транспортной системы человеческого организма предопределяют функции кровеносных сосудов и их локализация в организме. Чем ближе к сердцу, тем сложнее анатомическая картина: больше слоев, больше функциональных особенностей и дополнительных клеток-рецепторов. Единственное, что объединяет все типы кровеносных трубок — количество слоев в стенках. Всего их насчитывается три:

1. Эндотелий  — выстилающий изнутри слой. Строение внутренней оболочки кровеносных сосудов разнится в зависимости от их типов. Так, крупные артерии и вены выстланы плотным слоем эндотелия, тогда как в микроциркуляторных сосудах они расположены в более разрозненном, рыхлом порядке. Разреженный слой эндотелиальных клеток, расположенных в капиллярах, способствует проникновению кислорода, окиси углерода и питательных веществ в окружающие ткани и в обратном направлении. В артериях и венах компоненты крови практически не вступают во взаимодействие с окружающими тканями. Во всех типах прослеживается присутствие особых клеток, расположенных на базальной мембране — тончайшем слое, разграничивающем внутренний покров (интиму) сосудов с его средним слоем. Именно они служат для контроля сократительных способностей крупных и средних кровеносных трубок, скорости кровотока и обмена веществами.
2. Средний слой — самый толстый из всех элементов стенки, состоящий из гладкомышечных и эластических клеток. Именно он сужает и расширяет просвет сосудов, регулируя движение крови по замкнутой системе и создаваемое в ней давление. Присутствие и толщина этих оболочек разнятся в разных участках кровеносной системы. Например, артерии снабжены наиболее толстым слоем коллагеновых и мышечных клеток, в то время как капилляр и вена практически лишены их. В стенках артерий, расположенных ближе к сердцу, присутствует больше коллагеновых волокон, призванных улучшить показатели растяжимости сосудистых стенок и сопротивлению давлению крови. В периферических артериях, которые не испытывают большой нагрузки, преобладают мышечные волокна, которые активно сокращаются для поддержания необходимой скорости кровотока.
3. Наружный (краевой) слой сосуда состоит из волокон соединительной ткани, плотность которой варьируется в зависимости от величины сосуда: крупные вены и артерии окружены достаточно плотной соединительнотканной оболочкой, в то время как микроциркуляторные отделы кровеносной системы окружены очень рыхлой оболочкой. Благодаря этому капиллярная кровь отдает в лимфу и ткани питательные вещества и кислород, и «впитывает» из них продукты, требующие утилизации.

Стенки всех отделов кровеносной системы оснащены рецепторами и эффекторами — особыми клетками, которые подчиняются нервным и гуморальным механизмам регуляции. Наибольшее их количество обнаружено в дуге аорты и сонных артериях. Меньшее количество ангиорецепторов располагается в тонких артериях и венах, микроциркуляторном русле.

Несмотря на то, что состояние сосудов зависит от психоэмоционального состояния, человек не может осознанно контролировать механизм повышения или снижения степени кровоснабжения в той или иной части тела, регулировать показатели артериального давления без приема специальных средств и т. д.

Заболевания

Ангиопатия или заболевание, отражающееся на функциональности кровеносной системы, намного более разностороннее и обширное понятие, чем может показаться изначально. В медицине насчитывается не менее тысячи отклонений, непосредственно касающихся артерий, вен, капилляров, венул и артериол, артериовенулярных анастомозов. По статистике эта группа болезней является самой распространенной причиной смерти у всех возрастных и социальных групп.

Типичными патологиями артерий являются:

• Стеноз, в результате которого через суженный просвет проникает недостаточно крови. В результате заболевания развивается ишемия тканей, простыми словами кислородное голодание. Заболеванием может быть затронут как основной ствол коронарной артерии (аорты), так и более мелкие ответвления.
• Окклюзия — одна из разновидности сужения просвета, причиной которой может стать тромб или холестериновая бляшка. Присутствие сгустка крови в кровеносном сосуде приводит к тем же последствиям, что и стеноз. Патологии в большей степени подвержен тупой угол ответвления артерий и мелкие по диаметру трубки.
• Делитация или расширение артерии, которая влечет образование аневризмы. Патология диагностируется у людей со сниженной эластичностью сосудов. Чаще всего ей подвергается аорта, сонные и церебральные артерии.
• Расслоение стенки с последующим ее разрывом. Данное заболевание поражает наиболее крупные артерии, подвергающиеся повышенным нагрузкам: аорта, коронарные и легочные сосуды.

Далеко не всегда медицина может предложить методы, улучшающие течение заболеваний или полностью устраняющие их. На начальном этапе улучшение достигается за счет приема препаратов для улучшения эластичности артерий и снижения артериального давления. При сужении, вызванных тромбами или атеросклеротическими отложениями, ни один лекарственный препарат не может привести к полному выздоровлению. Единственным способом уменьшить угрозу для жизни является хирургическое вмешательство. При стенозе выполняют установку стента, а при окклюзии выполняют удаление части артерии или отложения из их просвета.

В число распространенных заболеваний вен входит варикоз и тромбоз. Первое представляет собой необратимое растяжение стенок с образованием карманов — варикозных узлов, в которых застаивается кровь. Состояние сопровождается ишемией, выражающейся ощущением тяжести в ногах и тупой болью, отечностью. В варикозных карманах нередко происходит образование сгустка крови в просвете кровеносного сосуда. При благоприятных условиях он фиксируется у стенки и остается на месте. При повышенной нагрузке, стрессе, повышении давления тромб может оторваться и флотировать по системе кровообращения, провоцируя опасные для жизни состояния: тромбоэмболию легочной артерии, ишемический инсульт головного мозга и внутренних органов и т. д.

Для устранения заболеваний вен применяются консервативные и хирургические методы терапии. На начальных стадиях достаточно приема препаратов, повышающих тонус вен и предотвращающих образование тромбов. При прогрессирующих формах используется тромбэктомия или удаление наиболее поврежденных участков вен.

Сосуды микроциркуляторного русла редко подвергаются патологическим изменениям. Самым опасным заболеванием этой части кровеносной системы считается сосудистое новообразование, возникшее на месте артериовенулярного анастомоза. Прорастая в расположенный рядом лимфатический сосуд, злокачественная опухоль может распространяться в другие органы и ткани.

Видео: артерии и вены, артериолы, венулы

Кровеносные сосуды подразделяются на:

артерии, несущие кровь от сердца в органы и ткани;

вены, по которым кровь от тканей и органов движется к сердцу;

микроскопические сосуды — самое многочисленное звено, расположенное между артериями и венами внутри органов и тканей и необходимое для обменных процессов.

Благодаря сердцу и кровеносным сосудам образуется большой и малый круг кровообращения, сосуды которых проникают всюду, за исключением эпителия кожи и слизистых, хрящей, ногтей, волос, роговицы и хрусталика глазного яблока, где питание осуществляется диффузно. Большой круг начинается восходящей аортой из левого желудочка, далее аорта разветвляется на многочисленные артерии, переходящие в органах и тканях в микроскопические сосуды, из которых формируются вены, последовательно они сливаются в верхнюю и нижнюю полую, впадающие в правое предсердие, где и заканчивается большой круг. Малый (легочный) круг начинается легочным стволом из правого желудочка, ствол распадается на правую и левую легочные артерии, которые после многократных разделений внутри легких на уровне ацинуса переходят в микрососуды. Из них формируются в конечном итоге четыре легочных вены (по две на каждое легкое), впадающие в левое предсердие. Парадокс кровообращения в малом круге состоит в том, что по артериям течет кровь, насыщенная углекислым газом (темная), а по венам — богатая кислородом (алая).

Артерии и вены имеют состав стенки:

наружная оболочка из рыхлой соединительной ткани, насыщенная нервами и мелкими сосудами (vasa vasorum) для питания стенки;

средняя оболочка из эластических, коллагеновых и гладкомышечных волокон кругового и спирального направления:

внутренняя оболочка из эндотелия с базальной мембраной, подэндотелиального слоя с внутренней эластической мембраной, фибробластами, волокнами и отдельными гладкими миоцитами.

Артерии в зависимости от распределения в средней оболочке эластических и мышечных волокон подразделяются на артерии эластического типа (аорта, легочной ствол), мышечно-эластического (сонные, подключичные, бедренные) и мышечного (мелкие и частично среднего калибра). В венах средняя оболочка обеднена мышечными волокнами и многие из них имеют продольное направление. Внутренняя оболочка вен образует многочисленные полулунные клапаны, препятствующие обратному току крови, особенно в венах конечностей. Полые, легочные, воротная, почечные и вены головы, шеи, внутренних органов клапанов не имеют, но в них либо увеличивается количество мышечных волокон в средней оболочке , либо по периметру вены находится рыхлая клетчатка, удерживающая просвет вены постоянно открытым. На движение крови по полым венам и их притокам сильно влияет присасывающее действие грудной клетки из-за отрицательного давления в плевральных полостях и правом предсердии, дыхательных движений диафрагмы и вспомогательных мышц. Для некоторых вен характерны расширения, именуемые луковицами (верхняя и нижняя луковицы внутренней яремной вены). В твердой оболочке головного мозга находятся венозные пазухи (синусы), возникшие за счет расщепления листков этой фиброзной оболочки. Изнутри синусы выстланы эндотелием.

Закономерности расположения сосудов

Артерии и сопровождающие их вены направляются к органам по кратчайшему пути; подходят с медиальной стороны, расположенной ближе к источнику кровоснабжения – аорте.

Магистральные артерии и глубокие вены конечностей проходят с медиальной стороны от длинных трубчатых костей, артерии и вены окружают крупные суставы коллатеральными сетями.

Нисходящая аорта и нижняя полая вена идут вдоль позвоночного столба, опираясь на него и получая защиту.

Количество и топография органных артерий зависят не только от массы органа и строения, но и его закладки и функциональной значимости.

Магистральные артерии среднего калибра сопровождаются 1-3 глубокими венами.

Крупные артерии, вены вместе с рядом расположенными нервами формируют сосудисто-нервные пучки, окруженные фасциальным влагалищем и клетчаткой (Н. И. Пирогов).

Закономерности ветвления сосудов

Магистральный тип, — когда от основного ствола последовательно отходят боковые ветви.

Рассыпной тип, — когда основной ствол сразу разделяется на несколько мелких артерий, ветвление которых напоминает крону дерева.

Органная специфичность ветвления в паренхиматозных органах (легких, печени, почках) состоит в распределении сосудистых ветвей по долям, зонам, секторам, сегментам, субсегментам, долькам и структурно-функциональным единицам.

Органоспецифичность кольцеобразного или продольного ветвления с распределением по оболочкам характерна для полых органов, имеющих форму трубки.

В железы сосуды вступают по периметру органа, а внутри распределяются в соответствии с долевым и дольковым строением.

Анастомозирование (соединение) артериальных и венозных ветвей и веточек происходит с образованием сетей (сплетений), в которых возникают межсистемные и внутрисистемные связи между сосудами, принадлежащим разным системам или в пределах одной системы.

В ряде органов и частей тела имеет место сочетание межсистемных и внутрисистемных сосудистых анастомозов.

Образование анастомозов в виде замкнутых кругов (артериальный круг головного мозга, ладонные и подошвенные дуги и др.) более характерно для конечных частей тела.

Магистральными называют сосуды, которые отдельным стволом проходят через область или несколько областей, отдавая к органам висцеральные, а к стенкам туловища париетальные ветви. В качестве примеров можно привести общие сонные, подвздошные, бедренные, подключичные и другие артерии. Экстраорганные артерии и вены располагаются перед органами, а интраорганные в воротах и внутри органов, как то — общая и собственная печеночная артерия, брыжеечные артерии, их кишечные ветви и прямые кишечные артерии.

В зависимости от расположения вены могут быть поверхностными (в подкожной клетчатке) и глубокими (мышечные, органные), которые попарно или одиночно сопровождают артерии. Глубокие и поверхностные вены связываются анастомозами в виде прободающих вен. В ряде тазовых органов (мочевой пузырь, прямая кишка, матка и влагалище, семявыносящий проток) образуются венозные сплетения, что связано с вертикальным положением человека. Твердая мозговая оболочка путем расщепления своих листков образует специфические венозные сосуды – синусы (пазухи).

Кровеносные микроскопические сосуды включают пять структурных составляющих, последовательно переходящих одни в другие: артериолы, прекапилляры (артериальные капилляры), простые волосковые сосуды (капилляры), посткапилляры (венозные капилляры) и венулы. В капиллярном звене различается магистральный и сетевой типы строения, а венулы подразделяются на собирательные и мышечные. В стенке артериол и венул присутствуют по три оболочки, каждая из которых состоит из клеток, волокон и мембран. Стенка капилляров включает один клеточный и два волоконно-мембранных слоя.

Микроскопические сосуды могут быть и органоспецифичными, например, чудесная артериальная сеть в почке (приносящая артериола, прекапилляры клубочка, выносящая артериола) и чудесная венозная сеть в печени (портальная венула, синусный капилляр, центральная венула). В эндокринных, иммунных органах широко распространены синусные капилляры с широким просветом до 40 и более мкм, крупными эндотелиальными клетками в стенке и щелями между ними.

Микроскопические сосуды образуют сплетения, сети в оболочках органов, в стенках выводящих протоков, вокруг и внутри структурно-функциональных образований органа. Однако возможно присутствие среди них шунтирующих соединений – прямых артериоло-венулярных анастомозов. Работоспособное состояние микрососудов обеспечивается вегетативными нервами, стенкой самого сосуда, клетками и плазмой крови, особенно тромбоцитами и плазменными биохимическими соединениями, выполняющими ангиотрофическую, стимулирующую, ангиоспазменную и свертывающую функции.

В микроциркуляторное русло входят следующие структурные компоненты:

кровеносные микрососуды с артериальным звеном – артериолами и прекапиллярами; волосковым, капиллярным звеном – мышечными, кожными и синусными капиллярами и венозным звеном – посткапиллярами и венулами, шунтирующей частью – артериоло-венулярными анастомозами;

лимфатические микрососуды – лимфокапилляры и постлимфокапиляры или преколлекторы;

промежутки, щели и каналы интерстициального пространства, ограниченные волокнами и аморфным веществом соединительной ткани.

Закономерности кровотока соответствуют основным положениям гидродинамики.

В замкнутой трубчатой системе сохраняется постоянство обменного расхода жидкости.

При суммарном изменении диаметра трубок изменяется и скорость движения жидкости.

Энергия определенного объема текущей жидкости складывается из гидростатического столба, его тяжести, статического давления на стенку трубки и динамического давления насосного выброса.

Кровь движется благодаря разности гидростатического и гидродинамического, онкотического давления между полостями сердца и сосудов, между микрососудами и тканями. Сокращение миокарда и мышечных оболочек сосудов, скелетных мышц, движения органов поддерживают и перераспределяют кровяное давление. В просвете сосудов и сердца формируется осевой и пристеночный кровоток, показатели которого изменяются в зависимости от калибра сосуда и объема сердечных камер, структурно-функционального состояния их стенок, а также скорости движения плазмы и форменных элементов крови.

Сединения артерий и вен

Анастомозы — соединения между сосудами — подразделяются среди кровеносных сосудов на артериальные, венозные, артериоло-венулярные. Они могут быть межсистемными, когда соединяются сосуды, принадлежащие разным артериям или венам; внутрисистемными, когда анастомозируют между собой артериальные или венозные ветви, относящиеся к одной артерии или вене. Межсистемные артериальные анастомозы организуются в виде замкнутых кругов или арок (аркад), например, артериальные круги мозга, кишечника, лопатки, артериальные дуги кисти и стопы. Анастомозы считаются более надежными из-за того, что в них соединяются артерии разных источников в замкнутую круговую систему. Менее надежные внутрисистемные анастомозы образуются в виде сетей, например, артериальные сети крупных суставов. И те, и другие способны обеспечить окольный, обходной (коллатеральный) путь кровотока как при разных функциональных состояниях, так и при закупорке или перевязке источника кровоснабжения.

Межсистемные и внутрисистемные артериальные соединения возникают между артериями головы и шеи, между ветвями грудной и брюшной аорты, между артериями конечностей. Они располагаются на поверхности и внутри органов, в стенках грудной и брюшной полостей, вокруг суставов и в толще мышц. Артериальный круг мозга находится на основании головного мозга и образуется задними мозговыми артериями из базилярной и позвоночных артерий подключичной системы, передними и средними мозговыми артериями из внутренней сонной (система общих сонных артерий). В круг мозговые артерии соединяют передние и задние соединительные ветви. Вокруг и внутри щитовидной железы образуются межсистемные анастомозы между верхними щитовидными артериями из наружной сонной и нижними щитовидными из щитошейного ствола подключичной артерии. Внутрисистемные анастомозы на лице возникают в области медиального угла глаза, где ангулярная ветвь лицевой артерии из наружной сонной соединяется с дорсальной артерией носа – ветвью глазничной артерии из внутренней сонной.

В стенках груди и живота анастомозы возникают между задними межреберными и поясничными артериями из нисходящей аорты, между передними межреберными ветвями внутренней грудной артерии (из подключичной) и задними межреберными из аорты; между верхней и нижней надчревными артериями; между верхними и нижними диафрагмальными артериями. Немало и органных соединений, например, между артериями брюшной части пищевода и левой желудочной, между верхней и нижней панкреато-дуоденальными артериями и их ветвями в поджелудочной железе, между средней ободочной артерией из верхней брыжеечной и левой ободочной из нижней брыжеечной, между надпочечниковыми артериями, между прямокишечными артериями.

В области верхнего плечевого пояса формируется артериальный лопаточный круг благодаря надлопаточной (из щитошейного ствола) и огибающей лопатку артерии (из подмышечной). Вокруг локтевого и лучезапястного суставов находятся артериальные сети из коллатеральных и возвратных артерий. На кисти между собой связаны поверхностная и глубокая артериальные дуги пальмарными, дорсальными и межкостными артериями. В половой, ягодичной областях и вокруг тазобедренного сустава образуются анастомозы между подвздошными и бедренной артериями, благодаря подвздошно-поясничной, глубокой окружающей подвздошной, запирательной, ягодичных артерий. Возвратные большеберцовые и подколенные медиальные и латеральные артерии формируют сеть коленного сустава, лодыжечные — сеть голеностопного сустава. На подошве связываются глубокие плантарные ветви с подошвенной дугой при помощи латеральной плантарной артерии.

Между верхней и нижней полыми венами кава-кавальные анастомозы возникают за счет надчревных (верхней и нижней вен) в передней брюшной стенке, при помощи позвоночного венозного сплетения, непарной, полунепарной, поясничных и задних межреберных, диафрагмальных вен — в задней и верхней стенках живота. Между полыми и воротной венами образуются порто-кавальные анастомозы благодаря венам пищевода и желудка, прямой кишки, надпочечников, околопупочным венам и другим. Связи околопупочных вен из системы воротной вены печени с над- и подчревными венами из системы полых вен становятся при циррозах печени настолько заметными, что получили выразительное название «головы медузы».

Венозные сплетения органов: мочепузырное, маточно-влагалищное, прямокишечное тоже представляют один из видов венозных анастомозов. На голове поверхностные вены, диплоические вены черепа и синусы твердой мозговой оболочки анастомозируют при помощи эмиссарных вен (вены выпускницы).