Сосуды особенности строения клеток

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 мая 2020; проверки требует 1 правка.

Человеческий организм состоит из множества различных клеток. Из одних состоят органы и ткани, а из других – кости. В строении кровеносной системы человеческого организма огромную роль играют эндотелиальные клетки.

Что такое эндотелий?

Эндотелий (или эндотелиальные клетки) является активным эндокринным органом. По сравнению с остальными он самый большой в человеческом организме и выстилает сосуды по всему телу.

Согласно классической терминологии гистологов, эндотелиальные клетки представляют собой пласт, в состав которого входят специализированные клетки, выполняющие сложнейшие биохимические функции. Они выстилают изнутри всю сердечно сосудистую систему, и их вес достигает 1,8 кг. Общее количество этих клеток в человеческом организме достигает одного триллиона.

Сразу после рождения плотность эндотелиальных клеток достигает 3500-4000 кл/мм2. У взрослых же этот показатель ниже почти в два раза.

Ранее клетки эндотелия считались только пассивным барьером между тканями и кровью.

Существующие формы эндотелия

Специализированные формы эндотелиальных клеток имеют определенные особенности строения. В зависимости от этого различают:

• соматические (закрытыми) эндотелиоциты;
• фенестрированный (перфорированный, пористый, висцеральный) эндотелий;
• синусоидный (большой пористый, крупноокошечный, печеночный) тип эндотелия;
• решетчатый (межклеточный щелевой, синусный) тип эндотелиальных клеток;
• высокий эндотелий в посткапилярных венулах (ретикулярный, звездчатый тип);
• эндотелий лимфатического русла.

Строение специализированных форм эндотелия

Эндотелиоцитам соматического или закрытого типа характерны плотные щелевые контакты, реже – десмосомы. На периферических участках такого эндотелия толщина клеток составляет 0,1-0,8 мкм. В их составе можно заметить многочисленные микропиноцитозные везикулы (органоиды, запасающие полезные вещества) непрерывной базальной мембраны (клеток, отделяющих соединительные ткани от эндотелия). Этот вид эндотелиальных клеток локализуется в железах внешней секреции, центральной нервной системе, сердце, селезенке, легких, и крупных сосудах.

Для фенестрированного эндотелия характерны тонкие эндотелиоциты, в которых присутствуют сквозные диафрагмированные поры. Плотность в микропиноцитозных везикулах очень мала. Также присутствует непрерывная базальная мембрана. Чаще всего встречаются такие эндотелиальные клетки в капиллярах. Клетки такого эндотелия выстилают капиллярные русла в почках, эндокринных железах, слизистых оболочках пищеварительных путей, сосудистых сплетениях мозга.

Главным отличием синусоидного типа эндотелиальных клеток сосудов от остальных является то, что их межклеточные и трансцеллюлярные каналы очень крупные (до 3 мкм). Характерна прерывистость базальной мембраны либо ее полное отсутствие. Такие клетки присутствуют в сосудах головного мозга (они участвуют в транспортировке форменных элементов крови), коре надпочечных желез и печени.

Решетчатые клетки эндотелия представляют собой палочковидные (либо веретеновидные) клетки, которые окружает базальная мембрана. Они также принимают активное участие в миграции клеток крови по организму. Местом их локализации являются венозные синусы в селезенке.

В состав ретикулярного типа эндотелия входят звездчатые клетки, которые переплетаются с базолатеральными отростками цилиндрической формы. Клетки этого эндотелия обеспечивают транспортировку лимфоцитов. Они входят в состав сосудов, проходящих через органы иммунной системы.

Эндотелиальные клетки, которые находятся в лимфатическом русле, являются самыми тонкими из всех типов эндотелия. Они содержат повышенный уровень лизосом и в их состав входят более крупные везикулы. Базальной мембраны вообще нет, либо она прерывистая.

Существует также особый эндотелий, который выстилает заднюю поверхность роговицы человеческого глаза. Эндотелиальные клетки роговицы транспортируют в нее жидкость и растворенные вещества, а также поддерживают ее дегидрированное состояние.

Роль эндотелия в организме человека

Эндотелиальные клетки, которые выстилают изнутри стенки кровеносных сосудов, имеют удивительную способность: они увеличивают или уменьшают свою численность, а также место локализации в соответствии с требованиями организма. Практически всем тканям необходимо кровоснабжение, которое зависит в свою очередь от клеток эндотелия. Они отвечают за создание очень гибкой к адаптации системы жизнеобеспечения, которая разветвляется во все области человеческого тела. Именно благодаря этой способности эндотелия к расширению и восстановлению сети сосудов кровоснабжения происходит процесс заживления и рост тканей. Без этого заживление ран не происходило бы.

Таким образом, клетки эндотелия, выстилающие все сосуды (начиная с сердца и заканчивая мельчайшими капиллярами), обеспечивают переход веществ (в том числе и лейкоцитов) через ткани в кровь, а также обратно.

Кроме того, лабораторные исследования эмбрионов показали, что все крупные кровеносные сосуды (артерии и вены) формируются из маленьких сосудов, которые строятся исключительно из клеток эндотелия и базальных мембран.

Функции эндотелия

Прежде всего, клетки эндотелия поддерживают гомеостаз в кровеносных сосудах человеческого организма. К жизненно важным функциям эндотелиальных клеток относят:

• Они являются барьером между сосудами и кровью, являясь, по сути, резервуаром для последней.
• Такой барьер имеет избирательную проницаемость, что защищает кровь от вредных веществ;
• Эндотелий улавливает и передает сигналы, которые переносятся кровью.
• Он интегрирует при необходимости патофизиологическую среду в сосудах.
• Выполняет функцию динамического регулятора.
• Контролирует гомеостаз и восстанавливает поврежденные сосуды.
• Поддерживает тонус кровеносных сосудов.
• Отвечает за рост и ремоделирование сосудов.
• Обнаруживает биохимические изменения в крови.
• Распознает изменения уровня углекислого газа и кислорода в крови.
• Обеспечивает текучесть крови путем регулирования компонентов ее свертывания.
• Контролируют артериальное давление.
• Формирует новые кровеносные сосуды.

Дисфункция эндотелия

В результате дисфункции эндотелия может развиться:

• атеросклероз;
• гипертоническая болезнь;
• коронарная недостаточность;
• инфаркт миокарда;
• диабет и инсулинорезистентность;
• почечная недостаточность;
• астма;
• спаечная болезнь брюшной полости.

Все эти заболевания может диагностировать только специалист, поэтому после 40 лет следует регулярно проходить полное обследование организма.

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