Углеводы движутся по сосудам
Автор – Ю. Нестерова.
В отличие от физических упражнений, воркаут для головного мозга вряд ли требует повышенных затрат энергии. Однако уверенность в том, что наш мозг истощен активной работой, тем не менее, может вызвать чувство усталости.
С октября по июнь они выползают из аудиторий, классов и физкультурных залов, их глаза щурятся от солнечного света, а пальцы нашаривают кнопку включения сотовых телефонов, молчавших на протяжении четырех часов подряд. Одни из них подносят руку ко лбу, словно пытаясь унять головную боль. Другие замирают перед входом на стоянку, не в силах решить, куда им двигаться дальше. Они полностью истощены, но не из-за напряженной физической деятельности. Скорее всего, эти школьники только что сдали SAT (Scholastic Aptitude Test). «Я крепко заснула, как только вернулась домой», – рассказывает Ikra Ahmad, которая давала интервью для статьи про «SAT-похмелье», опубликованной в блоге The Local газеты New York s.
Временное истощение умственной деятельности является реально существующим и распространенным явлением. Важно отметить, что оно отличается от синдрома хронической усталости, ассоциирующегося с регулярными нарушениями сна и некоторыми медицинскими расстройствами. Умственная усталость ощущается ежедневно, на подсознательном уровне. Естественно, что напряженная мыслительная деятельность и повышенная концентрация требуют больше энергии, чем обычная работа мозга. Так же, как энергичные физические упражнения приводят к утомлению наших тел, интеллектуальное напряжение должно опустошать разум.
Но по данным последних научных исследований, популярный взгляд на понятие умственного истощения является слишком упрощенным. Мозг постоянно поглощает энергию в огромных для органа такого размера количествах, независимо от того, берем ли мы интегралы или кликаем еженедельный топ-10 забавных фотографий котиков. И хотя активизация нейронов требует повышенного поступления крови, кислорода и глюкозы, локальные всплески потребления энергии – мелочь по сравнению с естественной прожорливостью самого мозга. То есть, в большинстве случаев короткие периоды дополнительных умственных усилий требуют лишь небольшого увеличения мощности головного мозга по сравнению с его обычным состоянием, не более того. Однако в большинстве лабораторных экспериментов состояние добровольцев не подвергалось оценке после многочасовых упражнений в умственной акробатике. Но что-то должно объяснять чувство умственного истощения, даже если физиология этого процесса отличается от механизма накопления физической усталости. Проще всего считать, что наши мозги расходуют так много сил, что этого достаточно, чтобы сделать нас вялыми.
Мощность головного мозга
Несмотря на то, что вес головного мозга взрослого человека в среднем составляет около 1,4 кг, то есть только 2% от общей массы тела, на него приходится 20% от общего уровня метаболизма в состоянии покоя (RMR, resting bolic rate), то есть от общего количества энергии, которое наше тело расходует за один очень «ленивый» день без особой активности. RMR варьируется от человека к человеку и зависит от возраста, пола, физических параметров и состояния здоровья. Предположим, что в среднем RMR составляет 1300 килокалорий, тогда мозг потребляет 260 килокалорий только для того, чтобы содержать себя. Это 10,8 килокалорий в час или 0,18 килокалорий в минуту. (Для сравнения см. таблицу Гарвардской медицинской школы по потреблению калорий во время разных видов деятельности). Минимальные математические расчеты позволяют преобразовать это число в меру мощности:
- Уровень метаболизма (RMR): 1300 килокалорий, или ккал, в виде питания
- 1300 ккал за 24 часа = 54,16 ккал в час = 15,04 кал в секунду
- 15,04 калорий в секунду = 69,23 Дж/сек = около 63 Ватт
- 20 процентов от 63 Ватт = 12,6 Ватт.
Таким образом, для работы типичного мозга взрослого человека требуется 12 Вт – это примерно пятая часть мощности, которая требуется для работы стандартной 60-ваттной лампочки. На фоне других органов мозг кажется прожорливым; но он удивительно эффективен по сравнению с созданными людьми электронными устройствами. IBM «Ватсон», суперкомпьютер, который выиграл телевикторину Jeopardy!, зависит от девяноста серверов IBM Power 750, каждый из которых потребляет около тысячи Вт.
Энергия подается в мозг по кровеносным сосудам в виде глюкозы, которая транспортируется через гематоэнцефалический барьер и используется для производства аденозинтрифосфата (АТФ), основной энергетической валюты внутри клеток, получаемой химическим путем. Эксперименты как на животных, так и на людях показали, что, когда активизируются нейроны в определенном участке головного мозга, местные капилляры расширяются, чтобы доставить туда больше, чем обычно, крови с дополнительной глюкозой и кислородом. Эта реакция делает возможной нейровизуализацию процесса: функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ) основана на уникальных магнитных свойствах крови, текущей по сосудам по направлению к и от активированных нейронов. Исследования подтвердили, что расширившиеся кровеносные сосуды обеспечивают приток дополнительной глюкозы, которую жадно поглощают клетки мозга.
Следуя логике полученных выводов, ряд ученых выдвинул следующую теорию: если активизация нейронов требует дополнительного поступления глюкозы, то особенно сложные головоломки должны понижать уровень глюкозы в крови, а кроме того, продукты, богатые углеводами, должны повышать производительность решения таких задач. Однако, хотя немало исследований подтвердили данные предположения, в целом полученные результаты разнятся и в большинстве случаев изменения уровня глюкозы колеблются в диапазоне от незначительных до небольших. В исследовании Нортумбрийского университета, например, добровольцы, которые выполняли серию вербальных и числовых заданий показали большее падение уровня глюкозы в крови, чем люди, которые просто нажимали на клавиши. В том же исследовании сладкий напиток повышал производительность при выполнении одной из задач, но не влиял на остальные.
В Ливерпульском университете им. Джона Мурса добровольцы проходили два варианта теста Струпа (Stroop task), в котором требовалось определить цвет чернил отпечатанного на принтере слова, не читая само слово. В одном из вариантов цвет слова и его значение совпадали: «синий» было напечатано синими чернилами; в более сложном варианте предлагалось слово «синий», напечатанное зеленой или красной краской. У добровольцев, выполнявших более сложную задачу, уровень глюкозы в крови снижался сильнее, что было интерпретировано исследователями, в результате повышенных умственных усилий. Некоторые исследования показали, что люди, плохо решающие определенные задачи, прилагают больше умственных усилий и тратят больше глюкозы, а, с другой стороны, чем более вы профессиональны в данной области, тем более эффективен ваш мозг и тем меньше глюкозы ему требуется. Осложняет ситуацию то, что, по крайней мере, одно исследование утверждает, что, напротив, более «продвинутый» мозг требует больше энергии.
Не просто углеводы
Неудовлетворительные и неоднозначные выводы исследований роли глюкозы подчеркивают, что потребление энергии в головном мозге – это не просто вопрос приложения умственных усилий, высасывающих из организма доступную энергию. Клод Мессье (Claude Messier) из Университета Оттавы проанализировал множество подобных исследований. Они не смогли убедить его в том, что выполнение какой-либо когнитивной задачи меняет уровень глюкозы в головном мозге или в крови.
Теоретически, да, решение более сложной умственной задачи требует большей энергии, так как при этом развивается большая нейронная активность, – объясняет он. – Но когда люди решают одну задачку, вы не увидите существенного увеличения потребления глюкозы на значимый процент от общего уровня. Базовый уровень сам по себе требует много энергии – даже в фазе медленного сна с минимальной мозговой деятельностью базовый уровень потребления глюкозы остается довольно высоким». Большинству органов не требуется много энергии для поддержания своего «домашнего хозяйства» в базовом состоянии. Но мозг должен поддерживать в активном состоянии определенные концентрации заряженных частиц для прохождения через мембраны миллиардов нейронов, даже когда они не находятся в возбужденном состоянии. А так как такая поддержка требуется постоянно и обходится мозгу дорого, у него, как правило, находится энергия, необходимая для выполнения небольших дополнительных работ.
Авторы других обзоров пришли к аналогичным выводам. Роберт Курцбан (Robert Kurzban) из Университета Пенсильвании указывает на исследования, демонстрирующие, что умеренные физические нагрузки улучшают способность людей к концентрации. В одном из исследований, например, дети, которые ходили в течение 20 минут на беговой дорожке, показали лучшие результаты в тесте на академическую успеваемость, чем дети, которые спокойно читали перед экзаменом. Если бы умственные усилия и способности напрямую зависели бы от уровня доступной глюкозы, то дети, которые активно двигались и при этом сожгли больше энергии, должны были бы показать худшие результаты, чем их сверстники, находившиеся в состоянии покоя.
Зависимость потребления энергии от степени сложности поставленных умственных задач «проявляется слабо и, видимо, зависит от индивидуальных различий в прилагаемых усилиях, степени вовлеченности и имеющихся ресурсов, которые могут быть связаны с такими переменными, как возраст, личные характеристики и обмен глюкозы», – пишет Ли Гибсон (Leigh Gibson) из Университета Роухэмптон в обзоре, посвященном углеводам и умственной деятельности.
И Гибсон, и Мессье приходят к выводу, что когда человек имеет проблемы с поддержанием уровня глюкозы в пределах нормы или ограничивает себя в еде на протяжении длительного времени (например, постится), сладкий напиток или пища могут улучшать производительность мозга при решении определенных задач на память. Но у большинства людей организм с легкостью предоставляет ту небольшую добавку глюкозы, в которой нуждается мозг в ходе приложения дополнительных умственных усилий.
Тело и разум
Если сложные когнитивные задачи требуют лишь небольшого увеличения объемов топлива для мозга, чем его обычное состояние, то как объяснить ощущение умственного истощения после сдачи SAT или аналогичного изнурительного умственного марафона? Как вариант, поддержание непрерывного состояния сосредоточения или навигация в заданном интеллектуальном пространстве на протяжении нескольких часов действительно сжигает достаточно энергии, чтобы оставалось чувство опустошения. Однако исследователи не подтвердили данную версию, потому что просто не пробовали создавать достаточно жесткие условия для своих добровольцев. В большинстве экспериментов участники выполняют единственную задачу умеренной сложности, причем время выполнения редко превышает один-два часа. «Может быть, если мы загрузим их больше и заставим людей делать те вещи, которые у них плохо получаются, мы получим более точные результаты», – считает Мессье.
Не менее важным, чем продолжительность умственной нагрузки, является отношение человека к ней. Просмотр захватывающего биографического фильма с закрученным сюжетом активизирует множество различных участков головного мозга на добрых два часа, однако обычно зрители не выползают из кинотеатра с жалобами на умственное истощение. Некоторые люди регулярно сворачиваются клубочком с романом, написанным таким убористым шрифтом, что другие в отчаянии швырнули бы его через всю комнату. Заполнение сложного кроссворда или решение судоку воскресным утром обычно не убивает способность сосредотачиваться в течение всего остального дня – более того, некоторые утверждают, что это даже обостряет их ум. Короче говоря, в обычной жизни интеллектуальная активность доставляет людям наслаждение и бодрит, не заставляя их страдать от умственного истощения.
Похоже, что утомление с гораздо большей вероятностью наступает в результате продолжительного умственного усилия, которое мы прилагаем, не рассчитывая на удовольствие – например, обязательный SAT – особенно, если мы ожидаем, что испытание истощит наш мозг. Если мы думаем, что экзамен или задание будут трудными, так оно часто и случается. Исследования показали, что нечто подобное происходит, когда люди занимаются спортом: в значительной мере физическое истощение – в наших головах. В соответствующих исследованиях добровольцы, которые занимались на велотренажере после прохождения 90-минутного компьютерного теста на концентрацию внимания, бросали педали от истощения раньше, чем участники эксперимента, которые перед физическими нагрузками смотрели эмоционально нейтральные документальные фильмы. И хотя тесты на внимание потребляли не намного больше энергии, чем просмотр фильмов, добровольцы сообщали, что чувствуют себя менее энергичными. Это чувство было достаточно сильным, чтобы уменьшить их физическую работоспособность.
В конкретном случае с SAT есть кое-что, выходящее за пределы чистого умственного усилия и, вероятно, вносящее свой вклад в пост-экзаменационный ступор – стресс. В конце концов, мозг работает не в вакууме. Другие органы тоже сжигают энергию. Сдача экзамена, который определяет, где человек проведет следующие четыре года, сама по себе является достаточно нервирующим событием, чтобы запустить в кровь гормоны стресса, которые вызывают потливость, повышают частоту сердечных сокращений, заставляют вертеться и принимать неудобные позы. SAT и другие подобные испытания не только изнурительны психически – они также приводят к физическому истощению.
Согласно небольшому, но показательному исследованию, незначительные по уровню стресса интеллектуальные задачи тоже меняют наше эмоциональное состояние и поведение, даже если они практически не влияют на метаболизм головного мозга. Четырнадцать студенток Канадского колледжа во время подведения итогов пройденного теста или сидели без дела, или проходили серию компьютерных тестов на внимание и память – за 45 минут до пиршества в формате «шведский стол». Студенты, которые упражняли свой головной мозг, угостились на 200 килокалорий больше, чем студенты, которые перед этим расслаблялись. Уровень глюкозы в крови у проходивших тесты студентов также колебался больше, чем у студентов, которые сидели просто так – какую-либо последовательность колебаний выявить не удалось. Однако и уровень гормона стресса кортизола был значительно выше у студентов, чьи мозги были заняты, как и частота их сердечных сокращений, артериальное давление и самооценка уровня тревожности. Весьма вероятно, что эти студенты ели больше не потому, что их изнуренный мозг нуждался в дополнительном топливе; скорее, они просто заедали стресс едой.
Мессье предложил следующее объяснение повседневным приступам умственной усталости: «Моя основная гипотеза состоит в том, что головной мозг – это ленивый дурак, – говорит он. – Ему тяжело фокусироваться на чем-то одном на протяжении достаточно длительного времени. Возможно, что поддержание состояния концентрации приводит к определенным изменениям в головном мозге, которые заставляют его избегать подобных состояний. Это, может быть, своего рода, таймер, который говорит: “Ок, теперь ты это сделал”. Может быть, мозгу просто не нравится работать так тяжело и так долго».
Источник: https://www.scientificamerican.com/
Источник
Виды кровеносных сосудов:
артерии – сосуды, несущие кровь от сердца;
вены – сосуды, несущие кровь к сердцу;
капилляры – тончайшие кровеносные сосуды, образующие сеть в тканях и органах.
Самые мелкие артерии и вены, переходящие в капилляры, называются артериолами и венулами.
Крупные артерии, отходящие от сердца постепенно распадаются на более тонкие сосуды, доходя до самых тонких капилляров, которые в свою очередь постепенно сливаются сначала в венулы, затем в вены, несущие кровь к сердцу.
Диаметр кровеносных сосудов сначала уменьшается (от артерий к капиллярам), а затем – возрастает (от капилляров к венам). Так, диаметр начала аорты у человека приблизительно равен 3 см, а диаметр капилляра – от 6 до 20 мкм. Однако по мере удаления от аорты ширина сосудистого русла, несмотря на уменьшение калибра каждого из сосудов, в сумме больше аорты, следовательно, скорость движения крови в капиллярах всегда ниже, чем в более крупных сосудах.
Распределение сосудов в теле имеет определенный порядок.
Артерии, например на туловище и шее, расположены на передней стороне и спереди от позвоночника; на разгибательной его стороне, на спине и затылке крупных сосудов нет. На конечностях артерии лежат на сгибательных поверхностях, в защищенных укрытых местах.
В некоторых пунктах артерии частично проходят поверхностно под кожей, особенно над костями; в таких местах можно прощупать пульс или сдавить их, если потребуется остановка кровотечения.
формирование кровеносных сосудов
Кровеносные сосуды развиваются из мезенхимы.
В эмбриональном периоде все сосуды закладываются и строятся как капилляры, и только в процессе их дальнейшего развития простая капиллярная стенка постепенно окружается различными структурными элементами, и капиллярный сосуд превращается либо в артерию, либо в вену, либо в лимфатический сосуд (рис. 1).
Вначале закладывается первичная стенка из плоских клеток мезенхимы, превращающаяся впоследствии во внутреннюю оболочку сосуда – эндотелий. Позднее из окружающей мезенхимы формируется более сложно построенная стенка сосуда.
Рис. 1. Сравнительная характеристика сосудов
Окончательно сформированные стенки артерий и вен состоят из трех основных слоев: интимы, медии и адвентиции (рис. 2).
Интима – тонкая внутренняя оболочка, выстланная со стороны полости сосудов тонким, эластичным плоским эндотелием. Интима является непосредственным продолжением эндотелия эндокарда.
Функция интимы: предотвращение свертывания крови.
Если эндотелий сосуда поврежден, то у места повреждения образуются небольшие сгустки крови – тромбы, которые могут вызвать закупорку сосуда. Иногда они отрываются от места образования, уносятся током крови (флотирующие тромбы) и закупоривают сосуд в каком-либо другом месте.
Средняя оболочка (медия) стенки сосудов образована гладкой мышечной тканью.
Функция: регуляция просвета (диаметра) сосуда.
Адвентиция – наружная оболочка сосудов. Она образована фиброзной волокнистой соединительной тканью.
Функция: механическая защита и фиксация сосуда.
Оболочки отделены друг от друга тонкими прослойками из эластических волокон.
Ткани, образующие оболочки кровеносных сосудов нуждаются в питании. Поэтому наружная и средняя оболочки пронизаны сетью кровеносных капилляров, приносящих питательные вещества и кислород и удаляющих продукты обмена.
Рис. 2. Строение стенки сосуда
капилляры
Стенки капилляров очень тонкие и состоят из эндотелия. Снаружи эндотелий оплетен сетью тонких соединительнотканых волокон, эластично фиксирующих капилляр.
В состав капиллярной стенки входят перициты – клетки соединительной ткани с многочисленными отростками, проникающими в эндотелий (рис. 3). Обладая сократительной активностью они способны изменять просвет капилляра.
Перициты, или клетки Руже относятся к малодифференцированным клеткам. При дифференцировке они могут превратиться в фибробласты (клетки соединительной ткани), гладкомышечные клетки или в макрофаги (клетки, способные к фагоцитозу).
Рис. 3. Перициты на стенке капилляра
Стенка капилляра легко проницаема для лейкоцитов и некоторых веществ, переносимых кровью. Через стенку капилляров происходит обмен веществ между кровью и тканевыми жидкостями, а также между кровью и внешней средой (в выделительных органах).
Благодаря проницаемости капиллярной стенки, происходит газообмен между кровью и воздухом, поступающем в легкие при вдохе.
артерии
Артерии делятся на два типа:
артерии мышечного типа – мелкие (артериолы) и средние артерии;
артерии эластического типа – самые крупные артерии: аорта и ее крупные ветви.
Артерии мышечного типа
Стенка артериолы состоит из всех трех оболочек: эндотелиальной, средней из циркулярно расположенных гладкомышечных клеток и наружной соединительнотканой оболочки (рис. 4).
При переходе артериолы в капилляр в ее стенке отмечаются только одиночные гладкие мышечные клетки. С укрупнением же артерий количество мышечных клеток постепенно увеличивается до непрерывного кольцевого слоя.
В более крупных артериях под внутренней эндотелиальной оболочкой расположен слой звездчатых клеток, играющий роль камбия (росткового слоя) для сосудов. Этот слой участвует в процессах регенерации – восстанавливает мышечный и эндотелиальный слои артерии. Чем крупнее артерия, тем больше развит камбиальный (ростковый) слой.
Рис. 4. Строение артерии
Артерии эластического типа
Артерии крупного калибра (легочная артерия, аорта и ее крупные ветви) называются артериями эластического типа, т. к. в их стенках преобладают эластические элементы.
Наличие большого количества эластических элементов (волокон, мембран) позволяет этим сосудам растягиваться при систоле сердца и возвращаться в исходное положение во время диастолы.
Внутренний слой аорты состоит из эндотелия и субэндотелиального слоя.
Субэндотелиальный слой составляет примерно 15 – 20 % толщины стенки сосуда.
Состав субэндотелиального слоя:
рыхлая фибриллярная соединительная ткань;
клетки звездчатой формы, выполняющие трофическую функцию для эндотелия;
отдельные продольно направленные гладкие мышечные клетки.
Глубже субэндотелиального слоя в составе внутренней оболочки расположено густое сплетение эластических волокон, соответствующее внутренней эластической мембране.
Межклеточное вещество внутренней оболочки аорты играет большую роль в питании стенки сосуда и обусловливает степень проницаемости стенки сосуда. У людей среднего и пожилого возраста в межклеточном веществе обнаруживаются холестерин и жирные кислоты.
В средней оболочке концентрически расположены прочные эластические и коллагеновые волокна. Гладкомышечный слой представлен одиночными клетками, косо залегающими в волокнах.
Наружная оболочка состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани с большим количеством продольных толстых эластических и коллагеновых волокон. Адвентиция богата кровеносными сосудами и нервными волокнами.
Функция адвентиции: защита сосудов от перерастяжения и разрывов.
вены
Стенки вен обычно тоньше, чем стенки артерий, и имеют ряд особенностей:
слабо развит средний гладкомышечный слой;
мало эластических волокон (вены легко спадаются);
наружная оболочка построена из волокнистой соединительной ткани, в которой преобладают коллагеновые волокна;
есть клапаны.
Внутренняя оболочка вен (интима) образует в них клапаны в виде полулунных кармашков (рис. 5). Клапаны отсутствуют в венах мозга и его оболочек, в венах костей и большей части вен внутренних органов. Клапаны развиты в венах конечностей и шеи.
Функция клапанов: препятствие обратному току крови.
Рис. 5. Венозные клапаны
Одни клапаны не могут обеспечить циркуляцию крови, так как все равно весь столб жидкости давил бы на нижележащие отделы. Вены расположены между скелетными мышцами, которые, сокращаясь, сжимают венозные сосуды. Такой “мышечный насос” помогает циркуляции крови.
малый круг кровообращения
Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке.
Сосуды малого круга кровообращения состоят из системы легочной артерии и системы легочных вен.
Легочная артерия является одним из самых крупных сосудов человека. Ее ствол имеет длину около 6 см, а диаметр – 3 см. Легочная артерия с венозной кровью выходит из правого желудочка и делится на две ветви: правую, идущую в правое легкое, и левую, идущую в левое легкое.
От места разветвления легочной артерии к дуге аорты отходит боталлов проток – заросший сосуд, соединявший в эмбриональный период легочную артерию с аортой.
В легких правая ветвь делится на три, а левая – на две ветви соответственно числу долей того и другого легкого.
Ветви легочной артерии идут параллельно бронхам до самых легочных пузырьков (альвеол), и образуют на их стенках густую капиллярную сеть. Здесь происходит обмен газами между кровью и альвеолярным воздухом.
Затем капилляры соединяются в венулы, затем в вены, которые сливаются в четыре легочные вены, по две в каждом легком. Из легких легочные вены несут артериальную кровь в левое предсердие.
Клапаны в легочных венах отсутствуют.
Особенности сосудов малого круга кровообращения
Сосуды малого круга обладают относительно малой длиной и слабо развитой мышечной стенкой. Артериолы легких имеют просвет в 4 – 5 раз больше просвета артериол большого круга. Поэтому сопротивление в малом круге значительно меньше, а кровяное давление в 5 раз меньше, чем в аорте.
Через малый круг проходит столько же крови, сколько и через большой, и минутный объем правого желудочка (в нормальных условиях) всегда равен минутному объему левого желудочка.
большой круг кровообращения
Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке (рис. 6).
Рис. 6. Крупные сосуды большого круга кровообращеня
артерии большого круга
Из левого желудочка выходит самый крупный сосуд человеческого тела – аорта. Она несет артериальную кровь ко всем тканям и органам. Выйдя из сердца она образуют дугу влево (левая дуга аорты).
От дуги аорты отходят артерии, несущие кровь к голове (сонные артерии) и верхним конечностям (подключичные артерии).
Пройдя через диафрагму, аорта спускается вниз под названием брюшной аорты, которая делится на две крупнейшие ветви – подвздошные артерии, сама же продолжается вдоль крестца до самого копчика в виде маленькой средней крестцовой артерии.
Подвздошные артерии снабжают кровью нижние конечности и внутренние органы.
Каждая артерия снабжает кровью определенную область. Наиболее сильно артериальная сеть развита в мышцах и железах. Между мелкими артериями и между капиллярами имеется большое количество анастомозов, благодаря чему возможен приток крови окольным путем (коллатеральное кровообращение).
вены большого круга
Вены образуются путем слияния капилляров в венулы, а затем в более крупные венозные стволы. Обычно вены выходят из органов в том же месте, где входят артерии, и идут вместе с ними и нервами в сосудисто-нервных пучках, причем очень часто одну артерию сопровождают две вены. Названия идущих рядом вен и артерий в большинстве случаев одинаковы.
Поверхностные вены образуют подкожные венозные сети.
Так как кровь по венам движется гораздо медленнее, то емкость венозной системы раза в 2-3 больше, чем артериальной.
Вся венозная кровь нашего тела притекает к правой венозной половине сердца по двум крупнейшим венозным стволам: верхней полой вене и нижней полой вене.
От головы из полости черепа венозную кровь несут правая и левая яремные вены.
От верхних конечностей – правая и левая подключичные вены.
С каждой стороны яремная и подключичная вена сливаются, образуя правую и левую безымянную вену.
Безымянные вены, сливаясь, образуют верхнюю полую вену.
Таким образом, верхняя полая вена собирает кровь со всей верхней половины тела: от головы, шеи, верхних конечностей, а так же области плечевого пояса и стенок грудной полости.
Клапанов верхняя полая вена не имеет.
Нижняя полая венa располагается в брюшной полости и является самой крупной веной нашего тела. Она образуется из слияния двух общих подвздошных вен и впадает снизу в правое предсердие.
Нижняя полая вена собирает кровь со всей нижней половины тела: из вен брюшной полости, от всех органов таза и нижних конечностей.
В области прямой кишки нижняя полая вена имеет анастомозы с ветвями воротной вены печени.
Таким образом, все сосуды тела составляют два круга кровообращения (рис. 7).
Рис. 7. Круги кровообращения
Воротная вена отличается от других вен тем, что она начинается и оканчивается капиллярами. Она образуется из множества вен, собирающих кровь от всех непарных органов брюшной полости (желудка, селезенки, поджелудочной железы и всего кишечника).
Из слияния вен образуется короткий ствол, который двумя ветвями (для правой и левой долей печени) входит в ворота печени (откуда и название воротная вена).
В печеночной ткани воротная вена распадается на густую сеть капилляров; из капиллярных сетей воротной вены и печеночной артерии образуются четыре печеночные вены, впадающие уже по выходе из печени непосредственно под диафрагмой в нижнюю полую вену.
Таким образом, вся венозная кровь от непарных органов живота, прежде чем попасть в нижнюю полую вену, проходит через печень.
Функции воротной вены:
отведение крови, насыщенной питательными веществами, от пищеварительного тракта в печень, где они откладываются или перерабатываются;
фильтрация и нейтрализация печенью токсических веществ, поступивших в кровь из пищеварительного тракта.
Таким образом, воротная вена является функциональным кровеносным сосудом печени, в то время как питающим ее ткань сосудом является собственная печеночная артерия.
На нижней конечности также имеется обширная сеть поверхностных вен. При застое крови поверхностные вены могут сильно расширяться (варикозное расширение), особенно у женщин во время беременности, а также у лиц некоторых профессий, связанных с длительным стоянием.
Верхняя и нижняя полые вены, впадая в правое предсердие, замыкают большой круг кровообращения тела человека.
значение капилляров
Сердце, развивающее энергию для движения крови, артериальная система, распределяющая ее, и венозная система, возвращающая кровь к сердцу, – все это системы, имеющие вспомогательное значение.
Только через капиллярную систему осуществляется питание тканей и обмен веществ. Капилляры, окруженные межклеточными тканевыми жидкостями, находятся в тесной связи с клетками тканей тела. Часть кровяной плазмы проникает через стенку капилляров в межклеточные пространства и примешивается к межклеточному веществу; в свою очередь часть межклеточных веществ проникает в капиллярное русло и примешивается к циркулирующей в нем крови.
Артерии ветвятся на более тонкие сосуды вплоть до артериол, которые отдают многочисленные сети капилляров, образующих оросительную систему органа, снабжаемого данной артерией.
Распределение капиллярных сосудов между тканевыми элементами весьма разнообразно. В скелетной мышце, например, капилляры тянутся вдоль мышечных волокон и, анастомозируя между собой, образуют узкие длинные петли, охватывающие волокно и обеспечивающие обмен по всей длине волокна. Капилляры в мышечной ткани самые узкие.
Интенсивность тканевого обмена зависит от развития капиллярной сети. Поэтому не все органы тела в одинаковой мере снабжены капиллярами. Они гуще всего там, где происходит более интенсивный обмен веществ: в коре головного мозга, печени, легочных пузырьках, почечной ткани, эндокринных железах, кишечных ворсинках, мышечной ткани. Зато такие органы, как кости, сухожилия, связки и т. д., содержат количество капилляров, в сотни раз меньшее. Однако есть органы, совсем лишенные капилляров: производные эпидермиса (волосы и ногти), эмаль зубов и часть хрящевой ткани.
Обмен веществ между тканями и кровью совершается через тончайшие эндотелиальные стенки. Проницаемость эндотелиальной стенки избирательна и может меняться. Кроме того, интенсивность обмена веществ зависит количества крови, проходящий через капилляр, т. е. от просвета капилляра.
Многочисленные исследования показывают, что на изменение просвета капилляров влияют перициты, сами эндотелиальные клетки и особые “жомы” в местах отхождения капилляров от артериол.
Источник