Кровеносные сосуды – это система трубочек внутри организма, через которую постоянно циркулирует кровь. Основной насос организма – сердце, обеспечивает движение крови. Сердечно-сосудистая система – это единое целое, включающее в себя и сосуды, и сердце.
Циркуляция крови обеспечивает поступление кислорода и питательных веществ во все ткани и органы, а также удаление углекислого газа и продуктов распада.
Существует три типа сосудов:
- Артерии – кровь движется по ним от сердца к различным частям тела;
- Вены – по ним кровь возвращается к сердцу;
- Капилляры – соединяют артерии и вены.
Сосуды различаются не только по функциональному значению, но и по диаметру, структуре и составу крови, которая циркулирует через них.
Артерии
Терминология этих сосудов происходит от двух латинских слов: аеr — «воздух», tereo — «содержу». В древности считалось, что в этих сосудах циркулирует воздух, в котором находится «живой дух». Такое убеждение сохранялось среди врачей вплоть до XVII века.
Сегодня уже никто не сомневается в том, что по артериям от сердца к органам происходит транспортировка крови, насыщенной кислородом. Исключением являются только две лёгочные артерии, по которым от правых отделов сердца к органам дыхания поступает кровь, содержащая большое количество углекислого газа.
Из сердца исходят большие артерии. Разделяясь по телу, они расходятся и уменьшаются, наименьшие из них называются артериолами.
В зависимости от диаметра артерии бывают:
- крупные — более 8 мм;
- средние — от 2 до 8 мм;
- мелкие — менее 2 мм.
Главный артериальный сосуд в человеческом теле — это аорта, ее начальный диаметр составляет примерно 3 см.
Сокращения сердца создают давление, которое заставляет кровь циркулировать по артериям. Артерии имеют прочные, толстые и упругие стенки, способные выдерживать излишнее растяжение. Чем ближе артерия к сердцу, тем толще ее стенки, больше диаметр и выше кровяное давление.
Сосуды также могут регулировать давление: при расширении давление снижается, а при сужении увеличивается. Из-за сокращения сердца стенки артерий ритмично колеблются, образуя артериальный пульс.
Стена артерии состоит из трех слоев:
- Эндотелий — это тонкая оболочка из плоских клеток, которая вырабатывает большое количество биологически активных веществ, необходимых для поддержания нормальной работы сердечно-сосудистой системы.
- Медиа — самый толстый слой, который содержит гладкие мышцы, эластичные и коллагеновые волокна, расположенные кольцами. Эластичные волокна обеспечивают упругость, коллагеновые волокна дают сосуду прочную структуру. Гладкие мышцы контролируют тонус сосудов и диаметр артерий.
- Адвентиция — это внешний слой, состоящий из пучков коллагеновых и эластичных волокон. Основное предназначение этого слоя — предотвращать растяжение и защищать сосуд от механических повреждений.
Венозные сосуды
Венозные сосуды представляют собой каналы, по которым кровь из органов и тканей направляется к сердцу. По латыни vena переводится как «жила», отсюда появилось выражение «в жилах течет кровь».
В венах циркулирует кровь, содержащая мало кислорода и много углекислого газа. Исключением являются легочные вены, которые переносят артериальную кровь в левые отделы сердца. В отличие от яркой артериальной крови, венозная имеет более темный оттенок.
Стенки вен состоят из тех же оболочек, что и стенки артерий: внутренней (интимы), средней (медии) и наружной (адвентиции). Однако в их структуре есть значительные отличия.
Основные различия в строении вен и артерий:
- Клапаны на внутренней оболочке многих вен, особенно на ногах, предотвращают обратный поток крови;
- Венозные сосуды менее упругие из-за менее развитого слоя эластина;
- Слабый тонус венозных сосудов обусловлен недостаточным количеством эластических волокон и гладкомышечных клеток;
- Венозные сосуды способны лучше растягиваться благодаря хорошо развитой наружной оболочке.
Сравнительная характеристика структуры вен и артерий
Давление в венах значительно ниже, чем в артериях, поэтому кровь всегда движется медленнее. Венозные клапаны обеспечивают односторонний кровоток снизу вверх (к сердцу) и помогают преодолевать силу гравитации. На усиление венозного кровотока влияют сокращение мышц, движение грудной клетки и диафрагмы во время дыхания.
Благодаря способности вен растягиваться, в них может накапливаться большое количество крови. До 50% от общего объема крови находится в кровяных депо селезёнки, печени, лёгких и подкожных сосудистых сплетений и не участвует в общей циркуляции. Когда у организма возникает потребность в усиленном кровоснабжении, кровь из депо быстро поступает к нужному участку: к мышцам при физической нагрузке, к жизненно важным органам при кровопотере или кислородному голоданию.
Венозные сосуды, также как и артерии, имеют разный диаметр. Самый крупный венозный сосуд в организме человека представляет собой нижнюю полую вену, которая расположена в брюшной полости и собирает кровь из нижней части тела. Через нижнюю полую вену проходит около 70% всей венозной крови. Мельчайшие венозные сосуды не имеют собственных имен — их все называют венулами.
Капилляры
Капилляры представляют собой обменные сосуды, самые тонкие и мельчайшие элементы кровеносной системы. С латинского capillus переводится как «волос». В XVII веке ученые обозначили диаметр микрососудов, сравнивая их по толщине с человеческим волосом. На самом деле капилляры ещё тоньше: средний диаметр капилляра составляет 2-10 мкм, в то время как волосы имеют диаметр 80-110 мкм.
Микрососуды соединяют артерии и вены, образуя капиллярную сеть, которая пронизывает все органы тела, за исключением роговицы глаза и хрящей.
Представим, что клетки крови — это почтальоны, которые доставляют питательные вещества и кислород каждому органу, а капилляры — это транспортная система для них, путь, по которому они перемещаются.
Через капилляры происходит не только доставка, но и вывоз всего, что органам уже не нужно — углекислого газа и продуктов распада.
В сосудистой системе человека около 10 миллионов капилляров с общей поверхностью 500-700 квадратных метров — это почти 1/8 площади футбольного поля.
Обмен веществ между кровью и клетками осуществляется благодаря строению капилляров. Стенки микрососудов очень тонкие (0,5 мкм) и состоят всего из одного слоя — эндотелия. Внутренний просвет капилляра соединяется с окружающими тканями через микроскопические отверстия — поры (своего рода щели между клетками).
Совместно с артериолами и венулами, капилляры составляют микроциркуляторное русло. Артериолы доставляют кровь из артерий в капилляры, а венулы — уносят её из капилляров в вены.
Капиллярная сеть — основной компонент микроциркуляторного русла
Обычно кровь проходит через капилляры, однако в определенных условиях, например, когда организму требуется срочно регулировать давление или перераспределить кровоток, могут использоваться артериоло-венулярные анастомозы — альтернативный и самый прямой маршрут между артериолами и венулами без участия капилляров.
Круги кровообращения
Кровь движется по двум кругам кровообращения — большому и малому. Эти две взаимосвязанные системы обеспечивают постоянное циркуляцию газов и питательных веществ в организме.
Огромный круг кровообращения представляет собой процесс доставки питательных веществ и кислорода ко всем органам и частям тела.
Начало процесса находится в левом желудочке сердца, откуда кровь, насыщенная кислородом и питательными веществами, выбрасывается в крупную артерию — аорту, а из нее — в восходящие и нисходящие артерии. Двигаясь по разветвляющимся и уменьшающимся артериям, кровь попадает в артериолы (самые мелкие артерии), а из них — в сеть капиллярных сосудов.
В капиллярах выстраиваются эритроциты — красные клетки крови. Они отвечают за транспортировку газов. Продвигаясь по капилляру, эритроциты передают кислород и забирают углекислый газ из тканей. В это же время происходит обмен веществ: клетки поглощают полезные вещества из крови и выделяют ненужные — продукты обмена веществ.
После этого кровь покидает капилляры и течет в венулы, затем — в вены. Свой путь по большому кругу кровообращения кровь завершает в правом предсердии.
Иллюстрация кровообращения по малому и большому кругам
Малый круг кровообращения необходим, чтобы повторно насытить кровь полезными веществами и кислородом, завершив большой круг в правом предсердии.
Путь крови по малому кругу начинается в правом желудочке сердца, откуда она выталкивается в легочную артерию, затем попадает в легкие, где происходит газообмен — обогащение кислородом и удаление избытка углекислого газа. Затем кровь собирается в легочные вены, которые переносят ее обратно в левое предсердие. Отсюда она поступает в левый желудочек сердца и снова начинает большой круг кровообращения.
Таким образом, огромный круг кровообращения отвозит кровь во все органы и ткани организма, а маленький круг кровообращения обеспечивает обмен газов в легких. Оба круга работают плотно в связи, поддерживая нормальный кровоток и функционирование организма в целом.
Разнообразие сосудов по строению
Как артерии, так и вены состоят из трех оболочек — в этом их сходство. Однако из-за различных функций, которые выполняют все эти сосуды, они различаются по количеству эндотелия, гладких мышечных клеток, эластических и коллагеновых волокон — компонентов, образующих стенки.
Например, артерии могут быть эластического или мускульного типа по строению.
Артерии, имеющие эластический тип — это аорта, легочная артерия и их основные ветви, которые находятся близко к сердцу. Толстые стенки этих сосудов состоят из эластических волокон, образуя один единственный упругий каркас, который действует как пружина: он растягивается и сжимается под воздействием порций крови, поступающей в сосуды после каждого сокращения сердца. Этот механизм сглаживает пульсацию крови и обеспечивает равномерное кровотечение в организме.
Артерии, представляющие собой мышечный тип — это средние и мелкие сосуды, которые находятся далеко от сердца. В их стенках преобладают гладкомышечные волокна, сокращение которых помогает сосуду расширяться и сокращаться, направляя кровоток.
Вены по строению можно разделить на два типа — без мышечные и мышечные.
Вены безмышечного типа представляют собой мелкие сосуды с тонкими стенками и неразвитым средним слоем. Они обычно проходят рядом с частями тела, где есть плотные структуры, такие как кости, мозговые оболочки или перекладины селезенки. Наружная оболочка таких вен сращивается с поверхностью органов, что позволяет им сохранить свой просвет.
Вены мышечного типа, наоборот, находятся вне органов и имеют мышечные волокна во всех трех оболочках: продольно во внутренней и наружной оболочках, и круговым образом в средней.
Эти сосуды с слабо или средне развитыми мышечными элементами в основном расположены в верхней части туловища, где кровь движется к сердцу пассивно под воздействием гравитации.
В нижней части тела находятся наиболее сильные вены мышечного типа с хорошо развитыми клапанами, которые помогают крови двигаться в противоположном направлении к гравитации.
Типы сосудов по функциональному назначению
В зависимости от своей функции сосуды могут быть амортизирующими, резистивными, обменными, вместимыми, шунтирующими, а также сосудами-сфинктерами.
Амортизирующие сосуды
Перевод латинского термина amortisatio означает «смягчение». Амортизирующие сосуды предназначены для смягчения ударов крови, возникающих при сокращении главного мышечного насоса — сердца.
Основная задача таких сосудов — обеспечить плавное движение крови и защитить организм от резких изменений давления. К амортизирующим сосудам относятся артерии эластичного типа — легочная, аорта и их большие ветви.
Резистивные сосуды
Резистивные сосуды — это небольшие артерии и вены, а также артериолы и венулы, расположенные на окраине сосудистого русла. Они обладают хорошо развитым мышечным слоем, который способствует регулированию размера просвета и эффективному сопротивлению общему кровотоку (от лат. resistere — «сопротивление»).
Резистивные сосуды, также известные как сосудистые затворы, необходимы для регулирования кровоснабжения различных органов и поддержания нормального давления.
Под воздействием различных факторов (например, гормональных, нервных) сосуды могут сужаться настолько, что их просвет полностью закрывается. Активация этого механизма приводит к повышению давления и перераспределению кровотока между органами.
Сосудистые сфинктеры
Сфинктер (от греч. sphinkter — «сжимать», «стягивать») — это врожденный механизм, контролирующий перенос содержимого из одного полого органа в другой. Например, сфинктер мочеиспускательного канала управляет процессом мочеиспускания.
Сфинктер работает путем координации кольцевых мышц: сокращение — проход закрыт, циркуляция приостановлена; расслабление — проход раскрыт, циркуляция возобновлена.
Между артериолами и капиллярами находятся сосуды, выполняющие функцию сфинктера: открываясь и закрываясь, они управляют количеством работающих капилляров.
Работа сосудов-сфинктеров: капилляры включены в кровоток
Работа сосудов-сфинктеров: кровоток ограничен
Мышцы-клапаны управляют поступлением и оттоком крови в соответствии с потребностями организма. Например, после еды мышцы-клапаны желудка и кишечника расслабляются, чтобы увеличить поступление крови и обеспечить эффективную работу органов пищеварения.
Транспортные сосуды
Транспортные кровеносные сосуды необходимы для передачи кислорода, углекислого газа и питательных веществ из крови в ткани и обратно. Эту функцию чаще всего выполняют капилляры, охватывающие огромной сетью всё тело и обеспечивающие всеобъемлющую доставку необходимых веществ.
Также транспортные сосуды расширяются или сужаются в зависимости от температуры окружающей среды, поддерживая оптимальную внутреннюю температуру.
Резервные вены
Венозные ёмкости и венулы обладают высокой упругостью и способны вмещать до 50% общего объема крови. Эти сосуды также известны как аккумулирующие (от лат. accumulatio — «накопление»).
При необходимости кровь может быстро покинуть венозные ёмкости и попасть в общий кровоток, например, при повышенной физической нагрузке или кровотечении. Это помогает быстро компенсировать потерю крови и поддерживать необходимое давление для работы сердца и мозга.
Шунтирующие сосуды
Шунтирующие сосуды предназначены для переноса крови из артерий в вены, обходя капилляры.
Такие сосуды присутствуют не во всех органах. Они чаще всего встречаются в коже: при необходимости уменьшить теплоотдачу, капилляры сужаются, и кровь протекает через шунты напрямую из артерий в венулы. Это помогает сохранить тепло внутри организма и избежать переохлаждения.
Когда окружающая среда устанавливает нормальную температуру, шунты расширяются, улучшая кровоток к поверхности тела и ускоряя отдачу тепла.
Патологии сосудов
Заболевания сосудов могут проявляться как незначительными проблемами, так и состояниями, угрожающими жизни.
Врач, который специализируется на диагностике и лечении сосудистых патологий, называется ангиологом (от греческого angion — «сосуд»). Существуют также узкие специалисты, например флеболог (от греческого phlebs — «вена»), занимающийся диагностикой, лечением и профилактикой заболеваний вен. Если требуется операция, то поможет сосудистый хирург. Среди сосудистых хирургов также есть специалисты, как кардиохирург, проводящий операции на сердце и крупных кровеносных сосудах.
Наблюдаемая многообразность проблем, связанных с кровеносными сосудами, весьма значительна. Они способны затронуть как крупные, центральные артерии, так и периферические сосуды. Существует возможность поражения как артериального, так и венозного или микроциркуляторного русла, а также всей сосудистой системы.
Заболевание атеросклероз
Одним из наиболее распространенных заболеваний сосудов является атеросклероз. Постепенное накопление «вредного» холестерина на внутренних стенках артерий приводит к образованию атеросклеротических бляшек. При их нарастании просвет сосуда сужается, что затрудняет кровоток до полной блокады.
Атеросклеротическая бляшка может перекрыть просвет сосуда и вызвать инфаркт миокарда, инсульт и другие серьезные осложнения
При атеросклерозе возникают проблемы с эластичностью сосудов — они теряют способность нормально сужаться и расширяться. Это приводит к нарушению кровоснабжения органов, которые получают питание от поврежденных атеросклерозом артерий. Если такое происходит в кровеносных сосудах, подпитывающих сердце, это называется ишемической болезнью сердца (ИБС).
Патология венозной системы
Расширение венозной системы — это заболевание, при котором нарушается функция венозных клапанов. Обычно они помогают крови подниматься вверх по венам ног, предотвращая ее обратное движение. Когда клапаны перестают нормально функционировать, кровь задерживается в венах, что приводит к их расширению и образованию выпуклостей (варикозных истинных узлов).
При развитии варикоза происходит деформация стенок вен и образование выпуклостей в виде варикозных узлов
Варикоз — это не просто косметическая проблема, а признак серьезного нарушения в организме. Со временем состояние только ухудшается: от отеков и тяжести в ногах в начале болезни до язв на коже и воспаления стенок вен на поздних стадиях.
Тромбозы и эмболии
Тромбозы и эмболии — это два явления, связанные с закупоркой кровеносных сосудов и представляющие серьезную угрозу здоровью и жизни пациента.
Тромбоз приводит к постепенному блокированию кровотока, а при эмболии происходит быстрая закупорка просвета сосуда
Тромбоз — это процесс образования тромба (сгустка крови) внутри сосуда, что может привести к нарушению кровотока и развитию ишемии (недостаточного кровоснабжения) тканей. Чаще всего тромбоз возникает на месте повреждения сосудистой стенки или при длительном неподвижном положении тела.
Эмболия — это состояние, когда тромб отрывается от стенки сосуда и с кровотоком переносится в другие части тела. Например, тромб может образоваться в ноге, оторваться, пройти по кровотоку и блокировать кровеносный сосуд в лёгких, что приведет к эмболии лёгочной артерии и, вероятнее всего, к смерти.
Аневризма
Врожденные дефекты или воспалительные заболевания сосудов могут привести к истончению их стенок. Под давлением крови начинает образовываться мешковидное выпячивание в слабом месте — развивается аневризма.
Церебральное аневризма — это увеличение и выпячивание стенки кровеносного сосуда, который расположен в головном мозге
Аневризмы могут возникать в любом крупном артериальном сосуде. Большинство аневризм не проявляют себя и обнаруживаются случайно при медицинском обследовании.
В некоторых случаях может произойти разрыв аневризмы с кровоизлиянием — такое состояние представляет угрозу для жизни пациента, без срочной операции высока вероятность летального исхода.
Гипертония
Гипертония (артериальная гипертензия) — это повышение артериального давления более 140/90 мм рт. ст. Это состояние может привести к повреждению стенок артерий, увеличить риск развития сердечно-сосудистых осложнений — инфаркта, инсульта, сердечной недостаточности.
Различные проблемы с сосудами требуют разнообразных методов диагностики и лечения, включая применение лекарств и проведение хирургических операций. Однако регулярное медицинское обследование и профилактика могут снизить риск развития многих заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Источники
- Чайка Л.Д., Жарикова О.Л., Якубовский С.В. Функциональная анатомия сердца и сосудов : учебно-методическое пособие. Минск, 2021.
- Смирнов В.П., Копылова С.В. Кровообращение : учебное пособие. Н.Новгород, 2016.
- Козлов В.И. Анатомия сердечно-сосудистой системы : учебное пособие для студентов медицинских вузов. М., 2013.
Видео по теме:
Вопрос-ответ:
Что такое кровеносные сосуды?
Кровеносные сосуды – это трубчатые образования в организме, через которые происходит циркуляция крови. Они делятся на артерии, вены и капилляры.
Зачем организму нужны кровеносные сосуды?
Кровеносные сосуды играют ключевую роль в кровообращении, транспортируют кровь, кислород и питательные вещества по всему организму, а также участвуют в отводе углекислого газа и продуктов обмена веществ.
Что происходит при заболеваниях кровеносных сосудов?
При заболеваниях кровеносных сосудов может нарушаться нормальное кровообращение, что приводит к различным последствиям, включая гипертонию, атеросклероз, инсульты и сердечные приступы.
Какие факторы способствуют здоровью кровеносных сосудов?
Здоровье кровеносных сосудов зависит от ряда факторов, таких как здоровый образ жизни с умеренным употреблением алкоголя, здоровым питанием, физической активностью, нормализацией веса и отказом от курения.
Как укрепить кровеносные сосуды?
Для укрепления кровеносных сосудов рекомендуется употребление пищи, богатой антиоксидантами, витаминами С и Е, Омега-3 жирными кислотами, а также зеленым чаем, красным вином (в умеренных количествах) и пищей с высоким содержанием фолиевой кислоты.
