Система сосудов и полостей, по которым происходит циркуляция крови, называется кровеносной системой. С помощью кровеносной системы клетки и ткани организма снабжаются питательными веществами и кислородом и освобождаются от продуктов обмена веществ. Поэтому кровеносную систему иногда называют транспортной, или распределительной, системой.
Кровеносные сосуды представлены артериями, несущими кровь от сердца, венами, по которым кровь течет к сердцу, и микроциркуляторным руслом, состоящим из артериол, капилляров, посткапиллярных венул и артериоло-венулярных анастомозов. Сердце и кровеносные сосуды образуют замкнутую систему, по которой кровь движется благодаря сокращениям сердечной мышцы и миоцитов стенок сосудов.
Отдаляясь от сердца, калибр артерий постепенно уменьшается вплоть до мельчайших артериол, которые в толще органов переходят в сеть капилляров. Последние, в свою очередь, продолжаются в мелкие, постепенно укрупняющиеся вены, по которым кровь притекает к сердцу.
Кровеносная система разделена на два круга кровообращения — большой и малый. Первый начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии, второй начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Кровеносные сосуды отсутствуют лишь в эпителиальном покрове кожи и слизистых оболочек, в волосах, ногтях, роговице глаза и суставных хрящах.
Многие мелкие артерии называются ветвями, а вены — притоками. Кровеносные сосуды получают свое название от:
·органов, которых они снабжают кровью: почечная артерия, селезеночная вена;
·места их отхождения от более крупного сосуда: верхняя брыжеечная артерия, нижняя брыжеечная артерия;
·кости, к которой они прилежат: локтевая артерия;
·направления: медиальная артерия, окружающая бедро;
·глубины залегания: поверхностная или глубокая артерия.
Артерии делятся на париетальные (пристеночные), кровоснабжающие стенки тела, и висцеральные (внутренностные), кровоснабжающие внутренние органы. До вступления артерии в орган она называется органной, войдя в орган – внутриорганной. Последняя разветвляется в пределах органа и снабжает его отдельные структурные элементы. Каждая артерия распадается на более мелкие сосуды. При магистральном типе ветвления от основного ствола — магистральной артерии, диаметр которой постепенно уменьшается, — отходят боковые ветви. При древовидном типе ветвления артерия сразу же после своего отхождения разделяется на две или несколько конечных ветвей, напоминая при этом крону дерева.
Артериальные стенки состоят из трех оболочек: внутренней, средней и наружной. В зависимости от развития различных слоев стенки артерии подразделяются на сосуды мышечного, смешанного и эластического типов.
В стенках артерий мышечного типа, имеющих небольшой диаметр, хорошо развита средняя оболочка. Миоциты средней оболочки стенок артерии мышечного типа своими сокращениями регулируют приток крови к органам и тканям. По мере уменьшения диаметра артерий все оболочки истончаются, уменьшается толщина подэндотелиального слоя и внутренней эластической мембраны. Постепенно убывает количество миоцитов и эластических волокон в средней оболочке. В наружной оболочке уменьшается количество эластических волокон, исчезает наружная эластическая мембрана.
К артериям смешанного типа относятся такие артерии крупного калибра, как сонная и подключичная. Наиболее тонкие артерии мышечного типа — артериолы — имеют диаметр менее 10 мкм и переходят в капилляры. Артериолы регулируют приток крови в систему капилляров.
К артериям эластического типа относятся аорта и легочный ствол, в которые кровь поступает из сердца под большим давлением и с большой скоростью. У детей диаметр артерий относительно больше, чем у взрослых. У новорожденного артерии преимущественно эластического типа, а артерии мышечного типа еще не развиты.
Микроциркуляторное русло обеспечивает взаимодействие крови и тканей. Оно начинается самым мелким артериальным сосудом — артериолой — и заканчивается венулой. Стенка артериолы содержит лишь один ряд миоцитов. От артериолы отходят прекапилляры (прекапиллярные артериолы), у начала которых находятся гладкомышечные прекапиллярные сфинктеры, регулирующие кровоток. В стенках прекапилляров, в отличие от капилляров, поверх эндотелия лежат единичные миоциты. От них начинаются истинные капилляры. Истинные капилляры вливаются в посткапилляры (посткапиллярные венулы). Посткапилляры образуются из слияния двух или нескольких капилляров. Они имеют тонкую адвентициальную оболочку, стенки их растяжимы и обладают высокой проницаемостью. По мере слияния посткапилляров образуются венулы. Их калибр широко варьируется и в обычных условиях равен 25 – 50 мкм. Венулы вливаются в вены. В пределах микроциркуляторного русла встречаются сосуды прямого перехода крови из артериолы в венулу — артериоло-венулярные анастомозы, в стенках которых имеются миоциты, регулирующие сброс крови. К микроциркуляторному руслу относятся также и лимфатические капилляры.
К капиллярной сети подходит сосуд артериального типа (артериола), а выходит из нее венула. В некоторых органах (почка, печень) имеется отступление от этого правила. Так, к клубочку почечного тельца подходит артериола (приносящий сосуд). Выходит из клубочка также артериола (выносящий сосуд). В печени капиллярная сеть располагается между приносящей (междольковой) и выносящей (центральной) венами. Капиллярную сеть, вставленную между двумя однотипными сосудами (артериями или венами), называют чудесной сетью.
Существует несколько видов капилляров:
1. Капилляры с непрерывным эндотелием и базальным слоем. Такие капилляры располагаются в коже, в мышцах исчерченных (поперечнополосатых), включая миокард, и неисчерченных (гладких), в коре большого мозга.
2. Фенестрированные капилляры, у которых некоторые участки эндотелиоцитов истончены, имеют многочисленные округлые фенестры диаметром 60 – 120 нм, закрытые, за редким исключением, тонкой диафрагмой, и непрерывную базальную мембрану. Такие капилляры расположены в органах, где происходит повышенная секреция или всасывание, например, в ворсинках кишечника, клубочках почки, пищеварительных и эндокринных железах.
3. Синусоидные капилляры имеют большой просвет, до 40 мкм. В их эндотелиоцитах находятся поры, а базальная мембрана частично отсутствует (прерывистая). Такие капилляры расположены в печени, селезенке, костном мозге.
Посткапиллярные венулы диаметром 8 – 30 мкм, являющиеся конечным звеном микроциркуляторного русла, впадают в собирательные венулы (диаметром 100 – 300 мкм), которые, сливаясь между собой, укрупняются.
Существуют два типа вен: безмышечного и мышечного типов. К венам безмышечного типа относятся вены твердой и мягкой мозговых оболочек, сетчатки глаза, костей, селезенки и плаценты. Они плотно сращены со стенками органов и поэтому не спадают.
Количество вен больше, чем артерий, а общая величина венозного русла превосходит артериальное. Скорость кровотока в венах меньше, чем в артериях, в венах туловища и нижних конечностей кровь течет против силы тяжести.
У большинства средних вен на внутренней оболочке имеются клапаны. Верхняя полая вена, плеголовные, общие и внутренние подвздошные, вены сердца, легких, надпочечников, головного мозга и его оболочек, паренхиматозных органов клапанов не имеют. Клапаны представляют собой тонкие складки внутренней оболочки, состоящие из волокнистой соединительной ткани, покрытые с обеих сторон эндотелиоцитами. Они пропускают кровь лишь по направлению к сердцу, препятствуют обратному току крови в венах и предохраняют сердце от излишней затраты энергии на преодоление колебательных движений крови, постоянно возникающих в венах. Венозные синусы твердой мозговой оболочки, в которые оттекает кровь от головного мозга, имеют не спадающиеся стенки, обеспечивающие беспрепятственный ток крови из полости черепа во внечерепные вены (внутренние яременные).
Подавляющее число вен, расположенных в полостях тела, — одиночные. Непарными глубокими венами являются внутренняя яременная, подключичная, подмышечная, подвздошные (общая, наружная и внутренняя), бедренная и некоторые другие. Поверхностные вены соединяются с глубокими с помощью прободающих вен, которые выполняют роль анастомозов. Соседние вены также связаны между собой многочисленными анастомозами, образующими в совокупности венозные сплетения, которые хорошо выражены на поверхности или в стенках некоторых внутренних органов (мочевого пузыря, прямой кишки).
В сердце впадают верхняя и нижняя полые вены большого круга кровообращения. В систему нижней полой вены входит воротная вена с ее притоками. Окольный ток крови осуществляется также по коллатеральным венам, по которым венозная кровь оттекает в обход основного пути.
Притоки одной крупной (магистральной) вены соединяются между собой внутрисистемными венозными анастомозами. Между притоками различных крупных вен (верхняя и нижняя полые вены, воротная вена) имеются межсистемные венозные анастомозы (кавакавальные, кавапортальные, кавакавапортальные), являющиеся коллатеральными путями оттока венозной крови в обход основных вен. Венозные анастомозы встречаются чаще и развиты лучше, чем артериальные.
В правом желудочке сердца начинается малый, или легочный, круг кровообращения, откуда выходит легочный ствол, который делится на правую и левую легочные артерии, а последние разветвляются в легких на артерии, переходящие в капилляры. В капиллярных сетях, оплетающих альвеолы, кровь отдает углекислоту и обогащается кислородом. Обогащенная кислородом артериальная кровь поступает из капилляров в вены, которые, слившись в четыре легочные вены (по две с каждой стороны), впадают в левое предсердие, где и заканчивается малый (легочный) круг кровообращения.
Для доставки всем органам и тканям тела питательных веществ и кислорода служит большой, или телесный, круг кровообращения. Он начинается в левом желудочке сердца, куда из левого предсердия поступает артериальная кровь. Из левого желудочка выходит аорта, от которой отходят артерии, идущие ко всем органам и тканям тела и разветвляющиеся в их толще вплоть до артериол и капилляров. Последние переходят в венулы и далее в вены. Через стенки капилляров осуществляется обмен веществ и газообмен между кровью и тканями тела. Протекающая в капиллярах артериальная кровь отдает питательные вещества и кислород и получает продукты обмена и углекислоту. Вены сливаются в два крупных ствола — верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие сердца, где и заканчивается большой круг кровообращения. Дополнением к большому кругу является третий (сердечный) круг кровообращения, обслуживающий само сердце. Он начинается выходящими из аорты венечными артериями сердца и заканчивается венами сердца. Последние сливаются в венечный синус, впадающий в правое предсердие, а остальные наиболее мелкие вены открываются непосредственно в полость правого предсердия и желудочка.
Расположение артерий и кровоснабжение различных органов зависят от их строения, функции и развития и подчиняются ряду закономерностей. Большие артерии располагаются соответственно скелету и нервной системе. Так, вдоль позвоночного столба лежит аорта. На костях конечностей лежит одна магистральная артерия. Например, вдоль плечевой кости лежит одноименная артерия, вдоль лучевой и локтевой располагаются также одноименные артерии. Соответственно принципам двусторонней симметрии и сегментарности в строении тела человека большинство артерий парные, а многие артерии, кровоснабжающие туловище, сегментарные.
К соответствующим органам артерии идут по наиболее короткому пути, приблизительно по прямой линии, соединяющей основной ствол с органом. Вследствие этого каждая артерия кровоснабжает близлежащие органы. Если во внутриутробном периоде орган перемещается, то артерия, удлиняясь, следует за ним к месту его окончательного расположения (например, диафрагма, яичко). Артерии располагаются на более коротких сгибательных поверхностях тела. Вокруг суставов образуются суставные артериальные сети. Защиту от повреждений, сдавливаний выполняют кости скелета, различные борозды и каналы, образованные костями, мышцами, фасциями.
В органы, состоящие из волокон (мышцы, связки, нервы), артерии входят в нескольких местах и разветвляются по ходу волокон. В трубчатых органах артерии ветвятся кольцеобразно, продольно или радиально.
В органы артерии входят через ворота, расположенные на их вогнутой, медиальной или внутренней поверхности, обращенной к источнику кровоснабжения. При этом диаметр артерий и характер их ветвления зависят от размеров и функций органа.
Важную роль для кровоснабжения организма играет коллатеральное кровообращение по анастомозам и по окольным путям (в обход основного пути кровотока). Коллатеральные сосуды встречаются как в системе артерий — артериальные коллатерали, так и в системе вен — венозные коллатерали.
В течение онтогенеза человека артерии претерпевают существенные изменения. После его рождения увеличивается их просвет и толщина стенок, достигая окончательных размеров примерно к 14 – 18 годам. После 40 – 45 лет внутренняя оболочка артерий утолщается, изменяется строение эндотелиоцитов, появляются атеросклеротические бляшки, стенки склерозируются, просвет сосудов уменьшается. Эти изменения в значительной степени зависят от характера питания и образа жизни человека. Так, гиподинамия, потребление большого количества животных жиров, углеводов и поваренной соли способствуют развитию склеротических изменений. Замедляют этот процесс правильное питание и систематические занятия физкультурой и спортом.