Функции кровеносных сосудов – артерии, капилляры, вены
Волков Дмитрий Сергеевич
Мочалов Павел Александрович
Что такое сосуды?
Сосуды – трубковидные образования, которые простилаются по всему телу человека и по которым движется кровь. Давление в системе кровообращения очень велико, поскольку система замкнута. По такой системе кровь достаточно быстро циркулирует.
По истечении многих лет на сосудах образуются препятствия для передвижения крови – бляшки. Это образования с внутренней стороны сосудов. Таким образом, сердце должно интенсивнее качать кровь, чтобы преодолеть преграды в сосудах, что нарушает работу сердца. В этот момент сердце уже не может доставлять кровь к органам тела и не справляется с работой. Но на этой стадии ещё можно вылечиться. Сосуды очищаются от солей и холестериновых наслоений.
При очищении сосудов возвращается их эластичность и гибкость. Уходят многие болезни, связанные с сосудами. К таковым относят склероз, боли в голове, склонность к инфаркту, паралич. Восстанавливается слух и зрение, уменьшается варикозное расширение вен. Приходит в норму состояние носоглотки.
Кровеносные сосуды человека
Кровь циркулирует по сосудам, которые составляют большой и малый круг кровообращения.
Все кровеносные сосуды состоят из трёх слоёв:
Внутренний слой сосудистой стенки образуют клетки эндотелия, поверхность сосудов внутри гладкая, что облегчает продвижение крови по ним.
Средний слой стенок обеспечивает прочность кровеносных сосудов, состоит их мышечных волокон, эластина и коллагена.
Верхний слой сосудистых стенок составляют соединительные ткани, он отделяет сосуды от близлежащих тканей.
Артерии
Стенки артерий более прочные и толстые, чем у вен, так как кровь продвигается по ним с большим давлением. Артерии разносят кровь, насыщенную кислородом, от сердца к внутренним органам. У мертвецов артерии пустые, что обнаруживается при вскрытии, поэтому раньше считалось, что артерии – это воздухоносные трубки. Это отразилось и на названии: слово «артерия» состоит из двух частей, в переводе с латыни первая часть "аеr" означает воздух, а "tereo" – содержать.
В зависимости от строения стенок различают две группы артерий:
Эластический тип артерий – это сосуды, расположенные ближе к сердцу, к ним относится аорта и её крупные разветвления. Эластический каркас артерий должен быть настолько прочным, чтобы выдерживать давление, с которым кровь выбрасывается в сосуд от сердечных сокращений. Противостоять механическому воздействию и растяжению помогает волокна эластина и коллагена, составляющие каркас средней стенки сосуда.
Благодаря упругости и прочности стенок эластических артерий кровь непрерывно поступает в сосуды и обеспечивается постоянная её циркуляция для питания органов и тканей, снабжения их кислородом. Левый желудочек сердца сокращается и с силой выбрасывает большой объём крови в аорту, её стенки растягиваются, вмещая в себя содержимое желудочка. После расслабления левого желудочка кровь в аорту не поступает, давление ослабляется, и кровь из аорты поступает в другие артерии, на которые она разветвляется. Стенки аорты обретают прежнюю форму, так как эластино-коллагеновый каркас обеспечивает их упругость и сопротивление растяжению. Кровь продвигается по сосудам непрерывно, поступая небольшими порциями из аорты после каждого сердечного сокращения.
Упругие свойства артерий также обеспечивают передачу колебаний по стенкам сосудов – это свойство любой упругой системы при механических воздействиях, в роли которого выступает сердечный толчок. Кровь ударяется в упругие стенки аорты, а они передают колебания по стенкам всех сосудов тела. Там, где сосуды подходят близко к коже, эти колебания можно ощутить, как слабую пульсацию. На основе этого явления основаны методы измерения пульса.
Артерии мышечного типа в среднем слое стенок содержат большое количество волокон гладкой мускулатуры. Это необходимо для обеспечения циркуляции крови и непрерывности её движения по сосудам. Сосуды мышечного типа расположены дальше от сердца, чем артерии эластического типа, поэтому сила сердечного толчка в них ослабевает, чтобы обеспечить дальнейшее продвижение крови необходимо сокращение мышечных волокон. При сокращении гладкой мускулатуры внутреннего слоя артерий, они сужаются, а при их расслаблении – расширяются. В результате кровь продвигается по сосудам с постоянной скоростью и своевременно поступает в органы и ткани, обеспечивая их питание.
Ещё одна классификация артерий определяет их расположение по отношению к органу, кровоснабжение которого они обеспечивают. Артерии, которые проходят внутри органа, образуя разветвляющуюся сеть, называются интраорганными. Сосуды, расположенные вокруг органа, до вхождения в него называются экстраорганными. Боковые ветки, которые отходят от одного или разных артериальных стволов, могут снова соединяться или разветвляться на капилляры. В месте их соединения до начала ветвления на капилляры эти сосуды называют анастомозом или соустьем.
Артерии, которые не имеют анастомоза с соседними сосудистыми стволами, называют конечными. К таким, например, относятся артерии селезёнки. Артерии, которые образуют соустья, называют анастомозирующими, к этому типу относится большинство артерий. У конечных артерий больше риск закупорки тромбом и высокая предрасположенность к инфаркту, в результате которого может омертветь часть органа.
В последних разветвлениях артерии очень истончаются, такие сосуды называют артериолами, а артериолы уже переходят непосредственно в капилляры. В артериолах есть мышечные волокна, которые выполняют сократительную функцию и регулируют поступление крови в капилляры. Слой гладкомышечных волокон в стенках артериол очень тонкий, в сравнении с артерией. Место разветвления артериолы на капилляры называется прекапилляром, тут мышечные волокна не составляют сплошной слой, а расположены диффузно. Ещё одно отличие прекапилляра от артериолы – отсутствие венулы. Прекапилляр даёт начало многочисленным ветвлениям на мельчайшие сосуды – капилляры.
Капилляры
Капилляры – мельчайшие сосуды, диаметр которых варьируется от 5 до 10 мкм, они имеются во всех тканях, являясь продолжением артерий. Капилляры обеспечивают тканевой обмен и питание, снабжая все структуры организма кислородом. Для того чтобы обеспечивать передачу кислорода с питательными веществами из крови в ткани, стенка капилляров настолько тонкая, что состоит всего из одного слоя клеток эндотелия. Эти клетки обладают высокой проницаемостью, поэтому сквозь них растворенные в жидкости вещества поступают в ткани, а продукты метаболизма возвращаются в кровь.
Количество работающих капилляров в разных участках тела различается – в большом количестве они сконцентрированы в работающих мышцах, которые нуждаются в постоянном кровоснабжении. Например, в миокарде (мышечном слое сердца) на одном квадратном миллиметре обнаруживается до двух тысяч открытых капилляров, а в скелетных мышцах на ту же площадь приходится несколько сотен капилляров. Не все капилляры функционируют одновременно – многие из них находятся в резерве, в закрытом состоянии, чтобы начать работать при необходимости (например, при стрессе или увеличении физических нагрузок).
Капилляры анастомозируют и, разветвляясь, составляют сложную сеть, основными звеньями которой являются:
Артериолы – разветвляются на прекапилляры;
Прекапилляры – переходные сосуды между артериолами и собственно капиллярами;
Истинные капилляры;
Посткапилляры;
Венулы – места перехода капилляр в вены.
В каждом типе сосудов, составляющих эту сеть, действует собственный механизм передачи питательных веществ и метаболитов между содержащейся в них кровью и близлежащими тканями. За продвижение крови и её поступление в мельчайшие сосуды отвечает мускулатура более крупных артерий и артериол. Кроме того, регуляция кровотока осуществляется также мышечными сфинктерами пре- и посткапилляров. Функция этих сосудов в основном распределительная, тогда как истинные капилляры выполняют трофическую (питательную) функцию.
Вены
Вены – это другая группа сосудов, функция которой, в отличие от артерий, заключается не в доставке крови к тканям и органам, а в обеспечении её поступления в сердце. Для этого движение крови по венам происходит в обратном направлении – от тканей и органов к сердечной мышце. Ввиду различия функций, строение вен несколько отличается от строения артерий. Фактор сильного давления, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в венах проявляется гораздо меньше, чем в артериях, поэтому эластино-коллагеновый каркас в стенках этих сосудов слабее, в меньшем количестве представлены и мышечные волокна. Именно поэтому вены, в которых не поступает кровь, спадаются.
Аналогично с артериями, вены широко разветвляются, образуя сети. Множество микроскопических вен сливаются в единые венозные стволы, которые ведут к самым крупным сосудам, впадающим в сердце.
Продвижение крови по венам возможно благодаря действию на неё отрицательного давления в грудной полости. Кровь продвигается по направлению присасывающей силы в сердце и грудную полость, кроме того, её своевременный отток обеспечивает гладкомышечный слой в стенках сосудов. Движение крови от нижних конечностей вверх затруднено, поэтому в сосудах нижней части тела мускулатура стенок развита сильнее.
Чтобы кровь продвигалась к сердцу, а не в обратном направлении, в стенках венозных сосудов расположены клапаны, представленные складкой эндотелия с соединительнотканным слоем. Свободный конец клапана беспрепятственно направляет кровь в направлении сердца, а отток обратно перегораживается.
Большинство вен проходят рядом с одной или несколькими артериями: возле небольших артерий обычно расположено две вены, а рядом с более крупными – одна. Вены, которые не сопровождают какие-либо артерии, встречаются в соединительной ткани под кожей.
Питание стенок более крупных сосудов обеспечивают артерии и вены меньших размеров, отходящие от того же ствола или от соседних сосудистых стволов. Весь комплекс расположен в окружающем сосуд соединительнотканном слое. Эта структура называется сосудистым влагалищем.
Венозные и артериальные стенки хорошо иннервированы, содержат разнообразные рецепторы и эффекторы, хорошо связанные с руководящими нервными центрами, благодаря чему осуществляется автоматическая регуляция кровообращения. Благодаря работе рефлексогенных участков кровеносных сосудов обеспечивается нервная и гуморальная регуляция метаболизма в тканях.
Функциональные группы сосудов
Всю кровеносную систему по функциональной нагрузке разделяют на шесть разных групп сосудов. Таким образом, в анатомии человека можно выделить амортизирующие, обменные, резистивные, емкостные, шунтирующие и сфинктерные сосуды.
Амортизирующие сосуды
К этой группе, в основном, относятся артерии, в которых хорошо представлен слой эластиновых и коллагеновых волокон. В неё входят самые крупные сосуды – аорта и лёгочная артерия, а также прилегающие к этим артериям участки. Эластичность и упругость их стенок обеспечивает необходимые амортизирующие свойства, благодаря которым сглаживаются систолические волны, возникающие при сердечных сокращениях.
Рассматриваемый эффект амортизации также называют Windkessel-эффектом, что на немецком языке означает «эффект компрессионной камеры».
Для наглядной демонстрации этого эффекта используют следующий опыт. К ёмкости , которая наполнена водой, присоединяют две трубки, одна из эластичного материала (резина), а другая из стекла. Из твёрдой стеклянной трубки вода выплескивается резкими прерывистыми толчками, а из мягкой резиновой – вытекает равномерно и постоянно. Этот эффект объясняется физическими свойствами материалов трубки. Стенки эластичной трубки под действием давления жидкости растягиваются, что приводит к возникновению так называемой энергии эластического напряжения. Таким образом, кинетическая энергия, появляющаяся вследствие давления, превращается в потенциальную энергию, повышающую напряжение.
Кинетическая энергия сердечного сокращения действует на стенки аорты и крупных сосудов, которые от неё отходят, вызывая их растяжение. Эти сосуды образуют компрессионную камеру: кровь, поступающая в них под давлением систолы сердца, растягивает их стенки, кинетическая энергия преобразуется в энергию эластического напряжения, что способствует равномерному продвижению крови по сосудам в период диастолы.
Артерии, расположенные дальше от сердца, относятся к мышечному типу, их эластичный слой выражен меньше, в них больше мышечных волокон. Переход от одного типа сосуда к другому происходит постепенно. Дальнейший ток крови обеспечивается сокращением гладкой мускулатуры мышечных артерий. В то же время, гладкомышечный слой крупных артерий эластического типа практически не влияет на диаметр сосуда, что обеспечивает стабильность гидродинамических свойств.
Резистивные сосуды
Резистивные свойства обнаруживаются у артериол и концевых артерий. Эти же свойства, но в меньшей мере, характерны для венул и капилляров. Резистентность сосудов зависит от площади их поперечного сечения, а у концевых артерий хорошо развит мышечный слой, регулирующий просвет сосудов. Сосуды с небольшим просветом и толстыми прочными стенками оказывают механическое сопротивление току крови. Развитая гладкая мускулатура резистивных сосудов обеспечивает регуляцию объёмной скорости крови, контролирует кровоснабжение органов и систем за счёт сердечного выброса.
Сосуды-сфинктеры
Сфинктеры расположены в концевых отделах прекапилляров, при их сужении или расширении происходит изменение количества работающих капилляров, обеспечивающих трофику тканей. При расширении сфинктера капилляр переходит в функционирующее состояние, у неработающих капилляров сфинктеры сужены.
Обменные сосуды
Капилляры – это сосуды, выполняющие обменную функцию, осуществляющие диффузию, фильтрацию и трофику тканей. Капилляры не могут самостоятельно регулировать свой диаметр, изменения просвета сосудов происходит в ответ на изменения в сфинктерах прекапилляров. Процессы диффузии и фильтрации происходят не только в капиллярах, но и в венулах, так что эта группа сосудов также относится к обменным.
Емкостные сосуды
Сосуды, которые выступают в качестве резервуаров для больших объёмов крови. Чаще всего к емкостным сосудам относятся вены – особенности их строения позволяют вмещать больше 1000 мл крови и выбрасывать её по мере необходимости, обеспечивая стабильность кровообращения, равномерный ток крови и полноценное кровоснабжение органов и тканей.
У человека, в отличие от большинства других теплокровных животных, нет специальных резервуаров для депонирования крови, из которых она могла бы выбрасываться по мере необходимости (у собак, например, эту функцию выполняет селезёнка). Накапливать кровь для регуляции перераспределения её объёмов по организму могут вены, чему способствует их форма. Уплощенные вены вмещают в себя большие объёмы крови, при этом не растягиваясь, но приобретая овальную форму просвета.
К емкостным сосудам относятся крупные вены в области чрева, вены в подсосочковом сплетении кожи, вены печени. Функцию депонирования больших объёмов крови могут также выполнять лёгочные вены.
Шунтирующие сосуды
Шунтирующие сосуды представляют собой анастомоз из артерий и вен, когда они находятся в открытом состоянии, кровообращение в капиллярах существенно уменьшается. Шунтирующие сосуды разделяют на несколько групп согласно их функции и особенностям строения:
Присердечные сосуды – к ним относятся артерии эластического типа, полые вены, лёгочный артериальный ствол и лёгочная вена. Ими начинаются и заканчиваются большой и малый круг кровообращения.
Магистральные сосуды – крупные и средние сосуды, вены и артерии мышечного типа, расположенные вне органов. С их помощью происходит распределение крови по всем участкам организмы.
Органные сосуды – интраорганные артерии, вены, капилляры, обеспечивающие трофику тканей внутренних органов.
Заболевания кровеносных сосудов
Наиболее опасные заболевания сосудов, представляющие угрозу для жизни: аневризма брюшной и грудной аорты, артериальная гипертензия, ишемическая болезнь, инсульт, заболевания почечных сосудов, атеросклероз сонных артерий.
Заболевания сосудов ног – группа заболеваний, которые приводят к нарушению циркуляции крови по сосудам, патологиям клапанов вен, нарушению свёртываемости крови.
Атеросклероз нижних конечностей – патологический процесс затрагивает крупные и средние сосуды (аорта, подвздошные, подколенные, бедренные артерии), вызывая их сужение. В результате кровоснабжение конечностей нарушается, появляются сильные боли, нарушается работоспособность пациента.
Варикозное расширение вен – заболевание, в результате которого наступает расширение и удлинение вен верхних и нижних конечностей, истончение их стенок, образование варикозных узлов. Изменения, происходящие при этом в сосудах обычно стойкие и необратимые. Варикоз чаще встречается у женщин - у 30% женщин после 40 и всего у 10% мужчин того же возраста. (Читайте также: Варикоз - причины, симптомы и осложнения)
К какому врачу обращаться с сосудами?
Заболеваниями сосудов, их консервативным и хирургическим лечением и профилактикой занимаются врачи-флебологи и ангиохирурги.
После всех необходимых диагностических процедур, врач составляет курс лечения, где совмещают консервативные методы и оперативное вмешательство. Медикаментозная терапия заболеваний сосудов направлена на улучшение реологии крови, липидного обмена с целью профилактики атеросклероза и других заболеваний сосудов, вызванных повышенным уровнем холестерина крови. (Читайте также: Повышенный холестерин в крови – что это значит? Каковы причины?) Врач может назначить сосудорасширяющие препараты, лекарственные средства для борьбы с сопутствующими заболеваниями, например, гипертонией. Кроме того, пациенту прописывают витаминные и минеральные комплексы, антиоксиданты.
Курс лечения может включать процедуры физиотерапии – баротерапия нижних конечностей, магнито- и озонотерапия.
Записаться на приём к флебологу
Отдельная страница для записи к флебологу ➤
Запись к другим врачам: |
