Кровеносные сосуды — это система трубочек внутри организма, по которым непрерывно циркулирует кровь. Главный насос организма, сердце, обеспечивает движение крови. Вместе с сердцем кровеносные сосуды формируют сердечно-сосудистую систему.
Благодаря циркуляции крови кислород и питательные вещества доставляются в органы и ткани, а углекислый газ и продукты распада удаляются.
Существуют три вида сосудов:
- артерии — по ним кровь движется от сердца к разным частям тела;
- вены — по ним кровь возвращается обратно в сердце;
- капилляры — соединяют артерии и вены.
Кроме различий в функциях сосудов, есть существенные отличия в их диаметре, строении и составе проходящей по ним крови.
Артерии
Эти сосуды получили своё название из двух латинских слов: аеr — «воздух», tereo — «содержу». В древности считали, что воздух циркулирует в этих сосудах, содержащий «живой дух». Такое мнение держали врачи до XVII века.
Сегодня все без сомнения знают, что артерии от сердца к органам переносят кровь, насыщенную кислородом. Исключение составляют только две лёгочные артерии, которые переносят кровь с высоким содержанием углекислого газа от правых отделов сердца к лёгким.
От сердца отходят крупные артерии. Распределённые по телу, они ветвятся и уменьшаются, самые маленькие из них называются артериолями.
В зависимости от диаметра артерии классифицируются следующим образом:
- крупные — более 8 мм;
- средние — от 2 до 8 мм;
- мелкие — менее 2 мм.
Главный артериальный сосуд в организме человека — это аорта, диаметр которой в начальном участке составляет около 3 см.
Систолическое давление, создаваемое сердцем, заставляет кровь двигаться по артериям. Стенки артерий выдерживают избыточное растяжение благодаря своей прочности, толщине и упругости. Чем ближе артерия к сердцу, тем толще ее стенки, больше диаметр и выше кровяное давление.
Сосуды также могут регулировать давление: расширение сосудов приводит к снижению давления, а их сужение — к повышению. Сокращения сердца вызывают ритмичные колебания стенок артерий, называемые артериальным пульсом.
Стенка артерий состоит из трех слоев:
- Внутренний (эндотелий) — это тонкий слой плоских клеток, который производит большое количество биологически активных веществ, необходимых для нормальной работы сердечно-сосудистой системы.
- Средний (медия) — самый толстый слой, состоящий из гладких мышечных клеток, волокон эластина и коллагена, которые окружают сосуд. Эластичные волокна делают сосуд гибким и эластичным, коллагеновые волокна обеспечивают ему прочную основу. Гладкие мышечные клетки контролируют тонус сосудов и диаметр артерий.
- Внешний (адвентиция) — это оболочка, состоящая из пучков коллагеновых и эластичных волокон. Основная функция внешнего слоя — предотвращать растяжение и защищать сосуд от механических повреждений.
Вены
Венозные сосуды — это те сосуды, через которые кровь из органов и тканей направляется к сердцу. Перевод с латинского слова «vena» означает «жила». Именно поэтому возникло понятие «в жилах течет кровь».
По венам циркулирует кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом. Исключением являются легочные вены, которые несут артериальную кровь в левые отделы сердца. В отличие от ярко-красной артериальной крови, венозная имеет более темный оттенок.
Структура стенок вен аналогична структуре артерий: внутренний (интима), средний (медиа) и внешний (адвентиция) слои. Однако есть существенные различия в их строении.
Основные отличия в строении вен и артерий:
- Во внутреннем слое многих вен (в основном на ногах) находятся клапаны, которые препятствуют обратному потоку крови;
- Венозные сосуды менее гибкие из-за более слабо развитого слоя эластина в них;
- Тонус венозных сосудов низкий, они могут сжиматься — это связано с меньшим количеством эластических волокон и гладкомышечных клеток среднего слоя вен;
- Венозные сосуды обладают более высокой степенью растяжимости благодаря хорошо развитому внешнему слою.
Сравнение строения вен и артерий
Вена имеет намного более низкое давление по сравнению с артерией, поэтому кровь циркулирует медленнее. Венозные клапаны обеспечивают однонаправленный кровоток снизу вверх (к сердцу) и помогают преодолевать гравитацию. Увеличение венозного кровотока обеспечивается сокращением мышц, движением грудной клетки и диафрагмы во время дыхания.
Благодаря способности вен растягиваться, в них может накапливаться большое количество крови. Примерно половина от общего объема крови находится в кровеносных резервуарах селезенки, печени, легких и подкожных сосудистых сплетений и не участвует в общем кровообращении. В случае повышенной потребности организма в усиленном кровоснабжении, кровь из резервуаров быстро направляется к нужному участку: к мышцам при физической нагрузке, к жизненно важным органам при кровопотере или кислородном голодании.
Артерии и вены отличаются по диаметру. Наибольшим венозным сосудом в человеческом организме является нижняя полая вена, расположенная в брюшной полости и собирающая кровь из нижней части тела. Через нижнюю полую вену проходит около 70% всей венозной крови. Наимельчайшие сосуды не имеют собственных названий и называются венулами.
Капилляры
Капилляры представляют собой обменные сосуды, самые тонкие и мельчайшие элементы кровеносной системы. Слово «капилляр» происходит от латинского «capillus», что переводится как «волос». Учёные XVII века назвали их так из-за сходства их диаметра с человеческим волосом. На самом деле капилляры ещё тоньше: средний диаметр капилляра составляет 2–10 мкм, в то время как диаметр волоса — 80–110 мкм.
Микрососуды соединяют артерии и вены, образуя капиллярную сеть, которая проникает во все участки тела, за исключением роговицы глаза и хрящей.
Если представить, что клетки крови — это курьеры, которые переносят питательные вещества и кислород к каждому органу, то сосуды — это дороги, по которым эти курьеры переезжают.
Через сосуды происходит не только доставка, но и удаление всего, что организму больше не нужно — углекислого газа и продуктов обмена веществ.
В кровеносной системе человека около 10 миллионов сосудов с общей площадью 500-700 квадратных метров — это почти 1/8 площади футбольного поля.
Обмен веществ между кровью и клетками возможен благодаря строению сосудов. Стенки микрососудов очень тонкие (0,5 микрометра) и состоят из одного слоя — эндотелиального. Внутренний просвет сосуда соединяется с окружающими тканями через микроскопические отверстия — поры (своего рода щели между клетками).
Сосуды малого диаметра вместе с артериолами и венулами формируют микроциркуляторное русло. Артериолы доставляют кровь из артерий к капиллярам, а венулы — уносят её из капилляров в вены.
Капиллярная сеть — основной компонент микроциркуляторного русла
Обычно кровь проходит через капилляры, однако при определенных условиях, например, когда организму требуется быстро регулировать давление или перераспределить кровоток, используются артериоло-венулярные анастомозы — альтернативный и самый короткий путь между артериолами и венулами без участия капилляров.
Круги кровообращения
Кровь движется по двум кругам кровообращения — большому и малому. Эти две взаимосвязанные системы обеспечивают непрерывное движение газов и питательных веществ в организме.
Гигантский кругооборот крови — это перенос питательных веществ и кислорода ко всем органам и частям тела.
Начало кругооборота происходит в левом желудочке сердца, откуда порой богатая кислородом и питательными веществами кровь отправляется в крупную артерию — аорту, а затем — в восходящие и нисходящие артерии. Перемещаясь по разветвляющимся и уменьшающимся артериям, она попадает в артериолы (самые мелкие артерии), а потом — в сеть капиллярных трубочек.
В капиллярах последовательно выстраиваются эритроциты — красные клетки крови. Им предстоит перевозить газы. Двигаясь по капилляру, эритроциты передают кислород и поглощают углекислый газ из тканей. В то же время происходит обмен веществ: клетки забирают из крови полезные вещества и высыпают ненужное — продукты жизнедеятельности.
После этого капилляры покидаются кровью и перемещаются в венулы, а затем — в вены. Свой путь по общему кругу кровообращения кровь завершает в правом предсердии.
Схема кровообращения по малому и общему кругам
Общее кровообращение необходимо для того, чтобы снова «насытить» кровь полезными веществами и кислородом, завершившую общий круг в правом предсердии.
Путь крови по малому кругу начинается в правом желудочке сердца, откуда она выбрасывается в легочную артерию, затем попадает в легкие, где происходит газообмен — обогащение кислородом и удаление избытка углекислого газа. После этого кровь собирается в легочные вены, которые переносят её обратно в левое предсердие. Оттуда она поступает в левый желудочек сердца и снова начинает общий круг кровообращения.
Поэтому, огромный круг кровообращения направляет кровь во все органы и ткани тела, в то время как малый круг кровообращения обеспечивает обмен газов в легких. Оба круга сотрудничают, чтобы поддерживать нормальное кровообращение и работу всего организма.
Разновидности сосудов по структуре
Как артерии, так и вены состоят из трех слоев — в этом их сходство. Однако из-за специфичных функций каждого типа сосудов они отличаются количеством эндотелия, гладких мышечных клеток, эластичных и коллагеновых волокон — компонентов, образующих стенки.
Например, артерии могут быть эластичного или мышечного типа по строению.
Сосуды эластического типа находятся в непосредственной близости к сердцу, включая аорту, лёгочную артерию и их крупные ветви. Их толстые стенки состоят из эластических волокон, образуя единую упругую структуру, которая работает как пружина, растягиваясь и сжимаясь под действием порции крови. Этот механизм помогает сглаживать пульсацию крови и поддерживать равномерный кровоток в организме.
Сосуды мышечного типа представлены средними и мелкими артериями и венами, удаленными от сердца. Их стенки содержат преимущественно гладкомышечные волокна, способствующие расширению и сокращению сосудов, направляя кровоток по организму.
Вены по своей структуре делятся на два типа — без мышечные и мышечные.
Вены безмышечного (волокнистого) типа — это кровеносные сосуды внутри органов с тонкими стенками и неполноценным мышечным слоем. Как правило, они располагаются вблизи от тех частей тела, где стенки плотные: кости, оболочки головного мозга, перегородки селезенки. Внешний слой таких вен соединен с поверхностью органов, следовательно, просвет сосудов не уменьшается.
Вены мышечного типа, наоборот, расположены вне органов и содержат мышечные волокна в каждой из трех оболочек: внутренняя и наружная мышцы расположены продольно, а средний слой располагается в кольцевом порядке.
Такие сосуды с слабо или умеренно развитыми мышечными элементами в основном находятся в верхней части туловища, где кровь к сердцу перемещается пассивно под воздействием силы притяжения.
В нижней части тела находятся самые мощные вены мышечного типа с развитыми клапанами, которые помогают крови двигаться против гравитации.
Виды сосудов по функции
В зависимости от функции сосуды бывают амортизирующими, резистивными, обменными, ёмкостными, шунтирующими, а также сосудами-сфинктерами.
Амортизирующие сосуды
В переводе с латыни amortisatio означает «ослабление». Амортизирующие сосуды смягчают удары крови, возникающие 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 эластического типа — лёгочная, аорта и её крупные ветви.
Резистивные сосуды
Резистивные сосуды – это мелкие артерии и вены, также артериолы и венулы, расположенные на периферии сосудистого русла. У них развит мощный мышечный слой, способный регулировать диаметр сосуда и эффективно препятствовать общему потоку крови (от лат. resistere – «сопротивляться»).
Резистивные сосуды, известные как сосудистые капканы, играют важную роль в регуляции кровоснабжения различных органов и поддержании нормального артериального давления.
Под воздействием различных факторов (например, гормональных, нервных) сосуды могут сужаться настолько, что их просвет полностью блокируется. Этот механизм приводит к повышению давления и перераспределению кровотока между органами.
Сосудистые сфинктеры
Сфинктер (по-гречески sphinkter — «крепко стягивать», «сжимать») представляет собой естественный механизм, который контролирует прохождение содержимого из одного полого органа в другой. Например, сфинктер мочеиспускательного канала регулирует выделение мочи.
Сфинктер функционирует благодаря действию круговых мышц: сокращение — проход закрыт, кровоток замедлен; расслабление — проход открыт, кровоток активизирован.
На месте перехода артериол в капилляры имеются сосуды, которые выполняют функцию сфинктера: открываясь и закрываясь, они управляют количеством активных капилляров.
Работа сосудов-сфинктеров: капилляры включены в кровоток
Работа сосудов-сфинктеров: кровоток ограничен
Работа сосудов-сфинктеров направлена на регулирование потока крови с учетом потребностей организма. Например, после приема пищи сосуды-сфинктеры желудка и кишечника расширяются, чтобы обеспечить органы пищеварения необходимым количеством крови.
Функция обменных сосудов
Кровеносные сосуды обмена несут кислород, углекислый газ и питательные вещества из тканей в кровь и обратно. Чаще всего эту функцию выполняют капилляры, пронизывающие все ткани тела и обеспечивающие необходимую доставку веществ.
Обменные сосуды также регулируются в зависимости от окружающей температуры, чтобы поддерживать оптимальную внутреннюю температуру.
Вены-резервуары
Венозные резервуары имеют отличную упругость и могут содержать около половины общего объема крови. Эти сосуды также известны как аккумулирующие (от лат. accumulatio — «накопление»).
При необходимости кровь из венозных резервуаров может быстро поступить в общий кровоток. Например, при интенсивных физических нагрузках или в случае кровотечения. Это позволяет быстро восполнить потерю крови и некоторое время поддерживать необходимое для работы сердца и мозга давление.
Шунтирующие сосуды
Шунтирующие сосуды предназначены для перекачивания крови из артериальной системы в венозную без участия капилляров.
Эти сосуды не присутствуют во всех органах. Чаще всего они находятся в коже: когда нужно уменьшить теплопотерю, капилляры сужаются, а кровь проходит через шунты непосредственно из артериол в венулы. Это помогает организму сохранить тепло внутри и не переохладиться.
При нормализации температуры окружающей среды шунты расширяются, увеличивая кровоток к поверхности тела и способствуя быстрому отводу тепла.
Проблемы с кровеносными сосудами
Заболевания сосудов могут проявляться как мелкими неприятностями, так и серьезными, угрожающими жизни состояниями.
Доктор, специализирующийся на диагностике и лечении сосудистых заболеваний, называется ангиологом (от греческого angion — «сосуд»). Существуют также узкие специалисты по сосудам, например флеболог (от греческого phlebs — «вена»). Он занимается диагностикой, лечением и профилактикой заболеваний вен. Если для решения проблемы необходима операция, поможет сосудистый хирург. Среди специалистов в сосудистой хирургии также есть узкие профессионалы, как кардиохирург. Он выполняет операции на сердце и крупных кровеносных сосудах.
Проблемы, которые могут возникнуть с сосудами крови, представляют собой разнообразные ситуации. Они включают в себя как крупные (магистральные, центральные), так и периферические сосуды. Возможно поражение как артерий, так и вен, микроциркуляторного русла или всей васкулярной системы.
Атеросклероз
Одним из наиболее распространенных заболеваний сосудов является атеросклероз. Последовательное накопление «плохого» холестерина на внутренних стенках артерий приводит к образованию атеросклеротических бляшек. При их росте происходит сужение просвета сосуда, что затрудняет кровоток до полной блокады.
Атеросклеротическая бляшка закрывает просвет сосуда и способна привести к инфаркту миокарда, инсульту и другим серьезным осложнениям.
При развитии атеросклероза возникают проблемы с эластичностью сосудов — они утрачивают способность сокращаться и расширяться нормальным образом. В результате нарушается кровоток в органе, который получает питание от пораженной атеросклерозом артерии. Если это происходит в сосудах, снабжающих сердце кровью, то это называется ишемической болезнью сердца (ИБС).
Варикозное расширение вен
Варикозное расширение вен — это состояние, при котором нарушается нормальная функция венозных клапанов. Обычно они помогают крови двигаться вверх по сосудам ног и предотвращают обратное течение. Когда клапаны перестают работать должным образом, кровь застаивается в венах, что приводит к их расширению и образованию узлов (варикозных бугорков).
При наличии варикоза происходит деформация стенок вен и образование выпуклостей в виде варикозных узлов
Варикоз представляет собой не просто проблему красоты, а признак серьезного нарушения в работе организма. Ситуация только усугубляется со временем: от отечности и тяжести в ногах на начальных стадиях заболевания до язв на коже и воспаления стенок вен на поздних этапах.
Тромбозы и эмболии
Тромбозы и эмболии — это два явления, связанные с закупоркой сосудов и представляющие серьезную опасность для здоровья и жизни человека.
Тромбоз приводит к постепенному блокированию кровотока, а при эмболии происходит быстрая закупорка просвета сосуда
Тромбоз — это образование тромба (сгустка крови) внутри сосуда, что может нарушить кровоток и привести к ишемии (недостаточному кровоснабжению) тканей. Часто тромбоз возникает в области повреждения сосудистой стенки или при продолжительном неподвижном положении тела.
Эмболия — это состояние, когда тромб отрывается от стенки сосуда и с кровотоком перемещается в другие части тела. Например, тромб может образоваться в ноге и отделиться, затем пройти по кровотоку и заблокировать кровеносный сосуд в лёгких, вызвав эмболию лёгочной артерии, что с высокой вероятностью приведет к смерти.
Аневризма
Врожденные дефекты или воспалительные заболевания сосудов могут привести к истончению их стенок. Под действием давления крови образуется мешковидное выпячивание в слабом месте — возникает аневризма.
Церебральное расширение и выпячивание стенки кровеносного сосуда в головном мозге именуется как церебральная аневризма
Возникновение аневризм может произойти в любом крупном артериальном сосуде. Большинство из них остаются незаметными и обнаруживаются случайно во время медицинских обследований.
В редких случаях возможно разрушение аневризмы с кровоизлиянием — такая ситуация критически опасна для жизни пациента, и без неотложной операции высока вероятность трагического исхода.
Гипертония
Артериальная гипертензия, известная как гипертония, это повышение давления крови свыше 140/90 мм рт. столба. Это состояние может привести к повреждению артерий, увеличить риск сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт, инсульт, сердечная недостаточность.
Для решения проблем с различными кровеносными сосудами необходимо применять различные методы диагностики и лечения, включая применение лекарственных препаратов и проведение хирургических вмешательств. Тем не менее, регулярное медицинское обследование и профилактические меры могут помочь уменьшить риск возникновения различных заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Источники
- Чайка Л.Д., Жарикова О.Л., Якубовский С.В. Функциональная анатомия сердца и кровеносных 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, которые служат для транспортировки крови по организму. Они делятся на артерии, вены и капилляры.
Какие функции выполняют кровеносные сосуды?
Кровеносные сосуды выполняют ряд важных функций: транспортировка крови, доставка кислорода и питательных веществ к клеткам организма, удаление отходов и углекислого газа, поддержание внутригуморального давления.
Что способствует росту кровеносных сосудов?
Рост кровеносных сосудов, или ангиогенез, происходит под воздействием различных факторов, таких как вазоактивные вещества, гормоны, цитокины, инфекции, гипоксия, травмы.
Почему важно поддерживать здоровье кровеносных сосудов?
Здоровье кровеносных сосудов имеет огромное значение для общего здоровья организма. Загрязнение, сужение или сдавливание сосудов может приводить к серьезным заболеваниям, таким как гипертония, атеросклероз, тромбозы, инсульты.
Какие факторы могут повлиять на состояние кровеносных сосудов?
На состояние кровеносных сосудов могут повлиять различные факторы, такие как курение, неправильное питание, отсутствие физической активности, наследственность, возраст, стресс, избыточный вес.
Зачем нужны кровеносные сосуды?
Кровеносные сосуды играют ключевую роль в транспортировке крови по всему организму. Артерии переносят кислород и питательные вещества к клеткам, а вены удаляют отходы и углекислый газ. Капилляры же обеспечивают обмен веществ между кровью и тканями.
