Кровеносные сосуды

Виды сосудов

Кровеносные сосуды — это замкнутая система трубочек внутри тела, по которым непрерывно циркулирует кровь. Движение крови обеспечивает сердце — главный насос организма. Вместе кровеносные сосуды и сердце образуют сердечно-сосудистую систему.

Благодаря циркуляции крови кислород и питательные вещества попадают во все органы и ткани, а углекислый газ и конечные продукты распада удаляются.

Выделяют 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.

Различаются не только функции сосудов, есть и значительные отличия в их диаметре и строении, а также в составе проходящей по ним крови.

Артерии

Название этих сосудов образовано от двух латинских слов: аеr — «воздух», tereo — «содержу». В древние времена считалось, что по этим сосудам циркулирует воздух, в котором заключён «живой дух». Такого мнения лекари придерживались вплоть до XVII века.

Сегодня ни у кого нет сомнений, что по артериям от сердца ко всем органам течёт кровь, насыщенная кислородом. Исключением стали только две лёгочные артерии, по которым от правых отделов сердца к органам дыхания поступает кровь, в которой много углекислого газа.

От сердца отходят крупные артерии. Расходясь по телу, они разветвляются и уменьшаются, самые маленькие называются артериолами.

В зависимости от диаметра артерии бывают:

• крупные — более 8 мм;
• средние — от 2 до 8 мм;
• мелкие — менее 2 мм.

Аорта — самый крупный артериальный сосуд в теле человека, её диаметр в начальном сегменте около 3 см.

Сокращения сердца создают давление, благодаря которому кровь движется по артериям. Стенки артерий прочные, толстые и упругие — они способны сопротивляться излишнему растяжению. Чем ближе артерия к сердцу, тем толще её стенки, больше диаметр и выше кровяное давление.

Сосуды тоже могут участвовать в регуляции давления: когда они расширяются, давление снижается, а когда сужаются — повышается. Из-за сокращения сердца стенки артерий ритмично колеблются, это называется артериальным пульсом.

Стенка артерий состоит из трёх оболочек:

• Внутренняя (интима) — это тонкий слой из плоских клеток (эндотелия), которые вырабатывают огромное количество биологически активных веществ, необходимых для поддержания нормальной функции сердечно-сосудистой системы.
• Средняя (медиа) — самый толстый слой, состоящий из гладкомышечных клеток, волокон эластина и коллагена, которые располагаются по кругу. Эластические волокна отвечают за гибкость и упругость, коллагеновые — обеспечивают сосуду прочный каркас. Гладкомышечные клетки, сокращаясь и расслабляясь, поддерживают сосудистый тонус и контролируют диаметр артерий.
• Наружная (адвентиция) — это оболочка, которая состоит из пучков коллагеновых и эластических волокон. Основная задача внешнего слоя — сопротивляться растяжению и защищать сосуд от механических повреждений.

Вены

Вены — это сосуды, по которым кровь от органов и тканей движется к сердцу. В переводе с латыни vena означает «жила». Именно поэтому когда-то появилось устойчивое выражение «в жилах течёт кровь».

По венам перемещается кровь, в которой кислорода мало, а углекислого газа много. Исключение — лёгочные вены, которые несут артериальную кровь в левые отделы сердца. В отличие от алой артериальной крови, венозная более тёмная.

Стенки вен состоят из таких же оболочек, как и стенки артерий: внутренней (интима), средней (медиа) и наружной (адвентиция). Но в их строении есть существенные различия.

Основные различия в строении вен и артерий:

• на внутренней оболочке многих вен (в основном на ногах) есть клапаны, которые препятствуют обратному току крови;
• венозные сосуды менее упругие, потому что слой эластина в них развит хуже;
• тонус венозных сосудов слабый, они могут сужаться — причина в меньшем количестве эластических волокон и гладкомышечных клеток средней оболочки вен;
• венозные сосуды способны сильнее растягиваться благодаря хорошо развитой наружной оболочке.

Сравнение строения 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 «работает» 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 кислородном голодании.

Вены, как и артерии, бывают разного диаметра. Самый крупный венозный сосуд в организме человека — это нижняя полая вена, которая находится в брюшной полости и собирает кровь из нижней половины тела. Через нижнюю полую вену проходит 70% всей венозной крови. У мельчайших сосудов нет собственных названий — все они обозначаются как венулы.

Капилляры

Капилляры — это обменные сосуды, самые тонкие и крошечные составляющие кровеносной системы. С латыни capillus переводится как «волос». Так в XVII веке учёные обозначили диаметр микрососудов, сравнивая их по толщине с человеческим волосом. На самом деле капилляры ещё тоньше: средний диаметр капилляра — 2–10 мкм, а волоса — 80–110 мкм.

Микрососуды соединяют артерии и вены, а между собой образуют капиллярную сеть, которая пронизывает всё тело, кроме роговицы глаза и хрящей.

Если представить, что клетки крови — это курьеры, которые доставляют питательные вещества и кислород к каждому органу, то капилляры — это транспортная система для курьеров, путь, по которому они передвигаются.

По капиллярам происходит не только доставка, но и вывоз всего, что органам уже не нужно — углекислого газа и продуктов распада.

В сосудистой системе человека около 10 млн капилляров с общей поверхностью 500–700 кв. м — это почти 1/8 площади футбольного поля.

Обмен веществ между кровью и клетками возможен благодаря строению капилляров. Стенки микрососудов очень тонкие (0,5 мкм) и состоят всего из одного слоя — эндотелиального. Внутренний просвет капилляра соединяется с окружающими тканями через микроскопические отверстия — поры (своего рода щели между клетками).

Капилляры вместе с артериолами и венулами образуют микроциркуляторное русло. Артериолы приносят кровь из артерий к капиллярам, а венулы — уносят её из капилляров в вены.

Капиллярная сеть — главное звено микроциркуляторного русла

Обычно кровь проходит через капилляры, но при определённых условиях, например когда организму нужно срочно отрегулировать давление или перераспределить кровоток, используются артериоло-венулярные анастомозы — альтернативный и самый короткий путь между артериолами и венулами без участия капиляров.

Круги кровообращения

Кровь путешествует по двум кругам кровообращения — большому и малому. Эти две связанные системы обеспечивают постоянное движение газов и питательных веществ в организме.

Большой круг кровообращения — это доставка питательных веществ и кислорода ко всем органам и частям тела.

Начинается круг в левом желудочке сердца, откуда богатая кислородом и питательными веществами кровь выбрасывается в крупную артерию — аорту, а из неё — в восходящие и нисходящие артерии. Продвигаясь по разветвляющимся и уменьшающимся артериям, она попадает в артериолы (самые мелкие артерии), а из них — в сеть капиллярных трубочек.

В капиллярах в очередь выстраиваются эритроциты — красные клетки крови. Их задача — транспортировка газов. Продвигаясь по капилляру, эритроциты отдают кислород и забирают углекислый газ из тканей. В это же время происходит обмен веществ: клетки забирают из крови полезное и отгружают ненужное — продукты жизнедеятельности.

Затем кровь покидает капилляры и перемещается в венулы, из них — в вены. Свой путь по большому кругу кровь завершает в правом предсердии.

Схема циркуляции крови по малому и большому кругам кровообращения

Малый круг кровообращения необходим, чтобы снова «насытить» полезными веществами и кислородом кровь, завершившую большой круг в правом предсердии.

Путь крови по малому кругу начинается в правом желудочке сердца, отсюда она выталкивается в лёгочную артерию, далее попадает в лёгкие, где и происходит газообмен — обогащение кислородом и удаление избытка углекислого газа. Затем кровь собирается в лёгочные вены, которые переносят её обратно в левое предсердие. Отсюда она поступает в левый желудочек сердца и снова начинает большой круг кровообращения.

Таким образом, большой круг кровообращения доставляет кровь во все органы и ткани организма, а малый круг кровообращения обеспечивает газообмен в лёгких. Оба круга работают в тесной связи, поддерживают нормальный кровоток и функционирование организма в целом.

Виды сосудов по строению

И артерии, и вены состоят из трёх оболочек — в этом их сходство. Но из-за того, что все сосуды выполняют разные функции, они различаются количеством эндотелия, гладкомышечных клеток, эластических и коллагеновых волокон — элементов, образующих стенки.

Например, артерии по строению бывают эластического и мышечного типа.

Артерии эластического типа — аорта, лёгочная артерия и их крупные ветви — располагаются близко к сердцу. Их толстые стенки из эластических волокон образуют единый упругий каркас, который работает как пружина: растягивается и сжимается под воздействием порций крови, поступающей в сосуды после каждого сокращения сердца. Этот механизм сглаживает пульсацию крови и поддерживает равномерный кровоток в теле.

Артерии мышечного типа — это средние и мелкие сосуды, которые расположены в удалении от сердца. В их стенках преобладают гладкомышечные волокна, сокращение которых помогает сосуду расширяться и сжиматься, направляя кровоток.

Вены по особенностям строения бывают двух типов — безмышечные и мышечные.

Вены безмышечного (волокнистого) типа — это мелкие сосуды внутри органов с тонкими стенками и неразвитым средним (мышечным) слоем. Обычно они проходят рядом с частями тела, у которых плотные стенки: костями, мозговыми оболочками, трабекулами (перекладинами) селезёнки. Наружная оболочка таких вен сращена с поверхностью органов, а потому просвет сосудов не уменьшается.

Вены мышечного типа, наоборот, находятся вне органов и содержат мышечные волокна во всех трёх оболочках: во внутренней и наружной мышцы располагаются продольно, а в средней — по кругу.

Такие сосуды со слабо и средне развитыми мышечными элементами находятся в основном в верхней части туловища, где кровь к сердцу движется пассивно — под влиянием силы тяжести.

В нижней части туловища находятся самые сильные вены мышечного типа с развитыми клапанами, которые помогают крови продвигаться 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, а также артериолы и венулы, которые находятся на периферии сосудистого русла. У них хорошо развит мышечный слой, который позволяет им регулировать величину просвета и эффективно сопротивляться общему току крови (от лат. resistere — «сопротивление»).

Резистивные сосуды — их часто называют сосудистыми кранами — нужны, чтобы регулировать кровоснабжение разных органов и поддерживать нормальное давление.

Под влиянием различных факторов (например, гормональных, нервных) сосуды могут сужаться настолько, что их просвет полностью перекрывается. Если включается этот механизм — повышается давление, а ток крови между органами перераспределяется.

Сосуды-сфинктеры

Сфинктер (от греч. sphinkter — «крепко стягивать», «сжимать») — это природный механизм, регулирующий попадание содержимого одного полого органа в другой. Например, сфинктер мочеиспускательного канала контролирует выделение мочи.

Сфинктер функционирует за счёт работы круговых мышц: сжатие — просвет закрыт, циркуляция приостановлена; расслабление — просвет открыт, циркуляция налажена.

На границе артериол и капилляров есть сосуды, которые выполняют функцию сфинктера: открываясь и смыкаясь, они регулируют количество работающих капилляров.

Работа сосудов-сфинктеров: капилляры включены в кровоток

Работа сосудов-сфинктеров: кровоток ограничен

Сосуды-сфинктеры контролируют приток и отток крови в зависимости от потребностей организма. Например, когда человек поел, сосуды-сфинктеры желудка и кишечника расслабляются, чтобы увеличить приток крови и обеспечить эффективную работу органов пищеварения.

Обменные сосуды

Обменные кровеносные сосуды нужны для доставки кислорода, углекислого газа и питательных веществ из крови в ткани и обратно. Такую функцию чаще всего выполняют капилляры, охватывающие широкой сетью всё тело и обеспечивающие повсеместную доставку необходимых веществ.

Также обменные сосуды расширяются или сужаются в зависимости от температуры окружающей среды, поддерживая оптимальную внутреннюю температуру.

Ёмкостные вены

Ёмкостные вены и венулы очень хорошо растягиваются и могут хранить в себе около 50% общего объёма крови. Такой тип сосудов ещё называют аккумулирующими (от лат. accumulatio — «накопление»).

При необходимости кровь из ёмкостных сосудов может быстро выйти в общий кровоток. Например, при повышенной физической нагрузке или в случае кровотечения. Это позволяет быстро компенсировать потерю крови и какое-то время поддерживать давление, необходимое для работы сердца и мозга.

Шунтирующие сосуды

Шунтирующие сосуды предназначены для сброса крови из артериальной системы в венозную без участия капилляров.

Такие сосуды есть не во всех органах. Чаще всего они встречаются в коже: когда нужно снизить теплоотдачу, капилляры сужаются, а кровь проходит через шунты сразу из артериол в венулы. Это позволяет телу сохранить тепло внутри и не переохладиться.

Когда температура окружающей среды нормализуется, шунты расширяются, увеличивая кровоток к поверхности тела и ускоряя отдачу тепла.

Заболевания кровеносных сосудов

Заболевания кровеносных сосудов могут проявляться как небольшими проблемами, так и состояниями, угрожающими жизни.

Врач, который диагностирует и лечит сосудистые заболевания, называется ангиологом (от греч. angion — «сосуд»). Есть и узкие специалисты по сосудам, например врач-флеболог (от греч. phlebs — «вена»). Он занимается диагностикой, лечением и профилактикой болезней вен. Если для устранения проблемы нужна операция, поможет сосудистый хирург. Среди сосудистых хирургов также есть узкие специалисты, например врач-кардиохирург. Он проводит операции на сердце и близлежащих крупных кровеносных сосудах.

Проблемы, которые могут возникнуть с кровеносными сосудами, очень разнообразны. Они могут охватывать магистральные (крупные, центральные) и периферические сосуды. Возможно вовлечение только артериального, венозного, микроциркуляторного русла или всей сосудистой системы.

Атеросклероз

Одна из самых распространённых болезней сосудов — атеросклероз. Постепенное накопление «плохого» холестерина на внутренних стенках артерий приводит к образованию атеросклеротических бляшек. Когда они разрастаются — сужается просвет сосуда, а кровоток затрудняется вплоть до полной блокады.

Атеросклеротическая бляшка перекрывает просвет сосуда и может вызвать инфаркт миокарда, инсульт и другие серьёзные осложнения

При атеросклерозе также страдает эластичность сосуда — он теряет способность полноценно сужаться и расширяться. В результате нарушается кровоснабжение органа, который питается от повреждённой атеросклерозом артерии. Если такое происходит в кровеносных сосудах, снабжающих сердце, это называется ишемической болезнью сердца (ИБС).

Варикозное расширение вен

Варикозное расширение вен — это заболевание, при котором нарушается природная функция венозных клапанов. В норме они помогают крови течь вверх по сосудам ног, предотвращают её обратный ток. Когда клапаны перестают работать должным образом, кровь застаивается в венах, что приводит к их расширению и образованию бугорков (варикозных узлов).

При варикозе стенки вен деформируются и образуются мешковидные выпячивания — варикозные узлы

Варикоз — это не просто косметическая проблема, а признак серьёзного нарушения в организме. Состояние лишь усугубляется со временем: от отёчности 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 серьёзную угрозу здоровью и жизни пациента.

Тромбоз приводит к постепенному блокированию кровотока, а при эмболии происходит быстрая закупорка просвета сосуда

Тромбоз — это формирование тромба (сгустка крови) внутри сосуда, из-за чего может нарушиться кровоток и развиться ишемия (недостаточное кровоснабжение) тканей. Часто тромбоз возникает в месте повреждения сосудистой стенки или при длительном неподвижном положении тела.

Эмболия — это состояние, когда тромб отрывается от стенки сосуда и с током крови переносится в другие части тела. Например, тромб может образоваться в ноге и оторваться, затем пройти по кровотоку и заблокировать кровеносный сосуд в лёгких, вызвав эмболию лёгочной артерии, которая с высокой долей вероятности приведёт к смерти.

Аневризма

Врождённые дефекты или воспалительные заболевания сосудов могут приводить к истончению их стенок. Далее под давлением крови образуется мешковидное выпячивание в слабом месте — развивается аневризма.

Расширение и выпячивание стенки кровеносного сосуда, который находится в головном мозге, называется церебральной аневризмой

Аневризмы могут возникать в любом крупном артериальном сосуде. Большинство аневризм никак себя не проявляют и обнаруживаются случайно при медицинском обследовании.

В некоторых случаях может произойти разрыв аневризмы с кровоизлиянием — такое состояние угрожает жизни пациента, без срочной операции высока вероятность летального исхода.

Гипертония

Гипертония (артериальная гипертензия) — повышение артериального давления более 140/90 мм рт. ст. Состояние может приводить к повреждению стенок артерий, повышать риск развития сердечно-сосудистых осложнений — инфаркта, инсульта, сердечной недостаточности.

Проблемы с разными кровеносными сосудами требуют различных методов диагностики и лечения, включая медикаментозную терапию и хирургические операции. Однако регулярное медицинское обследование и профилактика могут помочь снизить риск развития многих болезней сердечно-сосудистой системы.

Источники

1. Чайка Л. Д., Жарикова О. Л., Якубовский С. В. Функциональная анатомия сердца и кровеносных сосудов : учебно-методическое пособие. Минск, 2021.
2. Смирнов В. П., Копылова С. В. Кровообращение : учебное пособие. Н. Новгород, 2016.
3. Козлов В. И. Анатомия сердечно-сосудистой системы : учебное пособие для студентов медицинских вузов. М., 2013.