Самыми крупными венозными сосудами человеческого организма являются верхняя и нижняя полая вены. Они собирают кровь из верхней и нижней частей тела соответственно и направляют её в правое предсердие сердца.
Верхняя полая вена получает кровь от головы, шеи, рук и верхней части тела, тогда как нижняя полая вена отвечает за приток крови из нижних конечностей и органов брюшной полости. Эти сосуды играют ключевую роль в венозном кровообращении, обеспечивая возвращение крови к сердцу для её дальнейшей оксигенации.
- Венозные сосуды отвечают за отток крови от органов и тканей к сердцу.
- Самыми крупными венозными сосудами являются верхняя и нижняя полые вены.
- Верхняя полая вена собирает кровь из верхней части тела, а нижняя — из нижней.
- Обе полые вены впадают в правое предсердие сердца.
- Крупные вены имеют клапаны, которые предотвращают обратный ток крови.
Как работают наши сосуды
Сердечно-сосудистая система включает в себя сердце и сложную сеть кровеносных сосудов. К ним относятся артерии, вены, лимфатические сосуды и мелкие капилляры. Давайте разберем, в чем заключается различие между ними.
В нашей кровеносной системе сердце работает в тандеме с обширной системой сосудов, делящейся на артерии, вены, лимфатические протоки и капилляры. Все эти структуры представляют собой сосуды.
Кровь, насыщенная кислородом, поступает из сердца через артерии, артериолы и капилляры различного диаметра, направляясь к органам, где и происходят процессы обмена газов и питательных веществ.
Отдав тканям большую часть кислорода и питательных веществ, кровь по мелким венулам и более крупным венам возвращается к сердцу и снова попадает в легкие. После этого цикл повторяется.
Лимфатическая жидкость — практически бесцветная субстанция, которая движется по лимфатическим сосудам. Она содержит минимальное количество эритроцитов, но богата белками и жирами, В ней присутствуют клетки, отвечающие за иммунный ответ — лейкоциты.
Что такое вена
Как уже упоминалось, кровь с высоким содержанием углекислого газа возвращается к сердцу через вены для повторного насыщения кислородом. Это движение крови осуществляется благодаря сокращениям мышц, а внутривенное давление составляет приблизительно 5 мм рт. ст. Диаметр вен колеблется от 1 мм до 1,5 см, а самыми узкими считаются венулы, которые собирают жидкость из капилляров и направляют её к общему кровотоку.
- Стены вен менее толстыми, чем у артерий;
- В их структуре в основном находится коллаген, а не эластин;
- Снаружи у вен отсутствует эластическая мембрана, как и внутри;
- Форма сечения вен несимметрична;
- У вен самая плотная оболочка — внешняя, а не внутренняя;
- Некоторые вены имеют специальные клапаны, которые не позволяют крови течь в обратном направлении.
Внутри венозных сосудов клапаны представляют собой складки, в основном состоящие из соединительной ткани.
Типы вен
Вены делятся на два основных типа: легочные и системные. Легочные вены получают кровь из артерий и направляют её в левое предсердие.
Самые крупные венозные сосуды в человеческом организме — это верхняя и нижняя полые вены. Верхняя полая вена отвечает за сбор крови из верхних конечностей, головы и шеи, и приводит её в правое предсердие сердца. Нижняя полая вена собирает кровь из нижней части тела, включая ноги, и также направляет её в правое предсердие. Эти сосуды являются ключевыми элементами венозной системы, обеспечивая возврат крови к сердцу.
Полые вены обладают значительными размерами и являются основными транспортными путями для венозной крови. Верхняя полая вена имеет длину около 7–8 см и диаметр до 2,5 см, тогда как нижняя полая вена немного длиннее, достигая до 10 см в длину и обладая аналогичным диаметром. Эти размеры позволяют венам эффективно справляться с большими объемами крови, что критически важно для поддержания нормального кровообращения в организме.
Важно отметить, что полые вены, как и все венозные сосуды, имеют специальные клапаны, предотвращающие обратный ток крови. Благодаря этим клапанам, даже под действием гравитации, венозная кровь возвращается к сердцу. Это делает верхнюю и нижнюю полые вены не только самыми крупными, но и жизненно важными для поддержания стабильного кровообращения и обеспечения кислородом жизненно важных органов.
Системные вены делятся на три типа:
- Глубокие вены. Они расположены рядом с артериями и имеют односторонние клапаны, препятствующие обратному току крови.
- Поверхностные вены. Эти сосуды находятся близко к поверхности кожи и могут не иметь односторонних клапанов.
- Соединительные вены. Они служат связующим звеном между глубокими и поверхностными венами.
Анатомия кровеносных сосудов
Периферическая сосудистая система (PVS) охватывает все сосуды, находящиеся за пределами сердца. Она подразделяется на аорту и её ответвления:
– Венулы и вены, возвращающие кровь к сердцу.
Каждый элемент периферической сосудистой системы имеет свою специфическую функцию и структуру, зависящие от органа, который он кровоснабжает. Все кровеносные сосуды, кроме капилляров, состоят из трех слоев:
– Адвентиция, или внешний слой, который обеспечивает поддержку и форму сосуда.
– Средняя оболочка — слой, содержащий эластичные и мышечные ткани, регулирующие внутренний диаметр сосуда.
– Внутренняя оболочка, или внутренний слой, состоящий из эндотелиальной выстилки, которая обеспечивает беспрепятственный путь для движения крови
– Внутри каждого слоя соотношение мышечных и коллагеновых волокон изменяется в зависимости от размера и местоположения сосуда.
Артерии
Артерии имеют ключевое значение для снабжения органов кровью и питательными веществами. Они находятся под высоким давлением, что обусловливает наличие большого количества эластичной ткани и меньшего количества гладкой мускулатуры. Очень важное значение имеет присутствие эластина в крупных сосудах, позволяющее им увеличиваться в размерах и изменять диаметр.
Когда артерия достигает определенного органа, она подвергается дальнейшему разделению на более мелкие сосуды, которые имеют больше гладкой мускулатуры и менее эластичную ткань. По мере уменьшения диаметра кровеносных сосудов скорость кровотока также уменьшается. По оценкам, в артериальной системе содержится от 10 % до 15 % общего объема крови. Эта особенность высокого системного давления и низкого объема типична для артериальной системы.
Выделяют два основных типа артерий:
1) Эластические артерии;
2) Мышечные артерии.
Мышечные артерии включают те, которые имеют анатомические названия, такие как плечевая, лучевая и бедренная артерии. В этих сосудах средний слой оболочки содержит больше гладкомышечных клеток, чем в эластических артериях. Эластические артерии, находящиеся ближе всего к сердцу (как аорта и легочные артерии), содержат значительное количество эластичной ткани в своей средней оболочке, что позволяет им поддерживать относительно постоянный уровень давления, несмотря на работу сердца.
Артериолы
Артериолы снабжают органы кровью и в основном состоят из гладкой мускулатуры. Вегетативная нервная система влияет на диаметр и форму артериол. Они отвечают на потребность тканей в большем количестве питательных веществ / кислорода. Артериолы играют важную роль в системном сосудистом сопротивлении из-за отсутствия значительной эластичности стенок.
Артериолы имеют размеры от 8 до 60 микрометров и подразделяются на мета-артериолы.
Капилляры
Капилляры представляют собой тонкостенные сосуды с единственным слоем эндотелия. Благодаря такой структуре обмен питательных веществ и метаболитов происходит в основном за счет диффузии. Просвет артериол регулирует кровоток в капиллярах.
Венулы
Венулы — это самые мелкие вены, принимающие кровь из капилляров. Они также участвуют в обмене кислорода и питательных веществ с водными продуктами. Между капиллярами и венулами располагаются посткапиллярные сфинктеры. Венула имеет очень тонкие стенки, что делает её уязвимой к разрывам при увеличенном объеме жидкости.
Вены
Кровь из венул поступает в более крупные вены. Как и у артериальной системы, стенки вен состоят из трех слоев, однако венозное давление низкое. Вены имеют тонкие стенки и меньшую эластичность, позволяя им удерживать большой объем циркулирующей крови.
Венозная система может пропускать значительное количество крови даже при низком давлении, что называется высокой емкостью. На данный момент в венозной системе может находиться около 75% объема циркулирующей крови. В венах имеются односторонние клапаны, которые обеспечивают прямой поток крови к сердцу.
Сокращения мышц способствуют улучшению венозного кровотока, особенно в ногах. На движение крови от нижних конечностей к сердцу Влияют изменения в дыхании, которые влияют на градиенты давления в грудной и брюшной полостях. Этот градиент давления максимален во время глубокого вдоха, но наблюдается и в течение всего дыхательного цикла.
Структура и функция
Сосуды выполняют важнейшую функцию транспортировки питательных веществ к органам и удаления продуктов обмена из них с помощью крови. Основная задача сосудистой системы — насыщение организма кислородом. Дезоксигенированная кровь из периферических вен возвращается в сердце через капилляры, венулы и вены, попадает в правую половину сердца, а затем направляется в легкие. Насыщенная кислородом кровь из легких поступает в левую сторону сердца, а затем в аорту, после чего проходит через артерии, артериолы и, в конечном итоге, капилляры, где происходит обмен веществ. Основное взаимодействие кислорода и питательных веществ происходит в капиллярах.
Эмбриональное развитие
Кровеносные сосуды формируются из мезодермального слоя в эмбрионе. Процесс формирования сосудов и сердца начинается примерно на третьей неделе беременности, а полноценное кровообращение плода начинается ближе к восьмой неделе развития.
Формирование кровеносных сосудов происходит с помощью двух основных механизмов:
Васкулогенез — это процесс, при котором в эмбрионе образуются кровеносные сосуды. Взаимодействие клеток-предшественников и различных факторов роста приводит к дифференцировке клеток, являющейся основой васкулогенеза. Предшественники мезодермальных клеток и их рецепторы активируются FGF2, превращаясь в гемангиобласты. Затем рецепторы гемангиобластов действуют на VEGF, что вызывает их дальнейшую дифференцировку в эндотелиальные клетки. Эти эндотелиальные клетки соединяются, формируя первые полые сосуды. Первые образования васкулогенеза — это дорсальная аорта и кардинальные вены.
Остальная часть сосудистой сети человеческого организма формируется благодаря ангиогенезу.
Ангиогенез — это процесс, при котором новые сосуды возникают из эндотелиального слоя уже существующего сосуда. Взаимодействия, в которых участвует VEGF, активизируют этот процесс, который становится преобладающей формой неоваскуляризации у взрослого организма.
Кровоснабжение и лимфоотток
Стенки крупных сосудов, таких как аорта и нижняя полая вена, получают питание благодаря vasa vasorum, что в переводе означает «сосуд сосудов».
Существует три типа vasa vasorum (1) vasa vasorum internae, (2) vasa vasorum externae и (3) венозные vasa vasorae. Внутренние сосуды выходят из просвета сосуда и проникают в стенку сосуда для снабжения кислородом и питательными веществами. Vasa vasorum externae берут начало из близлежащего разветвляющегося сосуда и впадают в стенку более крупного сосуда [4].
Некоторые инфекции, например, проявления третичного сифилиса на поздних стадиях, могут приводить к эндартерииту сосудистой оболочки восходящей аорты. Венозные сосуды начинаются в стенках сосуда и сливаются с ближайшей веной, обеспечивая венозный дренаж стенок сосуда.
Иннервация
Кровеносные сосуды в основном иннервируются симпатической нервной системой. Гладкие мышцы сосудов имеют альфа-1, альфа-2 и бета-2 рецепторы. Хрупкий баланс между воздействиями симпатической и парасимпатической систем поддерживает нормальный сосудистый тонус.
Специализированные рецепторы, расположенные в дуге аорты и сонных артериях, получают информацию о кровяном давлении (барорецепторы) и содержании кислорода (хеморецепторы) из проходящей крови. Затем эта информация передается в ядро одиночного тракта через блуждающий нерв. [7] Затем соответственно происходит сужение или расслабление кровеносных сосудов, определяемое симпатической реакцией организма.
Мышечный слой
Сосуды содержат исключительно гладкомышечные клетки, которые располагаются в средних оболочках вместе с эластическими волокнами и соединительной тканью. Хотя сосуды состоят только из гладкой мускулатуры, сокращение скелетных мышц существенно способствует движению крови от периферии к сердцу по венозной системе.
Клиническое значение
Повреждения сосудов могут иметь серьезные последствия для здоровья. Успех хирургических вмешательств во многом зависит от наличия адекватного артериального напора и венозного оттока в зоне операции. Недостаток того и другого может привести к неблагоприятным результатам и осложнениям для пациента.
Важно сосредоточиться на предотвращении повреждений крупных сосудов (таких как нижняя полая вена, аорта и т. д.), а также любых других сосудов, которые могут быть более уязвимыми в ходе определенных хирургических вмешательств. [8]
Повреждение или заболевание кровеносных сосудов вызывает множество заболеваний, включая гипертонию, образование аневризмы, разрыв аневризмы, заболевания периферических сосудов, тромбоз глубоких вен, эмболию легочной артерии, транзиторную ишемическую атаку, инсульт и многие другие.
Некоторые медицинские состояния имеют прямую связь с врожденными аномалиями сосудов, в то время как другие возникают как последствия сосудистых заболеваний. [10]
С точки зрения клинической практики, патологии сосудов представляют собой серьезную медицинскую проблему.
- Алкадим М., Соккали С., Аббасифард С., Авила М. Дж., Патель А. С., Саттаров К., Уолтер К. М., Баадж А. А. Исследование анатомии сосудов и хирургических вмешательств при минимально инвазивном латеральном доступе через поясничные позвонки в экспериментах на трупах и с рентгенографией. [906]
- Рейес М., Дудек А., Джахагирдар Б., Куди Л., Маркер PH, Верфейли См. Поправка: Источник эндотелиальных предшественников в постнатальном костном мозге человека. [118]
- Такахаси Т., Такасе Ю., Есино Т., Сайто Д., Тадокоро Р., Такахаси Ю. Изучение ангиогенеза в развивающемся спинном мозге: исключение сосудов из зоны нервных предшественников с помощью VEGF и его антагонистов. [10]
- Гессл М., Росол М., Маляр Н. М., Фитцпатрик Л. А., Бейли П. Е., Замир М., Ритман ЭЛ. Функциональные анатомические и гемодинамические характеристики vasa vasorum в стенках коронарных артерий свиней: молекулярно-эволюционный анализ клеток. [526–37]
- Пауло Н., Каскареджо Дж., Воуга Л. Аневризма восходящей аорты, вызванная сифилисом. Interact Cardiovasc Thorac Surg. [223–5]
Ключевые термины (генерируются автоматически): сосуд, артерия, VEGF, вена, артериальная система, венозная система, вещество, гладкая мускулатура, периферическая сосудистая система, эластичная ткань.
Под увеличительным стеклом
Стенка сосуда состоит из трех слоев. Внутренняя часть его состоит из прокладки плоских клеток (так называемый эндотелий, весь внутренний слой имеет другие части и называется интимой). Средний слой состоит из круглых и спирально ориентированных гладкомышечных клеток. Наружный слой сосуда представляет собой соединение, образующее гибкую оболочку (адвентицию).
Адвентиция соединяет сосуды с нервами, обеспечивая их питание и контроль гладкомышечной ткани. Артерии обладают более толстыми слоями гладкой мышцы по сравнению с венами. Стенка капилляров состоит всего лишь из одного слоя клеток — эндотелия. В венах эндотелий образует карманы, препятствующие обратному току крови. Структурно кровеносные сосуды напоминают вены.
У человека, как известно, функционирует замкнутая система кровообращения. В отличие от этого, моллюски, улитки, членистоногие и медузы имеют открытую систему, где их «кровь» или гемолимфа циркулирует непосредственно между органами. Насекомые имеют менее сложную структуру, с простым трубчатым сердцем.
Круги кровообращения
В предыдущих материалах вы уже получили информацию о составе крови и структуре сердца. Ясно, что все функции крови выполняются лишь благодаря ее непрерывному кровообращению, которое обеспечивается работой сердца. Сердце функционирует как насос, который перекачивает кровь по сосудам к внутренним органам и тканям.
Кровеносная система включает в себя два круга кровообращения: большой и маленький (легочный), которые будут рассмотрены более детально. Эти системы были описаны английским врачом Уильямом Гарвеем в 1628 году.
Большой круг кровообращения (БКК)
Этот круг отвечает за доставку кислорода и питательных веществ ко всем органам организма. Он начинается с выхода аорты из левого желудочка — самого большого сосуда, который постепенно разветвляется на артерии, артериолы и капилляры. Открытие БКК и осознание его значения принадлежит известному английскому ученому и врачу Уильяму Гарвею.
Стенка капилляров однослойна, поэтому через нее происходит газообмен с окружающими тканями, которые к тому же через нее получают питательные вещества. В тканях происходит дыхание, в ходе которого окисляются белки, жиры, углеводы. В результате в клетках образуется углекислый газ и продукты обмена веществ (мочевина), которые Выделяются в капилляры.
Венозная кровь, передвигаясь по венулам, собирается в вены и возвращается к сердцу через главные из них — верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие. Таким образом, БКК начинается в левом желудочке и завершается в правом предсердии.
Кровь проходит круг БКК за 23-27 секунд. По артериям этого круга течет артериальная кровь, а по венам — венозная. Главная цель этого круга — предоставить кислород и питательные вещества всем органам и тканям. В сосудах БКК наблюдается высокое артериальное давление, что отличается от давления в малом круге кровообращения.
Малый круг кровообращения (легочный)
Как уже упоминалось, БКК завершается в правом предсердии, которое заполнено венозной кровью. Малый круг кровообращения (МКК) начинается в правом желудочке сердца, откуда венозная кровь попадает в легочный ствол, разветвляющийся на две легочные артерии.
Правая и левая легочные артерии с венозной кровью направляются к соответствующим легким, где разветвляются до капилляров, оплетающих альвеолы. В капиллярах происходит газообмен, в результате которого кислород поступает в кровь и соединяется с гемоглобином, а углекислый газ диффундирует в альвеолярный воздух.
Артериальная кровь, насыщенная кислородом, возвращается через венулы, которые затем соединяются в легочные вены. Эти венозные легочные сосуды с артериальной кровью вливаются в левое предсердие, тем самым завершая МКК. Из левого предсердия кровь перемещается в левый желудочек — начало БКК. Таким образом, оба круга кровообращения образуют замкнутую систему.
Кровь проходит по малому кругу за 4-5 секунд. Основная задача этого круга состоит в насыщении венозной крови кислородом, в результате чего она становится артериальной. Как вы видите, в артериях МКК течет венозная кровь, а в венах — артериальная. Артериальное давление в этом круге ниже, чем в БКК.
Интересные факты
В среднем человеческое сердце перекачивает около 5 литров крови каждую минуту, что за 70 лет жизни составляет примерно 220 миллионов литров. Каждый день сердце производит около 100 тысяч ударов, всего за жизнь — около 2,5 миллиардов ударов.
Данная статья охраняется авторским правом и принадлежит Беллевичу Юрию Сергеевичу. Копирование, распространение (включая размещение на других ресурсах и сайтах) или любое другое использование информации без предварительного согласия автора незаконно. Для получения разрешения на использование материалов статьи, пожалуйста, свяжитесь с Беллевичем Юрием.