Кровеносные сосуды – это структуры кровеносной системы , транспортирующие кровь по всему организму человека . [1] Эти сосуды транспортируют клетки крови , питательные вещества и кислород к тканям организма. Они также забирают отходы и углекислый газ из тканей. Кровеносные сосуды необходимы для поддержания жизни, поскольку от их функциональности зависят все ткани организма. [2]
Существует пять типов кровеносных сосудов: артерии , несущие кровь от сердца ; артериолы ; капилляры , где происходит обмен воды и химических веществ между кровью и тканями ; венулы ; и вены , которые несут кровь из капилляров обратно к сердцу.
Слово « васкулярный» , что означает «кровеносный сосуд», происходит от латинского vas , что означает «сосуд». Некоторые структуры, такие как хрящ , эпителий , хрусталик и роговица глаза, не содержат кровеносных сосудов и называются аваскулярными .
Артерии и вены имеют три слоя. Средний слой в артериях толще, чем в венах: [3]
Капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток с поддерживающим субэндотелием, состоящим из базальной мембраны и соединительной ткани .
Когда кровеносные сосуды соединяются, образуя область диффузного кровоснабжения, это называется анастомозом . Анастомозы обеспечивают критически важные альтернативные пути тока крови в случае закупорки.
Вены ног имеют клапаны, которые предотвращают обратный ток крови, перекачиваемой окружающими мышцами против силы тяжести. [4]
Существуют различные виды кровеносных сосудов: [5]
Они грубо сгруппированы как «артериальные» и «венозные», что определяется тем, течет ли кровь в нем от (артериального) или к (венозному) сердцу . Тем не менее термин «артериальная кровь» используется для обозначения крови с высоким содержанием кислорода , хотя легочная артерия несет «венозную кровь», а кровь, текущая в легочной вене, богата кислородом. Это потому, что они переносят кровь в легкие и из легких для насыщения кислородом. [ нужна цитата ]
Кровеносные сосуды выполняют функцию транспортировки крови . В целом артерии и артериолы переносят насыщенную кислородом кровь от легких к телу и его органам , а вены и венулы переносят дезоксигенированную кровь от тела к легким. Кровеносные сосуды также обеспечивают циркуляцию крови по всей кровеносной системе . Кислород (связанный с гемоглобином в эритроцитах ) является наиболее важным питательным веществом, переносимым кровью. Во всех артериях, кроме легочной артерии , гемоглобин сильно насыщен (95–100 %) кислородом. Во всех венах, кроме легочной , насыщенность гемоглобином составляет около 75%. [6] [7] (В малом круге кровообращения значения обратные .) Помимо переноса кислорода, кровь также несет гормоны , отходы и питательные вещества для клеток организма. [ нужна цитата ]
Кровеносные сосуды не участвуют активно в транспорте крови (у них нет заметной перистальтики ). Кровь движется по артериям и артериолам под давлением, создаваемым сердцебиением . [8] Кровеносные сосуды также транспортируют эритроциты, которые содержат кислород, необходимый для повседневной деятельности. Количество эритроцитов, присутствующих в сосудах, влияет на ваше здоровье. Для расчета доли эритроцитов в крови можно провести тесты на гематокрит . Более высокие пропорции приводят к таким состояниям, как обезвоживание или болезни сердца, тогда как более низкие пропорции могут привести к анемии и длительной кровопотере. [9]
Проницаемость эндотелия имеет решающее значение для поступления питательных веществ в ткани. Его уровень также увеличивается при воспалении в ответ на гистамин , простагландины и интерлейкины , что приводит к возникновению большинства симптомов воспаления (отек, покраснение, повышение температуры и боль). [ нужна цитата ]
Артерии – и в некоторой степени вены – могут регулировать свой внутренний диаметр за счет сокращения мышечного слоя. Это изменяет приток крови к нижестоящим органам и определяется вегетативной нервной системой . Вазодилатация и вазоконстрикция также используются антагонистически как методы терморегуляции . [10]
Размер кровеносных сосудов у каждого из них различен. Он варьируется от диаметра около 25 миллиметров в аорте до всего лишь 8 микрометров в капиллярах. Это выходит примерно в 3000-кратном диапазоне. [11] Вазоконстрикция — это сужение кровеносных сосудов (сужение, уменьшение площади поперечного сечения) за счет сокращения гладких мышц сосудов в стенках сосудов. Он регулируется вазоконстрикторами (агентами, вызывающими вазоконстрикцию). К ним относятся паракринные факторы (например, простагландины ), ряд гормонов (например, вазопрессин и ангиотензин ) и нейромедиаторов (например, адреналин ) нервной системы. [ нужна цитата ]
Вазодилатация — аналогичный процесс, опосредованный антагонистически действующими медиаторами. Наиболее известным сосудорасширяющим средством является оксид азота (по этой причине его называют релаксирующим фактором эндотелия ). [12]
Система кровообращения использует каналы кровеносных сосудов для доставки крови ко всем частям тела. Это результат совместной работы левой и правой половины сердца, позволяющей крови непрерывно течь к легким и другим частям тела. Бедная кислородом кровь поступает в правую часть сердца через две крупные вены. Обогащенная кислородом кровь из легких поступает через легочные вены на левой стороне сердца в аорту, а затем достигает остальной части тела. Капилляры отвечают за поступление кислорода в кровь через крошечные воздушные мешочки в легких. Это также место, где углекислый газ выходит из крови. Все это происходит в легких, где кровь насыщается кислородом. [13]
Давление крови в сосудах традиционно выражается в миллиметрах ртутного столба (1 мм рт. ст. = 133 Па ). В артериальной системе это обычно около 120 мм рт. ст. систолическое (волна высокого давления вследствие сокращения сердца) и 80 мм рт. ст. диастолическое (волна низкого давления). Напротив, давление в венозной системе постоянно и редко превышает 10 мм рт. ст. [ нужна цитата ]
Сосудистое сопротивление возникает там, где сосуды, расположенные от сердца, препятствуют потоку крови. Сопротивление представляет собой совокупность трех различных факторов: вязкости крови, длины кровеносных сосудов и радиуса сосудов. [14]
Вязкость крови — это густота крови и ее сопротивление течению, обусловленное наличием различных компонентов крови. Кровь на 92% состоит из воды по весу, а остальная часть крови состоит из белков, питательных веществ, электролитов, отходов и растворенных газов. В зависимости от состояния здоровья человека вязкость крови может варьироваться (например, анемия, вызывающая относительно низкие концентрации белка, высокое кровяное давление, увеличение растворенных солей или липидов и т. д.). [14]
Длина сосуда — это общая длина сосуда, измеренная как расстояние от сердца. По мере увеличения общей длины судна общее сопротивление в результате трения будет увеличиваться. [14]
Радиус сосуда также влияет на общее сопротивление в результате контакта со стенкой сосуда. По мере того как радиус стенки становится меньше, доля крови, контактирующей со стеной, увеличивается. Больший контакт со стеной увеличит общее сопротивление потоку крови. [15]
Кровеносные сосуды играют огромную роль практически при каждом заболевании. Рак , например, не может прогрессировать, если опухоль не вызывает ангиогенез (образование новых кровеносных сосудов) для удовлетворения метаболических потребностей злокачественных клеток. [16] Атеросклероз , сужение кровеносных сосудов из-за накопления бляшек , и часто возникающая вследствие этого ишемическая болезнь сердца могут вызвать сердечные приступы или остановку сердца и являются основной причиной смертности во всем мире, приводя к 8,9 миллионам смертей или 16% случаев смерти. все смерти. [17] [18]
Проницаемость кровеносных сосудов при воспалении увеличивается . Повреждения вследствие травмы или спонтанно могут привести к кровоизлиянию вследствие механического повреждения эндотелия сосуда . Напротив, окклюзия кровеносного сосуда атеросклеротической бляшкой , эмболизированным тромбом или инородным телом приводит к нисходящей ишемии (недостаточному кровоснабжению) и, возможно, инфаркту ( некрозу из-за отсутствия кровоснабжения ). Окклюзия сосудов имеет тенденцию быть системой с положительной обратной связью; закупоренный сосуд создает завихрения в обычно ламинарном или пробковом токе крови. Эти водовороты создают аномальные градиенты скорости жидкости, которые выталкивают элементы крови, такие как холестерин или хиломикронные тельца, к эндотелию. Они откладываются на стенках артерий, которые уже частично окклюзированы, и формируют закупорку. [19]
Самым распространенным заболеванием кровеносных сосудов является гипертония или высокое кровяное давление. Это вызвано увеличением давления крови, текущей по сосудам. Гипертония может привести к более серьезным заболеваниям, таким как сердечная недостаточность и инсульт. Чтобы предотвратить эти заболевания, наиболее распространенным вариантом лечения является медикаментозное лечение, а не хирургическое вмешательство. Аспирин помогает предотвратить образование тромбов, а также может помочь ограничить воспаление. [20]
Васкулит — это воспаление стенки сосуда, вызванное аутоиммунным заболеванием или инфекцией . [ нужна цитата ]