Кровеносные сосуды — это структуры кровеносной системы , которые транспортируют кровь по всему телу человека . [1] Эти сосуды транспортируют клетки крови , питательные вещества и кислород к тканям тела. Они также выводят отходы и углекислый газ из тканей. Кровеносные сосуды необходимы для поддержания жизни, поскольку все ткани тела зависят от их функциональности. [2]
Существует пять типов кровеносных сосудов: артерии , которые переносят кровь от сердца ; артериолы ; капилляры , где происходит обмен водой и химическими веществами между кровью и тканями ; венулы ; и вены , которые переносят кровь из капилляров обратно к сердцу.
Слово сосудистый , означающее относящийся к кровеносным сосудам, происходит от латинского vas , означающего 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 толще в артериях, 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 для тока крови в случае закупорки.
Вены ног имеют клапаны, которые предотвращают обратный ток крови, перекачиваемой против силы тяжести окружающими мышцами. [4]
Существуют различные виды кровеносных сосудов: [5]
Они грубо сгруппированы как «артериальные» и «венозные», определяемые тем, течет ли кровь в ней от (артериальная) или к (венозная) сердцу . Термин «артериальная кровь» тем не менее используется для обозначения крови с высоким содержанием кислорода , хотя легочная артерия переносит «венозную кровь», а кровь, текущая в легочной вене , богата кислородом. Это потому, что они переносят кровь в легкие и из легких, соответственно, для насыщения ее кислородом. [ необходима цитата ]
Кровяные сосуды выполняют функцию транспортировки крови . В целом артерии и артериолы транспортируют насыщенную кислородом кровь из легких в организм и его органы , а вены и венулы транспортируют дезоксигенированную кровь из организма в легкие. Кровяные сосуды также циркулируют кровь по всей кровеносной системе . Кислород (связанный с гемоглобином в эритроцитах ) является наиболее важным питательным веществом, переносимым кровью. Во всех артериях, кроме легочной артерии , гемоглобин высоко насыщен (95–100%) кислородом. Во всех венах, кроме легочной вены , насыщение гемоглобина составляет около 75%. [6] [7] (Значения обратны в малом круге кровообращения .) Помимо переноса кислорода, кровь также переносит гормоны , отходы и питательные вещества для клеток организма. [ необходима ссылка ]
Кровяные сосуды не принимают активного участия в транспортировке крови (у них нет заметной перистальтики ). Кровь движется по артериям и артериолам под давлением, создаваемым сердцебиением . [ 8] Кровяные сосуды также транспортируют эритроциты, которые содержат кислород, необходимый для повседневной деятельности. Количество эритроцитов, присутствующих в ваших сосудах, влияет на ваше здоровье. Тесты на гематокрит могут быть выполнены для расчета доли эритроцитов в вашей крови. Более высокие доли приводят к таким состояниям, как обезвоживание или сердечные заболевания, в то время как более низкие доли могут привести к анемии и длительной потере крови. [9]
Проницаемость эндотелия имеет решающее значение для высвобождения питательных веществ в ткани. Она также увеличивается при воспалении в ответ на гистамин , простагландины и интерлейкины , что приводит к большинству симптомов воспаления (отек, покраснение, тепло и боль). [ необходима цитата ]
Артерии — и вены в некоторой степени — могут регулировать свой внутренний диаметр путем сокращения мышечного слоя. Это изменяет приток крови к нижележащим органам и определяется автономной нервной системой . Вазодилатация и вазоконстрикция также используются антагонистически как методы терморегуляции . [10]
Размер кровеносных сосудов у каждого из них разный. Он колеблется от диаметра около 25 миллиметров для аорты до всего лишь 8 микрометров в капиллярах. Это составляет примерно 3000-кратный диапазон. [11] Вазоконстрикция — это сужение кровеносных сосудов (сужение, уменьшение площади поперечного сечения) путем сокращения гладких мышц сосудов в стенках сосудов. Она регулируется вазоконстрикторами (агентами, вызывающими вазоконстрикцию). К ним относятся паракринные факторы (например, простагландины ), ряд гормонов (например, вазопрессин и ангиотензин ) и нейротрансмиттеры (например, адреналин ) из нервной системы. [ необходима цитата ]
Вазодилатация — это похожий процесс, опосредованный антагонистически действующими медиаторами. Наиболее заметным вазодилататором является оксид азота (называемый по этой причине эндотелиальным расслабляющим фактором ). [12]
Кровеносная система использует каналы кровеносных сосудов для доставки крови ко всем частям тела. Это результат совместной работы левой и правой стороны сердца, чтобы кровь могла непрерывно течь к легким и другим частям тела. Кровь с низким содержанием кислорода поступает в правую часть сердца через две большие вены. Кровь с высоким содержанием кислорода из легких поступает через легочные вены с левой стороны сердца в аорту, а затем достигает остальной части тела. Капилляры отвечают за то, чтобы кровь получала кислород 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 кровеносных сосудах традиционно выражается в миллиметрах ртутного столба (1 мм рт. ст. = 133 Па ). В артериальной системе оно обычно составляет около 120 мм рт. ст. систолическое (волна высокого давления из-за сокращения сердца) и 80 мм рт. ст. диастолическое (волна низкого давления). Напротив, давление в венозной системе постоянно и редко превышает 10 мм рт. ст. [ необходима цитата ]
Сосудистое сопротивление возникает, когда сосуды, отходящие от сердца, противостоят потоку крови. Сопротивление представляет собой совокупность трех различных факторов: вязкости крови, длины кровеносного сосуда и радиуса сосуда. [14]
Вязкость крови — это густота крови и ее сопротивление течению в результате различных компонентов крови. Кровь на 92% состоит из воды по весу, а остальная часть крови состоит из белка, питательных веществ, электролитов, отходов и растворенных газов. В зависимости от здоровья человека вязкость крови может меняться (например, анемия вызывает относительно более 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 сосуда 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 стенкой, увеличивается. Большее количество контакта со стенкой увеличит общее сопротивление потоку крови. [15]
Кровяные сосуды играют огромную роль практически в каждом медицинском состоянии. 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 ишемическая болезнь сердца , которая часто следует за этим, могут вызвать сердечные приступы или остановку сердца и являются основной причиной смерти во всем мире, приводя к 8,9 миллионам смертей или 16% всех смертей. [17] [18]
Проницаемость кровеносных сосудов увеличивается при воспалении . Повреждение, вызванное травмой или спонтанно, может привести к кровотечению из-за 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, как правило, является системой положительной обратной связи; закупоренный сосуд создает завихрения в обычном ламинарном потоке или пробковом потоке крови. Эти завихрения 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 закупорены, и создают закупорку. [19]
Наиболее распространенным заболеванием кровеносных сосудов является гипертония или высокое кровяное давление. Это вызвано повышением давления крови, протекающей по сосудам. Гипертония может привести к более серьезным состояниям, таким как сердечная недостаточность и инсульт. Для предотвращения этих заболеваний 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 . [ необходима цитата ]