Введение

Трубчатая структура кровеносной системы, осуществляющая транспорт крови.

Кровеносные сосуды – это компоненты кровеносной системы, которые транспортируют кровь по всему организму человека. Эти сосуды доставляют клетки крови, питательные вещества и кислород к тканям организма, а также отводят от них отходы и углекислый газ. Кровеносные сосуды необходимы для поддержания жизни, поскольку все ткани организма зависят от их функционирования. Существует пять типов кровеносных сосудов: артерии, несущие кровь от сердца; артериолы; капилляры, где происходит обмен водой и химическими веществами между кровью и тканями; венулы; и вены, несущие кровь от капилляров обратно к сердцу. Слово «сосудистый», означающее «относящийся к кровеносным сосудам», происходит от латинского слова *vas*, означающего «сосуд». Некоторые структуры – такие как хрящ, эпителий, а также роговица и хрусталик глаза – не содержат кровеносных сосудов и называются аваскулярными.

Структура

Артерии и вены состоят из трех слоев. Средний слой в артериях толще, чем в венах: внутренний слой, tunica intima, – самый тонкий. Он состоит из одного слоя плоских клеток (простой плоскоклеточный эпителий), соединенных полисахаридной межклеточной матрицей, окруженного тонким слоем подэндотелиальной соединительной ткани, пронизанной рядом циркулярно расположенных эластических полос, называемых внутренней эластической пластинкой. Тонкая мембрана из эластических волокон в tunica intima проходит параллельно сосуду. Средний слой, tunica media, – самый толстый в артериях. Он состоит из циркулярно расположенных эластических волокон, соединительной ткани и полисахаридных веществ. Второй и третий слои разделены другой толстой эластической пластинкой, называемой внешней эластической пластинкой. Tunica media может быть богата сосудистой гладкой мускулатурой (особенно в артериях), которая контролирует калибр сосуда. Вены не имеют внешней эластической пластинки, только внутреннюю. Tunica media толще в артериях, чем в венах. Внешний слой – tunica adventitia, и он самый толстый в венах. Он полностью состоит из соединительной ткани. Также содержит нервы, иннервирующие сосуд, и питательные капилляры (vasa vasorum) в крупных кровеносных сосудах. Капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток с поддерживающим субэндотелием, состоящим из базальной мембраны и соединительной ткани. Когда кровеносные сосуды соединяются, образуя область диффузного сосудистого кровоснабжения, это называется анастомозом. Анастомозы обеспечивают критически важные альтернативные пути для кровотока в случае закупорки. Венозные сосуды ног имеют клапаны, предотвращающие обратный ток крови, перекачиваемой окружающими мышцами против силы тяжести.

Функция

Кровеносные сосуды функционируют для транспортировки крови. В общем, артерии и артериолы переносят оксигенированную кровь из легких в организм и его органы, а вены и венулы переносят дезоксигенированную кровь из тела в легкие. Кровеносные сосуды также обеспечивают циркуляцию крови по всей кровеносной системе. Кислород (связанный с гемоглобином в эритроцитах) является самым важным питательным веществом, переносимым кровью. Во всех артериях, кроме легочной артерии, гемоглобин высоко насыщен (95–100%) кислородом. Во всех венах, кроме легочной, насыщенность гемоглобина составляет около 75% (значения обратные в малом круге кровообращения). Помимо кислорода, кровь также переносит гормоны, продукты обмена веществ и питательные вещества для клеток организма. Кровеносные сосуды не активно участвуют в транспортировке крови (у них отсутствует заметная перистальтика). Движение крови по артериям и артериолам обеспечивается давлением, создаваемым сердцебиением. Кровеносные сосуды также переносят эритроциты, содержащие кислород, необходимый для повседневной деятельности. Количество эритроцитов, присутствующих в сосудах, оказывает влияние на здоровье. Для определения доли эритроцитов в крови можно провести анализ на гематокрит. Повышенные значения могут быть признаком обезвоживания или сердечных заболеваний, а пониженные – анемии и длительной кровопотери. Проницаемость эндотелия играет ключевую роль в высвобождении питательных веществ в ткани. Она также увеличивается при воспалении в ответ на гистамин, простагландины и интерлейкины, что приводит к большинству симптомов воспаления (отёк, покраснение, тепло и боль).

Сокращение

Артерии, и в некоторой степени вены, могут регулировать свой внутренний диаметр за счет сокращения мышечного слоя. Это изменяет кровоток в нижележащих органах и контролируется автономной нервной системой. Вазодилатация и вазоконстрикция также используются антагонистически как методы терморегуляции. Размер кровеносных сосудов варьируется. Диаметр колеблется от примерно 25 миллиметров для аорты до всего 8 микрометров в капиллярах, что составляет диапазон примерно в 3000 раз. Вазоконстрикция – это сужение кровеносных сосудов (уменьшение площади поперечного сечения) вследствие сокращения гладкой мускулатуры в стенках сосудов. Она регулируется вазоконстрикторами – веществами, вызывающими вазоконстрикцию. К ним относятся паракринные факторы (например, простагландины), ряд гормонов (например, вазопрессин и ангиотензин) и нейротрансмиттеры (например, эпинефрин) из нервной системы. Вазодилатация – это аналогичный процесс, опосредованный антагонистически действующими медиаторами. Наиболее значимым вазодилататором является оксид азота (по этой причине он также называется фактором, высвобождаемым эндотелием, вызывающим расслабление).

Поток

Кровообращение использует сеть кровеносных сосудов для доставки крови во все части тела. Это обеспечивается согласованной работой левой и правой сторон сердца, позволяющей крови непрерывно циркулировать в легкие и другие органы. Обедненная кислородом кровь поступает в правую сторону сердца через две крупные вены. Насыщенная кислородом кровь из легких поступает по легочным венам в левую сторону сердца, затем в аорту и далее ко всем остальным частям тела. Капилляры обеспечивают поступление кислорода в кровь через крошечные альвеолы в легких и являются местом, где кровь освобождается от углекислого газа. Весь этот процесс происходит в легких, где кровь насыщается кислородом. Кровяное давление в кровеносных сосудах традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба (1 мм рт. ст. = 133 Па). В артериальной системе оно обычно составляет около 120 мм рт. ст. систолического (пик давления, вызванный сокращением сердца) и 80 мм рт. ст. диастолического (минимальное давление). В отличие от этого, давление в венозной системе относительно стабильно и редко превышает 10 мм рт. ст. Сосудистое сопротивление возникает в сосудах, удаленных от сердца, и препятствует кровотоку. Сопротивление является результатом сочетания трех факторов: вязкости крови, длины кровеносных сосудов и радиуса сосуда. Вязкость крови – это ее густота и сопротивление течению, обусловленное составом крови. Кровь на 92% состоит из воды, а остальные 8% – из белков, питательных веществ, электролитов, продуктов распада и растворенных газов. Вязкость крови может изменяться в зависимости от состояния здоровья (например, анемия снижает концентрацию белка, а высокое кровяное давление может приводить к увеличению содержания растворенных солей или липидов).

Болезнь

Кровеносные сосуды играют огромную роль практически в каждом заболевании. Например, рак не может прогрессировать, если опухоль не вызывает ангиогенез (образование новых кровеносных сосудов) для обеспечения метаболических потребностей злокачественных клеток. Атеросклероз, сужение кровеносных сосудов из-за накопления бляшек, и часто возникающее вследствие него ишемическое заболевание сердца могут приводить к сердечным приступам или остановке сердца и являются основной причиной смерти во всем мире, вызывая 8,9 миллиона смертей, или 16% от общего числа смертей. Проницаемость кровеносных сосудов увеличивается при воспалении. Повреждение, вызванное травмой или возникающее спонтанно, может привести к кровоизлиянию из-за механического повреждения эндотелия сосуда. Напротив, окклюзия кровеносного сосуда атеросклеротической бляшкой, эмболом или инородным телом приводит к ишемии нижележащих тканей (недостаточному кровоснабжению) и, возможно, к инфаркту (некрозу из-за недостатка кровоснабжения). Окклюзия сосуда часто является системой положительной обратной связи: закупоренный сосуд создает вихри в обычно ламинарном или проточном кровотоке. Эти вихри создают аномальные градиенты скорости потока, которые направляют элементы крови, такие как холестерин или хиломикроны, к эндотелию. Они откладываются на стенках артерий, которые уже частично закупорены, усугубляя обструкцию. Наиболее распространенным заболеванием кровеносных сосудов является гипертония, или высокое кровяное давление. Она вызвана повышением давления крови, протекающей через сосуды. Гипертония может приводить к более серьезным состояниям, таким как сердечная недостаточность и инсульт. Для профилактики этих заболеваний наиболее распространенным методом лечения является медикаментозная терапия, а не хирургическое вмешательство. Аспирин помогает предотвратить образование тромбов и может также уменьшить воспаление. Васкулит – это воспаление стенки сосуда, вызванное аутоиммунным заболеванием или инфекцией. Другое заболевание кровеносных сосудов называется "поврежденный сосуд". Поврежденные кровеносные сосуды, также известные как сосудистые звездочки или телеангиэктазии, – это мелкие поврежденные сосуды, которые выглядят как красные, фиолетовые или синие линии на поверхности кожи. Чаще всего они встречаются на лице, ногах и груди. Эти косметические дефекты могут быть вызваны различными факторами, и их появление может вызывать беспокойство как с эстетической точки зрения, так и в отношении потенциальных проблем со здоровьем.