Функциональные типы сосудов
Вспомним явление, которое называют «парадоксом малого круга кровообращения». Названия сосудам (артерии/вены) даны по направлению движения крови (от/к сердца/у), а крови (артериальная/венозная) – по степени оксигенации. В результате по артериям малого круга течет венозная кровь, а по венам – артериальная. Так зачем такая путаница?
Дело в том, что особенности гемодинамики в разных участках кровеносного русла и специфика функциональной нагрузки сосудов отражаются на особенностях их строения. Различаются и принципы движения крови в сосудах разных типов. Это можно пояснить конкретным примером.
Специфика сосудов.
Из уравнения Пуазейля, казалось бы, следует, что наибольшей величиной сопротивления должен обладать капилляр, диаметр которого 5-7 мкм. Однако капилляры осуществляют обменные процессы, следовательно, стенки их тонки и не способны выдержать существенное давление крови. Вследствие этого, огромное количество капилляров включено в сосудистую сеть параллельно и их суммарное сопротивление меньше, чем суммарное сопротивление артериол. Основное сопротивление току крови возникает именно в артериолах. Систему артерий и артериол называют сосудами сопротивления, или резистивными сосудами, поскольку одна из их задач – резко снизить давление. Но, тогда получается, что вслед за капиллярами в венозном русле, давление, созданное систолой желудочков, практически не ощущается, тогда как ΔР – причина движения крови. Получается, что сердце не может быть «насосом» для венозного кровотока, и особенности строения вен должны обеспечивать кровоток самостоятельно. Рассмотрим строение сосудов разных типов.
При анализе строения некого «обобщенного кровеносного сосуда» принято говорить о трехслойности его стенки.
1) Интима – оболочка обращенная вовнутрь – в просвет сосуда.
а) Все кровеносные сосуды изнутри выстланы однослойным эндотелием. Эндотелиальные клетки сходны с эпителиальными, и тоже лежат на базальной мембране. Но назвать эндотелий «однослойным эпителием» нельзя, поскольку он имеет мезодермальное происхождение. Истинные эпителии, как вы помните, имеют эктодермальное или энтодермальное происхождение.
б) Эластический слой – слой богатый эластическими волокнами (основа –
белок эластин) с незначительным количеством коллагеновых волокон – входит в состав интимы, располагаясь под базальной мембраной эндотелия. Этот слой, благодаря эластину, способен к упругой деформации – после растяжения он с усилием сжимается, восстанавливая прежний просвет сосуда.
2) медиа или средняя оболочка (гладкомышечный слой) – образована кольцевыми и продольными гладкими мышцами. Четкой границы между эластическим слоем интимы и средней оболочной нет – эти две ткани постепенно переходят друг в друга. Гладкомышечные волокна могут либо переплетаться с эластическими, либо окружать их.
3) адвентиция (коллагеновый слой) – наружная оболочка, образованная в основном соединительной тканью богатой коллагеновыми волокнами с редким вкраплением эластических волокон. Способна к неупругому растяжению.
С позиций функциональной значимости для системы кровообращения сосуды подразделяются на несколько групп. Обратите внимание на различие соотносительного развития каждого из четырех слоев стенок сосудов, в зависимости от выполняемых функций и особенностей давления крови в сосудах данного типа.
1. Эластические сосуды (сосуды котла) – аорта с крупными артериями в большом круге кровообращения, легочная артерия с ее ветвями – в малом круге. В этих сосудах, как в никаких других, очень развит эластический слой, благодаря которому они способны к упругой деформации. На этом участке кровотока давление максимальное во всей кровеносной системе. Эти сосуды обеспечивают непрерывность тока крови в сосудистом русле, несмотря на порционное поступление крови из сердца.
2. Сосуды сопротивления (резистивные сосуды) – средние артерии и артериолы, в том числе и прекапиллярные сфинктеры. Стенка этих сосудов содержит толстый слой циркулярно расположенных гладких мышечных клеток, при сокращении которого просвет сосуда может значительно уменьшаться. При этом резко повышается сопротивление артериол. Изменение сопротивления артериол меняет уровень давления крови в артериях. В случае увеличения сопротивления артериол отток крови из артерий уменьшается и давление в них повышается. Падение тонуса артериол увеличивает отток крови из артерий, что приводит к уменьшению артериального давления. Наибольшим сопротивлением среди всех участков сосудистой системы обладают именно артериолы, поэтому изменение их просвета является главным регулятором уровня общего артериального давления. Артериолы – «краны сердечно-сосудистой системы» (И. М. Сеченов).
В работающем органе тонус артериол уменьшается (открытие «кранов»), что обеспечивает повышение притока крови. Чтобы общее артериальное давление при этом не снизилось в других (неработающих) органах, тонус артериол повышается. Суммарная величина общего периферического сопротивления и общий уровень артериального давления остаются примерно постоянными, несмотря на непрерывное перераспределение крови между работающими и неработающими органами.
Итак, артериолы играют двоякую роль: участвуют в поддержании необходимого организму уровня общего артериального давления и в регуляции величины местного кровотока через тот или иной орган или ткань. Величина органного кровотока соответствует потребности органа в кислороде и питательных веществах, определяемой уровнем рабочей активности органа.
3. Обменные сосуды (капилляры) – обеспечивают обмен газами и другими веществами между кровью и тканевой жидкостью. Капилляры состоят из одного лишь эндотелиального слоя. Остальные слои отсутствуют.
4. Венулы – посткапиллярные сосуды, лишенные эластического слоя. Их задача – собрать кровь от капилляров, не оказывая существенного сопротивления.
5. Емкостные сосуды – вены, обладающие высокой растяжимостью из-за очень сильно развитого коллагенового слоя адвентиции. Благодаря этому, они практически не оказывают сопротивления току крови и в них содержится 75—80% крови. Венозная система обладает очень высокой пластичностью. Небольшие сдвиги давления в ней могут приводить к очень большим изменениям объема. Таким образом, венозная система может выполнять функцию объемного резервуара: даже если ее объем сильно изменяется, венозное давление (т. е. то давление, под которым сердце наполняется в диастолу и против которого происходит отток из капилляров) колеблется незначительно.
6. Шунтирующие сосуды (артериовенозные анастомозы). Они обеспечивают «сброс» крови из артериальной в венозную систему сосудов, минуя капилляры. По строению стенок сходны с сосудами сопротивления.
О сопротивлении в различных сосудах можно судить по разности давления крови в начале и в конце сосуда: чем выше сопротивление току крови, тем большая сила затрачивается на ее продвижение по сосуду и, следовательно, тем значительнее падение давления на протяжении данного сосуда.
Как показывают прямые измерения давления крови в разных сосудах, давление на протяжении крупных и средних артерий падает всего на 10%, а в артериолах и капиллярах – на 85%.
Это означает, что 10% энергии, затрачиваемой желудочками на изгнание крови, расходуется на продвижение крови в крупных и средних артериях, а 85% – на продвижение крови в артериолах и капиллярах.
Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 1944 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
|