Строение и функции кровеносных сосудов скелетной мышцы
Кровеносные сосуды скелетной мышцы являются одним из ее важнейших компонентов. Рассмотрены строение и функции кровеносных сосудов скелетной мышцы, влияние тренировки, типа мышечных волокон, а также возраста на количество капилляров.
КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЫ
Давайте подробнее рассмотрим состав, строение и функции еще одного важного компонента скелетной мышцы – ее кровеносных сосудов.
Состав и строение
Кровеносные (артерии и вены) и лимфатические сосуды входят в скелетную мышцу и выходят из нее вместе с нервами. Через кровеносные сосуды мышца получает питательные вещества, кислород, гормоны и отдает продукты обмена веществ (углекислый газ, воду, соли и т.д.). Артерии, проникая в мышцу через эпимизий, ветвятся в перимизии. Ветвление продолжается и в эндомизии, где располагаются капилляры кровеносных сосудов. Они окружают каждое мышечное волокно в виде сети. При этом на одно мышечное волокно приходится от трех до шести капилляров.
Диаметр капилляров составляет 7-8 мкм.
Рисунок 1. Микрофотоснимок сети микроциркуляции в скелетной мышце. Эта фотография — изображение среза скелетной мышцы крысы после окраски и фиксации. Кровеносные сосуды расширены и могут наблюдаться капилляры. Вокруг каждого мышечного волокна расположено несколько капилляров (Y. Kano, K. Sakuma, 2013)
Процесс диффузии кислорода и субстратов осуществляется через стенки мышечных волокон. Стенки капилляров очень тонкие (1,5 мкм). Клетки, образующие стенки, имеют просветы, через которые вещества входят в капилляр и выходят из него.
Особенности кровеносной системы
Особенностью кровеносной системы является то, что артериальные капилляры постепенно переходят в венозные и выводят из организма ненужные мышце вещества. Однако в лимфатической системе капилляры берут начало от мышечных волокон.
Количество капилляров, окружающих мышечные волокна, зависит от типа и размера мышечного волокна.
В основном у медленных мышечных волокон наблюдается больше капилляров, по сравнению с быстрыми. У мышечных волокон IIA типа капилляров больше, чем у волокон IIB типа.
Влияние физической нагрузки на капилляры
В покое часть капилляров, окружающих мышечные волокна не функционируют. Однако при выполнении физических нагрузок количество функционирующих капилляров увеличивается в два раза. Это явление называется рабочей гиперемией.
Аэробная и силовая тренировка приводит к тому, что количество капилляров, приходящихся на одно мышечное волокно, увеличивается. Для обозначения обеспечения мышечных волокон капиллярами используется понятие капилляризация. Термин васкуляризация означает образование новых кровеносных сосудов и прорастание их в ткани.
С возрастом количество капилляров, окружающих мышечные волокна, уменьшается. Так, в возрасте от 65 до 77 лет количество капилляров, окружающих мышечные волокна, уменьшается на 20 процентов.
Рекомендую для получения большей информации посмотреть монографию В.
И. Козлова и И.О. Тупицина «Микроциркуляция при мышечной деятельности».
Литература
Козлов В.И. Микроциркуляция при мышечной деятельности / В. И. Козлов, И. О. Тупицин. – М.: Физкультура и спорт, 1982.- 135 с.
Kano, Y. Effect of aging on the relationship between capillary supply and muscle fiber size / Y. Kano, K. Sakuma //Advances in Aging Research, 2013– Vol.2.– No.1.– З. 37-42.
С уважением, А.В. Самсонова
Кровеносные сосуды и их виды
Сердце и кровеносные сосуды образуют замкнутую систему. Кровь, заключенная в кровеносные сосуды, не вступает в прямой контакт с клетками тканей органов. Вход веществ в эту замкнутую систему и выход из нее осуществляются только через стенки сосудов. Замкнутая кровеносная система обеспечивает наличие высокого и постоянного давления крови и ее быстрый возврат к сердцу.
Кровеносные сосуды представляют собой систему замкнутых трубок различного диаметра. Они выполняют транспортную функцию, регулируют кровоснабжение органов, осуществляют обмен веществ между кровью и окружающими тканями.
Кровеносные сосуды получают названия в зависимости от органа, который они кровоснабжают (например, почечная артерия), или кости, к которой они прилежат (например, локтевая артерия), и т. д.
Типы кровеносных сосудов
Артерии
Самая крупная артерия в организме человека – аорта. В артериях кровь движется под большим давлением.
Стенка их состоит из трех слоев:
- наружного – соединительно-тканного;
- среднего – мышечного, хорошо развитого, состоящего из гладкомышечных и эластических волокон;
- внутреннего – эндотелиальной оболочки.
Такие стенки являются прочными, толстыми и упругими.
Обычно артерии располагаются глубоко под мышцами.
Крупные артерии (диаметром до 2,5 см) разветвляются на более мелкие – артериолы, а затем на капилляры.
Вены – это сосуды, которые несут кровь от органов и тканей к сердцу.
Их стенка, так же как и у артерий, состоит из трех слоев, но она гораздо тоньше и слабее, так как содержит меньше гладкомышечных и эластических волокон. В просвете вен имеются полулунные клапаны, которые препятствуют обратному току крови. Стенки вен легко сжимаются окружающими мышцами, что способствует движению крови к сердцу, так как кровь в венах течет под небольшим давлением.
Капилляры – это микроскопические сосуды, стенки которых состоят из одного слоя эндотелиальных клеток. Средний диаметр капилляров около 7 мкм, толщина стенок – 1 мкм, длина – 0,2–0,7 мм.
Общая площадь сечения всех капилляров тела составляет 6300 м2.
Именно в капиллярах кровь выполняет свои основные функции: отдает тканям кислород О2, питательные вещества и уносит диоксид углерода СО2 и другие продукты диссимиляции. Этому способствует, наряду с очень тонкой стенкой, незначительная скорость движения крови в капиллярах.
Капилляры образуют сети, связывающие мелкие артерии и вены.
Строение стенок кровеносных сосудов
Стенки всех артерий, так же как и вен, состоят из трех оболочек: внутренней, средней и наружной. Толщина стенок и их тканевый состав у сосудов разных типов неодинаковы.
Внутренняя оболочка – интима состоит из плоских эндотелиальных клеток (эндотелиоцитов), расположенных на базальной мембране. В стенках большинства артерий находится много эластических волокон, образующих внутреннюю эластическую мембрану и придающих артериям эластичность, упругость. У мелких и средних (по толщине) вен внутренняя оболочка образует полулунной формы складки – клапаны, препятствующие обратному току крови.
Средняя оболочка (мышечная) состоит из гладких мышечных клеток. У артерий, по сравнению с венами, мышечная оболочка хорошо развита. Она содержит также эластические волокна, образующие у некоторых артерий наружную эластическую мембрану.
Наружная оболочка кровеносных сосудов состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани. В ней расположены нервы и кровеносные сосуды, питающие стенки сосудов.
1 – артерии 2 – капилляры 3 – вены
Организация системы кровообращения брахиопод — НИР
Была проведена работа по изучению анатомической организации кровеносной системы замковой брахиоподы Hemithyris psittacea. Были описаны дополнительные образования в кровеносной системе, ранее неизвестные для брахиопод. Обнаружен периэзофагеальный кровеносный синус, проходящий в перегородках периэзофагеального целома и окружающий пищевод. Впервые для брахиопод описаны дорсолатеральные кровеносные сосуды, проходящие вдоль гастропариетального мезентерия. Таким образом, показана связь главного дорсального сосуда с системой сосудов в дорсальной складке мантии. Впервые показано, что расположение и число дополнительных сердец H.
Через околокишечный синус кровь поступает в латеральные сосуды, проходит мимо нефридиев, а затем поступает в мантийные половые сосуды. В ходе диастолы кровь собирается из лофоффоральных сосудов и поступает вверх по дорсальному сосуду в сердце. Кроме того, во время диастолы кровь собирается
из мантийных сосудов и по латеральным сосудам через дорсальный сосуд сзади поступает в сердце. В прокачивании и регуляции тока крови в мантийных и латеральных сосудах, по-видимому, участвуют дополнительные сердца. Снабжение кровью разветвленного лофофора обеспечивает основное сердце, кроме того, току крови здесь способствуют мощные мышечные стенки лофофоральных сосудов.
Показано, что для основного сердца брахиоподы H. psittacea свойственна постоянная ритмическая активность, которая линейно зависит от температуры, и не зависит от скорости потока воды, содержащей пищевые частицы и омывающей лофофор. Выдвинуто предположение, что основное сердце брахиопод обладает миогенным типом автоматии. Впервые показана сократительная активность отдельных дополнительных сердец брахиоподы.
Кардиология | Imperial Style
Кардиоло́гия (от греч. καρδία — сердце и λογος — изучение) — обширный раздел медицины, занимающийся изучением сердечно-сосудистой системы человека: строения и развития сердца и сосудов, их функций, а также заболеваний, включая изучение причин их возникновения, механизмов развития, клинических проявлений, вопросов диагностики, а также разработку эффективных методов их лечения и профилактики. Кроме того, в сфере ведения кардиологии лежат проблемы медицинской реабилитации лиц с поражениями сердечно-сосудистой системы.
Кардиология изучает такие патологические состояния, как ишемическая болезнь сердца (ИБС), гипертоническая болезнь, врождённые пороки сердца, приобретённые пороки сердца, цереброваскулярные заболевания и другие.
Сегодня доля кардиологической патологии в структуре смертности населения развитых стран составляет 40-60%, при этом продолжающийся рост заболеваемости и поражение людей всё более молодого возраста, что делает сердечно-сосудистые заболевания важнейшей медико-социальной проблемой здравоохранения.
История кардиологии, как и история медицины в целом, насчитывает не одну тысячу лет. С древности работа сердца и сосудов была загадкой, разгадывание которой происходило постепенно, на протяжении многих веков.
Понимание значимости работы сердца для организма можно найти ещё в древнеегипетском папирусе Эберса (XVII век до н. э.) : «Начало тайн врача — знание хода сердца, от которого идут сосуды ко всем членам, ибо всякий врач, всякий жрец богини Сохмет, всякий заклинатель, касаясь головы, затылка, рук, ладони, ног, везде касается сердца: от него направлены сосуды к каждому члену…».
Спустя 12 веков (V в. до н. э.) житель греческого острова Кос Гиппократ впервые описывает строение сердца как мышечного органа.
Уже тогда у него сформировалось представление о желудочках сердца и крупных сосудах.
Римский врач Гален (II в. н. э.) создал новое, революционное для своего времени учение, которое на длительное время изменило представление людей о работе сердца и сосудов. К сожалению, в трудах Галена было много неточностей, оказались и грубые ошибки. Таково, например, его описание пути крови в теле.
Центром кровеносной системы Гален считал не сердце, а печень: образующаяся в печени кровь разносится по телу, питает его и целиком им поглощается, не возвращаясь обратно; в печени же образуется следующая партия крови для поглощения телом. Эта схема была общепризнанной вплоть до XVII в., когда её ошибочность доказал Гарвей. Таким образом, не зная кровообращения, Гален представлял себе своеобразную систему кровоснабжения организма. Считая назначением левого сердца притягивание из легких пневмы вместе с воздухом, он рассматривал растяжение — диастолу, как активное движение сердца, систолу же — как пассивное спадение сердца, то есть понимал эти процессы совершенно превратно.
Серьёзный прорыв в развитии представлении о работе сердечно-сосудистой системы произошёл в эпоху Возрождения. Возможность препарирования трупов позволила Леонардо да Винчи создать множество анатомических иллюстраций, на которых среди прочего было достаточно точно отображена структура клапанов сердца. Многие ошибки Галена обнаружил и описал Андреас Везалий, создавший основные предпосылки для последующего открытия легочного кровообращения. Везалий тщательно описывает артерии и вены. Для него не остаются скрытыми законы ветвления артерий, пути окольного кровотока. Даже особенности строения сосудистой стенки привлекают его внимание. Остается фактом, что вены для Везалия — это сосуды, по которым кровь от печени идет к периферии. Рядом с ними артерии несут от сердца к периферии кровь, насыщенную жизненным духом. Каким образом оканчиваются тончайшие сосудистые трубки, Везалий не знает.
Сердце для него обыкновенный внутренний орган, а не центр сосудистой системы. Значение вен Везалий ставит выше, чем артерий. Но описание топографии вен всё же грешит неточностями. Например, образование воротной вены показано Везалием недостаточно четко. Он допускает соединение артерий головного мозга с синусами твердой оболочки. Для него очевидна вариабельность вен. Труды Везалия явились необходимой ступенью. Только на основе полных знаний распределения сосудов можно было строить новую теорию.
Огромным скачком в развитии физиологических знаний явилась деятельность в Падуанском университете Уильяма Гарвея (1578—1657), английского врача, изучавшего кровообращение. Гарвей первым экспериментально доказал существование кровообращения. Гарвей провел ряд опытов, сначала на себе, а затем на собаке, которые доказали, что кровь в венах движется в одном направлении. Гарвей создал объективно реальные представления о законах кровообращения. Он впервые математически рассчитал, что весь объём крови проходит через сердце за 1,5-2 минуты, а в течение 30 минут главный «насос жизни» перекачивает количество крови, равное весу тела.
Вот что писал Уильям Гарвей в своем классическом труде «Анатомические исследования о движении сердца и крови у животных», опубликованном в 1628 году: «Движение крови через легкие и сердце, так же как и по всему остальному телу, происходит силою пульсации желудочков, проходя незаметно (для наблюдения) в вены и поры мягких частей, кровь затем самостоятельно оттекает через вены от периферии к центру, от меньших вен к большим, и оттуда, наконец, через полую вену проходит в сердечную трубку. Следовательно, необходимо сделать заключение, что кровь в организме животного разносится по телу своего рода круговым образом». Представления Галена были полностью опровергнуты.
В системе кровообращения.представленной Гарвеем, не хватало важного звена — капилляров, поскольку Гарвей не пользовался микроскопом. Марчелло Мальпиги (1628—1694) первым из исследователей системы кровообращения воспользовался этим прибором, что позволило ему получить полное представление о круговом движении крови.
Так была разгадана последняя загадка системы кругов кровообращения. Одновременно с этим открытием Мальпиги окончательно опроверг представления Галена о кровообращении.
Вложили в учение о капиллярах свой вклад и отечественные ученые. Александр Шумлянский (1748—1795) доказал, что артериальные капилляры непосредственно переходят в некие «промежуточные пространства», как полагал Мальпиги, и что сосуды на всем протяжении — замкнуты.
Строение лимфатической системы и её связь с кровеносными сосудами описал итальянский хирург ГаспарАзели (1581—1626).
Жан Николя Корвизар де Маре (1755—-1821) — основоположник клинической медицины во Франции, лейб-медик Наполеона I, тщательно изучал перкуторный звук как новое средство диагностики. Корвизар впервые стал использовать перкуссию при помощи ладони. Такой способ позволил ему с большим искусством распознавать заболевания легких, наличие жидкости в плевральной полости и околосердечной сумке, а также аневризму сердца, изучение которой принесло Корвизару большую славу.
Основоположником другого метода физикального обследования — аускультации — может считаться Рене Теофил Гиацинт Лаэннек. Возвращаясь из клиники через парк Лувра, он обратил внимание на шумную ватагу ребят, игравших вокруг бревен строительного леса. Одни дети прикладывали ухо.к концу бревна, а другие с большим энтузиазмом колотили палками по противоположному его концу: звук, усиливаясь, шёл внутри дерева. Это наблюдение позволило Лаэннеку создать первый стетоскоп.
В 1846 г. чешский физиолог Пуркинье опубликовал исследования о специфических мышечных волокнах, проводящих возбуждение по сердцу (волокна Пуркинье), чем положил начало изучению его проводящей системы. В.Гис в 1893 г. описал предсердно-желудочковый пучок, Л.Ашоф в 1906 г. совместно с Таварой — атриовентрикулярный (предсердно-желудочковый) узел, А.Кис в 1907 г. совместно с Флексом описал синусно-предсердный узел.
Благодаря всем этим открытиям уже к началу XIX в. кардиология выделилась в самостоятельную отрасль медицины, которая имеет свои методы диагностики, лечения и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы.
А чем сходство и различие в строении кровеносных сосудов?
15 БАЛЛОВ.сравните белку и ехидну (что у них общее и различающиееся)
Потовые железы собаки. о них, кратко, тема контрольной: хордовые.
Дыхательная и кровеносная система птиц. все о ней. кратко, тема для контрольной: хордовые.
кратко про летучую мышь, мне для контрольной по биологии. тема: хордовые.
Сравнить белку и ехиднучто есть у белки, чего нет у ехидны, что есть у ехидны, чего нет у белки. и то, что есть у обоих.
помогите пожалуйста!!!Какой способ размножения изображён на рисунке?бесполовое или половое ?
Помогите пожалуйста❤
Мікроорганізми використовують не лише в харчовій промисловості, а й для вирішення багатьох інших специфічних завдань. У яких ще с
… ферах діяльності людини та з якою метою застосовують мікроорганізми? (Укажіть НЕ менше 3 галузей діяльності людини, де використовують мікроорганізми).
почему у жука-носорога обыкновенного, тип развития метаморфозом?
Среди перечисленных животных отметьте домашних (нужноеподчеркните):аквариумные рыбки (гуппи, гурами, меченосцы, моллинезия,сомик), блоха собачья, боло … тная черепаха, домашний гусь, до-машняя утка, домовая мышь, какаду, канарейка, коза, комнатнаямуха, корова, курица, Лошадь, нутрия, овца, певчий Дрозд, попугайара, постельный клоп, рыжий таракан, серая крыса.Если у вас (ваших родственников, друзей, соседей) есть домаш-ние животные, опишите, в чем состоит уход за ними. Обратитевнимание, сколько раз в сутки и какой корм получает животное(рацион питания), как поддерживается чистота помещения, какосуществляется забота о здоровье животного. Если речь идето животных, содержащихся в квартире, например собаках, сколькораз животное выгуливают и т. д.З познакомьтесь с «Правилами содержания домашних собак, кошек,а также отлова безнадзорных животных в населенных пунктахРеспублики Беларусь».0 Установите, соответствует ли содержание собаки (кошки) у васдома (в доме ваших родственников, друзей, знакомых, соседей)«Правилам содержания домашних собак, кошек, а также отловабезнадзорных животных в населенных пунктах Республики53
Организмы, питающиеся отмершими остатками других организмов, в пищевых цепях называются Выберите один ответ: Консументы 2 порядка Консументы 1 порядка … Продуценты Редуценты
2.
3. Виды кровеносных сосудов и строение их стенок118 :: 119 :: 120 :: 121 :: 122 :: 123 :: 124 :: 125 :: Содержание
Крупные сосуды – аорта, легочный ствол, полые и легочные вены – служат преимущественно путями перемещения крови. Все остальные артерии и вены, вплоть до мелких, могут, кроме того, регулировать приток крови к органам и ее отток, так как способны под влиянием нейрогуморальных факторов изменять свой просвет.
Различают артерии трех типов: эластического, мышечного и мышечно-эластического. Стенка всех видов артерий, также как и вен, состоит из трех слоев (оболочек): внутреннего, среднего и наружного. Относительная толщина этих слоев и характер тканей, их образующих, зависят от типа артерии.
Артерии эластического типа выходят непосредственно из желудочков сердца – это аорта, легочный ствол, легочная и общая сонная артерии. В их стенках находится большое количество эластических волокон, за счет чего они обладают свойствами растяжимости и упругости.
Когда кровь под давлением (120–130 мм рт.ст.) и с большой скоростью (0,5– 1,3 м/с) выталкивается из желудочков при сокращении сердца, эластические волокна в стенках артерий растягиваются. После окончания сокращения желудочков, растянутые стенки артерий сокращаются и, таким образом, поддерживают давление в сосудистой системе в течение того времени, пока желудочек снова не наполнится кровью и не произойдет его сокращение.
Внутренняя оболочка (интима) артерий эластического типа составляет примерно 20% толщины их стенки (см. Атл.). Она выстлана эндотелием, клетки которого лежат на базальной мембране. Под ним расположен слой рыхлой соединительной ткани, содержащей фибробласты, гладкие мышечные клетки и макрофаги, а также большое количество межклеточного вещества. Физикохимическое состояние последнего обусловливает проницаемость стенки сосуда и ее трофику. У пожилых людей в этом слое можно видеть отложения холестерина (атеросклеротические бляшки). Снаружи интима ограничена внутренней эластической мембраной.
В месте отхождения от сердца внутренняя оболочка образует карманообразные складки – клапаны. По ходу аорты также наблюдается складчатость интимы. Складки ориентированы продольно и имеют спиральный ход. Наличие складчатости характерно и для других видов сосудов. При этом увеличивается площадь внутренней поверхности сосуда. Толщина интимы не должна превышать определенной величины (для аорты – 0,15 мм), чтобы не препятствовать питанию среднего слоя артерий.
Средний слой оболочки артерий эластического типа образован большим количеством окончатых (фенестрированных) эластических мембран, расположенных концентрически. Их количество изменяется с возрастом. У новорожденного их около 40, у взрослого – до 70. Эти мембраны с возрастом утолщаются. Между соседними мембранами лежат мало дифференцированные гладкомышечные клетки, способные вырабатывать эластин и коллаген, а также аморфное межклеточное вещество. При атеросклерозе в среднем слое стенки таких артерий могут образовываться отложения хрящевой ткани в виде колец. Это наблюдается также при значительных нарушениях диеты.
118
Эластические мембраны в стенках артерий образуются за счет выделения аморфного эластина гладкомышечными клетками. В участках, лежащих между этими клетками, толщина эластических мембран значительно меньше. Здесь образуются фенестры (окна), через которые питательные вещества проходят к структурам сосудистой стенки. При росте сосуда эластические мембраны растягиваются, фенестры расширяются, на их краях происходит отложение вновь синтезированного эластина.
Наружная оболочка артерий эластического типа тонкая, образована рыхлой волокнистой соединительной тканью с большим количеством коллагеновых и эластических волокон, расположенных в основном продольно. Эта оболочка предохраняет сосуд от перерастяжения и разрывов. Здесь проходят нервные стволики и мелкие кровеносные сосуды (сосуды сосудов), питающие наружную оболочку и часть средней оболочки основного сосуда. Количество этих сосудов находится в прямой зависимости от толщины стенки основного сосуда.
От аорты и легочного ствола отходят многочисленные ветви, которые доставляют кровь в различные участки организма: к конечностям, внутренним органам, покровам. Так как отдельные области тела несут разную функциональную нагрузку, они нуждаются в неодинаковом количестве крови. Артерии, осуществляющие их кровоснабжение, должны обладать способностью изменять свой просвет, чтобы доставлять необходимое в данный момент количество крови к органу. В стенках таких артерий хорошо развит слой гладких мышечных клеток, которые способны сокращаться и уменьшать просвет сосуда или расслабляться, увеличивая его. Эти артерии называются артериями мышечного типа, или распределительными. Их диаметр контролируется симпатической нервной системой. К таким артериям относятся позвоночная, плечевая, лучевая, подколенная, артерии мозга и другие. Их стенка также состоит из трех слоев (см. Атл.). В состав внутреннего слоя входят эндотелий, выстилающий просвет артерии, субэндотелиальная рыхлая соединительная ткань и внутренняя эластическая мембрана. В соединительной ткани хорошо развиты коллагеновые и эластические волокна, расположенные продольно, и аморфное вещество. Клетки слабо дифференцированы. Слой соединительной ткани лучше развит в артериях крупного и среднего калибра и слабее – в мелких. Снаружи от рыхлой соединительной ткани расположена тесно с ней связанная внутренняя эластическая мембрана. Она более выражена в крупных артериях.
Средняя оболочка артерии мышечного типа образована спирально расположенными гладкомышечными клетками. Сокращение этих клеток приводит к уменьшению объема сосуда и проталкиванию крови в более дистальные отделы. Мышечные клетки соединены межклеточным веществом с большим количеством эластических волокон. Наружной границей средней оболочки является наружная эластическая мембрана. Эластические волокна, расположенные между мышечными клетками, связаны с внутренней и наружной мембранами. Они образуют своеобразный эластический каркас, придающий упругость стенке артерии и предотвращающий ее спадание. Гладкомышечные клетки средней оболочки при сокращении и расслаблении регулируют просвет сосуда, а следовательно приток крови в сосуды микроциркуляторного русла органа.
Наружная оболочка образована рыхлой соединительной тканью с большим количеством эластических и коллагеновых волокон, расположенных косо или продольно. В этом слое лежат нервы и кровеносные и лимфатические сосуды, питающие стенку артерий.
119
Артерии смешанного, или мышечно-эластического типа по строению и функциональным особенностям занимают промежуточное положение между эластическими и мышечными артериями. К ним относятся, например, подключичная, наружная и внутренняя подвздошная, бедренная, брыжеечные артерии, чревный ствол. В среднем слое их стенки наряду с гладкомышечными клетками присутствует значительное количество эластических волокон и фенестрированных мембран. В глубокой части наружной оболочки таких артерий расположены пучки гладкомышечных клеток. Снаружи их покрывает соединительная ткань с хорошо развитыми пучками коллагеновых волокон, лежащих косо и продольно. Эти артерии обладают высокой эластичностью и могут сильно сокращаться.
По мере приближения к артериолам просвет артерий уменьшается, а их стенка истончается. Во внутренней оболочке уменьшается толщина соединительной ткани и внутренней эластической мембраны, в средней убывает число гладкомышечных клеток, исчезает наружная эластическая мембрана. Уменьшается толщина наружной оболочки.
Артериолы, капилляры и венулы, а также артериоло-венулярные анастомозы образуют микроциркуляторное русло (см. Атл.). Функционально выделяют приносящие микрососуды (артериолы), обменные (капилляры) и отводящие (венулы). Было установлено, что системы микроциркуляции различных органов существенно отличаются друг от друга: их организация тесно связана с функциональными особенностями органов и тканей.
Артериолы представляют собой мелкие, до 100 мкм в диаметре, кровеносные сосуды, являющиеся продолжением артерий. Они постепенно переходят в капилляры. Стенку артериол образуют те же три слоя, что и стенку артерий, однако выражены они очень слабо. Внутренняя оболочка состоит из эндотелия, лежащего на базальной мембране, тонкой прослойки рыхлой соединительной ткани и тонкой внутренней эластической мембраны. Среднюю оболочку образуют 1–2 слоя гладкомышечных клеток, расположенных спирально. В терминальных прекапиллярных артериолах, гладкомышечные клетки лежат поодиночке, они обязательно присутствуют в местах разделения артериол на капилляры. Эти клетки кольцом окружают артериолу и выполняют функцию прекапиллярного сфинктера (от греч. sphinkter – обруч). Кроме того, для терминальных артериол характерно наличие отверстий в базальной мембране эндотелия. Благодаря этому возникает контакт эндотелиоцитов с гладкомышечными клетками, которые получают возможность реагировать на вещества, попавшие в кровь. Например, при выбросе в кровь адреналина из мозгового вещества надпочечников он достигает мышечных клеток в стенках артериол и вызывает их сокращение. Просвет артериол при этом резко уменьшается, кровоток в капиллярах приостанавливается.
Капилляры – это наиболее тонкие кровеносные сосуды, которые составляют самую протяженную часть кровеносной системы и соединяют артериальное и венозное русла. Образуются истинные капилляры в результате ветвления прекапиллярных артериол. Они располагаются обычно в виде сетей, петель (в коже, синовиальных сумках) или сосудистых клубочков (в почках). Величина просвета капилляров, форма их сетей и скорость кровотока в них определяются органными особенностями и функциональным состоянием сосудистой системы. Наиболее узкие капилляры находятся в скелетных мышцах (4–6 мкм),
120
оболочках нервов, легких. Здесь они образуют плоские сети. В коже и слизистых оболочках просветы капилляров шире (до 11 мкм), они формируют трехмерную сеть. Таким образом, в мягких тканях диаметр капилляров больше, чем в плотных. В печени, железах внутренней секреции и кроветворных органах просветы капилляров очень широкие (20–30 мкм и более). Такие капилляры называются синусоидными или синусоидами.
Плотность капилляров неодинакова в различных органах. Наибольшее их количество на 1 мм3 обнаруживается в головном мозге и миокарде (до 2500–3000), в скелетной мышце – 300–1000, а в костной ткани еще меньше. В обычных физиологических условиях в тканях в активном состоянии находится примерно 50% капилляров. Просвет остальных капилляров значительно уменьшается, они становятся непроходимыми для клеток крови, но плазма продолжает по ним циркулировать.
Стенка капилляров образована эндотелиальными клетками, покрытыми снаружи базальной мембраной (рис. 2.9). В ее расщеплении лежат перициты – отросчатые клетки, окружающие капилляр. На этих клетках в некоторых капиллярах обнаруживаются эфферентные нервные окончания. Снаружи капилляр окружен мало дифференцированными адвентициальными клетками и соединительной тканью. Различают три основных типа капилляров: с непрерывным эндотелием (в мозге, мышцах, легких), с фенестрированным эндотелием (в почках, эндокринных органах, кишечных ворсинках) и с прерывистым эндотелием (синусоиды селезенки, печени, кроветворных органов). Капилляры с непрерывным эндотелием наиболее распространены. Клетки эндотелия в них соединены с помощью плотных межклеточных контактов. Транспорт веществ между кровью и тканевой жидкостью происходит через цитоплазму эндотелиоцитов. В капиллярах второго вида по ходу эндотелиальных клеток встречаются истонченные участки – фенестры, облегчающие транспорт веществ. В стенке капилляров третьего типа – синусоидов – промежутки между эндотелиальными
Рис. 2.9. Строение и типы капилляров:
А – капилляр с непрерывным эндотелием; Б – капилляр с фенестрированным эндотелием; В – капиляр синусоидного типа; 1 – перицит; 2 – фенестры; 3 – базальная мембрана; 4 – эндотелиальные клетки; 5 – поры
121
клетками совпадают с отверстиями в базальной мембране. Через такую стенку легко проходят не только макромолекулы, растворенные в крови или тканевой жидкости, но и сами клетки крови.
Проницаемость капилляров определяет ряд факторов: состояние окружающих тканей, давление и химический состав крови и тканевой жидкости, действие гормонов и т.д.
Различают артериальный и венозный концы капилляра. Диаметр артериального конца капилляра равен примерно величине эритроцита, а венозного – несколько больше.
От терминальной артериолы могут отходить и более крупные сосуды – метартериолы (главные каналы). Они пересекают капиллярное русло и вливаются в венулу. В их стенке, особенно в начальной части, находятся гладкомышечные клетки. От их проксимального конца отходят многочисленные истинные капилляры и имеются прекапиллярные сфинктеры. В дистальный конец метартериолы могут вливаться истинные капилляры. Эти сосуды выполняют роль локальной регуляции кровотока. Они могут также служить каналами для усиления сброса крови из артериол в венулы. Этот процесс приобретает особое значение при терморегуляции (например в подкожной ткани).
Различают три разновидности венул: посткапиллярные, собирательные и мышечные. Венозные части капилляров собираются в посткапиллярные венулы, диаметр которых достигает 8– 30 мкм. В месте перехода эндотелий образует складки, аналогичные клапанам вен, а в стенках увеличивается количество перицитов. Через стенку таких венул могут проходить плазма и форменные элементы крови. Эти венулы впадают в собирательные венулы диаметром 30–50 мкм. В их стенках появляются отдельные гладкомышечные клетки, часто не полностью окружающие просвет сосуда. Наружная оболочка четко выражена. Мышечные венулы, диаметром 50– 100 мкм, содержат 1–2 слоя гладкомышечных клеток в средней оболочке и выраженную наружную оболочку.
Число сосудов, отводящих кровь из капиллярного русла, обычно в два раза превышает количество приносящих сосудов. Между отдельными венулами образуются многочисленные анастомозы, по ходу венул можно наблюдать расширения, лакуны и синусоиды. Эти морфологические особенности венозного отдела создают предпосылки для депонирования и перераспределения крови в различных органах и тканях. Расчеты показывают, что находящаяся в кровеносной системе кровь распределяется таким образом, что в артериальной системе ее содержится до 15%, в капиллярах – 5– 12%, а в венозной системе – 70–80%.
Кровь из артериол в венулы может попадать и минуя капиллярное русло – через артериоловенулярные анастомозы (шунты). Они присутствуют почти во всех органах, их диаметр колеблется от 30 до 500 мкм. В стенке анастомозов находятся гладкомышечные клетки, благодаря которым может изменяться их диаметр. Через типичные анастомозы артериальная кровь сбрасывается в венозное русло. Атипичными анастомозами являются описанные выше метартериолы, по которым течет смешанная кровь. Анастомозы богато иннервированы, ширина их просвета регулируется тонусом гладкомышечных клеток. Анастомозы контролируют кровоток через орган и кровяное давление, стимулируют венозный отток, участвуют в мобилизации депонированной крови и регулируют переход тканевой жидкости в венозное
русло.
По мере того, как венулы сливаются в мелкие вены, перициты в их стенке
122
полностью заменяются гладкомышечными клетками. Структура вен сильно варьирует в зависимости от диаметра и локализации. Количество мышечных клеток в стенках вен зависит от того, движется ли в них кровь к сердцу под действием силы тяжести (вены головы и шеи) или против нее (вены нижних конечностей). Вены среднего калибра имеют значительно более тонкие стенки, чем соответствующие артерии, но их составляют те же три слоя (см. Атл.). Внутренняя оболочка состоит из эндотелия, внутренняя эластическая мембрана и субэндотелиальная соединительная ткань развиты слабо. Средняя, мышечная оболочка обычно развита слабо, а эластические волокна почти отсутствуют, поэтому разрезанная поперек вена, в отличие от артерии, всегда спадается. В стенках вен головного мозга и его оболочек мышечных клеток почти нет. Наружная оболочка вен самая толстая из всех трех. Она состоит преимущественно из соединительной ткани с большим количеством коллагеновых волокон. Во многих венах, особенно в нижней половине туловища, например в нижней полой вене, здесь находится большое количество гладкомышечных клеток, сокращение которых препятствует обратному току крови и проталкивает ее в сторону сердца. Так как кровь, текущая в венах, значительно обеднена кислородом и питательными веществами, в наружной оболочке имеется больше питающих сосудов, чем в одноименных артериях. Эти сосуды сосудов могут достигать внутренней оболочки вены из-за небольшого давления крови. В наружной оболочке развиты также лимфатические капилляры, по которым оттекает избыток тканевой жидкости.
По степени развития мышечной ткани в стенке вен они разделяются на вены волокнистого типа
– в них мышечная оболочка не развита (вены твердой и мягкой мозговых оболочек, сетчатки глаза, костей, селезенки, плаценты, яремные и внутренняя грудная вены) и вены мышечного типа. В венах верхней части туловища, шеи и лица, верхней полой вене кровь продвигается пассивно вследствие своей тяжести. В их средней оболочке присутствует небольшое количество мышечных элементов. В венах пищеварительного тракта мышечная оболочка развита неравномерно. Благодаря этому вены могут расширяться и выполнять функцию депонирования крови. Среди вен крупного калибра, в которых слабо развиты мышечные элементы, наиболее типична верхняя полая вена. Движение крови к сердцу по этой вене происходит благодаря силе тяжести, а также присасывающему действию грудной полости во время вдоха. Фактором, стимулирующим венозный приток к сердцу, является также отрицательное давление в полости предсердий при их диастоле.
Особым образом устроены вены нижних конечностей. Стенка этих вен, особенно поверхностных, должна противостоять гидростатическому давлению, создаваемому столбом жидкости (крови). Глубокие вены поддерживают свою структуру благодаря давлению окружающих мышц, но поверхностные вены такого давления не испытывают. В этой связи стенка последних значительно толще, в ней хорошо развит мышечный слой средней оболочки, содержащий продольно и циркулярно расположенные гладкомышечные клетки и эластические волокна. Продвижение крови по венам может происходить также за счет сокращения стенок лежащих рядом артерий (см. Атл.).
Характерной особенностью этих вен является наличие клапанов (см. Атл.). Это полулунные
складки внутренней оболочки (интимы), обычно
123
расположенные попарно у слияния двух вен. Клапаны имеют форму карманов, открытых в сторону сердца, что исключает обратный ток крови под действием силы тяжести. На поперечном срезе клапана видно, что снаружи створки его покрыты эндотелием, а основу составляет тонкая пластинка соединительной ткани. В основании створок клапанов находится небольшое количество гладкомышечных клеток. Обычно проксимальнее места прикрепления клапана вена слегка расширяется. В венах нижней половины тела, где кровь продвигается против действия силы тяжести, мышечная оболочка развита лучше и клапаны встречаются чаще. Клапанов нет в полых венах (отсюда их название), в венах почти всех внутренностей, мозга, головы, шеи и в мелких венах.
Направление вен не такое прямое, как артерий – они характеризуются извилистым ходом. Еще одной особенностью венозной системы является то, что многие артерии мелкого и среднего калибра сопровождаются двумя венами. Часто вены разветвляются и вновь соединяются друг с другом, образуя многочисленные анастомозы. Во многих местах имеются хорошо развитые венозные сплетения: в малом тазе, в позвоночном канале, вокруг мочевого пузыря. Значение этих сплетений можно проследить на примере внутрипозвоночного сплетения. При наполнении кровью оно занимает те свободные пространства, которые образуются при смещении спинномозговой жидкости при изменении положения тела или при движениях. Таким образом, строение и расположение вен зависит от физиологических условий тока крови в них.
Кровь не только течет в венах, но и резервируется в отдельных участках русла. В кровообращении участвует примерно 70 мл крови на 1 кг массы тела и еще 20–30 мл на 1 кг находятся в венозных депо: в венах селезенки (примерно 200 мл крови), в венах воротной системы печени (около 500 мл), в венозных сплетениях желудочно-кишечного тракта и кожи. Если при напряженной работе необходимо увеличить объем циркулирующей крови, она выходит из депо и вступает в общую циркуляцию. Депо крови находятся под контролем нервной системы.
Иннервация кровеносных сосудов. Стенки кровеносных сосудов богато снабжены двигательными и чувствительными нервными волокнами. Афферентные окончания воспринимают информацию о давлении крови на стенки сосудов (барорецепторы) и содержании в крови таких веществ, как кислород, углекислый газ и других (хеморецепторы). Барорецепторные нервные окончания, наиболее многочисленные в дуге аорты и в стенках крупных вен и артерий, образованы терминалями волокон, проходящих в составе блуждающего нерва. Многочисленные барорецепторы сконцентрированы в каротидном синусе, расположенном вблизи бифуркации (раздвоения) общей сонной артерии. В стенке внутренней сонной артерии находится каротидное тельце. Его клетки чувствительны к изменению концентрации кислорода и углекислого в крови, а также ее рН. На клетках образуют афферентные нервные окончания волокна языкоглоточного, блуждающего и синусного нервов. По ним информация поступает в центры ствола мозга, регулирующие деятельность сердца и сосудов. Эфферентная иннервация осуществляется волокнами верхнего симпатического ганглия.
Кровеносные сосуды туловища и конечностей иннервируются волокнами вегетативной нервной системы, в основном симпатическими, проходящими в составе спинно-мозговых нервов.
Подходя к сосудам, нервы ветвятся
124
и образуют в поверхностных слоях стенки сосуда сплетение (см. Атл.). Отходящие от него нервные волокна формируют второе, надмышечное или пограничное, сплетение на границе наружной и средней оболочек. От последнего волокна идут к средней оболочке стенки и образуют межмышечное сплетение, которое особенно выражено в стенке артерий. Отдельные нервные волокна проникают к внутреннему слою стенки. В состав сплетений входят как двигательные, так и чувствительные волокна.
125
118 :: 119 :: 120 :: 121 :: 122 :: 123 :: 124 :: 125 :: Содержание
Кровеносные сосуды зуба — стоматологический алфавитный указатель French Dental Clinic
Кровеносные сосуды зуба— это система микроскопических венозных и артериальных сосудов, а также нервов, которые, проходя через пульпу, осуществляют питание и обмен веществ зуба. Сосудистая сетка достаточно богата и имеет огромное количество ответвлений.
Функции кровеносной системы зуба
Помимо питания зуба и участия в непосредственном обмене веществ, кровеносная система выполняет:
- трофическую функцию — способность регулировать запас питательных веществ;
- сенсорную функцию.
Строение сосудистой системы зуба
Сосудистая система состоит из отводящих и приносящих артериальных и венозных сосудов, однако в данном случае их скорее можно отнести к венулам и артериолам. Они проходят через соединительную ткань и образуют с ней единое целое. Крупные сосуды зуба образуют центральный столбообразный узел, который проходит до верхней части зуба через середину пульпы.
Артериолы, проходящие через периферические зоны коронки и корня, образуют капиллярное сплетение. Благодаря наличию прямого соединения между венозными и артериальными сосудами осуществляется не только циркуляция крови, но и минимизируется возможность возникновения колебаний давления внутри пульпы. Благодаря анастомозам (местам соединения сосудистой системы) обеспечивается противозастойный эффект.
Приносящие сосуды — это ответвления от артерии, проходящей по верхней челюсти. Они проходят в пульпу зуба через каналы корней и затем разветвляются на мелкососудистую сетку. Эти сосуды называются артериолы.
Отводящие микрососуды — имеют более тонкие стенки по сравнению с артериальными, но при этом гораздо большего диаметра. В коронковой области суммарный просвет вен гораздо больше, нежели в верхушке.
Лимфатические сосуды зуба — это сосудистая сетка, сформированная из лимфатических капилляров пульпы и сопровождаемая артериями. Они осуществляют отток лимфы в околоушные, подчелюстные и в подбородочные лимфатические узлы. Благодаря этому можно судить о наличии той или иной проблемы.
Сосудистая и лимфатическая система зуба проходят через отверстие, которое расположено в верхней части корня и называется апикальное.
Благодаря сосудистым и нервным окончаниям, которые соединяются с главными сосудами и переходят в центральную нервную систему, зуб может чувствовать боль, давление или воздействия иного характера.
Сосудистая система — обзор
1.1 Введение
Сосудистая система — это сеть, которая действует как канал для потока крови и лимфы по всему телу. Кровеносные сосуды, составляющие сосудистую систему, состоят из артерий, доставляющих кровь от сердца к остальным частям тела, вен, по которым кровь возвращается к сердцу из различных частей тела, и капилляров, которые представляют собой крошечные кровеносные сосуды, соединяющие артерии и вены, позволяющие транспортировать насыщенную кислородом кровь к телу.Таким образом, сосудистое дерево представляет собой замкнутую систему, образованную идеальным балансом артерий, капилляров и вен, которые помогают доставлять кровь и другие питательные вещества к каждой клетке тела.
В центре сосудистой системы находится сердце, мышечное насосное устройство, которое обеспечивает силу, необходимую для циркуляции крови по замкнутой системе артерий, вен и капилляров. Кровь течет от сердца (правое предсердие к правому желудочку), а затем перекачивается в легкие для насыщения кислородом посредством газообмена на альвеолярном интерфейсе.Из легких кровь течет в левое предсердие, а затем в левый желудочек. Эта богатая кислородом кровь покидает сердце через артерии, которые далее распадаются на более мелкие ветви, доставляющие кислород и другие питательные вещества к каждой ткани и органам. В конце концов, кровь движется по капиллярам, доставляя кислород и питательные вещества в клетки, одновременно удаляя отходы из клеток в капилляры. Вещества попадают в стенку капилляров путем диффузии, фильтрации и осмоса. Закрытая система гарантирует, что кровь, которая покидает капилляры, попадает в вены, которые становятся большими, чтобы нести кровь обратно к сердцу.
В дополнение к сосудистой системе кровеносная система также включает лимфатическую систему, которая переносит интерстициальную жидкость, которая покидает капилляры и накапливается в тканевых пространствах. Часто белки и другие биомолекулы могут просачиваться из капилляров и увеличивать объем тканевой жидкости, вызывая отек. Эта жидкость поглощается лимфатическими капиллярами и возвращается в венозное кровообращение. Лимфатические капилляры также поглощают жирорастворимые витамины и другие жирорастворимые вещества и транспортируют их в венозную систему.Таким образом, лимфатическая система активно регулирует гомеостаз тканевой жидкости, абсорбирует желудочно-кишечные липиды и действует как проводник для лимфоцитов (то есть специфических иммунных клеток, которые вырабатываются лимфатическими узлами), чтобы достичь системного кровообращения. В отличие от кровообращения, лимфатическая система — это однонаправленная система, которая соединяет внеклеточное пространство с венозной системой.
Здоровая и функционирующая сосудистая система имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы достаточное количество питательных веществ и кислорода достигло ~ 37 триллионов клеток нашего тела, а продукты жизнедеятельности клеток эффективно удаляются.Для обслуживания такого колоссального количества клеток в наших телах имеется более 100 000 км сосудистой сети [1], которая образует непрерывный поток сосудов от артерий до артериол, капилляров, венул и вен [2]. В целом, сосудистая сеть, состоящая из сердца и взаимосвязанных сосудов, играет важную роль в транспортировке питательных веществ, удалении отходов и регуляции иммунной функции; действительно, это очень важно для поддержания жизни. В этой главе мы рассмотрим различные компоненты этой системы и их соответствующие роли в молекулярной передаче сигналов, которая управляет сосудистой функцией и адаптацией, которые имеют решающее значение для здоровья и вызывают начало заболеваний.Таким образом, эта глава подготовит почву для этого тома; в последующих главах будут обсуждаться различные аспекты сосудистых механизмов передачи сигналов и регуляции, которые охватывают весь диапазон от гомеостаза до его нарушения воспалением, инфекцией, онкогенезом и ангиогенезом.
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯЕсть пара основных причин, по которым у нас есть кровеносная система. Один состоит в том, чтобы получать питательные вещества из области тонкого кишечника и кислород из легких во все клетки тела.Нашим клеткам тоже нужен способ избавиться от отходов. Если мы посмотрим ближе на кровеносную систему человека системы, вы увидите, что есть некоторые другие задачи, выполненные с помощью помощь нашей «закрытой системы кровообращения» (также известной как сердечно-сосудистая система). Система).
В замкнутой системе кровообращения есть три типа сосудов.
1. Артерии переносят кровь от сердца к клеткам. и ткани тела.Сердечно-сосудистая система млекопитающих. Давай отправимся в путь по кровотоку. Начнем с правого желудочка сердца. (См. 23.4a в вашем тексте)
2. Вены возвращают кровь к сердцу.
3. Капилляры соединяют артерии и вены.Они крошечные и проходят по всем ячейкам.
Сокращения желудочков перекачивают нас к легким через легочные артерия. Здесь низкий уровень кислорода в крови. Мы достигаем легких, где мы проходим через крошечные капилляры. Кровь забирает кислород, сбрасывает углекислый газ.
Мы снова плывем вниз к сердцу, на этот раз в легочной артерии. вена.Мы входим в левое предсердие сердца и попадаем в левое желудочек. Желудочок сокращается и отправляет нас через аорту. У нас есть теперь выбор, мы можем совершить поездку по телу, где захотим. Выбираем по возрастанию аорты и доходят до верхней части тела.
Мы протискиваемся через несколько капиллярных пластов и в конечном итоге пробираемся к верхняя полая вена, большая вена, которая собирает кровь из верхней полой вены. тело и возвращает его в правое предсердие. Как только мы попадаем в правое предсердие нас закачивают в правый желудочек.Все начинает казаться знакомым …
Структура кровеносного сосуда
Артерии и вены можно рассматривать как серию концентрических трубок. (Видеть 23.5) Артерии имеют внешнюю трубку из соединительной ткани для структурной поддержки. Следующий слой — гладкая мышечная ткань. Эти слои гладкой мышечной ткани позволяют изменять диаметр артерий. Если сузить все артерии, общее пространство для нашей крови уменьшается, и кровь повышается давление. Вот как мы вносим краткосрочные корректировки артериального давления (е.грамм. когда мы переходим из положения сидя в положение стоя). это также возможно самостоятельно закрыть (или открыть) некоторые артерии других. Вот как клетки гладкой мускулатуры, окружающие кровь сосуды регулируют приток крови к различным частям тела. В любом случае На данный момент только около 5-10% капилляров в организме действительно имеют кровь течет в них. Гладкие мышцы кровеносных сосудов могут закрывать вся грядка или только ветви, позволяющие крови проходить сквозь нее.(23.11) Зачем нам закрывать одни области и открывать другие? я объяснил несколько примеров в классе. Самый внутренний слой артерии — эпителиальный. ткань. Он гладкий и защищает клетки крови от повреждения.
Капилляры не имеют толстых внешних слоев, только эпителий (этот «фундамент мембрана », упомянутая в вашем тексте, частично образована эпителиальным клетки капилляра. Вам не нужно об этом беспокоиться). капилляры могут иметь соединительную ткань или гладкую мышечную ткань.Это важно чтобы стенка капилляра была тонкой, потому что мы хотим, чтобы вещи рассеивались в капилляры и из них.
Вены имеют внешний слой соединительной ткани и эпителиальную ткань внутренний слой, но не так сильно, как мышцы (рис. 23.5 заставляет его выглядеть вроде там много мускулов а нет). После того, как кровь был закачан полностью в капиллярные русла тела, что могло проблемы с возвращением к сердцу. Все трение, вызванное кровь, хлюпающая через все более и более тонкие сосуды, действительно забирает вытолкнуть из крови.Вот почему в венах есть клапаны. (23.9) скелетные мышцы тела сжимают вены всякий раз, когда они выпячиваются во время мышечные сокращения. Это выдавливание в сочетании с односторонним действием клапанов, помогает вернуть кровь к сердцу.
Что такое кровь?
Есть плазма, жидкость, которая составляет 55% крови, и есть клеточные компоненты.
ПЛАЗМА: Вода, соли и все прочие вещества, перевозимые кровь, такая как глюкоза и другие питательные вещества, гормоны, продукты жизнедеятельности, свертывание агенты, кислород и углекислый газ.Транспортировка газа осуществляется по плазма — это территория эритроцитов. Эй, а как насчет свертывания факторы? Они циркулируют по вашему телу, готовые к активации и участвовать в процессе предотвращения кровотечения до смерти, если вы получить повреждения. Они должны быть везде, потому что никогда не знаешь, где повреждение к кровеносным сосудам может произойти. (Еще одна функция кровеносного система)
СОТОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ:
Эритроциты — Это красные кровяные тельца, и они предназначены для перенос кислорода и углекислого газа.Гемоглобин — это белок, содержащийся в эритроциты, связывающиеся с кислородом. Эритроциты — самые многочисленные из клетки крови, которых в организме около 25 триллионов.
Лейкоциты — лейкоциты для защиты и иммунитета. Там есть несколько типов. Некоторые лейкоциты выделяют химические вещества для борьбы с чужеродными организмами. и некоторые фагоцитируют («съедают») чужеродные клетки и бактерии. Мы подойдем ближе посмотрите на них, когда мы рассмотрим защиту и иммунитет. На данный момент, по крайней мере, признайте что здесь у нас есть еще одна функция кровеносной системы — обеспечивать доступ к телу для этих защитных клеток и химических веществ, которые они производят.
Тромбоциты — это фрагменты клеток, которые помогают вам остановить кровотечение.
Важно отметить, что лейкоциты, защищающие организм против инфекций и рака, а также красных кровяных телец, в которых гемоглобин и транспортные газы и тромбоциты возникают из одноклеточный тип, называемый стволовыми клетками . Стволовые клетки дифференцируются в эти другие типы клеток. Иногда, если у человека что-то не так с его / ее кровью, как в случае с лейкемией (клетки, которые делают белые клетки крови являются злокачественными), может быть сделана трансплантация костного мозга.Костный мозг здесь берут начало клетки крови, поэтому получение нового костного мозга означает получение новые клетки, которые производят клетки крови. Это также означает получение большого количества клеток которые вырастут, станут иммунными клетками и узнают тело как инородное. Получатель этого вида лечения должен получить иммунитет. система подавляющих лекарств, оставляя пациента уязвимым для инфекций. Какие было бы здорово получить кучу стволовых клеток и ничего другого в костном мозге. Они над этим работают.
Гемостаз , остановка кровотечения.Это включает факторы в плазме, вещества, выделяемые тромбоцитами, и вещества, выделяемые поврежденные клетки ткани. Есть три основных механизма снижения уровня крови потеря: сосудистый спазм, образование тромбоцитарной пробки и свертывание или коагуляция.
А Сосудистый спазм — сужение поврежденного кровеносного сосуда.
1 работает от нескольких минут до нескольких часовB Пластина Пробка Формирование
2 вызвано:а) повреждение гладкой мускулатуры
б) химические вещества, выделяемые клетками, выстилающими кровеносные сосуды
c) химические вещества, выделяемые тромбоцитами
1 1-й этап — адгезия тромбоцитов — они прилипают к области рядом с повреждение.C Коагуляция — кровь превращается из жидкости в гель. Слишком легко свертывается приводит к так называемому тромбозу, то есть свертыванию в непрерывном судно. Слишком медленное свертывание может привести к кровотечению. Свертывание включает около дюжина факторов свертывания, включая Са ++, неактивные ферменты печени, вещи из тромбоцитов и вещи из поврежденных тканей.
2 Тромбоциты активируютсяа) проекции роста3 Агрегация тромбоцитов. Тромбоциты становятся липкими.
б) активируют близлежащие тромбоциты, усиливают спазм сосудов.
Свертывание включает преобразование протромбина в тромбин. Протромбин является одним из тех «факторов», неактивным ферментом, секретируемым печенью. (23.16) После этого тромбин превращает фибриноген в фибриновые нити. Фибриноген это растворимый белок плазмы, вырабатываемый печенью, фибриновыми нитями, которые превращается в нерастворимые. Нити склеивают тромбоциты и улавливают другие формованные элементы. Тромбин также активирует факторы, которые дополнительно стабилизировать сгусток. В конце концов высвобождаются агенты, растворяющие сгусток.
Сердце
Сердце перекачивает кровь путем ритмичных сокращений и расслабления (и клапаны). Сердце состоит в основном из сократительных клеток (мышечных клеток). но есть клетки, называемые кардиостимуляторами, которые генерируют сигналы похожи на сделанные нервами. Именно эти сигналы поддерживают ритм и частота сердечных сокращений. (Если вы удалите сердце из живого человека, это все равно бьет). Вы слышали о кардиостимуляторах. Эти рукотворные устройства, которые имплантированы человеку, передают электрический сигнал, чтобы вызвать схватки.Очевидно, что мозг тоже имеет некоторую информацию (посредством нервы). Это позволяет нам реагировать на окружающую среду.
Сердечные приступы
Подумайте о сердечной мышце. Его клетки такие же, как и все остальные клетки. в вашем теле в том смысле, что они используют АТФ для работы. Клетки сердечной мышцы многое делают работы — они быстро расходуют АТФ. Каков источник АТФ в клетке? Сотовая связь дыхание. O2 + глюкоза (еда) ——> CO2 + АТФ
И как O2 и глюкоза (и другие питательные вещества) попадают в сердечную мышцу клетки? Через кровеносные сосуды, которые их обслуживают.Мы называем эти конкретные сосуды коронарные артерии (23,8). Закупорка одной из коронарных артерий. артерий приведет к нехватке O2 в клетках, обслуживаемых «ниже по течению» блокировка, и эти клетки умрут. Мертвая сердечная мышца — это плохо. Что вызывает засоры? Постепенно артерии можно закрыть наростом. липидов вдоль внутренней оболочки (атеросклероз) или сгустки могут вырваться наружу и заблокировать артерию. «Коронарное шунтирование» — это именно то, на что это похоже. Кровь сосуды (обычно от ноги) вшиваются, чтобы обойти заблокированную область.
Это все, что мы собираемся рассказать о системе кровообращения.
Система кровообращения
Система кровообращения Система кровообращенияПозвоночные животные имеют наиболее развитую систему кровообращения. в царстве животных
Система кровообращения выполняет множество функций в том числе:
транспорт дыхательных газов, питательных веществ, метаболизма отходы, гормоны и антителаподдерживать внутреннюю среду (гомеостаз) в сочетании с почками
быстро реагирует на изменения в организме в зависимости Система кровообращения состоит из двух основных компонентов: Кровеносная система: замкнутая система, состоящая сердца, артерий (которые распределяют кровь от сердца к тканям), вены (возвращают кровь из тканей к сердцу) и капилляры (мелкие тонкостенные сосуды, в которых происходит физиологический обмен) и кровь
— хотя сама система состоит из континуума каналов, все соединены между собой и допускают небольшую потерю содержимого или ее отсутствие.
Лимфатическая система: отводит скопившиеся жидкости в тканях (тканевых жидкостях), которые сначала собираются лимфатическими капилляры, которые переходят в лимфатические сосуды, а затем впадают в венозная система
Система кровообращения имеет больше индивидуальных вариаций, чем любая другая система и первая из всех систем органов становится функциональной во время разработкиСистема также легко адаптируется — вы можете трансплантировать вены в другие места (например, в обход сердца) или привязать сосуд без серьезно неудобства системы
Кровь и сосуды
Кровь — это жидкая ткань, содержащая клеточные элементы, которые происходят из мезодермы.Кровь состоит из двух основных компонентов:
Плазма: составляет примерно 2/3 кровь и состоит примерно на 90% из воды безводный компонент содержит фибриноген , который способствует свертыванию крови, и глобулинов , которые отвечают к попаданию посторонних материалов в организм. Сотовая связь: состоит из двух типов ячеек. эритроцитов — красных кровяных телец, несущих гемоглобин, который связывает кислород для транспортировки к тканямлейкоцитов — лейкоциты, разрушающие инородные тела через фагоцитоз, а также участвуют в иммунной ответ Клетки крови продуцируются кроветворными тканями у эмбрионов кроветворная ткань распределена по всему телу
у взрослых кроветворение происходит преимущественно в красных тонах. костный мозг (который содержит стволовые клетки, зачатки клеток крови) и селезенка Кровеносные сосуды являются первым индикатором образования кровеносная система.Кровавые островки сначала образуются в желтке, а затем становятся смежные, образуя сеть судов. Эндотелий выстилает кровеносные сосуды, а остальное состоит из мышечных волокон, коллагеновых и эластичных волокон.
Кровеносные сосуды состоят из трех слоев тканей (рис. 12.1, п. 423)
tunica intima — внутренний слой крови сосуд, который включает эпителий и эластические волокнаtunica media — средний слой крови сосуд, содержащий в основном гладкие мышечные волокна
tunica externa крайний внешний слой кровеносного сосуда, содержащего коллагеновые волокна Вены обычно больше в диаметре и имеют более тонкие стенки, чем артерии
Вены направляют кровь к сердцу, а артерии — к сердцу. кровь от сердца
Капилляры, посредники между артериями и вены, как правило, состоят только из эндотелия, потому что они где происходит большая часть диффузии в системе кровообращения — соединение на капиллярах отмечается анастомоз или периферическое соединение между кровеносные сосуды
Сердце
Эмбриональное сердце формируется из чревного слоя мезодермы.При первом развитии сердце состоит из двух слоев. (Рис. 12.8, стр. 429):
эндотелий образует внутреннюю оболочку сердцамиокарда m образует мышечную часть сердце, содержащее волокна сердечной мышцы.
Первобытное сердце представляет собой почти прямую трубку с четырьмя части, которая перекачивает единый поток дезоксигенированной крови через тело кровь оттекает от венозного синуса , проходит через синоатриальный клапан в предсердие , а затем из предсердие в желудочек через атриовентрикулярный клапанот желудочка, кровь проходит серией полулунных клапанов в мышечный конус артериального конуса , и наконец, в артериальную систему
РыбыСердце рыб мало отличается от исконного позвоночная форма (рис.12.24, п. 445; Рис. 12.27, стр. 447): сердце расположено очень далеко вперед в теле и прилегает к жабрам
Клеосты потеряли артериальный конус и развились. артериальная луковица , эластичная и не мускулистая, как конус артериальный
кровь перемещается за счет сокращения дыхательных путей. гипожаберные мышцы, позволяющие венозной пазухе высасывать кровь из венозные синусы и продвижение крови в желудочек Амфибии и рептилии
Сердце амфибии промежуточное трехкамерное сердце, которое позволяет разделить насыщенную кислородом и деоксигенированную кровь (Рисунок.12.30, с. 450): сердце амфибии и рептилии имеет два предсердия — одно атриум получает кровь, возвращающуюся из тела, и каждый получает кровь, возвращающуюся из легких
желудочек не разделен, поэтому смешивание оксигенированных и дезоксигенированная кровь все еще может возникнуть
единственное отделение крови происходит во время, когда кровь поступает в желудочек
после перехода в артериальный конус течет кровь в truncus arteriosus , который раздваивается и проходит через Остальное тело Рептилии также имеют трехкамерное сердце (рис.12.32, стр. 451), но кровообращение делится на три канала после артериального конуса. — легочный ствол, правый и левый системные стволы
Гомеотерм Гомеотерм
характеризуется наличием четырехкамерного
сердце с двухконтурным насосом
гомеотерм отсутствует венозный синус, который присутствует в более примитивные сердца Контроль сердцебиения
На контроль сердцебиения у амниот влияют: вегетативная нервная система самой сердечной мышце присущ ритм, который помогает контролировать сердцебиение
синоатриальный узел служит кардиостимулятором сердца и задает начальный ритм сердцебиения
сигнал от узла SA затем проходит через сердечная мышца волокнами Пуркинье и атриовентрикулярной узел передает сигнал через сердечную мышцу в желудочек У низших позвоночных синоатриальный узел присутствует, но волокна Пуркинье и атриовентрикулярный узел отсутствуют
Коронарное кровообращение необходимо для снабжения метаболических потребности сердечной мышцы млекопитающих, потому что она больше по размеру, чем двух- или трехкамерное сердце
коронарный контур состоит из пары коронарных артерии, выходящие из основания дуги аортыВенечные вены возвращают кровь в правое предсердие Артериальные каналы и их модификации
Артериальные каналы — это сосуды, которые составляют начальную функционирующая система эмбриона и в основном одинакова для всех позвоночных (Рисунок 19-4, стр.676 в тексте).
Сердце
- перекачивает кровь в брюшную аорту ( truncus arteriosus )
- брюшная аорта затем распределяет кровь в аорту дуги, идущие вверх в висцеральные дуги
- затем кровь поступает в дорсальную аорту из дуг аорты (Эмбрионы челюстных животных обычно имеют шесть дуг аорты.)
- кровь из передних дуг аорты бежит вперед в голова к внутренним сонным артериям
- кровь из задних дуг аорты переходит в дорсальный аорта и кзади, и может разветвляться в желточную или пупочную артерию или любой другой межсегментарной артерии
Дуги аорты рыб
Афферентные жаберные артерии ведут в жабры от дуги аорты.
Затем кровь течет через жабры через коллекторные петли, и насыщенная кислородом кровь поступает в эфферентные жаберные артерии, которые продолжаются в дорсальную аорту.
Рострально дорсальная аорта разветвляется на внутреннюю сонные артерии , которые снабжают голову насыщенной кислородом кровью.
Каудально дорсальная аорта переходит в каудальную артерию, от которого отходят следующие артерии:
Глютеновая и брыжеечная (снабжают внутренние органы брюшной полости)Гонадаль (снабжает гонады)
Почечный (снабжает почки)
Межсегментарный (связанный с миомерами)
Подключичная (ведет к жаберным артериям)
Подвздошная (ведет к бедренным артериям)
Дуги аорты четвероногихУ четвероногих также отсутствуют первая и вторая дуги аорты.
Сонная система четвероногих переносит кровь к голове. и происходит от третьей дуги аорты. Он состоит из общих сонные артерии, которые разветвляются на
Левая ветвь четвертой дуги аорты становится дугой аорты у млекопитающих, а правая — подключичная артерия.наружные сонные артерии, снабжающие горло и вентральная часть головы внутренние сонные артерии, которые снабжают мозг и остальная часть головы.
Шестая дуга аорты становится легочными артериями, которые происходят из общего легочного ствола на аорте.
Задние артерии
Дорсальная аорта — большая срединная продольная артерия. который проходит кзади и в конечном итоге разветвляется в хвостовую артерию.
Другие ветви дорсальной аорты включают:
- Вентрально-висцеральные ветви: чревная артерия, которая ведет к желудку, двенадцатиперстной кишке, печени и поджелудочной железе, а также к брыжеечной артерия, которая обслуживает оставшуюся часть печени и кишечника.
- Боковые висцеральные ветви: эти ветви обслуживают мочеполовые органы (почечные, яичниковые, семенные)
- Дорсальные соматические ветви: эти ветви обслуживают спинной мозг, мышцы и кожа.
Начальный рисунок венозных каналов состоит из трех
системы:
- Субкишечно-желточная система
- Осушает хвост, пищеварительный тракт и желточный мешок.Также включает хвостовая вена, ведущая к области клоаки. Подкишечные вены продолжить дренаж вперед (после приема крови из желточных вен) и в конечном итоге стекает в общую кардинальную вену.
- Кардинальная система
- Осушает голову, спинную стенку тела и почки. Включает передняя кардинальная вена (латеральнее сонных артерий), задняя кардинальные вены (лежат рядом с почками) и общие кардинальные вены (в которую впадают задняя и передняя кардинальные вены)
- Брюшная система
- Осушает брюшную стенку тела и придатки.Состоит боковых вен брюшной полости, которые получают кровь из подвздошных и подключичные вены.
Передние вены происходят от кардинальной системы.
У четвероногих передние жилки состоят из внутренней и внешней жилок.
яремные вены
Яремная вена соединяется с подключичной веной и
ведут к верхней (краниальной) полой вене, в которую также поступает кровь из
коронарные вены (которые сначала впадают в коронарный синус).
Печеночная портальная система
Печеночная портальная система происходит от субкишечного система. В воротную вену печени поступает кровь из кишечника.
Внутри печени вена распадается на синусоиды печени, где кровь вступает в контакт с клетками печени и фагоцитарными клетками. Вредные вещества выводятся из крови в печени.
Кзади от печени кровь собирается в печеночная вена, которая соединяется с каудальной полой веной.
Портальная система почек
Почечная портальная система происходит от задней кардинальные вены.
Кровь из задней части тела течет в почечные воротные вены, переходящие в каудальную полую вену.
Почечная портальная система встречается только у рыб, амфибий, рептилии и птицы. Таким образом, у млекопитающих отсутствует почечная портальная система. Все это у млекопитающих остается непарная вена, которая дренирует большую часть межреберного промежутка с обеих сторон грудной клетки млекопитающих.
Задние вены
Задние вены содержат вены, происходящие от одна или все три исходные системы (субкишечная, кардинальная, абдоминальная). У взрослых птиц и млекопитающих брюшная система отсутствует, но у зародышей две части системы (аллантоисная или пупочная вены).
Кровообращение у плода млекопитающих
У плода млекопитающих есть шунты между легочной и системные цепи, потому что плацента, а не легкие, является местом для газообмен
Кровь возвращается к плоду из плаценты через пуповину . вена , входит в венозный проток в печени, а затем проходит в каудальную полую вену.Затем кровь проходит через овальное отверстие. (находится в перегородке между правой и левой половинами сердца) и в левое предсердие (минуя легочный контур).
Поскольку легкие плода не раздуваются, легочный контур обходит артериальный проток (остаток шестого аортального арка), которая присоединяется к аорте.
При рождении легкие раздуваются и легочный контур становится более важным в газообмене.Давление из-за потока кровь из легких вызывает закрытие овального отверстия, оставляя Возросшая область называется fossa ovalis . Из-за отсутствия использования в качестве шунт закрывается артериальный проток и заполняется соединительной тканью стать артериальной связкой .
Лимфатическая система
Назначение лимфатической системы — отвод жидкости. которые накапливаются в тканях и попадают в венозную систему.
Хотя Chondricthyes и другие примитивные рыбы не имеют настоящая лимфатическая система, у них есть сосуды, которые помогают дренировать ткани (называемые гемолимфатической системой), которые, по-видимому, являются предшественниками истинной лимфатической системы.
Компоненты лимфатической системы четвероногих включают лимфатическую капилляры для дренажа тканей.
Существуют значительные различия между классами позвоночных. при оттоке лимфатических капилляров в общие протоки большего размера (рис. 19-20, стр.705 в тексте).
Амфибии и рептилии имеют три основных лимфатических сосуда. (подкожные, субпозвоночные, висцеральные), а также лимфатические сердца, которые сегментированные образования, содержащие гладкие мышцы, которые помогают продвигать лимфа через лимфатическую систему.
У птиц и млекопитающих позвоночные протоки, называемые грудными воздуховоды. У млекопитающих также есть цистерна хили, которая представляет собой мешок, лимфа из внутренних органов брюшной полости и каудальных частей тела.Млекопитающие а у птиц также есть лимфатические узлы на шее, подмышках и паху. Лимфатические узлы — это место схождения лимфатических сосудов.
Другие части лимфатической системы включают миндалины (язычные, глоточные и небные), Пейеровы бляшки (лимфатические бляшки) ткань тонкой кишки млекопитающих), червеобразный отросток и бурса Фабрициуса (мешочек в клоаке птиц, содержащий лимфатический ткань.
Тимус — лимфатический орган, вырабатывающий Т-лимфоциты, которые участвуют в гуморальном иммунном ответе.
Определения
Анастомоз — периферическое сращение кровеносных сосудов
Бурса Фабрициева — мешочек в клоаке птиц, содержит лимфатическую ткань Cisterna chyli — мешочек, в который поступает лимфа из внутренние органы брюшной полости и хвостовые части тела у млекопитающих
Кроветворная ткань — ткань, в которой находятся клетки крови. сформированный
Гомеостаз — состояние, при котором постоянное внутреннее окружающая среда поддерживается, несмотря на факторы, которые могут ее дестабилизировать
Пейеровы бляшки — участки лимфатической ткани в малой кишечник млекопитающих
Сердечно-сосудистая система (система кровообращения): части и функции
Изображение: «Сердце и кровеносная система человека.»Брайана Бранденбурга. Лицензия: CC BY-SA 3.0
.Структура сердечно-сосудистой системы
Система кровообращения человеческого тела состоит из труб, соединенных последовательно и параллельно. Это кровеносные сосуды, образующие замкнутую систему кровообращения. В центре расположены 2 насоса: 2 желудочка сердца (лат. ventriculi cordis ). Они поддерживают градиент давления, который создает кровоток.
Левый желудочек перекачивает насыщенную кислородом кровь через аорту в системный или больший кровоток.Затем он попадает в крупные артерии, ведущие к органам. Эти артерии расположены параллельно друг другу.
Изображение: Типы артерий и артериол Фила Шаца. Лицензия: CC BY 4.0
.Крупные артерии разветвляются на более мелкие, пока не становятся артериолами. Они, в свою очередь, разветвляются на капилляры, в которых происходит обмен веществ путем диффузии. Количество сосудов постоянно увеличивается, а их диаметр уменьшается.
Из капилляров кровь через венулы попадает в более мелкие вены.Вены отводят кровь в верхнюю и нижнюю полую вену с помощью насоса скелетных мышц и венозных клапанов (которые предотвращают отток крови обратно к периферии).
Изображение: Сравнение вен и венул Фила Шаца. Лицензия: CC BY 4.0
.И верхняя полая вена, и нижняя полая вена ведут к правому предсердию сердца (латинское: atrium cordis dextrum ). В венозной системе количество сосудов постоянно уменьшается, а их диаметр увеличивается.При сокращении предсердий кровь перекачивается в правый желудочек.
Правый желудочек выбрасывает кровь через легочный ствол в малый круг кровообращения. Затем он попадает в легочные артерии, которые разветвляются внутри легкого, пока, наконец, не станут артериолами и капиллярами. Теперь кровь может быть насыщена кислородом посредством диффузии через альвеолярные мембраны, в то время как углекислый газ диффундирует наружу.
Через венулы, вены и 4 большие легочные вены кровь возвращается к сердцу и в левое предсердие (лат. atrium cordis sinistrum ).При сокращении предсердий насыщенная кислородом кровь течет в левый желудочек и, таким образом, завершает один цикл кровообращения. Один раунд обычно занимает 60 секунд. Это время циркуляции можно определить с помощью красителя.
Гидравлическая механика кровообращения
В основном кровеносные сосуды образуют систему труб, по которым проходит кровь. Таким образом, необходимо взглянуть на физические законы жидкостей.
I — расход элемента объема за период времени:
I = ∆V / ∆t (м 3 / с)
Скорость потока v м — усредненная по поперечному сечению — это расстояние, пройденное кровяными тельцами за период времени:
v м = ∆I / ∆t (в м / с)
Когда поперечное сечение сосуда остается постоянным, элемент объема ∆v является произведением поперечного сечения и пройденного расстояния:
∆v = ∆I * Q (в м 3 )
Это приводит к условию непрерывности: При постоянном расходе скорость уменьшается с увеличением поперечного сечения.
I = (∆I / ∆t) * ∆Q = v м * Q или v м = I / Q
Поперечное сечение берется как сумма всех параллельных сосудов. Таким образом, у поперечное сечение капиллярной системы в 500 раз больше поперечного сечения аорты . Следовательно, скорость потока крови уменьшается все дальше и дальше от аорты (0,25 м / с) к капиллярам (0,0005 м / с).
Когда жидкость протекает через систему труб, трение возникает как между элементами жидкости, так и стенкой трубы.Эта динамическая прочность на разрыв описывается вязкостью (η) . Он получается из отношения напряжения сдвига (τ = сила / площадь) и градиента скорости (γ = dv / dx):
η = τ / γ (Па · с)
Жидкость образует слои, поэтому частицы жидкости движутся параллельно стенке сосуда; это называется ламинарным потоком . Поскольку трение о стенку сосуда наибольшее, получается параболический профиль скорости.
В этих обстоятельствах применяется закон Гагена-Пуазейля :
I = (r 4 π∆p) / (8ηl), где ∆p = перепад давления, r = внутренний радиус сосуда и l = длина сосуда
Если принять во внимание закон Ома I = ∆p / R, следующие результаты для сопротивления R:
R = (8 η л) / r 4 π
Таким образом, скорость потока пропорциональна или, наоборот, обратно пропорциональна четвертой степени внутреннего радиуса сосуда.
Не каждый поток ламинарный. Если критическое число Рейнольдса (≥ 2000) превышено, поток становится турбулентным, и модель слоев больше не применяется. Турбулентный поток создает вихри и, таким образом, оставляет параболический профиль скорости ламинарного потока. В случае стеноза или анемии увеличение скорости потока в сосудах может привести к турбулентному потоку.
В отличие от ламинарного потока слышен турбулентный поток. Это происходит с венозным шумом, ушибами сонной артерии и сердечными шумами, и это основа методики измерения артериального давления.
Артериальная гемодинамика
Когда левый желудочек сокращается, ударный объем выбрасывается в аорту. Ускоряется кровоток и повышается давление в части аорты, ближайшей к сердцу. Повышение давления вызывает растяжение эластичной стенки аорты. Здесь можно измерить увеличение поперечного сечения.
Виндкессель Функция аорты
Механизм, сохраняющий часть ударного объема в области увеличенного поперечного сечения, называется функцией Виндкесселя аорты.Функция Виндкесселя отвечает за тот факт, что повышение давления во время систолы в системе кровообращения ниже, чем в жесткой трубопроводной системе. Когда давление в аорте снижается во время диастолы, стенка аорты становится эластичной и отскакивает, выталкивая накопленный объем крови вперед. В результате получается непрерывный кровоток.
Импульс давления, импульс потока и импульс поперечного сечения или объема
Ритмичный выброс крови из сердца в сосуды приводит к появлению пульсовых волн.Обратите внимание на разницу между импульсом давления, импульсом потока и импульсом поперечного сечения или объема. В то время как импульс давления и объема распространяется почти с одинаковой скоростью, импульс потока значительно медленнее. При 0,2 м / с его низкая скорость заметно ниже скорости пульсовой волны 5 м / с.
В более дистальных отделах аорты импульс потока характеризуется ранней диастолической фазой обратного потока и прилегающим к нему прямым потоком. Фаза обратного тока возникает еще в стволе аорты.Когда давление в аорте превышает давление в левом желудочке, часть крови возвращается к сердцу. Это приводит к закрытию аортального клапана и завершению систолы. С временной задержкой этот обратный поток продолжается в периферических сосудах, причем амплитуда обратного потока все больше уменьшается. К настоящему времени даже в небольших артериях можно легко измерить диастолическую фазу обратного кровотока.
Если вы построите график давления в артериальном сосуде в зависимости от времени, график пульса давления будет выглядеть следующим образом:
Изображение: Системное кровяное давление, Фил Шатц.Лицензия: CC BY 4.0
.В аорте, сосуде, близком к сердцу, можно увидеть дикротическую выемку (см. Рисунок выше), что вызвано обратным потоком для закрытия аортального клапана. Это знаменует конец систолы. В более удаленных от сердца артериях эта дикротическая выемка больше не может быть обнаружена. Вместо этого присутствует двойной пик. Это вызвано отражением волн.
Примечание: Две машины одинакового веса едут навстречу друг другу с одинаковой скоростью и сталкиваются лицом к лицу.Давление немедленного удара высокое. Кроме того, складываются волновые давления. После удара обе машины стоят на месте. Они остановили друг друга. Точно так же волновые токи нейтрализуют друг друга.
Скорость импульсной волны
С увеличением расстояния от сердца скорость пульсовой волны также увеличивается. Это происходит по двум причинам: во-первых, уменьшается соотношение между толщиной стенки и внутренним радиусом. Во-вторых, изменяется состав стенок более мелких артерий и артериол.Эластические волокна адвентиции уменьшаются, в то время как мышечная часть среды расширяется. Это приводит к увеличению жесткости или прочности на разрыв периферических артерий и, таким образом, к увеличению общей скорости пульсовой волны.
PWV = √ (Eh / 2rp) с E = предел прочности на разрыв, h = толщина стенки, r = внутренний радиус и p = давление
Изображение: Структура стенки артерии, Брюс Блаус. Лицензия: CC BY 3.0
.У пожилых людей увеличивается прочность на разрыв артерий и, соответственно, скорость пульсовой волны .Помимо возраста и расстояния от сердца, среднее артериальное давление влияет на скорость пульсовой волны, как указано в уравнении.
Среднее значение артериального давления соответствует среднему значению давления за период одного импульса. Самым низким пульсовым давлением в конце диастолы является диастолическое артериальное давление (P dias ). В норме это около 80 мм рт. Наивысшее давление, достигаемое в систолу, — это систолическое артериальное давление (P sys ), которое обычно должно составлять около 120 мм рт.Среднее артериальное кровяное давление можно рассчитать с помощью следующего уравнения:
MAP = P dias + 1/3 (P sys — P dias )
В крупных кровеносных сосудах артериальное давление снижается незначительно. Только когда достигается так называемый сосуд сопротивления, он значительно падает. Конечные артерии и артериолы являются такими сосудами сопротивления. При сужении сосудов и расширении сосудов (т. Е. Сужении и расширении их радиуса соответственно) они могут влиять на сопротивление периферическому потоку.
Гидравлическое сопротивление всех сосудов большого круга кровообращения — это полное периферическое сопротивление (TPR). Произведение сердечного выброса (CO) и TPR равно среднему артериальному давлению:
MAP = CO * TPR
Система низкого давления
Система низкого давления включает все вены (сосуды, ведущие к сердцу) большого круга кровообращения, правого сердца, легочных сосудов и левого предсердия. Во время диастолы левый желудочек также является частью системы низкого давления.
В отличие от системы артерий высокого давления, максимальное артериальное давление в системе низкого давления составляет 20 мм рт.
Среднее давление в крупных венах рядом с сердцем называется центральным венозным давлением. Это примерно равно давлению в правом предсердии, которое составляет 0–2 см H 2 O.
Из-за низкой амплитуды давления транспорт венозной крови должен происходить иначе, чем в артериальной системе. Здесь самым важным насосом является не сердце, а мышцы.Для обеспечения кровотока к сердцу периферические вены расположены внутри мышечных отделов. Во время сокращения мышц давление в венах повышается. Венозные клапаны гарантируют, что кровь транспортируется только к сердцу. Они пропускают кровь только в одном направлении — к сердцу.
Когда тело отдыхает, давление в венах зависит от сердечной деятельности. Венозный пульс характеризуется a-волной, c-волной, минимумом (x), v-волной и спуском по y.
Изображение: Пульс в яремной вене, данные Ecgtocardiology. Лицензия: CC BY-SA 3.0
.А-волна вызвана сокращением предсердий. Прилегающий зубец c — это выступ трикуспидального клапана в правое предсердие, которое происходит во время сокращения желудочков. Минимум (x) вызван смещением плоскости клапана из-за того, что правый желудочек тянет трикуспидальный клапан вниз во время систолы желудочков. V-волна возникает в результате заполнения предсердий закрытыми предсердно-желудочковыми клапанами.Открытие трехстворчатого клапана приводит к y-спуску. С этого момента цикл повторяется.
При 15–20 мм рт. Ст. Периферические вены имеют самое высокое давление в системе низкого давления. Он уменьшается в положении лежа и по мере приближения к сердцу. В положении стоя необходимо учитывать гидростатическое давление . Таким образом, давление в венах стопы выше, а в венах головы даже ниже, чем на уровне сердца.
Наибольшее физиологическое падение давления можно измерить там, где нижняя полая вена проходит через диафрагму.Это результат более высокого сопротивления тока, вызванного узкой точкой прохождения. Точка равновесия находится на 5-10 сантиметрах ниже диафрагмы. Здесь давление не зависит от положения тела пациента. В грудной клетке отрицательное плевральное давление играет важную роль в возвращении крови к сердцу.
Благодаря значительно более высокой податливости (способности растягиваться) система низкого давления содержит до 85% объема цельной крови. По этой причине жилы называются емкостными сосудами .Когда происходит кровопотеря, накопленная кровь (медленно движущаяся кровь) может быть быстро мобилизована посредством симпатической веноконстрикции. Он перемещается в общий кровоток для поддержания кровяного давления.
При быстром переходе из положения лежа в положение стоя возникает явление, известное как ортостаз . Сила тяжести втягивает объем крови в вены нижних конечностей. Таким образом, венозный возврат, центральное венозное давление, ударный объем и, следовательно, систолическое артериальное давление будут уменьшаться при стоянии.Чтобы противодействовать этому дисбалансу, увеличиваются как общее периферическое сопротивление, так и частота сердечных сокращений. С помощью насоса для скелетных мышц смещенная кровь может транспортироваться обратно к сердцу.
Изображение: «Структура стенки артерии» Филшатца. Лицензия: CC BY 4.0
.Микроциркуляция
Термин «микроциркуляция» включает артериолы, капилляры и посткапиллярные венулы . Также включены терминальные лимфатические сосуды.
Обмен веществ
То есть в терминальном сосудистом русле.В капиллярной сети кровообращение выполняет свою основную функцию: обмен веществ между кровью и интерстицией.
Жирорастворимые вещества, такие как кислород и углекислый газ, могут диффундировать через плазматические мембраны однослойных капилляров.
Закон диффузии Фика гласит, что количество частей, которые диффундируют за период времени, зависит от площади, доступной для диффузии.
В этом случае доступна вся эндотелиальная область.Скорость транспортировки жирорастворимых веществ не ограничивается скоростью диффузии, а только капиллярной циркуляцией . Если он уменьшается, то и происходит обмен вещества. Это также называется биржей с ограниченным тиражом .
Водорастворимые вещества и сама вода нуждаются в поринах в клеточной мембране, чтобы проходить через эндотелий. Капиллярный водообмен составляет примерно 55 л / мин, в то время как обмен веществ почти сбалансирован, что означает, что такое же количество молекул диффундирует из крови в интерстиций и наоборот.Обмен веществ происходит только в том случае, если градиенты давления и концентрации заставляют частицы проходить через эндотелий. В этом случае эффективное давление фильтрации определяет перенос жидкости через стенку капилляра:
P eff = ∆p — ∆π = (p c — p is ) — (π c — π is )
с p = гидростатическим давлением и π = коллоидно-осмотическим давлением.
Чтобы определить объем фильтрата за период времени J v , необходимо учитывать коэффициент фильтрации K f (который равен гидравлической проводимости, умноженной на площадь).Это приводит к уравнению Старлинга .
J v = K f * p eff
При фильтрации J v больше нуля; при реабсорбции меньше нуля.
На артериальной стороне , терминального сосудистого русла, в капиллярах, трансмуральное давление ∆p выше, чем разница онкотических давлений ∆π. Это означает, что в этот момент вода и растворенные вещества могут перетекать из крови в интерстиций.На пути к венозной стороне гидростатическое давление падает и устанавливается равновесие фильтрации. На венозной стороне капилляров трансмуральный градиент давления уменьшается, что приводит к эффективной реабсорбции, поскольку давление направлено снаружи внутрь капилляра. Жидкость из тканей возвращается в кровеносные сосуды.
Изображение: «Капиллярный обмен» Филшатца. Лицензия: CC BY 4.0
.В целом фильтруется немного больше жидкости, чем реабсорбируется.Оставшаяся в ткани жидкость удаляется по слепым лимфатическим сосудам. Они направляют воду дальше по лимфатической системе и, наконец, через грудной проток в левую венозную дугу (то есть обратно в кровообращение).
Лимфатические сосуды включают афферентные, эфферентные и лимфатические протоки.
Регулирование артериального давления
Запомните следующую важную формулу:
MAP = CO * TPR или MAP = SV * HF * TPR
, где SV = ударный объем и HF = частота сердечных сокращений.
Для регулирования артериального давления необходимо управлять одним или несколькими из этих факторов. Для этого в организме используются центральные и местные механизмы.
Центральное регулирование артериального давления
Датчики, расположенные в каротидном синусе (с обеих сторон), дуге аорты и брахиоцефальном стволе, определяют натяжение стенки. Эти датчики запускают рефлекс барорецептора .
Когда артериальное давление увеличивается, частота потенциала действия в прессорецепторах увеличивается.Информация обрабатывается в центре кровообращения в ростральном вентролатеральном продолговатом мозге, где она вызывает стимуляцию блуждающего нерва. Его отрицательное хронотропное действие на сердце снижает частоту сердечных сокращений и, следовательно, кровяное давление. Кроме того, сосуды периферического сопротивления расширяются на , чтобы уменьшить общее периферическое сопротивление.
Когда артериальное давление низкое, частота потенциала действия в прессорецепторах снижается. Через центр кровообращения, он подавляет активность блуждающего нерва, так что симпатическая нервная система оказывает большее влияние. Его положительные хронотропные и инотропные эффекты приводят к увеличению частоты сердечных сокращений и ударного объема. В целом сердечный выброс на увеличился на . Кроме того, периферических сосудов сокращаются , чтобы увеличить общее периферическое сопротивление. Это доводит кровяное давление до исходного уровня.
Прессорецепторы стабилизируют артериальное давление. Без них измеренные значения артериального давления значительно различаются по амплитуде. Однако датчики могут адаптироваться к новым диапазонам. Таким образом, они не обязательно подавляют слишком высокое кровяное давление, они только гарантируют, что оно остается относительно постоянным.
Гормоны и вазоактивных пептидов также способствуют регуляции кровяного давления. Катехоламины также играют очень важную роль. Концентрация адреналина и норадреналина увеличивается до десятикратного уровня при физической нагрузке. Через α 1 -рецепторы они опосредуют сужение сосудов, что приводит к повышению среднего артериального давления. Однако адреналин также имеет сродство к β-рецепторам . В физиологических концентрациях это сродство доминирует, и адреналин приводит к расширению сосудов в скелетных мышцах, печени и миокарде.
Ангиотензин II приводит к повышению артериального давления. Он играет важную роль в кровеносных сосудах почек и лишь косвенно влияет на системное кровяное давление.
Адиуретин или антидиуретический гормон, ADH, вызывает открытие каналов аквапорина в клетках, выстилающих собирательные канальцы почек. Таким образом, больше воды реабсорбируется и меньше выводится. Это считается косвенной регуляцией кровяного давления .Кроме того, в случае сильной кровопотери адиуретин вызывает сужение всех сосудов, за исключением сосудов головного мозга и коронарных сосудов, которые реагируют расширением сосудов. Таким образом, адиуретин обеспечивает достаточное кровоснабжение сердца и мозга всякий раз, когда происходит большая кровопотеря.
Предсердный натрийуретический пептид (ANP) или атриопептин высвобождается при увеличении растяжения предсердий. Это вызвано либо слишком большим объемом крови, либо повышенным центральным венозным давлением. ANP приводит к расширению сосудов, преимущественно в венозной системе.Это перераспределяет объем крови от центральной области к периферической. Кроме того, ANP-опосредованное расширение сосудов почек приводит к диурезу. В результате объем крови уменьшается.
Регламент местного кровяного давления
Локально артериальное давление в основном регулируется ауторегуляцией кровеносных сосудов и, таким образом, влияет только на общее периферическое сопротивление.
Эффект Бейлиса описывает механизм, с помощью которого сосуды поддерживают постоянное кровоснабжение органов, даже когда артериальное кровяное давление колеблется.Для этого в стенке сосуда расположены механочувствительные катионные каналы. Они открываются, как только регистрируют повышенное давление. Это заставляет ионы Ca 2+ течь в гладкие мышцы, где они связываются с кальмодулином. Этот комплекс активирует киназу легкой цепи миозина , которая, в свою очередь, активирует миозин посредством фосфорилирования. Теперь миозин может взаимодействовать с актином, и происходит реактивное сужение сосудов. Это предотвращает снабжение органа слишком большим количеством крови при высоком артериальном давлении.
Кроме того, эндотелиальные клетки могут регистрировать повышенное напряжение сдвига (τ) и в ответ вырабатывать больше монооксида азота ( NO ). NO вызывает расширение сосудов, что противодействует высокому кровяному давлению.
Патофизиология кровообращения
Артериальная гипертензия
В промышленно развитых странах артериальная гипертензия — широко распространенное заболевание . Это неудивительно, если принять во внимание факторы, повышающие риск этого заболевания, такие как курение, ожирение, стресс, малоподвижный образ жизни, а также чрезмерное употребление соли и алкоголя.Артериальное давление подразделяется на нормальное, повышенное, гипертензию I степени и гипертензию II степени. Нормальный уровень определяется как менее 120/80 мм рт. Ст., А повышенный — как 120–129 / <80 мм рт. Артериальная гипертензия I стадии определяется как систолическое артериальное давление 130–139 мм рт. Ст. ИЛИ диастолическое артериальное давление 80–89 мм рт. Артериальная гипертензия II стадии включает систолическое артериальное давление, большее или равное 140 мм рт. Ст. ИЛИ диастолическое артериальное давление, большее или равное 90 мм рт. Артериальная гипертензия диагностируется путем записи этих показаний два разных раза в двух разных случаях.В более чем 80% случаев это первичная или эссенциальная гипертензия , то есть у нее нет явной причины. В отличие от этого вторичная гипертензия обычно является следствием другого заболевания, например, болезни почек или эндокринного расстройства.
Симптомы артериальной гипертензии включают головные боли, головокружение, ухудшение зрения и тошноту, хотя чаще всего артериальная гипертензия протекает бессимптомно. Первоначальное лечение должно быть связано с изменением образа жизни, так как потеря веса и диета с низким содержанием натрия могут значительно улучшить артериальную гипертензию.Если это не помогло, следует начать фармакотерапию. Наиболее распространенными лекарствами, используемыми для лечения гипертонии, являются ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ингибиторы АПФ), блокаторы кальциевых каналов, тиазидные диуретики и иногда. бета-блокаторы. Ингибиторы АПФ блокируют ангиотензин-превращающий фермент , который обычно отвечает за преобразование ангиотензина I в ангиотензин II. Без полноценного функционирования этого фермента уровень ангиотензина II падает с соответствующим снижением артериального давления.Ингибиторы АПФ (лизиноприл, рамиприл и т. Д.) Особенно полезны для сохранения почек при сахарном диабете. Блокаторы кальциевых каналов (амлодипин и др.) Действуют непосредственно на артериолы, приводя к расширению сосудов и снижению артериального давления. Тиазидные диуретики также полезны при лечении высокого кровяного давления. Наконец, бета-адреноблокаторы можно использовать при гипертонии, хотя их польза от них минимальна. Точный режим приема лекарств обычно выбирается после того, как будут приняты во внимание все сопутствующие заболевания пациента.
Артериосклероз
Артериосклероз — это сужение кровеносных сосудов из-за скопления бляшек и других отложений. Факторами риска этого заболевания являются пожилой возраст и мужской пол, а также малоподвижный образ жизни, курение, ожирение, высокий уровень холестерина и высокое кровяное давление. На начальных стадиях атеросклероз не проявляет никаких симптомов, но может привести к другим заболеваниям, таким как инфаркт миокарда или инсульт, повреждение миокарда или ткани головного мозга из-за нарушения кровообращения. Лечение может включать изменение диеты, повышенную физическую активность, применение ингибиторов коагуляции, расширение хирургических сосудов или шунтирование. .
Изображение: «Структура кровеносных сосудов» Филшатца. Лицензия: CC BY 4.0
.Варикозное расширение / варикозное расширение вен
Варикозное расширение вен возникает из-за врожденной слабости соединительной ткани . Это расширенные вены, которые чаще всего встречаются в нижних конечностях. При более длительном сидении или стоянии кровь недостаточно перекачивается к сердцу насосом скелетных мышц и накапливается в ногах.Это приводит к растяжению вен.
Если структура стенки нарушена, растяжение может быть настолько большим, что венозные клапаны больше не могут закрыться. Из-за силы тяжести кровоток меняется на противоположный и больше не направляется к сердцу. Обычно кровь может стекать через анастомозы между глубокими и поверхностными венами ноги. Поверхностные вены ненормально растягиваются и становятся извитыми. В более легких случаях эффективным лечением являются компрессионные чулки и холодные компрессы.Если варикозное расширение вен прогрессирует, можно рассмотреть возможность хирургического удаления пораженных вен.
Тромбоз
Изображение: «Флебография при тромбозе более глубоких вен
» от Hellerhoff. Лицензия: CC BY-SA 3.0
Тромбоз — это сгусток крови в сосуде . Сгусток может закупорить сосуд, вызывая недостаточное кровоснабжение ткани, питаемой этим сосудом. Сгусток крови может заблокировать вену (венозный тромбоз) или артерию (артериальный тромбоз). Причины тромбоза включают повреждение эндотелия, постельный режим, нарушения кроветворения и изменения гемостатических факторов.
Сгусток крови, образующийся в сосуде, также может отделяться и мигрировать (в этом случае он называется эмболом ), а затем закупорить дистальный сосуд. Венозный тромбоз чаще приводит к тромбоэмболии легочной артерии, тогда как артериальный тромбоз обычно приводит к инфаркту миокарда или инсульту. Для предотвращения тромбоза назначают ингибиторы свертывания, а неподвижным пациентам необходимо носить компрессионные чулки.
Удар
Шок определяется как несоответствие спроса и предложения кислорода.Классифицируется по причинам. Гиповолемический шок вызван слишком малым объемом крови. Кардиогенный шок возникает из-за недостаточной работы насоса сердца. Септический шок вызван патогенами в крови, а анафилактический шок вызван аллергической реакцией.
Симптомы шока включают падение артериального давления, холодный пот, бледность кожи, чувство жажды и спутанность сознания. Шок необходимо лечить немедленно и надлежащим образом.Доза свежей плазмы или изоосмолярные инфузии являются вариантами лечения гиповолемического шока. Также необходимо остановить кровотечение. Кардиогенный шок нейтрализуется поднятием туловища. Кроме того, следует повышать работоспособность сердца с помощью лекарств. Если левое сердце не работает и в легких скапливается вода, затрудняя дыхание, следует начать искусственное дыхание. Более того, точную причину шока следует диагностировать и лечить как можно быстрее.
Почти 70% пациентов с септическим шоком умирают. Переливание продуктов крови и искусственное дыхание используются для поддержания сердечно-сосудистых параметров в нормальном физиологическом диапазоне. Антагонисты гистамина, адреналин и преднизолон используются для лечения анафилактического шока .
Кровообращение плода
Изображение: «Фетальные шунты» Филшаца. Лицензия: CC BY 4.0
.Кровообращение плода должно функционировать без малого круга кровообращения, поскольку легкие плода не раздуваются и, следовательно, кровь не может быть насыщена кислородом.Богатая кислородом кровь поступает из материнской плаценты, а течет по пупочной вене . Он имеет ответвление к воротной вене, которое продолжается в венозном протоке , который ведет непосредственно к нижней полой вене. Система портала пропускается.
Богатая кислородом кровь достигает правого предсердия и пропускает легочную циркуляцию через два физиологических шунта. Либо он может получить доступ к левому предсердию непосредственно из правого предсердия через овальное отверстие , либо он может проходить через через артериальный проток .Последний соединяет легочный ствол с аортой. С помощью этих двух шунтов, идущих справа налево, насыщенная кислородом кровь поступает в левое предсердие или в больший круг кровообращения.
После переноса вещества артериальная дезоксигенированная кровь течет по пупочным артериям, выходящим из внутренних подвздошных (или гипогастральных) артерий, , чтобы достичь плаценты, где она снова насыщается кислородом за счет диффузии кислорода из материнского кровообращения в хорионический слой плаценты. ворсинки.
После рождения легкие раздуваются и в них запускается кровообращение.Происходит изменение давления, что приводит к закрытию шунтов справа налево. Пупочные сосуды () облитерированы. Венозный проток также регрессирует на и остается круглой связкой печени у взрослого человека.
Структура сердечно-сосудистой системы
Сердечно-сосудистая система, также известная как система кровообращения, является одной из наиболее важных систем вашего организма. Несмотря на это, знания большинства людей сводятся к следующему: «сердце перекачивает кровь к остальному телу».«Фактически, сердечно-сосудистая система транспортирует не только кровь, но и кислород, гормоны, сахар в крови, витамины, минералы, отходы и почти все остальное, что вырабатывается в одной части тела и перемещается в другие места».
Сердце
Сердце состоит в основном из мышечной и нервной ткани и разделено на четыре камеры. Две верхние камеры — это предсердия; две нижние — желудочки. Левая половина сердца снабжает организм насыщенной кислородом кровью, а правая половина способствует обмену углекислый газ, который ваше тело производит для дополнительного кислорода.Сердечно-сосудистая система использует ряд вен и артерий для переноса крови к сердцу и от него. Артерии — это кровеносные сосуды, которые несут кровь от сердца, а вены — это кровеносные сосуды, по которым кровь идет к сердцу.
Основные артерии и вены сердца
В левое предсердие через легочную вену поступает кислородно-насыщенная кровь из легких. Правое предсердие получает бедную кислородом кровь от остального тела через верхнюю и нижнюю полые вены.Затем ваше сердце выбрасывает содержимое левого и правого предсердий в левый и правый желудочки соответственно. Левый желудочек отправляет кровь по всему телу через аорту, а правый желудочек отправляет кровь в легкие через легочную артерию. Левый желудочек — самая большая из четырех камер сердца, а аорта — самый большой кровеносный сосуд в организме.
Основные ветви аорты
Когда кровь выходит из левого желудочка, есть много ветвей, которые отделяются от аорты и снабжают кровью все тело.Коронарные артерии снабжают кровью внешние мышечные ткани сердца. По мере продолжения аорты сонные артерии переносят кровь к мозгу, а брюшная артерия переносит кровь к нижней части тела. В этой области подмышечные артерии разветвляются в каждую сторону, чтобы снабжать грудную клетку кровью, а подключичная артерия разветвляется с каждой стороны, чтобы снабжать каждую руку.
От брюшной артерии печеночная и селезеночная артерии отделяются друг от друга, снабжая кровью печень и селезенку соответственно.Дальше вниз две почечные артерии ответвляются, чтобы снабжать каждую почку кровью, а брюшная артерия разветвляется на две бедренные артерии, кровоснабжающие каждую ногу.
Основные вены
Все вены тела, за исключением легочных вен, в конечном итоге впадают в верхнюю или нижнюю полую вену. Верхний получает кровь из верхних частей тела, а нижний — из нижних. Большинство названий меньших вен отражают названия их соответствующих артерий.Например, есть печеночная, почечная, бедренная и подключичная вены, которые возвращают кровь из той же области, что и одноименные артерии. Наиболее заметными исключениями из этой номенклатуры являются яремные вены, которые проходят вниз по шее и возвращают кровоснабжение от мозга к сердцу. Кровь вливается в полые вены, которые выводятся в правое предсердие сердца на обратном пути в легкие, и весь цикл повторяется.
Термины малых сосудов
Сердечно-сосудистая система также обменивается гормонами, питательными веществами и отходами с отдельными клетками вашего тела — процесс, который был бы невозможен, если бы все ваши кровеносные сосуды были большими.Каждая артерия разветвляется на множество артериол, которые, в свою очередь, становятся капиллярами. Капилляр — это ветвь между артериями и венами, и именно на капиллярном уровне происходит фактический обмен между кровью и клетками. Кислород и другие питательные вещества проходят через капилляр в клетку, в то время как углекислый газ и другие отходы покидают клетку и растворяются в крови. Затем каждый капилляр превращается в венулу, которая эквивалентна артериоле. Многие венулы попадают в более крупные вены на обратном пути к сердцу.
»Система кровообращения
Система кровообращенияФункция системы кровообращения — распределять питательные вещества, кислород и гормоны по всем частям тела и удалять метаболические отходы, которые переносятся к выделительным органам. Система кровообращения состоит из двух анатомически определенных взаимосвязанных контуров: крови, артериально-венозной или первичной сосудистой системы, через которую протекает кровь, и вторичной сосудистой системы или лимфатической системы, через которую протекает лимфа.
Система кровиРИСУНОК 1
Кровообращение при костистых костях простое, поскольку кровь проходит через сердце один раз за каждый цикл (рис. 1). Кровь, перекачиваемая сердцем, циркулирует по часовой стрелке (рыба на виде сбоку слева) и распределяется по сосудам, то есть артериям, венам и капиллярам. Диаметр артерий практически одинаков, они распределяют кровь по всему телу, теряя очень небольшое давление. Вены собирают кровь из капилляров и переносят ее к сердцу и действуют как резервуар, в котором кровь может накапливаться, образуя систему низкого кровяного давления.Капилляры образуют сети, орошающие органы и ткани, а их тонкие стенки способствуют газообмену. Стенки вен и артерий состоят из трех слоев: внешнего слоя (tunica adventitia), среднего слоя (tunica media) и внутреннего слоя (tunica intima), которые различаются степенью развития в зависимости от типа сосуда. Внутренняя оболочка состоит из простого эпителия плоских клеток, называемых эндотелием, и может иметь клапаны в некоторых венах. Средняя оболочка является наиболее толстым слоем и состоит из соединительной ткани и гладких мышечных волокон, расположенных по кругу; он может быть тонким или отсутствовать в некоторых венах.Адвентициальная оболочка состоит из соединительной ткани, которая помогает прикреплять сосуды к окружающим тканям. В отличие от других сосудов, капилляры образованы тонким слоем эндотелиальных клеток.
РИСУНОК 2
Сердце находится в полости перикарда (рис. 2) и состоит из четырех связанных отделов, а именно (от заднего до переднего конца) венозного синуса, предсердия, желудочка и артериальной луковицы (рис. 3). Перегиб во время развития ставит венозную пазуху и предсердие в дорсальное положение по отношению к желудочку и артериальной луковице.Все камеры отделены друг от друга клапанами, предотвращающими обратный ток: сино-предсердным, предсердно-желудочковым и вентрикуло-бульбарным (рис. 3). Морфология сердца показывает несколько различий между видами, но также и внутривидовые модификации в результате адаптации к длительному воздействию изменений соответствующих параметров окружающей среды, таких как температура, доступность кислорода или повышенных требований, связанных с активностью и половым созреванием. Есть свидетельства того, что выращивание рыбы в условиях интенсивной аквакультуры значительно меняет некоторые, но не все, аспекты анатомии и физиологии сердца.Различные нормальные формы сердца можно увидеть на рис. 2.
РИСУНОК 3
Гистологически стенки сердца состоят из трех слоев: эпикарда, миокарда и эндокарда. Эпикард — это внутренний висцеральный слой перикарда, который покрывает все камеры сердца и состоит из тонкого слоя эпителия. В эпикарде находятся кровеносные сосуды и нервы, а также жировая ткань. Есть также некоторые элементы кроветворной ткани, а у некоторых видов — фолликулы щитовидной железы.Миокард, состоящий из поперечно-полосатой мышцы, состоит из двух отдельных слоев: внутреннего губчатого и внешнего компактного, разделенных тонким слоем соединительной ткани. Компактный миокард получает пользу от насыщенной кислородом крови, в то время как губчатый миокард зависит от кислорода из насыщенной углеводами крови, которая циркулирует в сердце. Миокард сохраняет как гиперплазическую, так и гипертрофическую регенеративную способность на протяжении всей жизни рыбы, в отличие от млекопитающих, у которых сохраняется только гипертрофическая регенерационная способность.Большая часть ткани, образующей предсердие и желудочек, состоит из губчатого миокарда, но в целом его толщина в предсердии меньше, чем в желудочке. Компактный миокард покрывает губчатый миокард и может состоять до трех слоев. Его толщина может варьироваться в зависимости от стадии жизни, пола и физиологических требований: также она увеличивается с возрастом, толще у самцов, чем у самок, и присутствует у активных видов, а не у тех, которые ведут малоподвижный образ жизни. Желудочек — самая заметная камера сердца (рис.2) и имеет наибольшую морфологическую изменчивость. В общем, существует сильная связь между формой и функцией, отражающая различные потребности вида. Желудочек у более активных пловцов, таких как лососевые, обычно имеет форму пирамиды, но у других видов желудочки удлиненные, трубчатые или округлые наблюдаются в совершенно нормальном сердце. Стенка артериальной луковицы состоит из гладкой мускулатуры и фиброэластической ткани. Стенка венозной пазухи в основном состоит из соединительной ткани, но у некоторых видов важную часть могут составлять сердечные клетки (миокард и даже гладкие мышцы).Независимо от конфигурации венозного синуса, в нем всегда находится доминирующий кардиостимулятор синусно-артриального клапана. Эндокард выстилает все внутренние поверхности и находится в прямом контакте с кровью. Этот эндотелий представляет собой тонкий слой простого эпителия, который у некоторых видов обладает высокой фагоцитарной способностью, а также обладает способностью к детоксикации. Эти характеристики делают эндокард очень важным для мониторинга и, возможно, даже для регулирования инфекционных процессов, хотя они также делают его очень уязвимым участком.Из артериальной луковицы кровь течет вперед через брюшную аорту, от которой по одной афферентной жаберной артерии идет к каждой жаберной дуге (дыхательная система). Артерии разветвляются на капилляры на каждой жабре, и посредством эфферентных жаберных артерий они сходятся в парные дорсальные аорты, которые соединяются в единую дорсальную аорту, идущую кзади до кончика хвоста. Каждая пара дорсальной аорты направляет ветвь, идущую к переднему концу, для орошения органов и мышц головы. Все эти артерии распределяют богатую кислородом кровь к органам и мышцам, в то время как венозная система возвращает богатую углекислым газом кровь к сердцу.Хвостовая вена, отходящая от хвоста, делится на две почечные воротные вены, которые разветвляются на капилляры в почке (Экскреторная система). Кровь покидает почку через задние кардинальные вены, которые открываются в протоки Кювье, которые открываются в венозную пазуху сердца. Печеночная портальная система включает в себя вены, которые собирают кровь из пищеварительной трубки, газового пузыря и селезенки, и сходятся в печеночную воротную вену, которая входит в печень, где она разделяется на капилляры в синусоидах.Кровь из синусоидов собирается двумя печеночными венами, которые выходят из печени и открываются в венозную пазуху. Из передней части тела кровь течет по передним кардинальным венам и яремным венам к протокам Кювье. Макроскопические изменения сердца чаще всего включают кровотечение и экссудат в полости перикарда, спайки перикарда, отек и паразитарные кисты. Кровеносные сосуды могут проявлять гиперемию, кровотечение, петехии, расширение, особенно из капилляров. Кровь представляет собой ткань, состоящую из твердой клеточной фазы, включая различные типы клеточных компонентов или клеток крови, и жидкой или гуморальной фазы, плазмы, которая представляет собой водянистое вещество сложного состава.Кровяные тельца составляют 30-50% от общего объема крови и делятся на красные кровяные тельца или эритроциты, белые кровяные тельца или лейкоциты и тромбоциты. Красные кровяные тельца рыб имеют овальную форму и имеют ядро. Лейкоциты подразделяются на гранулярные лейкоциты или гранулоциты (базофилы, эозинофилы и нейтрофилы) и агранулярные лейкоциты (лимфоциты, моноциты и макрофаги). Лимфоциты — самые распространенные лейкоциты. В общих чертах, красные кровяные тельца переносят дыхательные газы, лимфоциты участвуют в иммунном ответе, а тромбоциты участвуют в свертывании крови, причем последние функционально эквивалентны тромбоцитам у млекопитающих.Также в кровотоке часто обнаруживаются незрелые формы эритроцитов, где они завершают процесс своего созревания. Макрофаги обычно обнаруживаются не в кровотоке, а в тканях.
Вторичная сосудистая система
Вторичная сосудистая система сильно развита у костистых особей, особенно у активных видов. Объем этой системы может составлять от 10–50% до почти вдвое большего объема системы крови. Эта система является производной и параллельна первичной системе кровообращения.Было высказано предположение, что он аналогичен или является предшественником лимфатической системы у высших позвоночных, но отличается двумя важными способами. Вторичная сосудистая система у рыб имеет собственное сетевое капиллярное ложе в жабрах, плавниках, рту, брюшине и коже, а также напрямую связана с первичной кровеносной системой. Его функция полностью не изучена, хотя тот факт, что он тесно связан с внутренними и внешними поверхностями, предполагает, что он является гомеостатическим и осморегуляторным. Его основная функция, вероятно, состоит в том, чтобы поддерживать целостность субэпителиального интерстиция и служить трансэпителиальной водой и ионообменником.
РИСУНОК 4
Вторичная сосудистая система состоит из сосудов (артерий, вен и сеть капилляров), сердца и лимфатических синусов или мешочков, по которым протекает лимфа. Клеосты не имеют лимфатических узлов. Система берет начало из сосудов небольшого диаметра, которые образуют межартериальные анастомозы, идущие от определенных артерий. Из них возникают другие анастомозы, образуя сосуды большего диаметра, которые проходят параллельно основным сосудам первичной системы кровообращения.Эти сосуды соединяются, образуя сосуды большего диаметра, которые, наконец, открываются в кровеносную систему (рис. 4). Хвостовое сердце, расположенное на ножке у основания хвостового плавника, действует как насос для вторичной сосудистой системы. Пазухи могут быть парными или непарными и располагаться от головы до хвоста. Структура всех сосудов аналогична структуре сосудов первичной сосудистой системы, что позволяет предположить, что она регулируется аналогичным образом. В жабрах, коже, брюшине имеется сеть капилляров (рис.5), плавников и слизистой оболочки полости рта, хотя она не является однородной среди видов рыб. Считается, что эта сеть обеспечивает питательными веществами кожу, особенно слизистые клетки, и, кроме того, благодаря своему расположению вблизи поверхности, она, вероятно, играет определенную роль в инфекциях, распределяя лейкоциты. В жабрах он, вероятно, выполняет функции, связанные с хлоридными клетками. Благодаря тесному контакту с кишечником, он участвует в транспортировке липопротеинов кишечника, которые в конечном итоге попадают в систему крови.
РИСУНОК 5
Лимфа по составу аналогична составу плазмы крови, без эритроцитов и содержит только несколько лейкоцитов, которые могут способствовать иммунной функции. Лимфа образуется, когда кровь в первичной системе переходит во вторичную систему путем перфузии из-за наличия микроворсинок у основания межартериальных соединений, которые препятствуют прохождению большинства клеток крови в крови. Давление и скорость циркуляции во вторичной системе низкие, ее объем не менее 1.В 5 раз больше объема крови. На циркуляцию лимфы влияет тонус кровеносных сосудов, с которым он тесно связан, и усиливается движениями тела.
Системы кровообращения
Одноклеточные организмы находятся в постоянном контакте со своей средой, получая питательные вещества и кислород непосредственно через клеточную поверхность. То же самое верно и для небольших и простых растений и животных, таких как водоросли, мохообразные, губки, книдарии и плоские черви. Более крупные и сложные растения и животные требуют методов транспортировки материалов в клетки и из них, удаленные от внешней среды.У этих организмов развились транспортные системы.
Системы кровообращения обеспечивают транспортировку материалов к клеткам и от них по всему организму. У организмов, от растений до животных, разные потребности в питании. Из-за этих различий у разных видов развились различные процессы кровообращения, помогающие удовлетворить свои специфические транспортные потребности.
Растения
Транспортные системы встречаются в сосудистых растениях. Сосудистые сети обеспечивают межклеточную коммуникацию у наземных растений.Эти системы состоят из трубчатых соединительных тканей, организованных в ксилему и флоэму. Ксилема транспортирует воду и минералы в растениях, а флоэма транспортирует пищевые материалы и гормоны (см. Главу 20).
Ткани ксилемы и флоэмы сгруппированы в группы, называемые сосудистыми пучками. У однодольных растений сосудистые пучки разбросаны по ткани паренхимы без определенного рисунка. У двудольных растений сосудистые пучки расположены по кругу вокруг центральной области сердцевины.У древесных двудольных растений каждый сезон на внутренней стороне камбия образуется новая ксилема; старая ксилема образует годовые кольца растения.
Животные
У животных транспортную систему обычно называют кровеносной системой , потому что кровь течет по контуру. У большинства животных есть один или несколько органов, называемых сердцами, , для перекачивания крови. Каналы, по которым течет кровь, — это артерии, (которые ведут от сердца), вены, (которые ведут к сердцу) и капилляры, (микроскопические кровеносные сосуды между артериями и венами).
У животных, таких как дождевые черви, система кровообращения состоит из крови, каналов и пяти пульсирующих сосудов, которые функционируют как сердце, направляя кровь по сосудам ко всем частям тела дождевого червя. Газы связываются с гемоглобином в крови.
Наземные членистоногие имеют открытую систему кровообращения. Трубчатое сердце перекачивает кровь в спинной кровеносный сосуд, который впадает в полость тела членистоногого, или гемоцель . Сокращения мускулов тела постепенно возвращают кровь к сердцу животного.
У всех позвоночных есть одно сильное мускулистое сердце, которое перекачивает кровь. У рыб кровь накапливается в тонкостенной приемной камере, называемой атриумом . Затем кровь проходит через клапан в насосную камеру, желудочек. Желудочек сокращается и вытесняет кровь к жабрам, где происходит газообмен, а оттуда — к остальной части тела. Вены возвращают кровь в предсердие.
У земноводных, например у лягушек, трехкамерное сердце.Сердце имеет правое и левое предсердия и единственный желудочек. У рептилий мышечная перегородка существует между двумя сторонами желудочка, создавая примитивное четырехкамерное сердце. У птиц более сложное четырехкамерное сердце, чем у рептилий.
