Микроциркуляторное русло

Пройдя по разветвлениям артериальной системы, кровь достигает микроциркулятор-

ного кровеносного русла (Рис. 24). Под микроциркуляцией понимают процесс направленного движения жидкостей в тканях, окружающих кровеносные и лимфатические микрососуды. Кровеносные микрососуды представляют первую часть системы микроциркуляции. Второй ее частью являются пути транспорта веществ в тканях. Третью составную часть образуют лимфатические микрососуды. Все три составные части системы микроциркуляции функционально взаимосвязаны и взаимодействуют между собой.

Именно микроциркуляция обеспечивает обмен веществ во всех тканях, поддерживает необходимое для организма постоянство внутренней среды. Нарушение микроциркуляции лежит в основе многих патологических процессов, в первую очередь сосудистых заболеваний.

Микроциркуляторное кровеносное русло состоит из нескольких звеньев, обладающих присущими им анатомическими и функциональными особенностями.

Артериолы представляют собой начальное звено микроциркуляторного русла.

Диаметр артериол составляет 15-30 мкм. Стенка артериол, как и артерий, состоит из 3 оболочек – внутренней, средней и наружной, однако клеточные элементы имеют в них однослойное расположение. Благодаря наличию гладких миоцитов стенка артериол может сокращаться и просвет их суживается. Артериолы связаны между собой анасто- мозами. Это способствует выравниванию кровотока на входе в систему микроциркуляции.

Прекапилляры, или прекапиллярные артериолы, имеют диаметр 8-20 мкм и обычно

ответвляются от артериол под прямым углом. В местах отхождения прекапилляров и на их протяжении мышечные клетки образуют прекапиллярные сфинктеры, которые регулируют поступление крови в капилляры (Рис. 26). Артериолы и прекапилляры благодаря своей сократительной активности обеспечивают распределение крови между отдельными участками капиллярного русла.

Кровеносные капилляры представляют собой основное структурное звено микроциркуляторной системы (Рис. 27). Они наиболее тесно связаны с тканевыми элементами органов и играют главную роль в обмене веществ между кровью и тканями. Скорость кровотока в капиллярах – 0.8 мм/с. Капилляры распространены почти повсеместно.

Они отсутствуют только в эпителии кожи и слизистых, дентине и эмали зубов, эндокарде клапанов сердца, роговице и внутренних прозрачных средах глазного яблока. Капилляры – это тонкостенные эндотелиальные трубки, лишенные сократительных элементов. Они могут быть прямыми, штопоро- и винтообразными, изогнутыми в видешпилек или закрученными в клубки. Средняя длина капилляров – около 750 мкм. Капилляры не имеют боковых ветвей, поэтому они не ветвятся, а разделяются на новые капилляры и соединяются между собой, образуя капиллярные сети. Форма, пространственная ориентация и густота капиллярных сетей органоспецифичны и связаны с конструкцией и функциональными особенностями органов. Диаметр капилляров варьирует от 2-4 до 30-40 мкм. Узкие капилляры имеются в легких, головном мозге, гладкихмышцах внутренностей. Большой диаметр имеют капилляры в железах. Наиболее широки синусоидные капилляры печени, селезенки, костного мозга, некоторых эндокринных желез. У капилляров имеются артериальные и венозные части, однако морфологические различия между ними выявляются только на электронномикроскопическом уровне.

По функциональному состоянию выделяет следующие виды капилляров:

1. Функционирующие, открытые капилляры.

2. Плазматические, полуоткрытые капилляры, содержащие только плазму крови.

3. Закрытые, резервные капилляры.

Соотношение между числом открытых и закрытых капилляров определяется функциональным состоянием органа. Если уровень обменных процессов длительное время понижен, то количество закрытых капилляров увеличивается, и часть их подвергается редукции. Это происходит, например, в мышцах при значительном снижении двигательной активности у больных, долго лежавших в постели, при иммобилизации конечностей с переломами и т.д. С другой стороны, может происходить новообразование капилляров.

Посткапилляры, или посткапиллярные венулы, образуются в результате слияния капилляров (Рис. 28). Они обладают тонкими, растяжимыми стенками, лишенными мышечных клеток. Диаметр посткапилляров составляет 8-30 мкм. Посткапилляры впадаютв венулы, вместе с которыми они составляют первые компоненты венозной системы.

Венулы имеют диаметр 30-100 мкм, их стенка толще, чем у посткапилляров, и в ней

появляются мышечные клетки (Рис. 29). Венулы соединяются анастомозами между собой и с венами, образуя сложно устроенные сети. Наличие в венулах расширенных участков указывает на их резервную функцию. В венулах и мелких венах обнаружены мышечные сфинктеры и клапаны, регулирующие отток крови из капиллярного бассейна.

Важную роль в регуляции кровотока в микроциркуляторном русле играют артериоловенулярные, или артериовенозные анастомозы. Они представляют собой прямые соединения между артериями и венами. Количество артериоловенулярных анастомозовв расчете на 1 см2 составляет от 15-30 в ушной раковине кролика до 500 в мякоти пальцев.

По классификации В.В.Куприянова, артериоловенулярные анастомозы подразделяются на шунты и полушунты. Шунты представляют собой пути ускоренного кровотока, по которому артериальная кровь сбрасывается в венозное русло в обход капилляров. Таким образом, наряду с обычным транскапиллярным прохождением крови происходит внекапиллярный, или юкстакапиллярный, кровоток. Этим достигается разгрузка капиллярного русла. В отличие от шунтов полушунты обладают капиллярным фрагментом, поэтому по ним в венозное русло поступает смешанная кровь. Шунты и полушунты подразделяются на анастомозы с постоянным и регулируемым кровотоком. Анастомозы с регулируемым кровотоком обладают запирательными механизмами, которые состоят из гладких миоцитов, образующих мышечные муфты, или представляют подушки внутренней оболочки, построенные из особых эпителиоидных клеток, способных к набуханию. Подобные приспособления характерны для артериоловенулярных анастомозов

гломусного типа. Артериоловенулярные анастомозы способны быстро замыкаться и

размыкаться. Если принять, что диаметр анастомоза в 10 раз больше, чем диаметр

кровеносного капилляра, то согласно закону Пуазейля кровоток через анастомоз за

единицу времени превышает таковой в капилляре в 104, то есть в 10 000 раз. Таким образом, в смысле продвижения крови один артериоловенулярный анастомоз эквива-

лентен 10 тысячам капилляров.

Артериоловенулярные анастомозы появляются во второй половине внутриутробного

периода. Осуществляя смешение артериальной и венозной крови, эти образования

выполняют у плода функцию, аналогичную овальному отверстию или артериальному протоку. В постнатальном периоде могут происходить как новообразование, так и редукция артериоловенулярных анастомозов Увеличение количества анастомозов отмечается в некоторых органах при патологических состояниях. Например, это происходит в легком при его эмфиземе, когда затрудняется транскапиллярный кровоток.

Микроциркуляторное кровеносное русло представляет собой сложную многоканаль-

ную систему, которая имеет свои вход и выходы. Структура этой системы определяется пространственной упорядоченностью образующих ее сосудистых элементов, их отношением ко входам и выходам системы, а также к параллельно расположенным элементам. В микроциркуляторном русле выделяют рабочие единицы (модули) в виде автономных микрососудистых комплексов, имеющих изолированные пути притока и оттока крови и обеспечивающих тканевой гомеостаз в тех участках тканей, которые снабжаются каждым из этих комплексов. Строение микрососудистых комплексов связано с конструкцией органов. Последняя определяет пространственную организацию всего микроциркуляторного русла. В пластинчатых образованиях, оболочках сосудистые сети имеют двумерное расположение, в полых органах они располагаются послойно, образуя многоярусные конструкции, в паренхиматозных органах имеют трехмерную организацию (Рис. 30, Соотношение компонентов микроциркуляторного русла в различных органах имеет

свои особенности. Для скелетных мышц и сетчатки глаза характерно пропорциональ-

ное развитие артериальных и венозных частей микрососудистого русла. В слизистой

оболочке желудка и кишечника, паренхиме легких, сосудистой оболочке глазного яб-

лока капилляры преобладают над другими микроциркуляторными структурами. Ми-

нимальное количество капилляров найдено в сухожилиях, фасциях, склере глазного

яблока. Преобладание венозного компонента отмечено в микроциркуляторном русле

синовиальных складок и ворсинок, эндокринных органов. Преобладание венулярных

сосудов обеспечивает замедление кровотока, депонирование определенной части

крови, что необходимо для более полного транссосудистого обмена между кровью и

рабочими элементами органа.

ВЕНОЗНАЯ СИСТЕМА. КОЛЛАТЕРАЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

Строение венозной системы

Развитие вен

Варианты и аномалии развития вен

Коллатеральное кровообращение

Строение венозной системы

Анатомические особенности венозной системы определяются ее ролью в организме и условиями движения крови в ней. В артериях кровоток осуществляется под действием сокращений сердца и практически не зависит от внешних факторов. Высокое кровяное давление сохраняется до артериол, и только в капиллярах, когда резко увеличивается поперечное сечение кровеносного русла, величина его падает. Соответственно снижается и скорость движения крови. Считается, что сопротивление кровотоку в артериях и артериолах составляет 80% общего периферического сопротивления, и только 20% сопротивления приходится на венозную систему. Давление крови в венах невелико, поэтому кровоток здесь менее стабилен и на него оказывают заметное влияние внешние факторы, как-то: дыхательные движения и отрицательное давление в грудной полости, присасывающее действие сердца во время диастол, сокращения мышц, натяжение фасций, с которыми связаны вены (Рис. 1). Все эти факторы способствуют постоянному притоку венозной крови к сердцу.

Наряду с отведением крови из капиллярного русла и удалением поступающих в него из тканей продуктов обмена веществ вены поддерживают определенный уровень кровенаполнения органов. Благодаря низкому давлению крови и растяжимостью своих стенок вены обладают резервуарной функцией. Венозная система содержит около 2/3 всей крови в организме. Уже посткапилляры и венулы образуют расширения, являющиеся, по-видимому, накопителями крови. Характерно для венозной системы образование венозных сплетений, которые могут содержать значительные количества крови.

Венозные сплетения располагаются преимущественно на органах, сильно меняющих

свой объем (органы малого таза), в местах замыкания полых органов (нижний отдел

пищевода, илеоцекальный канал, заднепроходный канал и т.д.), а также в полостях с

неподатливыми стенками (позвоночный канал) (Рис. 2). В кровообращении участвует

примерно 70 см3 крови на 1 кг массы тела, а еще 20-30 см3 на 1 кг массы тела находится в резерве в венозных депо. В венах селезенки сохраняется около 200 мл крови, в венах воротной системы печени – около 500 мл. В мелких венах нижней конечности может скапливаться до 1800 мл крови.

Диаметр вен, как правило, больше диаметра артерий, которые они сопровождают

(Рис. 3). По своему количеству вены также преобладают над артериями. Наиболее

часто одну артерию сопровождают 2 вены. Такое соотношение между приводящими

и отводящими сосудами устанавливается уже в микроциркуляторном русле, на арте-

риоловенулярном уровне. На одну артерию может приходиться еще большее число

вен. В сухожильном шлеме иногда одна артериола сопровождается пятью венулами.

Парные вены-спутницы имеются у артерий конечностей, за исключением подмышеч-

ной и подключичной артерий на верхней и подколенной и бедренной артерий на

нижней конечностях, у многих артерий стенок туловища и у артерий некоторых внутренних органов (язык, щитовидная железа, мочевой пузырь, яичко, яичник), а также мозговых оболочек. В других органах артерии сопровождаются одиночными венами.

В пещеристых телах половых органов на две артерии приходится одна вена.

Стенка вен, как и стенка артерий, имеет трехслойное строение (Рис. 4). Однако эластические и мышечные элементы в венах менее развиты, поэтому венозная система более податлива и пустые вены спадаются. Мелкие и средние вены способны к активному изменению своего просвета. Специфическими приспособлениями, облегчающими движение крови от периферии к сердцу, являются венозные клапаны (Рис. 5). Клапаны встречаются, начиная с венул, в большинстве вен малого, среднего и крупного калибра,

однако в самых крупных венах они отсутствуют. Венозные клапаны располагаются

обычно попарно, реже – поодиночке, у отверстий боковых притоков вен (Рис. 6). Особенно многочисленны клапаны в венах нижних конечностей, в которых движение крови происходит против силы тяжести, и создается возможность застоя и обратного тока крови. Следовательно, венозные клапаны можно рассматривать как антигравитационные приспособления. Много клапанов находится в венах верхних конечностей, меньше– в венах стенок туловища и шеи. Отсутствуют клапаны в большинстве вен головы, органов грудной и брюшной полостей, в венах костей, верхней и нижней полых венах.

В целом венозная система имеет более сложное строение, чем артериальная. В ней

можно выделить несколько относительно обособленных отделов, имеющих значение

подсистем (Рис. 7). Вены малого круга кровообращения представлены 4 легочными венами, выходящими по 2 из каждого легкого и несущими артериальную кровь в левое предсердие. Вены большого круга кровообращения несут венозную кровь в правое предсердие. Их можно подразделить на 4 подсистемы:

1. Собственные вены сердца, впадающие непосредственно в его камеры.

2. Подсистема верхней полой вены, являющаяся главным коллектором венозной

крови верхней половины тела.

3. Подсистема нижней полой вены, собирающая кровь из нижней половины тела.

4. Подсистема воротной вены, в которую поступает кровь из непарных органов

брюшной полости.

Дальнейшее подразделение вен проводится по частям тела. Вены конечностей и шеи

делятся на поверхностные, лежащие кнаружи от собственной фасции, и глубокие, расположенные под собственной фасцией. Последние в качестве вен-спутниц входят в состав сосудисто-нервных пучков. Глубокие вены, как и артерии, лежат на сгибательных поверхностях конечностей, проходят в защищенных, укрытых местах. Вены головы подразделяются на внутренние, или внутричерепные, и наружные, или внечерепные. В стенках туловища имеются, как и в других частях тела, поверхностные и глубокие вены.

Венозные сосуды органов брюшной полости и таза составляют группу висцеральных

вен. Все перечисленные подсистемы и подразделения вен связаны между собой ана-

стомозами, благодаря которым осуществляется взаимодействие частей венозной сис-

темы и достигается ее структурно-функциональная целостность.

Вены и их анастомозы играют большую роль в патологии. Затруднения венозного оттока приводят к застою крови в органах и в дальнейшем к общим нарушениям кровообращения. Вены являются каналами, по которым распространяются инфекционные и опухолевые процессы.