Сердечно-сосудистая система

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение. Сердечно-сосудистая система

Развитие сосудистой системы

Классификация и общая характеристика сосудов

Артерии

Микроциркуляторное русло

Вены

Лимфатические сосуды

Строение сердца

Проводящая система сердца

Введение. Сердечно-сосудистая система

В сердечно-сосудистую систему входят сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Сердце и сосуды обеспечивают движение крови по организму, с которой доставляются питательные и биологически активные вещества, кислород, тепловая энергия и выводятся продукты метаболизма.

Сердце является основным органом, приводящим в движение кровь. Кровеносные сосуды осуществляют транспортную функцию, регуляцию кровоснабжения органов и обмен веществ между кровью и окружающими тканями.

Сосудистая система представляет собой комплекс трубочек разного диаметра. Деятельность сосудистого аппарата регулируется нервной системой и гормонами. Сосуды не формируют в организме такой густой сети, которая могла бы обеспечивать непосредственную связь с каждой клеткой. Питательные вещества и кислород приносятся к большинству клеток с тканевой жидкостью, в которую они попадают с кровяной плазмой путём просачивания её через стенки капилляров. Эта жидкость уносит от клеток выделяемые ими продукты обмена веществ и, оттекая от тканей, движется сначала между клетками и затем всасывается в лимфатические капилляры. Таким образом, сосудистая система разделяется на две части: кровеносную и лимфатическую.

Кроме того, с сердечно-сосудистой системой связаны кроветворные органы, выполняющие одновременно защитные функции.

Развитие сосудистой системы

Первые кровеносные сосуды появляются в мезенхиме стенок желточного мешка на 2-й - 3-й неделе эмбриогенеза. Из периферийных клеток кровяных островков образуются плоские клетки эндотелия. Окружающие клетки мезенхимы превращаются в перициты, гладкие мышечные клетки и адвентициальные клетки. В теле зародыша кровеносные капилляры закладываются в виде неправильной формы щелей, заполненных тканевой жидкостью. Стенкой их являются окружающая мезенхима. Когда по сосудам усиливается кровоток, эти клетки становятся эндотелиальными, а из окружающей мезенхимы формируются элементы средней и наружной оболочек. Затем сосуды зародыша начинают сообщаться с сосудами внезародышевых органов. Дальнейшее развитие происходит с началом циркуляции крови под влиянием кровяного давления, скорости кровотока, которые создаются в разных частях тела.

В течение всего постэмбрионального периода жизни сосудистая система обладает большой пластичностью. Наблюдается значительная изменчивость густоты сосудистой сети, так как в зависимости от потребности органа в питательных веществах и кислороде в широких пределах колеблется количество приносимой крови.

В связи с изменением скорости движения крови, кровяного давления стенки сосудов перестраиваются, мелкие сосуды могут превращаться в более крупные с характерными особенностями или наоборот. Одновременно с этим могут образовываться новые сосуды, а старые атрофироваться. 

Особенно большие изменения возникают в сосудистой системе при развитии окольного или коллатерального кровообращения. Это наблюдается, когда на пути движения крови встречаются какие-либо препятствия. Формируются новые капилляры и сосуды, а уже существующие превращаются в сосуды большего калибра.

Если у живого животного вырезать участок артерии и на её место вшить вену, то последняя в условиях артериального кровообращения будет перестраиваться и превратится в артерию.

Классификация и общая характеристика сосудов

В системе кровеносных сосудов различают:

1) Артерии, по которым кровь течет к органам и тканям ( богата О2, кроме легочной артерии);

2) Вены, по которым кровь возвращается в сердце (мало О2, кроме легочной вены);

3) Микроциркуляторное русло, обеспечивающее, наряду с транспортной функцией обмен веществ между кровью и тканями. Это русло включает не только гемокапилляры, но и мельчайшие артерии (артериолы), вены (венулы), а также артериоло-венулярные анастомозы.

Гемокапилляры соединяют артериальное звено кровеносной системы с венозным, кроме "чудесных систем", в которых капилляры находятся между двумя одноименными сосудами - артериальными (в почках), или венозными (в печени и гипофизе).

Артериоло-венулярные анастомозы обеспечивают очень быстрый переход крови из артерии в вены. Они представляют собой короткие сосуды, соединяющие мелкие артерии с мелкими венами и способны к быстрому замыканию своего просвета. Поэтому анастомозы играют большую роль в регуляции количества приносимой к органам крови.

Артерии и вены построены по единому плану. Стенки их состоят из трех оболочек: 1)внутренней, построенной из эндотелия и находящимися над ним элементами соединительной ткани; 2) средней - мышечной или мышечно-эластической и 3) наружной - адвентиции, образованной из рыхлой соединительной ткани.

Артерии

По особенностям строения артерии бывают 3 типов: эластического, мышечного и смешенного (мышечно-эластического). Классификация основана на соотношении количества мышечных клеток и эластических волокон в средней оболочке артерий.

К артериям эластического типа относятся сосуды крупного калибра, такие как аорта и лёгочная артерия, в которые кровь вливается под высоким давлением (120 - 130 мм рт.ст.) и с большой скоростью(0,5 - 1,3 м/с). Эти сосуды выполняют, главным образом, транспортную функцию.

Высокое давление и большая скорость протекающей крови определяют строение стенки сосудов эластического типа; в частности, наличие большого количества эластических элементов (волокон, мембран) позволяет этим сосудам растягиваться при систоле сердца и возвращаться в исходное положение во время диастолы, а также способствует превращению пульсирующего кровотока в постоянный, непрерывный.

Внутренняя оболочка включает эндотелий и подэндотелиальный слой. Эндотелий аорты состоит из клеток, различных по форме и размерам. Иногда клетки достигают 500 мкм в длину и 150 мкм в ширину, чаще они бывают одноядерные, но встречаются и многоядерные (от 2 - 4 до 15 - 30 ядер). Эндотелий выделяет противосвёртывающие вещества крови и свёртывающие, участвует в обмене веществ, выделяет вещества, влияющие на кроветворение.

В их цитоплазме слабо развита эндоплазматическая сеть, но очень много микрофиламентов. Под эндотелием находится базальная мембрана.

Подэндотелиальный слой состоит из рыхлой тонкофибриллярной соединительной ткани, богатой малодифференцированными клетками звёздчатой формы, макрофагами, гладкими миоцитами. В аморфном веществе этого слоя содержится много глюкозамингликанов. При повреждении стенки или патологии (атеросклерозе) в этом слое накапливаются липиды (холестерин и эфиры).

Глубже подэндотелиального слоя, в составе внутренней оболочки, расположено густое сплетение тонких эластических волокон.

Средняя оболочка аорты состоит из большого количества (40-50) эластических окончатых мембран, связанных между собой эластическими волокнами. Между мембранами залегают гладкие мышечные клетки, имеющие косое по отношению к ним направление. Такое строение средней оболочки создаёт высокую эластичность аорты.

Наружная оболочка аорты построена из рыхлой соединительной ткани с большим количеством толстых эластических и коллагеновых волокон, имеющих главным образом продольное направление.

В средней и наружной оболочках аорты, как и вообще в крупных сосудах, проходят питающие сосуды и нервные стволики.

Наружная оболочка предохраняет сосуд от перерастяжения и разрывов.

К артериям мышечного типа относится большинство артерий организма, т. е. среднего и мелкого калибра: артерии тела, конечностей и внутренних органов.

В стенках этих артерий имеется относительно большое количество гладких миоцитов, что обеспечивает дополнительную нагнетательную силу и регулирует приток крови к органам.

В состав внутренней оболочки входят эндотелий, подэндотелиальный слой и внутренняя эластическая мембрана.

Эндотелиальные клетки вытянуты вдоль оси сосуда и имеют извитые границы. За эндотелиальным покровом следует базальная мембрана иподэндотелиальный слой, состоящий из тонких эластических и коллагеновых волокон, преимущественно продольно направленных, а также малодифференцированных соединительно-тканных клеток и аморфного вещества, содержащего гликозаминогликаны. На границе со средней оболочкой лежит внутренняя эластическая мембрана. В мелких артериях она очень тонкая, в более крупных она имеет вид извитой блестящей эластической пластинки.

Средняя оболочка артерий состоит из гладкомышечных клеток, расположенных по пологой спирали, между которыми находится небольшое количество соединительно-тканных клеток типа фибробластов, коллагеновые и эластические волокна. Такое подобное пружине расположение мышечных клеток обеспечивает возврат сосудистой стенки к исходному состоянию после растяжения пульсовой волной крови. Эластические волокна имеют радиальное и дугообразное расположения, причём вершины дуг находятся в середине слоя, а концы направлены к наружной или внутренней оболочке, где они и сливаются с их эластическими элементами.

Таким образом, создаётся единый эластический каркас, который предотвращает возможность спадания стенок артерий. В результате просвет артерий постоянно открыт, чем и обеспечивается свободный беспрепятственный ток крови.

Наружная оболочка состоит из наружной эластической мембраны, рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, в которой соединительно-тканные волокна имеют преимущественно косое и продольное направление. В этой оболочке постоянно встречаются нервы и кровеносные сосуды, питающие стенки.

По мере уменьшения диаметра артерии и приближение к терминальным артериям все оболочки артерий истончаются. Во внутренней оболочке резко уменьшается толщина подэндотелиального слоя и внутренней эластической мембраны. Количество мышечных клеток и эластических волокон в средней оболочке также постепенно убывает. В наружной оболочке уменьшается количество эластических волокон, исчезает наружная эластическая мембрана.

Артерии смешанного или мышечно-эластического типа

По строению и функциональным особенностям они занимают промежуточное положение между сосудами мышечного и эластического типа: к ним относятся, в частности, сонная и подключичная артерии. Внутренняя оболочка этих сосудов состоит из эндотелия, подэндотелиального слоя и внутренней эластической мембраны. Средняя оболочка артерий смешанного типа состоит из примерно равного количества гладких мышечных клеток, спирально ориентированных эластических волокон и окончатых эластических мембран. Между ними обнаруживается небольшое количество фибробластов и коллагеновых волокон.

В наружной оболочке этих артерий можно выделить два слоя: внутренний, содержащий отдельные пучки гладких мышечных клеток, инаружный, состоящий преимущественно из продольно и косо расположенных пучков коллагеновых и эластических волокон, сосуды сосудов и нервные волокна.

Микроциркуляторное русло 

Микроциркуляторное русло представляет собой функциональный комплекс сосудов, обеспечивающий регуляцию кровенаполнения органов, транскапиллярный обмен и тканевый гомеостаз. Чаще всего сосуды микроциркуляторного русла образуют густую сеть анастомозов прекапиллярных, капиллярных и посткапиллярных сосудов.

В системе сосудов микроциркуляторного русла по функциям различают: приносящие (артериолы разных порядков), обменные (капилляры) иотводящие (венулы разных порядков) сосуды.

Артериолы - это наиболее мелкие артерии мышечного типа диаметром не более 50 - 100 мкм, которые с одной стороны связаны с артериями, а с другой - постепенно переходят в капилляры.

В артериолах сохраняются три оболочки, характерные для более крупных артерий, однако выражены они очень слабо.

Внутренняя оболочка этих сосудов состоит из эндотелиальных и единичных клеток подэндотелиальных слоёв и тонкой внутренней эластической мембраны.

Средняя оболочка образована 1 - 2 слоями гладких мышечных клеток, имеющих спиралевидное направление.

В прекапиллярных артериолах гладкие мышечные клетки располагаются поодиночке. Расстояние между ними увеличивается в дистальных отделах. Имеется небольшое количество эластических волокон. Наружная эластическая мембрана отсутствует.

Наружная оболочка представлена адвентициальными клетками и единичными эластическими и коллгеновыми волокнами, заключёнными в основное вещество соединительной ткани. В терминальных артериолах гладких миоцитов больше. Они образуют прекапиллярный сфинктер, который регулирует кровоток в соответствующие органы и ткани.

Капилляры - наиболее многочисленные и самые тонкие сосуды, в которых осуществляется обмен газами и другими различными веществами между кровью и тканями. В большинстве органов между прекапиллярами и венулами образуется ветвящаяся капиллярная сеть. Особенно она развита в сером веществе органов нервной системы, в органах внутренней секреции, миокарде сердца, вокруг лёгочных альвеол.

В скелетных мышцах, нервных стволах, сухожилиях капиллярные сети ориентированны продольно.

Стенка капилляра имеет внутреннюю эндотелиальную выстилку, лежащую на базальной мембране. В расщерленной базальной мембране, покрывающей эндотелий, находятся перициты, а в близи базальной мембраны располагаются адвентициальные клетки и ретикулярные волокна. Эндотелиальные клетки обладают способностью быстро набухать и изменять просвет капилляра. Находящиеся в цитоплазме микрофиламенты сокращают эндотелиоциты и увеличивают просвет сосуда.

Базальная мембрана, состоящая из сети тонких микрофибрилл, обеспечивает упругость и прочность капилляров.

Различают три типа капилляров:

1. соматического типа с непрерывной эндотелиальной выстилкой и базальной мембраной. Эндотелиальные клетки соединены плотными контактами, непроницаемыми для макромолекул (находятся в коже, мышцах, головном и спинном мозге, в лёгких и других органах).

2. фенестрированного или висцерального типа (эндотелий имеет поры, затянутые диафрагмой или фенестры, базальная мембрана непрерывная. Находятся в эндокринных органах, почках, кишечнике и др.).

3. перфорированного или синусоидного типа (с широким диаметром до 30 мкм, между эндотелиоцитами и в базальной мембране имеются отверстия, через которые могут проходить клетки и макромолекулы. Базальный слой может отсутствовать. Характерны для органов кроветворения и печени).

Тонкость стенок капилляров, огромная площадь их соприкосновения с тканями, медленный кровоток, низкое кровяное давление обеспечивают наилучше условия для обменных процессов.

Венулы являются отводящим отделом микроциркуляторного русла и начальным звеном венозного отдела сосудистой системы.

Венулы делятся на посткапиллярные, собирательные и мышечные. Посткапиллярные венулы образуются в результате слияния нескольких капилляров, имеют такое же строение, как и капилляр, но больший диаметр (12-30 мкм). В его стенках больше перицитов. В собирательных венулах (диаметр 30 - 50 мкм), которые образуются при слиянии нескольких посткапиллярных венул, имеются две выраженные оболочки: внутренняя (эндотелий и подэндотнлиальный слой) и наружная (рыхлая соединительная ткань). В крупных венулах появляются гладкие миоциты, формирующие слой, и они становятся мышечными. Диаметр их достигает 100 мкм.

Артериально - венулярные анастомозы - это вид сосудов микроциркуляторного русла, по которым кровь из артериол попадает в венулы, минуя капилляры. Различают истинные и атипические анастомозы. В простых анастомозах отсутствуют сократительные элементы, и кровоток в них регулируется за счёт сфинктера, расположенного в арртериолах в месте отхождения анастомоза. По строению они напоминают венулы. В сложных анастомозах есть элементы, регулирующие просвет и интенсивность кровотока через анастомоз.

Анастомозы обнаружены почти во всех органах. Особенно много их в дерме кожи, в ушной раковине, где они играют роль в терморегуляции.

Вены

Вены большого круга кровообращения осуществляют отток крови от органов, участвуют в обменной и депонирующей функциях. Большинство вен одинакового диаметра с артериями, но имеют более тонкую стенку и более широкий просвет. Слабо развиты эластические элементы и меньше мышечной ткани. Стенки менее эластичны, могут спадаться, расширяться и растягиваться. Имеют клапаны, препятствующие обратному току крови. Больше клапанов в венах конечностей.

Различают вены безмышечного и мышечного типов. К безмышечным относят: вены костей, печёночных долек, в селезёнке, в мозговых оболочках и сетчатке глаза. Стенка их состоит только из эндотелиальных клеток, расположенных на базальной мембране и наружного тонко-волокнистого слоя соединительной ткани. Этот слой срастается с окружающими тканями и вены не спадаются.

Вены мышечного типа - состоят, как и артерии, из 3 оболочек, но границы между ними неотчётливы. В зависимости от расположения в теле (движение крови против силы тяжести или под действием силы тяжести) вены бывают со слабым, средним и сильным развитием мышечных элементов.

К первым относят вены верхней части туловища и пищеварительного тракта. Стенки этих вен тонкие, в средней оболочке мышечная ткань расположена пучками с прослойками рыхлой соединительной ткани.

С сильным развитием мышечной ткани относятся вены конечностей. Гладкие миоциты находятся в подэндотелиальном слое и наружном. А в среднем пучки гладких мышечных клеток циркулярно расположены и их сокращение продвигает кровь к сердцу. Клапаны образуются эндотелиальным и подэндотелиальным слоями в виде складок.

Их основу составляет волокнистая соединительная ткань. Движению крови способствуют действие грудной клетки при вдохе и сокращение скелетной мускулатуры.

Лимфатические сосуды

Лимфатические сосуды - часть лимфатической системы, включающая ещё и лимфатические узлы. В функциональном отношении лимфатические сосуды тесно связаны с кровеносными, в особенности в области расположения микроциркуляторного русла. Здесь происходит образование тканевой жидкости и проникновение её в лимфатическое русло. Через лимфатические сосуды осуществляется миграция лимфоцитов в кровоток. Лимфатическая система проводит лимфу от тканей в венозное русло.

Различают лимфокапилляры и лимфососуды.

Лимфокапилляры начинаются слепо в тканях. Их стенка состоит только из эндотелия. Базальная мембрана отсутствует. Диаметр 20 - 30 мкм. Они выполняют дренажную функцию, высасывая из соединительной ткани тканевую жидкость.

Лимфососуды делятся на интерооганные и экстроорганные. По диаметру они бывают малого, среднего и крупного колибра. В сосудах малого диаметра отсутствует мышечная оболочка. Сосуды среднего и крупного колибра имеют мышечную оболочку и по сроению стенок похожи на вены. В крупных сосудах есть эластические мембраны. Внутренняя оболочка формирует клапаны. Крупные сосуды (грудной и правый лимфатические протоки) впадают в вену.

Васкуляризация сосудов. Все крупные и средние кровеносные сосуды имеют для своего питания собственную систему - 'сосуды сосудов'. Они находятся в наружной оболочке, а в крупных артериях проникают до глубоких слоёв средней оболочки. Внутренняя оболочка получает питательные вещества непосредственно из крови, протекающей в данной артерии. В венах сосуды сосудов снабжают артериальной кровью все три оболочки. В стенках артерий, вен и лимфатических стволов находятся и лимфатические сосуды.

Строение сердца

В стенке сердца различают 3 оболочки: внутреннюю - эндокард, среднюю или мышечную - миокард и наружную - эпикард.

Эндокард выстилает изнутри камеры сердца, сухожильные нити и клапаны. В составе эндокарда различают 3 слоя. Самый внутренний - образован эндотелием, расположенным на базальной мембране, глубже идёт подэндотелиальный слой из рыхлой соединительной ткани.Средний слой эндокарда - мышечно-эластический имеет наибольшую толщину и состоит из плотной соединительной ткани, в которой эластические волокна переплетаются с гладкими миоцитами.

Наружный слой соединительно - тканый лежит на границе с миокардом. Он состоит из рыхлой соединительной ткани, которая переходит в эндомизий миокарда. В этом слое имеются кровеносные сосуды, нервы, жировые клетки. Коллагеновые, эластические и ретикулярные волокна довольно толстые. сердце сосуд артерия вена

Миокард представляет собой сложную многотканевую оболочку. Он образован двумя разновидностями мышечной ткани - рабочей и проводящей.

Основным компонентом миокарда является рабочая мышечная ткань. Она построена из сократительных клеток - кардиомиоцитов, тесно связанных между собой путём состыковки "конец в конец" и анастомозирующих волокон. Кардиомиоциты на продольных срезах имеют вид почти прямоугольной формы (длина от 50 до 100 мкм, ширина 15 - 20 мкм). Ядро расположено в центре. Зоны контактов миоцитов называются вставочными дисками. Одна клетка в другую вдаётся пальцевидными выступами. При электронной микроскопии обнаруживаются различные контакты между кардиомиоцитами, с помощью десмосом, щелевых контактов. Где нет контактов, наблюдается волокнистое плотное вещество из актиновых микрофиламентов.

Предполагается, что через щелевые контакты происходит быстрая волна передачи возбуждения от клетки к клетки.

Миофибриллы располагаются по периферической части цитоплазмы.

Между фибриллами цепочками располагаются митохондрии с большим количеством крист и системы трубочек канальцев саркоплазматической сети. Много митохондрий в околоядерной зоне. Хорошо развита Т-система (трубчатые впячивания плазмолеммы на уровне миофибрилл).

Миоциты желудочков и предсердий имеют некоторые отличия. В миоцитах предсердий меньше митохондрий, миофибрилл, саркоплазматической сети, слабее развита Т-система.

Установлено, что предсердные кардиомиоциты выделяют вещества, участвующие в регуляции кровяного давления и препятствующие образованию тромбов. Прочно соединяясь, кардиомиоцы как бы образуют мышечные "волокна", которые окружены тонковолокнистой соединительной тканью, в которой содержатся многочисленные капилляры (каждый миоцит контактирует с 2 - 3 капиллярами).

В сердце имеется опорный скелет из фиброзных колец на границе между предсердиями и желудочками и в устьях аорты и лёгочной артерии. Фиброзные кольца образованы коллагеновыми пучками плотной соединительной ткани. Эти кольца препятствуют растяжению отверстий и обеспечивают прикрепление свободных концов волокон миокарда.

Проводящая система сердца

Представлена мышечными клетками, формирующими и проводящими импульсы к сократительным клеткам сердца. В состав проводящей системы входят: 1) синусно-предсердный узел (в устье краниальной полой вены); 2) предсердно-желудочковый узел (в межпредсердной перегородке); 3) предсердно-желудочковый ствол (пучок Гисса) под эндокардом межжелудочковой перегородки и в соединительно - тканных прослойках миокарда (волокна Пуркинье).

Миоциты проводящей системы отличаются от сократительных миоцитов более светлой окраской, слабым развитием миофибрилл, большим объёмом саркоплазмы. Кардиомиоциты волокон Пуркинье имеют неправильную овальную форму и больший поперечный диаметр (в 2 - 3 раза). В синусно-предсердном узле клетки мелкие, округлой формы. Это водители ритма, они формируют импульс.

Миофибриллы атипичных миоцитов не имеют параллельной ориентации и им несвойственно поперечная исчерченность.

В саркоплазме мало митохондрий, нет вставочных дисков, отсутствует система Т - трубок, но много гранул гликогена. Преобладает анаэробный гликолиз. В правом предсердии открыта особая популяция клеток - секреторные кардиомиоциты. Вырабатываемый секрет влияет на уровень давления крови и объём циркулирующей жидкости и, тем самым, сердце само создаёт для себя более благоприятные условия для работы.

Эпикард - наружная третья оболочка сердца. Она представляет собой серозную оболочку, состаящую из тонкого слоя соединительной ткани, включающей крупные кровеносные сосуды и жировую ткань. Сверху эпикард покрыт мезотелием.

Перикард или сердечная сумка - складка серозной оболочки (париетальный листок мезодермы), в основе которой располагается волокнистая соединительная ткань в виде плотной пластинки, покрытой с обеих сторон мезотелием.

Сосуды сердца - главным образом венечные, которые берут начало от аорты, сильно разветвляясь во всех оболочках, создают сосуды разного калибра, в плоть до капилляров. Из капилляров кровь переходит в венулы и коронарные вены, впадающие в правое предсердие. Между мелкими ветвями артерий и вен имеются анастомозы. В миокарде большое количество капилляров, они располагаются густой сетью. Оплетают волокна, обеспечивая процессы микроциркуляции.

Нервы сердца группируются из ветвей пограничного симпатического ствола, из нервных волокон блуждающего нерва и спинно - мозговых волокон. Во всех трёх оболочках они образуют нервные сплетения, сопровождаемые интрамулярными ганглиями. В сплетениях наблюдаются как чувствительные, так и двигательные нервные волокна.

Размещено на Allbest.ru