Сердечно-сосудистая система. Общая морфофункциональная характеристика.

Классификация сосудов. Развитие.

Общий план строения сердечно-сосудистой системы. Сердце благодаря развитой мускулатуре и наличию особых клеток - водителей ритма - обеспечивает ритмическое поступление крови в сосудистую систему. Крупные артерии (аорта, легочная артерия) способствуют непрерывности кровотока: они растягиваются в систолу и вследствие наличия мощного эластического каркаса в их стенке возвращаются к прежним размерам, выбрасывая кровь в дистальные участки сосудистого русла в диастолу. Артерии приносят кровь к различным органам, регулируя кровоток благодаря значительному развитию мышечных элементов в их стенке. Из-за высокого давления крови в артериях их стенка имеет большую толщину и содержит хорошо развитые эластические элементы. Артериолы способствуют резкому снижению давления (от высокого в артериях до низкого в капиллярах) вследствие их многочисленности, узкого просвета и наличия мышечных клеток в стенке. Капилляры являются звеном, в котором осуществляется двусторонний обмен веществ между кровью и тканями, что достигается благодаря их огромной общей поверхности и тонкой стенке. Венулы собирают из капилляров кровь, которая движется под низким давлением. Их стенки тонкие, что также способствует обмену веществ и облегчает миграцию клеток из крови. Вены обеспечивают возврат крови, медленно транспортируемой под низким давлением, к сердцу. Они характеризуются широкими просветами, тонкой стенкой со слабым развитием эластических и мышечных элементов (за исключением вен, несущих кровь против силы тяжести). Лимфатические сосуды обеспечивают всасывание лимфы, образующейся в тканях из интерстициальной жидкости, и ее транспорт через цепочку лимфатических узлов и грудной лимфатический проток в кровь.

Функции сердечно-сосудистой системы: (1) трофическая - снабжение тканей питательными веществами; (2) дыхательная - снабжение тканей кислородом; (3) экскреторная - удаление продуктов обмена из тканей; (4) интегративная - объединение всех тканей и органов; (5) регуляторная - регуляция функций органов посредством: а) изменения кровоснабжения, б) переноса гормонов, цитокинов, факторов роста и выработки биологически активных веществ; (6) защитная - участие в воспалительных и иммунных реакциях, перенос клеток и веществ, обеспечивающих защиту организма.

Кровеносные сосуды

Общие закономерности структурной организации кровеносных сосудов. Кровеносный сосуд представляет собой трубку, стенка которой наиболее часто состоит из трех оболочек: 1) внутренней (интимы), (2) средней (медии) и (3) наружной (адвентиции).

1. Внутренняя оболочка (интима) образована (1) эндотелием, (2) субэндотелиальным слоем, состоящим из соединительной ткани и содержащим эластические волокна, и (3) внутренней эластической мембраной, которая может редуцироваться до отдельных волокон.

2. Средняя оболочка (медия) включает слои расположенных циркулярно (точнее, в виде спирали) гладких мышечньх клеток и сеть коллагеновых, ретикулярных и эластических волокон, основное вещество; она содержит отдельные фибробластоподобные клетки. Ее наружным слоем является наружная эластическая мембрана (может отсутствовать).

3. Наружная оболочка (адвентиция) образована рыхлой волокнистой тканью, содержащей нервы и сосуды сосудов, питающие собственную стенку сосудов.

Особенности строения отдельных элементов сердечно-сосудистой системы определяются условиями гемодинамики.

Эндотелий выстилает сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Это - однослойный плоский эпителий, клетки которого имеют полигональную форму, обычно удлиненную по ходу сосуда (рис. 147), и связаны друг с другом плотными и щелевыми соединениями. Ядра эндотелиоцитов имеют уплощенную форму, а их цитоплазма резко истончена (рис. 148-149) и содержит большую популяцию транспортных пузырьков. Органеллы немногочисленны, локализуются преимущественно вокруг ядра (эндоплазма); в периферических участках цитоплазмы (эктоплазма) их содержание незначительно (явление диплазматической дифференцировки). В физиологических условиях эндотелий обновляется очень медленно (исключение составляет эндотелий сосудов циклически изменяющихся органов женской половой системы - матки и яичника), однако его рост резко усиливается при повреждении.

Функции эндотелия многообразны: (1) транспорт ная - осуществляет двусторонний обмен веществ между кровью и тканями; (2) гемостатическая - играет ключевую роль в регуляции свертывании крови, выделяя факторы, усиливающие свертывания крови (прокоагулянты) и угнетающие его (антикоагулянты); (3) вазомоторная - участвует в регуляции сосудистого тонуса, выделяя сосудосуживающие и сосудорасширяющие вещества; (4) рецепторная - экспрессирует ряд молекул, обусловливающих адгезию лейкоцитов и других клеток, сам обладает рецепторами различных цитокинов и адгезивных белков. Благодаря экспрессии адгезивных молекул обеспечивается трансэндотелиальная миграция различных лейкоцитов и некоторых других клеток; (5) секреторная и регуляторная - вырабатывает митогены, ингибиторы и факторы роста, цитокины, регулирующие деятельность различных клеток; (6) сосудообразовательная - обеспечивает новообразование капилляров из уже имеющихся (ангиогенез) или из эндотелиальных клеток-предшественников в участках, ранее не содержавших сосуды (васкулогенез), - как в эмбриональном развитии, так и при регенерации. В последние годы в крови обнаружены циркулирующие эндотелиальные клетки-предшественники костномозгового происхождения, которые привлекаются в участки повреждения эндотелия и ишемии тканей, способствуя регенерации эндотелия и образованию новых сосудов.