Сердце и кровеносные сосуды высших позвоночных животных и человека 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. Кровеносная система разделена на два круга кровообращения: большой и малый. Большой, или телесный, круг кровообращения обеспечивает все органы и ткани кровью с содержащимися в ней питательными веществами. Малый, или легочный, круг кровообращения предназначен для обогащения крови кислородом (рис. 83).
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 представлены артериями, сосудами микроциркуляторного русла (артериолы, капилляры, венулы) и венами.
Артерии – это сосуды, по которым кровь течет от сердца к органам и тканям. По мере удаления от сердца диаметр артерий постепенно уменьшается, вплоть до мельчайших артериол, которые в толще органов переходят в сеть капилляров. Артериолы, кровеносные капилляры и образующиеся из капилляров венулы составляют микроциркуляторное русло, где происходят обменные процессы между кровью и тканями (рис. 84).
Рис. 84. Схема строения микроциркуляторного русла: 1 – капиллярная сеть (капилляры), 2 – посткапилляр (посткапиллярная венула), 3 – артериоло-венулярный анастомоз, 4 – венула, 5 – артериола, 6 – прекапилляр (прекапиллярная артериола). Красные стрелки – поступление в ткани питательных веществ, синие – выведение из тканей продуктов обмена
Капилляры – наиболее многочисленные и самые тонкие сосуды. Их диаметр колеблется от 3 до 11 мкм. В организме человека насчитывается около 40 млрд капилляров. Общая длина всех капилляров составляет примерно 100000 км. Капилляры переходят в мелкие вены. Вены – это сосуды, по которым кровь течет к сердцу. Общее количество вен больше, чем артерий, а общая величина венозного русла превосходит объем артериального.
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.
Строение стенок кровеносных сосудов. Стенки всех артерий, так же как и вен, состоят из трех оболочек: внутренней, средней и наружной (рис. 85).
Рис. 85. Схема строения стенок артерии (А) и вены (Б): I – внутренняя оболочка и в ней: 1 – эндотелий, 2 – базальная мембрана, 3 – подэндотелиальный слой, 4 – внутренняя эластическая мембрана; II – средняя оболочка и в ней: 5 – гладкие мышечные клетки, 6 – эластические волокна, 7 – коллагеновые волокна; III – наружная оболочка и в ней: 8 – наружная эластическая мембрана, 9 – волокнистая соединительная ткань, 10 – кровеносные сосуды
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.
Стенки капилляров состоят из эндотелиальных клеток, расположенных на базальной мембране. Часто эндотелиальные клетки имеют мельчайшие поры, а базальная мембрана – прерывистое строение, что создает возможности для большой проницаемости стенок этих кровеносных сосудов. Пронизывая все органы и ткани организма (за исключением эпителиального покрова кожи и слизистых оболочек, ногтей, волос, роговицы глаза и суставных хрящей), располагаясь рядом с клетками, кровеносные капилляры осуществляют обменные процессы между кровью и тканями. В легких капилляры обеспечивают газообмен между кровью и воздухом. Обычно у человека в состоянии покоя наполнены кровью всего 20 – 30% капилляров. Остальные включаются в кровоток во время усиленной работы органа. Регулируют поступление крови в капилляры мышечные клетки, расположенные в местах перехода артериол в капилляры.
Таким образом, в кровеносной системе можно выделить артериальное звено, осуществляющее транспорт крови от сердца и постоянство давления крови в сосудах; микро-циркуляторное русло (артериолы, капилляры, венулы), обеспечивающее непосредственный обмен между кровью и тканями; венозное русло, обеспечивающее возврат крови к сердцу. Кровеносные капилляры, соединяя артериальное звено кровеносной системы с венозным, создают замкнутую систему.
Движение крови в организме человека происходит по двум замкнутым системам сосудов – малому и большому кругам кровообращения.
Малый круг кровообращения. Путь крови от правого желудочка через артерии, капилляры и вены легких до левого предсердия называют малым или легочным кругом кровообращения. Этот путь служит для обогащения крови кислородом. Из правого желудочка венозная кровь направляется в крупный сосуд – легочный ствол, разделяющийся на правую и левую легочные артерии. В легких ветви легочной артерии ветвятся и переходят в капилляры, которые оплетают легочные пузырьки – альвеолы. Через стенки альвеол происходит газообмен: из альвеол в кровь переходит кислород, а в обратном направлении – из крови в альвеолы – углекислый газ. Венозная кровь, проходя через капилляры легких, насыщается кислородом и становится артериальной. Обогащенная кислородом кровь (артериальная кровь) поступает из капилляров в венозные сосуды, которые, соединяясь, образуют в каждом легком две легочные вены, впадающие в левое предсердие.
