Артериальная система

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. Они обладают тонкими, растяжимыми стенками, лишенными мышечных клеток. Диаметр посткапилляров составляет 8-30 мкм. Посткапилляры впадают в 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. 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 артериоло-венулярные, или артерио-венозные анастомозы. Они представляют собой прямые соединения между артериями и венами. Количество артериоло-венулярных анастомозов в расчете на 1 см2 составляет от 15-30 в ушной раковине кролика до 500 в мякоти пальцев.

По классификации В.В.Куприянова, артериоло-венулярные 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 артериоло-венулярных анастомозов гломусного типа. Артериоло-венулярные 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 артериоло-венулярный анастомоз эквивалентен 10 тысячам капилляров.

Артериоло-венулярные 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 артериоло-венулярных 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 многоканальную 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.В.Куприянов, Я.Л.Караганов и В.И.Козлов выделяют в микроциркуляторном русле 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.

Соотношение компонентов микроциркуляторного русла в различных органах имеет свои особенности. Для скелетных мышц и сетчатки глаза характерно пропорциональное развитие артериальных и венозных частей микрососудистого русла. В слизистой оболочке желудка и кишечника, паренхиме легких, сосудистой оболочке глазного яблока капилляры преобладают над другими микроциркуляторными структурами. Минимальное 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.

Возрастные особенности микроциркуляторного русла

Основные направления морфофункциональных преобразований гемомикроциркуляторного русла в постнатальный период онтогенеза заключаются в том, чтобы посредством адекватных структурных изменений отдельных его компонентов наиболее полно и с минимальными затратами обеспечить выполнение органоспецифичных функций каждого органа в целом.

В ранний постнатальный период онтогенеза продолжаются процессы структурной и функциональной дифференцировки звеньев гемомикроциркуляторного русла в соответствии с все возрастающими потребностями растущего организма. Увеличивается диаметр венул, особенно на первом году жизни. Постепенное увеличение диаметра венул сопровождается уменьшением просвета артериальных микрососудов. Это обеспечивает повышение давления в системе микроциркуляции, что необходимо для осуществления обменных процессов. К 11-12 годам в целом завершается формирование дефинитивной конструкции путей микроциркуляции.

С возрастом в стенках венул увеличивается количество перицитов, постепенно утолщается адвентициальная оболочка. В адвентициальной оболочке возрастает численность клеточных элементов и коллагеновых волокон.

Последующие морфофункциональные преобразования сосудов гемомикроциркуляторного русла определяются воздействием на организм внешних и внутренних факторов, которые изменяют условия метаболизма и функционирования органов.

По мере старения организма стенки венулярных сосудов гемомикроциркуляторного русла истончаются, варикозно расширяются. Возрастает извилистость хода венулярных сосудов. Часть посткапиллярных венул запустевает в связи с редукцией отдельных капиллярных сетей. Истонченные сосудистые стенки с последующими варикозными изменениями способствуют развитию венозной атонии на уровне сосудов гемомикроциркуляторного русла. Это рассматривается как адаптационная реакция, направленная на увеличение депонирования крови и уменьшения нагрузки на сердце. Однако длительный венозный застой приводит к нарушению циркуляционных и обменных процессов, что способствует развитию отеков и усугублению явлений тканевой гипоксии.

В процессе старения отмечается редукция части сосудов гемомикроциркуляторного русла, особенно капилляров. Происходят уменьшение диаметра сосудов и их облитерация за счет явлений склероза и гиалиноза. Нарушается сложившаяся ангиоархитектоника капиллярных сетей. Наблюдающиеся морфологические изменения в сосудах гемомикроциркуляторного русла вызывают уменьшение уровня микрогемодинамики и нарушение регуляции объема поступающей крови к тканевым регионам. Утолщение стенки обменных сосудов обусловливает нарушение процессов транссосудистого транспорта веществ. Таким образом, структурные изменения сосудов гемомикроциркуляторного русла приводят к уменьшению васкуляризации тканей и развитию гипоксии, которая еще более усугубляется под воздействием патологических процессов, протекающих у лиц в пожилом и старческом возрасте.