Микроциркуляторное русло

Пройдя по разветвлениям артериальной системы, кровь достигает микроциркуляторного кровеносного русла. 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 анастомозами. 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. Артериолы и прекапилляры благодаря своей сократительной активности обеспечивают распределение крови между отдельными участками капиллярного русла.

Кровеносные капилляры представляют собой основное структурное звено микроциркуляторной системы. 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 виде шпилек 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, гладких мышцах 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 электронно-микроскопическом 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. 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.