Анатомия и морфология человека. Сердечно-сосудистая система, сосуды, сердце

1.

Санкт-Петербургский государственный
Университет
Биологический факультет
АНАТОМИЯ и МОРФОЛОГИЯ
ЧЕЛОВЕКА
Сердечно-сосудистая система
Сосуды, сердце
Обухов Д.К.
Профессор, д.б.н.
Академик Российской и Европейской академии
Естествознания
Санкт-Петербург

2.

3.

Сердечно-сосудистая система включает сердце,
кровеносные и лимфатические сосуды. Она
обеспечивает распространение по организму
крови и лимфы. К общим функциям всех
элементов сердечно-сосудистой системы можно
отнести:
трофическую функцию - снабжение тканей
питательными веществами;
дыхательную функцию - снабжение тканей
кислородом;
экскреторную функцию - удаление продуктов
обмена из тканей;
регуляторную функцию - перенос гормонов,
выработка биологически активных веществ,
регуляция кровоснабжения, участие в
воспалительных реакциях.
интеграционную – объединение всех тканей и
органов в едином организме

4.

Структурно-функциональная организация сосудистого русла
. Основными характеристиками сосудистой системы являются:
1.
Сила, обеспечивающая движение крови по сосудам, которая равна разности
давления крови в начале и в конце кругов кровообращения (градиент
кровообращения).. Давление крови создается сократительной деятельностью
миокарда. Среднее давление в аорте у взрослого человека равно 200 мм рт.ст., а в
полых венах – около 5 мм рт.ст. В легочной артерии среднее систолическое
давление крови около 20 мм рт.ст. При остановке сердца движение крови по
сосудам прекращается.
2. Сопротивление
в сосудистой системе, препятствующее движению крови.
Различные отделы большого круга кровообращения оказывают разное
сопротивление току крови. Общее сопротивление (принятое за 100%)
складывается из следующих составляющих: сопротивление в аорте и
крупных артериях равно 19%, в мелких артериях и артериолах – 50%, в
капиллярах – 25%, в венулах – 4%, в венах – 3%. С увеличением радиуса и
длины сосуда и при увеличении вязкости крови сопротивление
увеличивается
3. Непрерывность
кровообращения. Важным условием непрерывности
кровообращения является равенство объёмов кровотока – через суммарное
поперечное сечение сосудов на любом участке малого и большого кругов
кровообращения в норме протекает одинаковый объём крови. Объём крови,
протекающий через поперечное сечение сосуда в единицу времени,
называют объёмной скоростью кровотока (мл/мин). Объёмная скорость
кровотока во всех отделах сосудистой системы одинаковая – 4-6 л/мин.
4. Распределение
крови по основным отделам кровеносной системы.
Содержащаяся в сердечно-сосудистой системе кровь распределяется
следующим образом: в сердце – 7% во время диастолы, в большом круге
кровообращения – 84% (из них в аорте и артериях – 14, в капиллярах – 6, в
венах – 64), в малом круге кровообращения – 9%.
5. Линейная
скорость кровотока. Линейная скорость кровотока измеряется тем
расстоянием, которое проходит частица крови за единицу времени. При
одинаковой скорости линейная скорость кровотока в различных отделах
кровеносного русла изменяется в больших пределах: с 20-25 см/с в аорте
она уменьшается до 0,03-0,05 см/с в капиллярах, что важно для
осуществления транспорта веществ в тканях. О линейной скорости
кровотока в целом в сосудистой системе судят по времени полного
кругооборота крови, которое в норме равно 21-23 секунды.

5.

Классификация сосудов
В зависимости от места расположения в сосудистой
системе, особенностей строения и назначения
сосуды подразделяются на семь групп:
1. Сосуды амортизации. К ним относятся сосуды эластического и эластическомышечного типов (аорта, общие сонные артерии, легочная артерия и их крупные ветви).
Эластические элементы их стенок во время систолы желудочков сердца и поступления крови
в них растягиваются, аккумулируя энергию его сокращения, а во время диастолы ее отдают,
обеспечивая непрерывность кровотока. Поэтому давление крови в аорте при расслаблении
сердечной мышцы поддерживается на уровне 80-100 мм рт.ст.
Сосуды эластического и эластическо-мышечного типа
АОРТА
Общие сонные артерии
Легочная артерия
2. Сосуды распределения названы так потому, что осуществляют распределение
крови по всем органам. К ним относятся средние и мелкие артерии мышечного типа. При
повышении метаболического запроса органа в объёме кровотока сосуды распределения
расширяются. Механизм этого следующий. При увеличении линейной скорости кровотока
деформируется апикальная мембрана эндотелиоцитов, что является причиной синтеза оксида
азота этими клетками. Оксид азота снижает тонус мышц сосудов, и они расширяются.
Пропускная способность сосудов распределения регулируется также за счет симпатических
нервных влияний, адресованных мускулатуре этих сосудов. Их усиление ослабляет
кровоснабжение органа, а ослабление симпатических влияний увеличивает приток крови к
органу.
Средние и мелкие артерии
мышечного типа конечностей и туловища
Подключичная арт, плечевая и т.л.
3. Сосуды сопротивления. От них в основном зависит сопротивление току крови
(на 50-60%). Сосудами сопротивления являются самые мелкие артерии мышечного типа и
артериолы. Тонус этих сосудов изменяется в большей степени от нервных и гуморальных
влияний. В различных регионах сосудистой системы тонус сосудов сопротивления меняется
разнонаправлено. Это приводит к перераспределению объёма кровотока между органами. В
пределах органа или его части изменение тонуса этих сосудов является причиной
перераспределением кровотока между участками микроциркуляторной сети.
Мелкие мышечные артерии и артериолы
конечностей и туловища

6.

4. Обменные сосуды обеспечивают транспорт веществ из крови в
интерстиций и обратно. К ним относят, в основном, капилляры. Строение их стенок в
разных органах неодинаковое.
Различного вида капилляры в органах и тканях
5. Шунтирующие сосуды представляют собой атрериоловенулярные и
другие анастомозы, через которые осуществляется частичный сброс крови из
артериальной системы в венозную, минуя обменные сосуды – капилляры. При
высокой линейной скорости кровотока роль шунтов могут выполнять и магистральные
капилляры.
Артерио-венозные, артерио-артериальные и
вено-венозные анастамозы
6. Емкостные сосуды так названы потому, что в них содержится около 50%
общего объёма крови. К ним относятся посткапиллярные венулы, венулы, мелкие
вены, венозные сплетения и синусоиды селезенки. Их емкость меняется в
значительных пределах, что обусловлено двумя факторами – высокой растяжимости
вен и наличием в их стенках гладких мышц.
Посткапиллярные венулы, венулы, мелкие вены
мышечного типа, венозные сплетения, синусы селезенки
и печени
7. Сосуды возврата. Возврат крови осуществляется средними, крупными и
полыми венами, которые собирают кровь из больших регионов сосудистой системы.
Средние вены мышечного типа, система полых вен

7.

Общая характеристика сосудов
В кровеносной системе различают артерии, артериолы,
гемокапилляры, венулы, вены и артериоловенулярные
анастомозы. По артериям кровь течет от сердца к
органам. По венам кровь притекает к сердцу. Взаимосвязь
между артериями и венами осуществляется системой
сосудов микроциркуляторного русла.
Однослойный плоский эпителий, выстилающий изнутри
сердце, кровеносные и лимфатические сосуды, имеет
собственное название - эндотелий. Его клетки эндотелиоциты - имеют полигональную форму, обычно
удлиненную по ходу сосуда, и связаны друг с другом
плотными и щелевыми контактами.
Стенка сосудов состоит из трех оболочек:
Внутренней оболочки - интимы (tunica interna s. intima),
которая образована:
эндотелием (разновидностью плоского однослойного
эпителия);
подэндотелиальным слоем, состоящим из рыхлой
соединительной ткани;
внутренней эластической мембраной, часто
фенестрированной.
Средней оболочки - медии (tunica media), которая
включает слои циркулярно расположенных
гладкомышечных клеток, а также сеть коллагеновых,
ретикулярных и эластических волокон.
Наружной оболочки - адвентиции (tunica externa s.
adventitia), которая образована: наружной эластической
мембраной и рыхлой волокнистой соединительной тканью,
составляющая основу оболочки. В адвентиции имеются
многочисленные нервные волокна и окончания, а также
сосуды, питающие стенку сосуда ( т.н. «сосуды сосудов –
vasa vasorum).

8.

Схема строения оболочки артерии

9.

Строение кровеносных сосудов различных
отделов сердечно-сосудистой системы.
Модификация: Rushmer R.F. Cardiovascular
Dynamics, 1970.

10.

11.

Артерия элластического типа
1
2
Фрагмент эластической оболочки
аорты.
3
Артерия эластического типа (аорта) 1 – внутренняя оболочка, 2- средняя,
3 – наружная (соединительно-тканная) Окраска фуксилином.

12.

13.

Фенестрированный
капилляр

14.

Вены
Сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу
Особенности строения стенки вен:
1. слабое развитие внутренней эластической
мембраны, которая часто распадается на сеть
волокон;
2. слабое развитие циркулярного мышечного слоя;
более частое продольное расположение гладких
миоцитов;
3. меньшая толщина стенки по сравнению со стенкой
соответствующей артерии, более высокое
содержание коллагеновых волокон;
4. неотчетливое разграничение отдельных оболочек;
5. более сильное развитие адвентиции и более
слабое - интимы и средней оболочки (по
сравнению с артериями);
6. В крупных венах мышечного типа в адвентиции
формируется дополнительный продольный слой
гладко-мышечных волокон
7. наличие клапанов.

15.

Классификация вен
По степени развития мышечных элементов в стенках
вен они могут быть разделены на две группы: вены
безмышечного (волокнистого) типа и вены
мышечного типа. Вены мышечного типа в свою
очередь подразделяются на вены со слабым,
средним и сильным развитием мышечных
элементов.

16.

Левая общая сонная артерия
Плече-головной ствол
Левая подключичная артерия
Дуга аорты
Баталов проток
(заросший)
Нисходящая аорта
Восходящая аорта
Левая легочная артерия
Верняя полая вена
Легочный ствол
Ушко правого
предсердия
Ушко левого
предсердия
Левый желудочек
Жировые отложения
в предсердно-желудочковой
борозде
Жировые отложения
в межжелудочковой борозде
Вид сердца спереди

17.

Левая легочная артерия
Дуга аорты
Правая легочная артерия
Левые легочные вены
Верхняя полая
вена
Правые легочные
вены
Нижняя полая
вена
Венечный синус
Межжелудочкрвая борозда
Вид сердца сзади

18.

Правая сонная
артерия
Плечеголовной ствол
Левая сонная
артерия
Дуга аорты
Баталов проток
Легочный ствол
Полулунный 3-х створчатый
клапан
Легочные артерии
Легочные артерии
Верхняя полая
вена
Легочные вены
Овальное окно
Ушко
Полулунный 3-х створчатый
клапан аорты
Сердечный
синус
Предсердная
перегородка
Митральный клапан
Предсердие
Легочный ствол
Хорды
створок
Трехстворчатый
клапан
Сосочковые
мышцы
Волокна Пуркинье
Миокард
Нижняя полая вена
Эндокард
Межжелудочковая
перегородка
Нисходящая (грудная)
аорта

19.

Сердце
В стенке сердца выделяют оболочки:
внутренняя оболочка или эндокард,
средняя оболочка или миокард,
наружная оболочка или перикард.
-висцеральный перикард –эпикард
- париетальный перикард- перикард

20.

Схема ультраструктуры клеток волокон Пуркинье
(по Крстич, 2001, Шубникова и др, 2001)

21.

Проблема регенерации сердечной мышечной ткани
До недавнего времени считалось, что взрослое сердце
не обладает потенциалом к регенерации. Идет только
частичная гиперплазия оставшихся в живых после
повреждения ( инфаркта) кардимиоцитов.
Однако в настоящее время обнаружены эндогенные
мультипотентные стволовые клетки (СКС). Они
могут давать начало клеткам эндокарда, миокарда,
сосудам. Эти клетки имеют ряд маркеров,
характерных для стволовых клеток.

22.

Молодые кардиомиоциты
Образование молодых кардиомиоцитов после инфаркта

23.

Коронарные сосуды сердца

24.

ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА
Начинается проводящая система сердца синусовым узлом
(узел Киса-Флака), который расположен субэпикардиально в
верхней части правого предсердия между устьями полых
вен. Это пучок специфических тканей, длиной 10-20 мм,
шириной 3-5 мм. Узел состоит из двух типов клеток: P-клетки
(генерируют импульсы возбуждения), T-клетки (проводят
импульсы от синусового узла к предсердиям).
Далее следует атриовентрикулярный узел (узел АшоффаТавара), который расположен в нижней части правого
предсердия справа от межпредсердной перегородки, рядом с
устьем коронарного синуса. Его длина 5 мм, толщина 2 мм.
По аналогии с синусовым узлом, атриовентрикулярный узел
также состоит из P-клеток и T-клеток.
Атриовентрикулярный узел переходит в пучок Гиса, который
состоит из пенетрирующего (начального) и ветвящегося
сегментов. Начальная часть пучка Гиса не имеет контактов с
сократительным миокардом и мало чувствительна к
поражению коронарных артерий, но легко вовлекается в
патологические процессы, происходящие в фиброзной ткани,
которая окружает пучок Гисса. Длина пучка Гисса составляет
20 мм.
Пучок Гиса разделяется на 2 ножки (правую и левую). Далее
левая ножка пучка Гиса разделяется еще на две части. В
итоге получается правая ножка и две ветви левой ножки,
которые спускаются вниз по обеим стороная
межжелудочковой перегородки. Правая ножка направляется к
мышце правого желудочка сердца. Что до левой ножки, то
мнения исследователей здесь расходятся. Считается, что
передняя ветвь левой ножки пучка Гиса снабжает волокнами
переднюю и боковую стенки левого желудочка; задняя ветвь заднюю стенку левого желудочка, и нижние отделы боковой
стенки.
Ветви внутрижелудочковой проводящей системы постепенно
разветвляются до более мелких ветвей и постепенно переходят в
волокна Пуркинье, которые связываются непосредственно с
сократительным миокардом желудочков, пронизывая всю мышцу сердца.

25.

26.

27.

ИНФАРКТ МИОКАРДА

28.

29.

30.

31.

. Коронарограмма до стентирования.
Стрелкой указана окклюзия нисходящей
ветви левой коронароной артерии.
Коронарограмма после стентирования.
Окклюзия коронароной артерии
ликвидирована.
Коронарное шунтирование

32.

Магнитно-резонансная томография позволяет оценить успех оперативного вмешательства
на сердце и сосудах (аневризма аорты, левого желудочка, врожденный порок). В некоторых
случаях МРТ сердца требует применения контрастного вещества. Это необходимо для оценки
острых процессов – миокардита и инфаркта, а также при наличии постишемических и
поствоспалительных изменений миокарда. Мрт сердца и коронарных сосудов позволяет
исключить или во время выявить серьезные патологии органов кровообращения.
Преимущества МРТ сердца
В отличие от прочих видов исследований МРТ позволяет оценить массу левого желудочка,
толщину стенок, обнаружить утолщение перикарда. Отсутствие рентгеновского излучения и
аллергических реакций, риск которых существует при КТ (компьютерной томографии) - важные
преимущества для пациентов, страдающих сахарным диабетом и почечной недостаточностью.
МРТ - видны сосуды сердца и грудной клетки.

33.

Аневризма артерии представляет собой мешковидное или веретенообразное выпячивание
стенки артерии. Наиболее частой причиной возникновения аневризмы являются врожденные
нарушения строения стенок сосудов.
Реже аневризма возникает на фоне атеросклероза сосудов головного мозга, гипертонической
болезни или вследствие травмы головы.
Курение, злоупотребление алкоголем, избыточный вес, стрессы могут послужить провоцирующим
фактором к разрыву аневризмы. Встречаются как маленькие аневризмы (милиарные) до 3
миллиметров, которые не требуют хирургии, так и гигантские – более 2,5 см, хирургия которых
сложна.
"Золотым" стандартом диагностики артериальных аневризм сосудов остаётся серийная ангиография,
суть которой заключается в введении контрастного препарата
В последние годы, применяются МРТ и КТ сосудов с возможностью 3D
визуализации аневризмы, что позволяет лучше увидеть саму аневризму, выбрать
вид операции и тщательно спланировать хирургию аневризмы.

34.

Принципы позитронно-эмиссионной томографии
Подобно радиоизотопному исследованию, при ПЭТ сердца томограф измеряет излучение
введенного радиоизотопа и преобразует его в томограммы. При ПЭТ регистрируется
излучение таких биологически важных элементов, как кислород, азот, углерод и фтор,
которые испускают позитроны. Во время испускания позитрона происходит гамма-излучение,
которое улавливается сканером и реконструируется в изображение. Важным преимуществом
ПЭТ является возможность включения источника позитрона в молекулы биологически
активных веществ, таких как окись углерода, нейромедиаторы, гормоны, метаболиты
(особенно глюкоза), что позволяет изучить их захват тканями и распределение в них.

35.

ПЭТ/КТ: Предельно точная диагностика опухоли на благо пациента
Эта инновационная технология включает в себе
комбинацию двух различных методов обследования:
позитронно - эмиссионную томографию (ПЭТ) и
компьютерную томографию (КТ). Оба модуля
медицинской диагностики отлично дополняют друг
друга, и дают возможность до мельчайших деталей
обследовать органы и системы человека, при
проведении только одного обследования. При помощи
ПЭТ удается выявить даже самые мелкие опухолевые
структуры, а КТ определяет их точную локализацию.