血管概述
血管是指血液流过的一系列管道,几乎遍布全身,人体仅角膜、毛发、指甲、牙齿及上皮等处没有血管分布。据估算,血管总长在10万千米以上,负责将心脏搏出的血液输送到全身的各个组织器官,以提供机体活动所需的各种营养物质,同时将代谢终产物或废物运回心脏,通过肺、肾等器官排出体外。近年来一些研究发现,血管除了具有传统的运输功能外,还是一个内分泌器官,可分泌多种生物活性分子,参与调节血管和其他组织器官的生理活动,维持血液的流动性及血液细胞的功能,维持机体内稳态。
一、血管的发生及解剖结构
血管系统的形成是生物长期进化的结果。在无脊椎动物中,绝大多数节肢动物,多数软体动物等具有开放式循环系统。从纽形动物开始出现了闭关式循环系统,将血液与细胞外液分开了。血管系统逐渐形成了微循环,血流经微循环、静脉回心。由于心血管系统形成了完整的闭环管道,而且血管壁弹性大,能支持较高的血压,因此血压较高,血液重新分配的调节和血流的速度也快。
1. 血管的发生
(1)原始血管系统的发生
人胚胎第15-16天,卵黄囊壁胚外中胚层内的间充质细胞增殖形成细胞团,成为血岛。血岛中含有成血-血管细胞,其中位于中央的细胞分化成原始血细胞,即造血干细胞。而周边的成血-血管细胞变扁,分化为成血管细胞,亦即最初的内皮细胞。由内皮细胞围成的管道即为原始血管。内皮细胞不断以出芽的方式向外延伸,与相邻的内皮管道相互连通。同时,体蒂和绒毛膜的中胚层内也以同样的方式形成内皮管道,并不断延伸、彼此连通,逐渐形成一个丛状分布的胚外内皮管网。在胚胎第18-20天,胚体内部的间充质细胞也形成血岛,随后出现裂隙,裂隙周边的细胞变扁,围成内皮管,它们同样以出芽的方式与邻近的内皮管融合连通,形成胚体内的内皮管网。胚胎第3周末,胚体内和胚体外的内皮管网经过体蒂相互连通,在胚体内外的间充质中形成一个弥散的内皮管网,造血干细胞进入胚体内,胚胎的早期血液循环即告建立。此外,在内皮管网形成的同时,邻近的间充质细胞在血小板源生长因子的作用下,包绕在内皮管周围,逐渐分化形成血管壁的肌肉和纤维层。
(2)原始血管系统的建立
首先,从生心区长出心管,开始为左右一对,胚胎发育至第4周时,左右心管合并为一条。
其次,原始动静脉系统以及内皮管网形成了三套循环,分别为胚体循环、卵黄循环和脐循环。脐循环在出生时即终止,而胚体循环将存在终生。
(3)此后,主要的动静脉会逐渐发生异变
2. 血管的解剖结构
除了最小的毛细血管外,其他各种类型的血管都由三层被膜构成。它们围成传输血液的管腔,即血管腔。
(1)血管内膜
血管内膜是指最内侧的,与血液直接接触的血管膜,包含由单层扁平上皮细胞组成的血管内皮。
(2)血管中膜
血管中膜由规则环绕的平滑肌细胞和弹性蛋白层构成,是动脉壁中最厚的一层。平滑肌细胞的活动受交感神经纤维以及一系列化学物质调控,根据机体需要调节血管的收缩或舒张。血管直径的微小改变会对血流和血压产生巨大的影响,因此血管中膜的活动在循环动力学中起关键作用。
(3)血管外膜
血管外膜位于血管壁的最外层,主要由疏松的胶原纤维编织而成,可以保护血管并将其固定于外周结构。在较大的血管中,外膜还具有细小的滋养血管系统,为血管壁较外层的部分提供营养,而血管的内侧或管腔部分直接从管腔的血液中汲取营养。
二、血管的分类、结构特点及功能
血管是输送血液的管道,按照构造、功能的不同,分为动脉、静脉和毛细血管三种。动脉起自心脏,随着前行不断分支,口径渐渐变细,管壁也越来越薄,最后形成大量的毛细血管,分布到全身各组织和细胞间。然后毛细血管再汇合,逐级形成静脉,最后返回心脏。换一个角度来说,血液经由动脉输出心脏,在毛细血管处与组织进行物质交换,然后再由静脉输送回心脏。这样,动脉与静脉经由心脏连通,全身血管构成了封闭式的管道,血液就在这个封闭的管道中不断流动。人体内血管常呈对称性分布,大的血管走向多与身体长轴平行,且动静脉相伴而行,与神经纤维一起被结缔组织膜包裹成血管神经束。
1. 动脉
动脉是运送血液离开心脏的血管,管壁较厚,能承受较大的压力。根据解剖结构和功能的不同,动脉又分为弹性动脉、肌性动脉、小动脉和微动脉四类。
2. 静脉
与动脉相反,静脉是引导、输送血液返回心脏的管道。静脉的管壁较薄,弹性小,管腔大,血流速度较慢。根据管腔的大小,可将静脉分为微静脉,小静脉,中静脉和大静脉。
3. 毛细血管
毛细血管管径微小,连于动静脉之间,互相连接成网状。其管壁主要是由一层内皮细胞构成,在内皮外面有一薄层结缔组织。毛细血管通透性大,红细胞只能单行通过,管内血流速度较慢,这些特点有利于血液与组织之间充分进行物质交换。它们可根据需要分布在不同的组织器官,行使物质交换功能。
(摘自《血管生物学》第2版)