МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИ

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ
УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА ГИСТОЛОГИИ И МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ
Предмет: гистология
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Текст лекции
Ташкент – 2012
 Лекция: «Сердечно-сосудистая система» – 2 часа
Цель: создать целостное представление о строении и функционировании
всей сердечно-сосудистой системы на основе формирования знаний об
отдельных ее органах.
Базовый уровень знаний.
1. Анатомия и физиология сердца.
2. Общее представление об артериальной и венозной системе, малом и
большом круге кровообращения.
3. Роль и значение капилляров, сосудов различного калибра.
Формирование знаний и навыков.
После ознакомления с текстом лекций студент должен знать:
 общий план строения стенки органа
 специфические особенности строения каждого органа в соответствии
с выполняемой функцией
 роль и значение каждого органа в жизнедеятельности организма
 значение знаний о структурно-функциональных особенностях
органов сердечно-сосудистой системы для практической медицины и
смежных дисциплин.
Сердечно-сосудистая система.
Сердечно-сосудистая система – совокупность органов (сердце,
кровеносные и лимфатические сосуды), осуществляющих с кровью
транспорт питательных веществ, газов, биологически активных веществ,
продуктов метаболизма, и благодаря этому – структурно-функциональную
связь различных уровней организации организма, адаптируясь,
оптимизирует деятельность органов и систем.
Кровеносные сосуды.
Кровеносные сосуды – система замкнутых трубок различного диаметра,
осуществляющих транспортную функцию, регулирующих кровоснабжение
и обмен веществ, иммунный статус организма.
Развитие. Первые сосуды развиваются из мезенхимы стенки желтого
мешка или хориона (вне зародыша). В теле зародыша первые сосуды и
форменные элементы также возникают из мезенхимы. В начале они имеют
вид трубочек и щелевидных пространств.
Классификация. Различают артерии, артериолы, капилляры венулы,
вены и артериоло-венулярные анастомозы. Взаимосвязь между артериями
и венами, клетками и межклеточным веществом тканей различных органов
осуществляет система сосудов микроциркуляторного русла.
Сердце, артерии и вены имеют три оболочки:
Внутреннюю (tunica intima), среднюю (tunica media) и наружную (tunica
adventitia). Лишь капилляры имеют 2 оболочки: отсутствует средняя.
Структурно-функциональные особенности каждой из них определяются
кровяным давлением, органом, метаболическим и особенностями.
Артерии.
Классификация. По особенностям строения они бывают:
 Эластического
 Мышечного
 Мышечно-эластического типов.
Классификация основана на соотношении количества мышечных
клеток и эластических волокон в средней оболочке артерий.
1. Артерии эластического типа – грудная и брюшная аорта, легочная
артерия. В них у человека артериальное давление около 100 мм рт ст.,
скорость кровотока 0.5-1.3 м/с. Эластические элементы в стенке этих
артерий позволяет значительно растягиваться при систоле сердца и
“гасить ” пульсовую волну в последующем .
1..Внутренняя оболочка аорты состоит из а) эндотелия (endothelium); б)
подэндотелиального слоя (stratum subendothelium) и в) сплетения
эластических волокон (plexus fibroelasticus). Эндотелиоциты – плоские
клетки длиной 500 и шириной до 150 мкм, чаще одноядерные, реже
многоядерные. В цитоплазме много митохондрий и микрофиламентов,
мало профилей эндоплазматического ретикулума.
Субэндотелиальный слой – состоит из рыхлой волокнистой
неоформленной соединительной ткани, богатой клетками звездчатой
формы; встречаются продольно расположенные отдельные гладкие
миоциты. На границе со средней оболочкой располагается густое
сплетение тонких эластических волокон.
2. Средняя оболочка образована 50-70 эластическими окончатыми
мембранами и спирально расположенными гладкими миоцитами.
Гладкие миоциты, окончатые эластические мембраны взаимосвязаны и
делают аорту высокоэластичной, смягчающей толчки крови.
3. Наружная оболочка состоит из рыхлой волокнистой неоформленной
соединительной ткани, содержащей пучки продольно расположенных
эластических и коллагеновых волокон, сосуды, питающие стенки
сосудов, нервные стволики.
2. Артерии мышечного типа.
К артериям мышечного типа относятся в основном сосуды среднего и
мелкого калибра (плечевая, лучевая, бедренная и т.д.). Их стенка также
имеет 3 оболочки: 1) внутреннюю, 2) среднюю, 3) наружную.
1. Внутренняя оболочка состоит из: а) уплощенного эндотелия с
базальной мембраной, б) подэндотелиального слоя, в) внутренней
эластической мембраны.
Подэндотелиальный слой
образован продольными пучками
эластических
и
коллагеновых
волокон,
камбиальными
соединительнотканными клетками. Внутренняя эластическая мембрана –
сплошная эластическая пластинка, отделяющая внутреннюю и среднюю
оболочки.
2. Средняя оболочка содержит спирально расположенные гладкие
мышечные клетки, заключенные в каркас из коллагеновых и эластических
волокон (они называются окончатыми мембранами). В результате стенка
сосуда становится упруго-эластической, обеспечивает непрерывный ток
крови.
На границе с наружной оболочкой располагается сплошная
пластинка – наружная эластическая мембрана из продольных пучков
толстых эластических волокон.
3.Наружная оболочка – состоит из рыхлой волокнистой
соединительной ткани.
3. Артерии мышечно-эластического типа.
По строению и функции они занимают промежуточное положение
между сосудами эластического и мышечного типов. Поэтому мы
перечислим лишь структуры, входящие в каждую из трех оболочек.
1.Внутренняя
оболочка
состоит
из:
а)
эндотелия,
б)
подэндотелиального слоя в) внутренней эластической мембраны.
2.Средняя оболочка состоит из примерно равного количества
спирально расположенных гладких мышечных клеток и каркаса
из эластических волокон, окончатых эластических мембран.
3.Наружная
оболочка
образована
рыхлой
волокнистой
соединительной тканью, где выявляются сосуды сосудов,
нервные волокна, продольные и косые пучки эластических и
коллагеновых волокон.
Микроциркуляторное русло.
Микроциркуляторное
русло
–
это
сложный
структурнофункциональный комплекс анастомозирующих между собой сосудов,
включающий артериолы, гемокапилляры, венулы, артериоло-венулярные
анастомозы, лимфатические капилляры, рыхлую соединительную ткань;
обеспечивает регуляцию кровообращения, транскапиллярный обмен и
дренажно-депонирующую функцию, регулирует местный гомеостаз и
оптимальную деятельность структурно-функциональной единицы органа.
Артериолы – это наиболее мелкие (Д-50-100 мкм) сосуды
мышечного типа, связывают артерии и капилляры. Как и в артериях имеют
три оболочки: 1) внутреннюю 2) среднюю 3) наружную.
1. Внутренняя оболочка состоит из а) эндотелиальных клеток с
базальной мембраной б) подэндотелиального слоя в) тонкой внутренней
эластической мембраны.
2. Средняя оболочка образована первым-вторым слоями гладких
мышечных клеток, расположенных спирально. По мере приближения к
капиллярам гладкие мышечные клетки располагаются по одиночке.
3. Наружная оболочка состоит из рыхлой волокнистой соединительной
ткани.
Капилляры – наиболее многочисленные и самые тонкие сосуды. Их
диаметр колеблется от 4.5 до 20-30 мкм.
В стенке капилляров различают а) внутреннюю эндотелиальную и б)
наружную – базальная мембрана эндотелия с заключенным в ней
перицитом. Адвентициальная наружная оболочка очень тонкая и без
границ переходит в рыхлую соединительную ткань интерстиции.
В зависимости от ультраструктуры эндотелиоцитов и базальной
мембраны различают три типа капилляров:
I. Соматический: в них уплощенные эндотелиальные клетки, образуя
связи между собой по типу замка, плотного контакта, герметизируют
просвет сосуда. Базальная мембрана сплошная, но полупроницаема,
толщиной 30-35 нм, тонкофибриллярная.
Первый тип капилляров встречается в скелетных и сердечных
мышцах, легких, ЦНС и других органах.
II. Фенестрированный: между эндотелиальными клетками, а также в
них самих имеются фенестры; базальная мембрана сплошная. Такие
капилляры встречаются в кишечнике, почках, эндокринных органах.
III. Перфорированный: щели (поры) имеются как между
эндотелиоцитами, так и в базальной мембране. Такие капилляры
встречаются в селезенке, красном костном мозге, лимфатическом
узле, а также печени.
Венулы.
Различают три типа венул: 1) посткапиллярные 2) собирательные 3)
мышечные.
1) посткапиллярные имеют диаметр 8-30 мкм, по своему строению
напоминают капилляры.
2) собирательные венулы (диаметр 30-50 мкм) имеют три оболочки
(внутреннюю, среднюю, наружную). Внутренняя оболочка состоит из
эндотелия и базальной мембраны, в составе которой перициты образуют
сплошной слой. Средняя оболочка имеет единичные гладкомышечные
клетки. Наружная оболочка образована тонкой прослойкой рыхлой
волокнистой соединительной ткани.
3) мышечные венулы отличаются более крупным диаметром, также имеют
три слоя. В средней оболочке гладкие мышечные клетки образуют один два сплошных слоя.
Артериоловенулярные анастомозы (АВА).
Это соединение сосудов, по которым артериальная кровь из артериол
сбрасывается в венулы. Диаметр АВА колеблется от 30 до 500 мкм, длина
до 4 мм. Различают две группы АВА: 1) истинные, по которым
сбрасывается чисто артериальная кровь; 2) атипичные (полушунты), по
которым течет смешанная кровь .
Первая группа АВА подразделяется на две подгруппы:
а) простые, б) снабженные специальными сократительными
структурами.
В простых истинных АВА артериола переходит в венулу, теряя в
средней оболочке гладкомышечные клетки.
Во второй подгруппе АВА имеют специальные сократительные
устройства в виде валиков или подушек в подэндотелиальном слое. Они
образованы гладкомышечными клетками.
К ним также относятся АВА эпителиоидного типа (простые и
сплошные). Простые АВА эпителиоидного типа характеризуются
наличием в средней оболочке внутреннего продольного и наружного
циркулярного слоев гладких мышц.
Сплошные АВА эпителиоидного типа характеризуются делением
приносящей артериолы на 2-4 ветви, которые по отдельности открываются
в венозный отдел.
Второй тип АВА представляет собой атипичные (полушунты)
соединения артериол и венул, по которым кровь течет через короткий, но
широкий (до 30 мкм) капилляр.
Вены:
Классификация
1. Безмышечного (волокнистого) типа.
2. Мышечного типа, подразделяются на 3 вида
а) со слабым;
б) со средним; в)
с
сильным
развитием
мышечных элементов.
К венам I типа относят вены твердой и мягкой оболочек,
сетчатки глаза, костей, селезенки и плаценты. Стенка этих вен состоит из 2
слоев:
1) эндотелия, расположенного на базальной мембране;
2) тонкого слоя рыхлой волокнистой соединительной ткани, без границ
переходящего в окружающую соединительную ткань.
Вены мышечного типа.
Как и в артериях, в стенке вен мышечного типа различают 3 оболочки.
По наличию в них гладких мышечных клеток, их количеству и
расположению различают вены: 1 - со слабым, 2 - средним, 3 - сильным
развитием мышечных элементов.
1. Вены со слабым развитием мышц, как правило, мелкого и
среднего калибра (до 1-2 мм), сопровождающие артерии мышечного типа в
верхней части туловища, шеи и лица, верхних конечностей. К ним
относятся также такие крупные вены как верхняя полая вена. В этих венах
во внутренней оболочке различают а)эндотелий, расположенный на
базальной мембране; б) тонкий подэндотелиальный слой; в средней
оболочке содержится небольшое количество циркулярно расположенных
гладкомышечных клеток,
наружная оболочка состоит из рыхлой
волокнистой ткани.
2. Вены со средним развитием гладких мышц (плечевая вена)
характеризуются циркулярным расположением гладких мышц в средней
оболочке; наружная оболочка толще средней и состоит из рыхлой
волокнистой соединительной ткани и продольных пучков гладких мышц.
3. Вены с сильным развитием мышечных элементов (крупные вены
нижних конечностей - бедренная вена; нижней части туловища - нижняя
полая вена) характеризуются развитием пучков гладких мышц во всех трех
оболочках. Во внутренней и наружной оболочках они имеют продольное,
в средней – циркулярное направление .
В этих венах внутренняя оболочка выпячивается в просвет и в
результате из ее дубликатуры возникают клапаны, обеспечивающие ток
венозной крови из нижних конечностей к сердцу.
Лимфатические сосуды.
В функциональном отношении лимфатические сосуды тесно связаны с
кровеносными,
особенно
в
области
расположения
сосудов
микроциркуляторного русла.
Классификация:
Различают: 1 – лимфатические капилляры, 2 – интра- и экстраорганные
лимфатические сосуды, 3 – грудной лимфатический проток, впадающий в
крупные вены шеи.
1- Лимфатические капилляры;
Начальные отделы лимфатической системы – в них из
межклеточного пространства поступает тканевая жидкость, содержащая
продукты обмена веществ, фрагменты погибших клеток, инородные
частицы,
микроорганизмы,
клетки
злокачественных
опухолей,
хиломикроны жира. Их диаметр в несколько раз крупнее кровеносных
капилляров; стенка состоит из крупных эндотелиальных клеток, базальная
мембрана и перициты не выявляются. Щелевидные промежутки между
эндотелиоцитами постоянно изменяются, обеспечивая оптимальный
дренаж межклеточного пространства, гемолимфатическое равновесие.
2. Отводящие лимфатические сосуды.
В зависимости от диаметра подразделяются на мелкие, средние и
крупные. Мелкие, с диаметром до 30-40 мкм, являются главным образом
внутриорганными и состоят из эндотелия и соединительнотканной
оболочки. Средние и крупные лимфатические сосуды (диаметр 0,2 мм)
имеют отчетливо различимые 1-внутреннюю, 2- среднюю, 3- наружную
оболочки.
1. Внутренняя оболочка состоит из а)эндотелия, б)подэнтотелия, где
находятся пучки продольно и косо направленных коллагеновых и
эластических волокон. Дупликатура внутренней оболочки образует
клапаны. Сегмент лимфатического сосуда между 2 клапанами называется
лимфангион. В толще соединительной пластинки клапана могут быть
пучки гладких мышц.
2. Средняя оболочка слабо развита в сосудах верхней половины
туловища; выражена отчетливо – в сосудах нижней конечности. В ней
располагаются циркулярные и косые пучки гладких мышц.
3. Наружная оболочка состоит из рыхлой волокнистой
соединительной ткани.
3. Крупный лимфатический сосуд.
Грудной лимфатический проток имеет отчетливо выраженные 3
оболочки.
I Внутренняя оболочка образована а) эндотелием, б) подэндотелием,
в)внутренней эластической мембраной. Дупликатура внутренней оболочки
образует клапаны.
II Средняя оболочка имеет циркулярные и косые пучки гладких
мышц, окруженных эластическими волокнами.
III Наружная оболочка в 3-4 раза толще других оболочек, содержит
мощные продольные пучки гладких мышц.
СЕРДЦЕ.
Полый мышечный орган, обеспечивает непрерывную циркуляцию
крови по большому и малому кругу кровообращения. Оно имеет 3
оболочки:
1- внутреннюю – эндокард;
2- среднюю – миокард;
3- наружную – эпикард
1. Эндокард – относительно тонкий слой выстилает все камеры, а
также сосочковые мышцы, сухожильные нити, клапаны. Эндокард состоит
из 4-х слоев: 1) эндотелия, непосредственно взаимодействующего с
циркулирующей кровью; эндотелиоциты крупные, полигональной формы,
расположены на базальной мембране; 2)подэндотелиального слоя,
состоящего из малодифференцированных соединительнотканных клеток,
гладких мышц и пучков эластических волокон; 3) мышечно эластического слоя, который развит различно в предсердии и желудочках
сердца и состоит из сложного переплетения гладких мышц и эластических
волокон; 4) соединительно – тканный слой – на границе с миокардом,
образован пучками эластических, коллагеновых и ретикулярных волокон,
содержит многочисленные сосуды.
Клапаны сердца – производное эндокарда. Это тонкая пластинка
плотной волокнистой соединительной ткани, которая выстлана
эндотелием.
2. Миокард - наиболее хорошо развитый слой сердца, образован
типичными (в основном) и атипичными поперечно – полосатыми
мышечными волокнами. Типичные кардиомиоциты – обеспечивают
ритмичное сокращение, атипичные – регулярное автоматическое
возникновение и проведение возбуждений. Типичные мышечные волокна
образованы сократительными кардиомиоцитами. Они цилиндрической
формы (d =17-20 мкм) длиной до 100 мкм, на своих концах они образуют
2-3 отростка, анастомозирующих по своему ходу
с соседними
кардиомиоцитами.
В результате все кардиомиоциты под влиянием возбуждения
сокращаются одновременно в области предсердия или желудочков в
считанные доли секунды. Изолированные сокращения кардиомиоцитов в
норме не наблюдаются. В зоне взаимодействия сарколеммы соседних
кардиомиоцитов образуются характерные вставочные пластинки . Они
располагаются поперек длинника мышечного волокна. Ультраструктурно
вставочные пластинки имеют зигзагообразный (напоминает лестницу) вид,
где сарколемма между собой образует контакты, состоящие из нексусов,
интердигитаций и десмосом. К области вставочных дисков подходят и
вплетаются в них миофибриллы и мембраны эндоплазматического
ретикулума.
Поверхность кардиомиоцитов покрыта базальной мембраной, в
которую снаружи вплетаются коллагеновые и ретикулярные волокна. Ядро
кардиомиоцита (чаше одно, реже два) располагается в центральной части
клетки. У полюсов ядра имеются немногочисленные органеллы, кроме
агранулярной эндоплазматической сети и митохондрий.
Миофибриллы,
обеспечивающие
сокращение,
располагаются
упорядоченно, по строению аналогичны симпласту скелетного мышечного
волокна. Митохондрии с плотно упакованными кристами находятся между
пучками миофибрилл .
Плазмолемма на уровне Z-линии перпендикулярно длине
кардиомиоцита образует инвагинацию, которая называется Т- трубочка.
Мембраны
Т-трубочек
контактируют
с
мембранами
гладкой
эндоплазматической сети и регулируют количество ионов кальция в
цитоплазме. Между миофибриллами много миоглобина, а гликогена и
липидов – умеренное количество.
В отличие от описываемых сократительных кардиомиоцитов в
предсердии располагаются миоциты, имеющие меньшие размеры,
отростчатую форму.
В них меньше миофибрилл, митохондрий. В них относительно
хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи,
высока активность ферментов, метаболизирующих гликоген. Кроме того в
цитоплазме этих миоцитов выявляются специфические предсердные
секреторные гранулы, содержащие натрийуретический гормон атриопептин, который воздействует на собирательные трубки почки,
клетки клубочковой зоны надпочечника.
Проводящая система сердца.
В ее состав входят:
1. Синусно – предсердный (синусовый) узел:
2. Предсердно – желудочковый узел:
3. Предсердно – желудочковый пучок (пучок Гиса):
4. Волокна Пуркинье – разветвления пучка Гиса, передающие импульсы на
сократительные кардиомиоциты в желудочках. В различных отделах этой
системы различают 3 типа атипичных кардиомиоцитов, находящихся в
различном соотношении .
I тип - пейсмекерные (Р) (водители ритма) клетки находятся в
центральной части синусного узла. Они способны к самопроизвольным
сокращениям, имеют небольшие размеры, многоугольной формы,
миофибриллы
малочисленны,
расположены
неупорядоченно.
Митохондрий мало, ретикулум развит слабо, Т – система отсутствует.
II тип - переходные клетки, встречаются в атриовентрикулярном
узле, тонкие вытянутые клетки, миофибрилл больше, но поперечной
исчерченности нет. Т – система почти отсутствует.
III тип - клетки в составе пучка Гиса и волокон Пуркинье.
Отличаются более крупными размерами, почти полным отсутствием Т –
системы, тонкими неупорядоченно расположенными миофибриллами, в
них много гликогена.
3. Эпикард и перикард.
Эпикард – представляет собой висцеральный листок перикарда,
образован тонкой соединительнотканной пластинкой, плотно сросшейся с
миокардом. В ней различают послойно коллагеновые, эластические,
коллагеновые и коллагеново – эластические слои. Свободная поверхность
покрыта одним слоем уплощенных мезотелиальных клеток.
Перикард – соединительнотканная основа развита сильнее, чем в
эпикарде, богаче эластическими волокнами. Его поверхность также
покрыта мезотелием.
Вопросы для самостоятельной работы.
1. Органные особенности капилляров.
2. Функциональное значение микроциркуляторного русла.
3. Развитие сердца.
4. Особенности “чудесной” капиллярной сети во внутренних органах
(почка, печень, гипоталамус – гипофиз.)
5. Гисто – гематические барьеры.
6. Новообразование сосудов.
7. Регуляция тонуса сосудов.
8. Регуляция деятельности сердца.
9. Регенерация сосудов и сердца.
10. Лимфатические сосуды: органные особенности, участие в обменных и
защитных реакциях.
Литература.
1. Гистология. 6 – издание. М., Медицина, 2004.
2. Руководство по гистологии СПБ. 2001.
3. Ультраструктура сердца. Ташкент, “Медицина”, 1991.