循环系统

详细介绍了动脉、静脉和毛细血管的结构功能

循 环 系 统

• 一、动脉和静脉管壁的一般结构
  • （一）内膜（tunica intima）
    • 1.内皮（endothelium）
      • 光镜：胞质少，核梭形。
      • 扫描电镜：细胞呈梭形，“鹅卵石”样镶嵌排列，其纵轴与血流方向一致。
      • 透射电镜：游离面即腔面，可见胞质突起和细胞衣。基底面有基膜。
      • 内皮细胞的超微结构特征
        • 质膜小泡（plasmalemmal vesicle）
          • 直径60～70nm，可形成穿内皮通道（transendothelial channel）。
          • 功能：向血管内外输送物质；作为膜储备用于细胞扩张或延伸。
        • 怀布尔-帕拉德小体（Weibel-Palade body，简称W-P小体）
          • 内皮细胞特有的细胞器，长3μm，直径0.1～0.3μm，外包单位膜，内含6～26根直径15nm的平行细管。
          • 功能：合成和贮存与凝血相关的第Ⅷ因子相关抗原。
    • 2.内皮下层（subendothelial layer）
      • 位于内皮与内弹性膜之间的薄层结缔组织。
    • 3. 内弹性膜（internal elastic membrane）
      • 是内膜与中膜的分界，由弹性蛋白构成。
      • HE染色呈亮粉红色，因血管壁收缩而呈波浪状。
  • （二）中膜（tunica media）
    • 构成
      • 由弹性膜、平滑肌纤维和结缔组织构成，其厚度及组成成分在不同血管之间的差异较大。
    • 功能
      • 血管平滑肌纤维：细长且常有分支。
        • （1）具有合成、收缩两种表型。
        • （2）与内皮细胞形成肌-内皮连接。
        • （3）成纤维细胞的亚型。
        • （4）分泌多种蛋白质。
      • 弹性膜和弹性纤维：使扩张的血管回缩。
      • 胶原纤维：维持张力。
  • （三）外膜（tunica adventitia）
    • 由疏松结缔组织构成，含弹性纤维与胶原纤维。其中成纤维细胞具有修复外膜的能力。
    • 中膜与外膜交界处可有外弹性膜（external elastic membrane） 。
    • 含血管、淋巴管和神经。
• 二、动脉
  • 随着管腔逐渐变小，动脉（artery）分为大、中、小、微动脉四类。管壁各层的厚度、结构与组织成分发生渐变，以中膜变化最明显。
    • （一）大动脉（large artery）
      • 为靠近心脏的动脉。因中膜含大量弹性膜和弹性纤维，又称弹性动脉（elastic artery）。
      • 内皮细胞含丰富W-P小体；邻近内皮下层的第一层弹性膜即内弹性膜。
      • 中膜厚，含40～70层弹性膜，由弹性纤维相连。
      • 外膜较薄；外弹性膜不明显。
    • （二）中动脉 （medium-sized artery）
      • 管径大于1mm，管壁具有典型的3层结构。因中膜含丰富的平滑肌纤维，又名肌性动脉（muscular artery）。
      • 内膜与中膜交界处有1～2层明显的内弹性膜。
      • 中膜较厚，由10～40层环行平滑肌纤维构成。平滑肌纤维可产生弹性纤维和胶原纤维。
      • 外膜厚度与中膜接近，由疏松结缔组织构成。有断续的外弹性膜。
    • （三）小动脉（small artery）
      • 管径0.3～1mm，结构与中动脉相似，也属肌性动脉，但各层均变薄。
      • 内弹性膜明显，中膜含3～9层环行平滑肌纤维，外膜厚度与中膜相近，一般没有外弹性膜。
    • （四）微动脉（arteriole）
      • 管径小于0.3mm，各层均薄。
      • 无内、外弹性膜，中膜含1～2层平滑肌纤维。
• 三、毛细血管
  • （一）毛细血管的结构
    • 毛细血管（capillary）为管径最细、分布最广并互相吻合成网的血管；各器官内的疏密程度差别很大。
      • 管壁由内皮细胞及其基膜和周细胞（pericyte）构成。
      • 管径6～8μm，由1～2个内皮细胞环绕构成，基膜只有基板。
      • 周细胞位于内皮与基板之间，细胞扁而有突起。
      • 周细胞结构类似于成纤维细胞，但周细胞的胞浆内微丝较多，具有收缩功能；
      • 周细胞还可分化为内皮细胞、平滑肌纤维和成纤维细胞。
  • （二）毛细血管的基本功能与分类
    • 基本功能：血液与组织细胞间物质交换的通透性屏障。
    • 分类：根据内皮细胞的电镜结构特征分为三类。
      • 1.连续毛细血管（continuous capillary）
        • 结构特点：内皮细胞间以紧密连接相连，基膜完整。内皮细胞胞质中含大量质膜小泡。
        • 分布：结缔组织、肌组织、外分泌腺、神经系统、胸腺和肺等。
        • 功能：参与了各种屏障性结构的构成。
      • 2.有孔毛细血管（fenestrated capillary）
        • 结构特点：内皮细胞间有紧密连接，基膜完整，但内皮细胞有许多贯穿胞质的直径60～80nm的窗孔。
        • 分布：胃肠黏膜、某些内分泌腺和肾血管球等。
        • 功能：内皮窗孔有利于物质交换。
      • 3.血窦（sinusoid）
        • 结构特点：管腔直径可达40μm，内皮细胞间的间隙较大。
        • 分布：肝、脾、骨髓和某些内分泌腺等。
        • 功能：有利于大分子物质甚至细胞出入血管。
• 七、心脏
  • （一）心壁的结构
    • 1.心内膜（endocardium）
      • 由内皮和内皮下层构成。
      • 内皮下层
        • 内层薄，为细密结缔组织，含少量平滑肌纤维。
        • 外层称心内膜下层（subendocardial layer），靠近心肌膜，为疏松结缔组织。在心室的心内膜下层含心脏传导系统的分支，即浦肯野纤维。
    • 2. 心肌膜（myocardium）
      • 主要由心肌纤维构成。心室肌内也有心脏传导系统的终末分支浦肯野纤维。
      • 心骨骼（cardiac skeleton）：位于心房肌和心室肌之间，由致密结缔组织构成，是心房肌和心室肌的支架结构。
      • 心房特殊颗粒（specific atrial granule）：是部分心房肌纤维内的电子致密颗粒，内含心房钠尿肽（atrial natriuretic peptide），具有很强的利尿、排钠、扩张血管和降低血压的作用。
    • 3. 心外膜（epicardium）
      • 即心包脏层，为浆膜（serosa）。
      • 其外表面为间皮，间皮深面为疏松结缔组织，常含脂肪组织。
  • （二）心脏传导系统
    • 组成：包括窦房结、房室结、房室束及其各级分支。
    • 位置：窦房结位于上腔静脉与右心耳交界处的心外膜深部；房室结、房室束及其主要分支位于心内膜下层，而房室束还伸入心肌膜。
    • 分类：组成心脏传导系统的细胞有三种。
      • 1.起搏细胞（pacemaker cell）
        • 分布：位于窦房结和房室结中央部位。
        • 结构特点：与普通心肌纤维相比，起搏细胞较小，呈梭形或多边形，有分支连接成网，HE染色浅，胞质内细胞器和肌原纤维较少，糖原较多。
        • 功能：是心肌兴奋的起搏点。
      • 2.移行细胞（transitional cell）
        • 分布：位于窦房结和房室结周边及房室束。
        • 结构特点：介于起搏细胞和普通心肌纤维之间，比普通心肌纤维短而细，胞质内含肌原纤维较起搏细胞略多，肌质网也较发达。
        • 功能：传导冲动。
      • 3．浦肯野纤维（Purkinje fiber）
        • 分布：组成房室束及其各级分支，位于心室的心内膜下层和心肌膜。
        • 结构特点：与普通心肌纤维相比，浦肯野纤维短而粗，形状常不规则，HE染色浅，有1～2个细胞核，胞质中线粒体和糖原丰富，肌原纤维较少，细胞间有发达的闰盘。
        • 功能：通过缝隙连接构成功能合胞体，使所有心室肌纤维同步舒缩。
• 六、淋巴管系统
  • 分布：除软骨组织、骨组织、骨髓、表皮、眼球、内耳及牙等，其余组织或器官大多有淋巴管道。
  • 结构：淋巴管系统的管壁结构与血管系统类似。
  • 功能：主要将组织液中的水、电解质和大分子物质等输送入血。
  • 分类：根据管壁结构分三类。
    • 1.毛细淋巴管（lymphatic capillary）
      • 以盲端起始于组织内，互相吻合成网，然后汇入淋巴管。
      • 结构特点：与毛细血管相比，管腔更大而不规则，管壁更薄，仅由一层内皮及不完整基膜构成，内皮细胞间隙更大，无周细胞。
    • 2.淋巴管（lymphatic vessel）
      • 包括粗细不等的几级分支。
      • 结构特点：与相应管径中、小静脉相似，也具备三层结构，但管壁更薄，三层分界更不明显，管腔内瓣膜更多，在瓣膜之间呈结节状膨大或串珠状。
    • 3.淋巴导管（lymphatic duct）
      • 为靠近心脏的淋巴管道，包括胸导管和右淋巴导管。
      • 结构特点：与大静脉相似，但管壁更薄，三层分界更不明显。
• 五、微循环
  • 定义：指从微动脉到微静脉之间的血液循环，是血液循环和物质交换的基本结构和功能单位，是心血管系统在组织内实施功能的部位。
  • 构成：一般由微动脉、中间微动脉、真毛细血管、通血毛细血管、动静脉吻合血管和微静脉等构成。
    • 1.微动脉（arteriole） 是控制微循环血流量的总闸门。
    • 2.中间微动脉（metaarteriole） 由微动脉分支形成，又称后微动脉。主要由内皮和一层不连续的平滑肌纤维构成。调节毛细血管的血流量。
    • 3.真毛细血管（true capillary） 由中间微动脉进一步分支形成，为相互吻合成网的毛细血管。起点有毛细血管前括约肌，是调节微循环血流量的分闸门。真毛细血管相互交错成网，形成迂回通路，是物质交换的主要部位。
    • 4.通血毛细血管（thoroughfare capillary） 由中间微动脉直接延伸至微静脉形成，是微动脉与微静脉之间距离最短的毛细血管，构成直捷通路。生理状态下，大部分血流通过此通路回流入心。
    • 5.动静脉吻合（arteriovenous anastomosis ） 由微动脉发出侧枝，直接与微静脉相通的血管，形成动-静脉短路，主要分布于指、趾、耳、唇和鼻等处的皮肤，调节局部组织器官的血流量。
    • 6.微静脉（venule）
  • 功能：运输氧、二氧化碳、营养物质、代谢产物、生物活性物质如激素等成分；调节组织及血液内的含水量；调整血流量而稳定血流和血压。
• 四、静脉
  • 分类：根据管径大小和管壁结构特点，静脉可分为微、小、中、大静脉四类。
    • 1.微静脉（venule）
      • 管径50～200μm，内皮细胞间隙较大。随着管径增大，中膜出现平滑肌纤维并逐渐增多，外膜薄。
      • 毛细血管后微静脉（postcapillary venule）为紧接毛细血管的微静脉，管壁与毛细血管相似，但管径略粗。
    • 2.小静脉（small vein）
      • 管径200μm～1mm，中膜平滑肌纤维逐渐增多，外膜逐渐变厚。
    • 3.中静脉（medium-sized vein）
      • 管径1～9mm，内膜薄，内弹性膜不如中动脉明显；中膜比中动脉薄很多；外膜比中膜厚，无明显的外弹性膜。
    • 4.大静脉（large vein）
      • 为靠近心脏的静脉。
      • 内膜薄，与中膜分界不清；中膜为几层排列疏松的环行平滑肌纤维；外膜很厚，有大量纵行平滑肌纤维束。
  • 结构特点：静脉管壁结构的变异大。
    • 与相伴的动脉相比，静脉数量多，管径粗，管壁薄，管腔扁或不规则；
    • 无明显的内、外弹性膜，故三层膜的分界不如动脉明显；
    • 中膜薄，外膜厚。
  • 功能：将身体各处的血液导回心脏。