血管系統是由動脈、毛細血管、靜脈構成的網絡,是一個封閉的回路,絕大多數病理生理變化都和血管有關,炎癥、變態反應、休克、高血壓、DIC、腫瘤的發生和轉移等都和它有關,機體的調節功能大多是通過調節血管來實現的。另外,血管的損傷是人類死亡的主要原因,心腦腎病變都是由血管受損而引起的,外科的創傷性出血也是由血管受損而引起的,因而對血管的研究顯得非常重要。
血管的功能分類
彈性貯器血管:指主動脈、肺動脈主干及其發出的最大的分支,這些血管的管壁堅厚,富含彈性纖維,有明顯的可擴張性和彈性。左心室射血時,主動脈壓升高,一方面推動動脈內的血液向前流動,另一方面使主動脈擴張,容積增大。因此,左心室射出的血液在射血期內只有一部分進入外周循環,另一部分則被貯存在大動脈內。主動脈瓣關閉后,被擴張的大動脈管壁發生彈性回縮,將在射血期多容納的那部分血液繼續向外周方向推動。大動脈的這種功能稱為彈性貯器作用。
分配血管:從彈性貯器血管以后到分支為小動脈前的動脈管道,其功能是將血液輸送至各器官組織,故稱為分配血管。
毛細血管前阻力血管:小動脈和微動脈的管徑小,對血流的阻力大,稱為毛細血管前阻力血管。微動脈的管壁富含平滑肌,后者的舒縮活動可使血管口徑發生明顯變化,從而改變對血流的阻力和所在器官、組織的血流量。
毛細血管前括約肌:在真毛細血管的起始部常有平滑肌環繞,稱為毛細血管前括肌。它的收縮或舒張可控制毛細管的關閉或開放,因此可決定某一時間內毛細血管開放的數量。
交換血管:指真毛細血管。其管壁僅由單層內皮細胞構成,外面有一薄層基膜,故通透性很高,成為血管血液和血管外組織液進行物質交換的場所。
毛細血管后阻力血管:指微靜脈。微靜脈因管徑小,對血流也產生一定的阻力。它們的舒縮可影響毛細血管前阻力和毛細血管后阻力的比值,從而改變毛細血管壓和體液在血管內和組織間隙內的分配情況。
容量血管:靜脈在血管系統中起著血貯存庫的作用,在生理學中將靜脈稱為容量血管。
短路血管:指一些血管床中小動脈和靜脈之間的直接聯系。它們可使小動脈內的血液不經過毛細血管而直接流入小靜脈。在手指、足趾、耳廓等處的皮膚中有許多短路血管存在,它們在功能上與體溫調節有關。
毛細血管內皮細胞的類型
連續內皮:分布在皮膚、骨骼肌、平滑肌、心肌、肺等多數器官組織。內皮細胞厚度為0.1~0.2μm,細胞核處稍厚。細胞之間有緊密連接,其裂隙大小一般小于血漿蛋白質分子的大小,故水、離子、小于血漿蛋白的溶質分子都可以通過。這種內皮對血漿中各種溶質的通透性很小。脂浴性物質如O2和CO2以及水分子可以直接通過內皮細胞的細胞膜和胞漿。另外,內皮細胞還有吞飲功能,在細胞內可看到吞飲囊泡,囊泡內容是血漿或組織液,包含有蛋白質分子。有時數個囊泡可融合成一個通內皮細胞壁的暫時的通道。
有孔內皮:分布在胃腸黏膜、腺體、腎小球和腎小管周圍毛細血管。這類內皮在5%~50%的面積上細胞厚度不到0.05μm,并且有小孔。其余部分的結構與連續內皮相似。在腎小球毛細血管,管壁的小孔是直徑為50~60nm的圓孔,小孔是開放的,外面被基膜覆蓋。在胃腸黏膜和腎小管周圍毛細血管,小孔被一層纖薄的隔膜封閉。有孔內皮對水和小的溶質的通透性高于連續內皮,但對血漿蛋白質的通透性仍很小。
非連續內皮:分布在肝、骨髓、脾的血竇。內皮細胞的間隙可寬達1μm,并且基膜也是不連續的。蛋白質和其他大分子可以自由通過這些間隙。
緊密連接內皮:分布在中樞神經系統和視網膜。這類內皮細胞較高大,故毛細血管管壁較厚。內皮細胞之間都是緊密連接。內皮細胞內很少見到吞飲囊泡。水和脂溶性分子可直接通過細胞,一些離子和小分子非脂溶性物質(如葡萄糖、氨基酸)則只能由特異的載體轉運。
血管內皮細胞機能與機能障礙
破壞微血管內皮細胞結構的完整性和正常的分泌功能,勢必導致相應組織器官的功能障礙而引發多種病理過程。具體表現:①微血管內皮細胞正常結構的損傷使其屏障功能喪失,引起血管的通透性升高,導致組織水腫;②微血管內皮細胞分泌血管活性物質的功能亂影響到正常血管的收縮和舒張,引發心血管系統的疾病;③微血管內皮細胞分泌促凝血因子和抗凝血因子的功能缺失或亢進,引起抗凝物質的減少或促栓物質的增多,引發出血性和血栓性疾病,嚴重時可導致微循環障礙、休克以及不可的全身性彌漫性血管內凝血;④微血管內皮細胞屏障和分泌功能的喪失,影響到正常的炎癥反應和免疫應答過程,加劇炎性損傷,引起組織增生等。由此可見,微血管內皮細胞機能障礙和休克、感染、腫瘤、創傷、水腫、急性炎癥等多種疾病及綜合征密切相 關。
血管和病機之間的關系
血管和炎癥之間有著密切的關系,炎癥的紅腫、熱痛都是由血管擴張、充血、滲出引起的,血壓的增高和血管的收縮有著直接的關系,血管的膠體滲透壓下降、靜水壓的增高是造成水腫的主要原因。因此血管在腫瘤的發生和轉移上也有很大的作用。血管在缺血損傷后,如心跳驟停后對機體的復蘇也有重要的作用。
血管病變
血管是人體中最易受損的器官,受損的原因是多方面的,主要有以下幾個因素:血壓因素,血脂因素;血糖因素,感染因素,免疫因素,代謝因素,物理因素,化學因素。血管受損的原因另外還有,一是內皮細胞的壽命很短,大約幾天就要換一次,另一方面血管內皮受到的壓力和各種化學物理毒性作用的刺激是長期的,另外,從細胞角度本身講,血管也是由細胞組成的,細胞代謝的亂也影響了它的結構和功能。血管不僅是最易受損的器官,而且受損后的后果也是最嚴重的,人類絕大多數死亡都是由于血管病變引起的。