Сердечно-сосудистая система — это система органов, отвечающая за циркуляцию крови и транспортировку кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, клеток крови и жидкости по всему организму.
Она состоит из артериальной системы, которая переносит насыщенную кислородом кровь по артериям и капиллярам от сердца ко всем частям тела, и венозной системы, которая переносит бедную кислородом кровь по венам обратно в сердце.
Кроме того, сосудистая система включает в себя лимфатическую систему — сеть лимфатических сосудов, транспортирующих лимфатическую жидкость по направлению к сердцу, очищая организм от конечных продуктов обмена веществ, токсинов и ненужных веществ.
По телу среднего взрослого человека почти 1500 раз в день прокачивается от 4 до 6 литров крови. Ежедневно в сердце необходимо возвращать приблизительно 7000 литров крови, и венозной системе приходится усердно трудиться, особенно потому, что она должна преодолевать силу тяжести, транспортируя кровь вверх.
В венозной системе различают систему поверхностных вен и систему глубоких вен. Система поверхностных вен составляет всего 10 % венозной системы и представляет собой сеть мелких вен, расположенных в основном в слое подкожной ткани между кожей и мышцами. Система глубоких вен, которая находится внутри мышечной ткани, отвечает за транспортировку примерно 90 % крови от конечностей к сердцу с помощью окружающих мышц.
Поскольку поверхностные вены непосредственно не окружены мышцами, кровь не может перемещаться за счет сокращения мышц, однако существуют перфорантные (или соединительные) вены. Они соединяют систему поверхностных вен с системой глубоких вен, позволяя крови циркулировать из поверхностных вен в систему глубоких вен.
Поскольку кровяное давление в периферических сосудах снижается, наиболее важными механизмами транспортировки крови против силы тяжести по направлению к сердцу в нижних конечностях являются система мышечных насосов (например, насос мышц стопы, насос икры, насос икроножной мышцы, насос бедра) и венозные клапаны.
Мышечный насос способствует переносу крови к сердцу
Когда мы ходим, мышцы ног многократно сокращаются и расслабляются. При каждом сокращении эти мышцы сжимают вены системы глубоких вен в ногах, способствуя переносу крови к сердцу.
Венозные клапаны закрываются, предотвращая отток крови назад
Насос икры является самым мощным в системе насосов мышц голени. Вены имеют венозные клапаны в форме полумесяца, которые разделяют сосуды на небольшие сегменты. Венозные клапаны состоят из двух U-образных эластичных лоскутов ткани, которые открываются при сокращении мышц, позволяя крови подниматься в следующий сегмент. Если мышечный насос находится в состоянии покоя и давление в венах падает, возникает противоток крови, который заполняет U-образные клапаны, плотно закрывая их. Закрытые (и неповрежденные) венозные клапаны образуют физический барьер, препятствующий оттоку крови назад.
Мышцы икры сжимают глубокие вены, перекачивая кровь к сердцу. Противоток крови закрывает U-образные клапаны, что препятствует оттоку крови назад.
Система мышечных насосов ноги, включая насос мышц икры, активируется только при сокращении мышц. Система мышечных насосов активируется при каждом сокращении мышц ноги и стопы, например при ходьбе или беге. Движение ног заставляет работать мышечные насосы, обеспечивая надлежащую циркуляцию крови в ногах.
Постоянное стояние или сидение затрудняет отток крови к сердцу. При определенных обстоятельствах это может привести к венозной недостаточности, которая характеризуется неправильной работой венозных клапанов, когда они препятствуют венозному оттоку и вызывают скопление крови в венах. Венозная недостаточность может вызвать различные заболевания вен, включая широко распространенные сосудистые звездочки и варикозные вены, а также более тяжелые заболевания, такие как отек, изменения кожи и изъязвления.
Лимфатическая система представляет собой большую сеть лимфатических сосудов и лимфатических узлов, которая играет важную роль в переносе лимфатической жидкости, иммунной функции, жидкостном гомеостазе, очистке и фильтрации крови.
Лимфатическая система — “завод” по утилизации и переработке отходов организма. Она выводит продукты жизнедеятельности и токсины из организма. Продукты жизнедеятельности организма включают белки, продукты распада и воспаления, а также жир из брюшной полости.
Лимфатические сосуды, которые пронизывают все тело сетью, собирают прозрачную жидкость, называемую лимфой, в грудной лимфатический проток, который открывается в систему кровообращения в венах шеи посредством венозно-лимфатических соединений.
Лимфа образуется из жидкости, которая отфильтровывается из системы кровообращения в интерстициальную ткань и захватывается закрытыми образованиями — лимфатическими синусами. Лимфа состоит из интерстициальной жидкости, белков (молекулы которых по размеру меньше альбумина), фибриногена и других факторов свертывания крови, малых молекул и ионов сыворотки и интерстиция, лейкоцитов, иммуноглобулинов, жира в форме хиломикронов, продуктов распада клеток, продуктов жизнедеятельности и бактерий.
Лимфатическая система ответственна за захват большей части жидкости из интерстициальных пространств. Сбор этой жидкости начинается с лимфатических синусов, представляющих собой сосуды с эпителиальной выстилкой, закрытые с одной стороны, но имеющие фенестрированные отверстия с другой, которые пропускают жидкости и частицы размером, сравнимым с клеткой, или белки, молекулы которых по размеру меньше альбумина.
Затем жидкости всасываются под давлением в лимфатические преколлекторы. Лимфатические коллекторы и сеть лимфатических сосудов с нарастающим калибром имеют систему лимфатических клапанов и лимфангионов (крупных структурно-функциональных единиц лимфатической системы, состоящих из гладкомышечных клеток между двумя лимфатическими сосудами).
Благодаря активному сокращению лимфангионов и ограничению обратного тока лимфы лимфатическими клапанами лимфа транспортируется в проксимальном направлении через лимфатические сосуды и лимфатические узлы.
В теле человека находятся сотни лимфатических узлов (например, вокруг шеи, кишечника, а также в области подмышечных впадин и паховых складок), которые отвечают за удаление продуктов распада клеток, регуляцию содержания белка в лимфе, иммунный ответ, рециркуляцию лимфоцитов и реабсорбцию воды (примерно 5–8 л в день).
Каждый день в лимфатическую систему поступает около 10 л интерстициальной жидкости.
Если лимфатический дренаж не поврежден, то исходные лимфатические сосуды, сосуды с глухими концами и оконными проемами транспортируют лимфатическую жидкость из интерстициальных пространств.
Лимфатический отек может развиться, если дренирование лимфы нарушено или заблокировано, а также если секреция жидкости в интерстициальную ткань превышает поглощающую способность лимфатической системы.