Кровоносні судини

У людини та інших хребетних існує три типи кровоносних судин: артерії, вени та капіляри. Артерії та вени відрізняються один від одного напрямком струму крові, а не характером крові (аерована або неаерована), яку вони містять. Артерії несуть кров від серця до тканин тіла; вени повертають її від тканин до серця.

Капіляри є мікроскопічні судини, які знаходяться в тканинах і з'єднують артерії з венами. Тільки через стінки капілярів може відбуватися обмін поживними речовинами, газами та продуктами метаболізму між кров'ю та тканинами. Капіляри мають надзвичайно тонкі стінки, що складаються з одного шару клітин - ендотелію, який служить продовженням ендотеліальної вистилання артерій з одного боку і вен - з іншого.

Деякі капіляри настільки дрібні, що еритроцити, проходячи через них, мають перегинатися. Стінки артерій і вен дуже товсті для того, щоб через них могла відбуватися дифузія; вони складаються з трьох ясно помітних шарів: зовнішньої сполучнотканинної оболонки, середнього шару з гладких м'язових клітин та внутрішньої оболонки, утвореної з ендотелію та сполучної тканини.

Зовнішня оболонка містить волокнисту тканину, яка надає артерії міцність та здатність витримувати внутрішній тиск, але водночас дозволяє їй розширюватись та стискатися при кожному скороченні серця. Гладка мускулатура середнього шару, скорочуючись чи розслабляючись, зменшує чи збільшує просвіт (порожнину) артерії і цим регулює кількість крові, яка припливає до цього органу.

Крім ендотеліальної вистилки, внутрішня оболонка більшості артерій містить міцну внутрішню еластичну мембрану, що надає стінкам додаткової міцності. Стінки артерій мають дві системи нервів; імпульси, які проводять однією системою, змушують гладку мускулатуру скорочуватися, а імпульси, що проводяться іншою системою, викликають її розслаблення.

Найбільша артерія – аорта – поблизу серця має діаметр близько 2,5 см, а стінка її має товщину близько 3 мм. Стінки вен набагато слабші і тонші за артеріальні стінки, але складаються з тих же трьох шарів. Зовнішня сполучнотканинна оболонка містить менше еластичних волокон, а середній м'язовий шар тонший, ніж відповідні шари в стінках артерій; більшість вен немає внутрішньої еластичної мембрани. Відня на відміну від артерій у багатьох місцях мають клапани, що перешкоджають зворотному току крові.

Клітини тіла оточені рідиною, що омиває їх, званої тканинної рідиною, і не знаходяться в прямому зіткненні з кров'ю. Для того, щоб досягти клітин, речовини повинні дифундувати з крові через стінку капіляра і через простір, заповнений тканинною рідиною. Доросла людина має приблизно 1015 клітин, а об'єм рідини, що їх омиває, становить лише 14 л. Для постачання такої ж кількості одноклітинних найпростіших, що живуть у морі, необхідними їм газами та поживними речовинами знадобилося б I06 літрів морської води.

Ефективні пристосування (легкі, печінка, кишечник і нирки), що безперервно поповнюють запас кисню і поживних речовин у рідинах тіла і продукти розпаду, що видаляють, дозволяють нашому організму жити, незважаючи на те що в ньому порівняно мало води. Мала товщина капілярів призводить до того, що кожна крапля крові, що проходить через мережу капілярів, набуває великої поверхні, через яку може відбуватися дифузія. Підраховано, що один кубічний сантиметр крові стикається з поверхнею капілярів, що становить близько 7000 см2.

Число капілярів у всьому тілі майже не піддається підрахунку. У тканинах з інтенсивним обміном, наприклад у м'язах, капіляри розташовані дуже близько один до одного: відстань між сусідніми капілярами приблизно вдвічі більша за їх діаметр. Один дослідник вважає, що у м'язовій тканині число капілярів становить приблизно 240 000 на 1 с.