血管

人类和其他脊椎动物的血管分为三种类型:动脉、静脉和毛细血管。动脉和静脉的区别在于血流的方向,而不是它们所含血液的性质(含气或不含气)。动脉将血液从心脏输送到身体的组织;静脉将其从组织返回心脏。

毛细血管是存在于组织中并将动脉与静脉连接起来的微小血管。只有通过毛细血管壁,血液和组织之间才能发生营养物质、气体和代谢产物的交换。毛细血管的壁极薄,由单层细胞(内皮细胞)组成,它是一侧动脉和另一侧静脉内皮衬里的延续。

有些毛细血管非常小,红细胞在通过它们时必须弯曲。动脉和静脉的壁太厚,无法通过它们进行扩散;它们由三个明显可区分的层组成:外结缔组织膜、平滑肌细胞的中间层以及由内皮和结缔组织形成的内膜。

外层含有纤维组织,赋予动脉强度和承受内部压力的能力,但也允许动脉随着每次心跳而扩张和收缩。中层平滑肌收缩或放松,减少或增加动脉的管腔(腔),从而调节流向该器官的血量。

除了内皮衬里外,大多数动脉的内衬还包含强大的内部弹性膜,这为动脉壁提供了额外的强度。动脉壁有两个神经系统:一个系统传导的脉冲导致平滑肌收缩,而另一系统传导的脉冲导致平滑肌松弛。

心脏附近最大的动脉主动脉直径约2.5厘米,壁厚约3毫米。静脉壁比动脉壁薄弱得多,但由相同的三层组成。外层结缔组织膜含有较少的弹性纤维,中层肌层比动脉壁相应层薄;大多数静脉没有内部弹性膜。与动脉不同,静脉在许多地方都配备有防止血液逆流的瓣膜。

身体的细胞被一种称为组织液的液体包围,并且不与血液直接接触。为了到达细胞,物质必须从血液中扩散通过毛细血管壁并通过充满组织液的空间。一个成年人大约有1015个细胞,清洗细胞的液体体积仅为14升。为了向海洋中生活的相同数量的单细胞原生动物提供它们所需的气体和营养物质,需要106升海水。

高效的装置(肺、肝、肠、肾)不断地补充体液中的氧气和营养物质的供应并排除废物,使我们的身体能够生存,尽管它含有的水分相对较少。毛细血管的厚度较小,意味着通过毛细血管网络的每一滴血液都会获得较大的表面积,可以通过该表面积进行扩散。据估计,一立方厘米的血液接触到毛细血管的表面,面积约为7000平方厘米。

全身毛细血管的数量几乎无法计数。在新陈代谢强烈的组织中,例如肌肉,毛细血管彼此非常靠近:相邻毛细血管之间的距离大约是其直径的两倍。一位研究人员估计,肌肉组织中的毛细血管数量约为每秒 240,000 个。