2.4.3 Возрастные изменения в сосудах, регенерация

реклама
ВВЕДЕНИЕ
ФИЗИОМ (Physiome) [1] проект есть интегративная программа, миссия
которой заключается в сборе и распространении количественных данных и
моделей функционального поведения биологических молекул, клеток, тканей,
органов и организмов. Международный проект "Physiome" («Физиом»)
провозглашен на Всемирном съезде физиологов в Санкт-Петербурге в 1997 г. С
2000 года ряд авторов пишут целую серию работ, нацеленых на стимулляцию
интегративных междисциплинарных подходов при изучении физиологических
явлений
и
предлагающих
заинтересованным
ученым
объединиться
в
совместный международный проект Физиом.
Две крупные компьютерные компании - американская «Физиом
Сайнсиз» и английская «ПА Консалтинг» приступили к работе над созданием
виртуальной модели человеческого организма. Если такая модель появится, то
удастся совершить серьезный прорыв в мировой фармацевтической практике.
До сих пор на клинические испытания нового лекарства фирмы-производители
тратили, в среднем, около 15 лет и десятки миллионов долларов.
Компьютерная модель человеческого организма сократит это время до
нескольких месяцев. Участники проекта намерены представить работу всех
систем и органов человека в виде математических формул, а затем перевести их
на язык программирования. С появлением действующей программы надо будет
лишь задать компьютеру основные параметры нового лекарства, и все
результаты с противопоказаниями и побочными эффектами появятся на
дисплее машины.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
12
1 ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА «PHYSIOME»
Термин происходит от "Physio-" (жизнь) и "-ome" (в целом). В самом
широком смысле, physiome должен определять отношения от генома до
организма в целом и от функционального поведения до регуляции генов.
Физиом проект [2] - это совокупность глобальных усилий нескольких слабо
связанных исследовательких груп с целью осуществления проекта physiome
через
базы
данных
и
разработки
комплексного
количественного
и
описательного моделирования. Эта работа поможет определить будущее
медицины, изменить наше представление о физиологии человека, и будет
способствовать укреплению основ международного научного сотрудничества,
не обращая внимания на все политические пристрастия.
Специализированным программным обеспечением, ориентированным
на модели из обыкновенных дифференциальных уравнений, является созданное
в рамках проекта National Simulation Resource (NSR) моделирования
факультете
биоинженерии
в
университете
в
Вашингтоне,
при
средство
моделирования JSim − программное обеспечение, позволяющее проводить
эксперименты с моделями, соответствующими открытому стандарту. JSim
распространяется свободно; кроме того результаты моделирования можно
просматривать в виде апплета, не устанавливая программу, а открытый
стандарт
модели
позволяет
изучать
модели,
созданные
другими
разработчиками (имеется база изиологических моделей).
К недостаткам системы можно отнести сильно ограниченный язык
описания моделей (нельзя использовать массивы и подмодели); слабые
возможности визуализации результатов; отсутствие удобных интерфейсных
средств для настройки модели.
Таким образом, существующие системы либо сложны, либо ограничены
в своих возможностях.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
13
Цель
данной
работы
–
создание
проблемно-ориентированной
программы, которая предъявляет минимальные требования к ресурсам
компьютера и предоставляет пользователю достаточные возможности для
решения его задач [3].
NSR обеспечивает следующие инструменты поддрежки проекта
Physiome:
1. JSim системы моделирования и дополнительное програмное
обеспечение:
 домашние веб — страницы;
 бесплатные программы;
 видеоинструкции;
 дополнительное програмное обеспечение;
реализованная версия языка программирования Jsim (JSim version 1.6.93
released (14 Dec 2009)).
2. Физиологические модели и учебные материалы:
 NSR Physiome модели и информация;
 списки обучения;
 архивы JSim моделей.
Physiome проект предусматривает:
3. Базы данных информации о:
 геноме (гено́м — совокупность всех генов организма; его полный
хромосомный набор [4]), протеоме (протеом - полный комплект
белков в организме [5] );
 функциональном поведении молекул и биологических систем;
 замечаниях относительно клеток, органов и целого организма.
4. Интеграцию и совпадение знаний о:
 схеме взаимодействия (описывающих моделей);
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
14
 количественных
описаниях
отношений
(случайных,
статистических, механистических) компьютерных моделей малых
и больших систем;
 наборах параметров для различных клеток, тканей и видов;
5. Сетевые средства доступа к базам данных и моделям о:
 платформо - независимых сетевых поисковых возможностях;
 платформо- независимом функционировании веб моделей;
 получении доступа к базам данных из описательных и расчетных
моделей.
Physiome
является
количественное
и
комплексное
описание
функционального поведения физиологического состояния индивида или вида.
Physiome описывает физиологическую динамику нормального целостного
организма и построен на основе информации и структуре (геном, протеом,
морфом). В контексте, Physiome проект включает в себя интегрированные
компоненты моделей организмов, таких, как отдельных органов или клеточных
систем, биохимических, или эндокринных систем [6].
Проект направлен на составление и предоставление в центральном
хранилище базы данных объединнённую экспериментальную информацию и
вычислительные модели из многих лабораторий, в одни самосогласованные
рамки.
Это
слияние
научно-исследовательской
деятельности
будет
способствовать всеобъемлющей базе данных и комплексному, аналитическому
подходу к изучению медицины и физиологии. Physiome проект направлен на
разработку, сбор, хранение и распространение информации и комплексного
понимания функциональных биологических систем.
Выходя за рамки экспериментов и наблюдений, ключевыми элементами
проекта является система баз данных физиологической, фармакологической и
патологической информации о человеке и других организмах и интеграции
этих данных на основе вычислительного моделирования. Термин "модели"
включает и диаграммные схемы, предлагая отношения между элементами,
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
15
составляющими систему, и, в полной мере, количественные, компьютерные
модели, описывающие поведение системы и физиологической реакции
организма к изменениям окружающей среды. Каждая математическая модель
внутри
самосогласованная
структура
имеющейся
информации,
и
соответственно определяет "рабочую гипотезу" о том, как система работает.
Прогнозами таких моделей могут стать исследования, приведшие к новым
результатам, ведущих к новым моделям, что в итоге определит поведение
сложных биологических систем.
Целями проекта является:
1. Разработать базы данных наблюдений за физиологическими
явлениями и интерпретировать эти точки зрения в механизмы (принципиально
упрощённая задача).
2. Интегрировать экспериментальную информацию в количественные
описания функционирования организма человека и других организмов
(современную
интегративную
биологию
объединить
с
помощью
моделирования).
3. Распространить экспериментальные данные и комплексные модели
для обучения и научных исследований.
4. Укрепить сотрудничество среди исследователей во всем мире, чтобы
ускорить открытие многих неизвестных вопросов, касающихся работы
физиологических систем.
5. Определить наиболее эффективные цели (молекул или системы) для
фармацевтической или геномной терапии.
6. Предоставить информацию для разработок в тканевой инженерии,
или биосовместимых имплантатов.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
16
2 СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
Сердце - это мышечный орган, который приводит в движение кровь, с
помощью ритмических сокращений. Мышечная ткань сердца представлена
особыми клетками — кардиомицитами. В стенке сердца выделяют оболочки:
внутренняя оболочка, или эндокард, средняя оболочка, или миокард, наружная
оболочка, или эпикард. Развивается сердце из нескольких источников.
Эндокард, соединительная ткань сердца, включая сосуды - мезенхимного
происхождения. Миокард и эпикард развиваются из мезодермы, точнее - из
висцерального листка спланхнотома, - т.н. миоэпикардиальных пластинок [7].
2.1 СТРОЕНИЕ СЕРДЦА
Внутренняя оболочка сердца, эндокард (endocardium), выстилает
изнутри камеры сердца, папиллярные мышцы, сухожильные нити, а также
клапаны сердца. Толщина эндокарда в различных участках неодинакова. Он
толще в левых камерах сердца, особенно на межжелудочковой перегородке и у
устья крупных артериальных стволов - аорты и легочной артерии, а на
сухожильных нитях значительно тоньше. В эндокарде различают 4 слоя:
эндотелий, субендотелиальный слой, мышечно-эластический слой и наружный
соединительнотканный слой. Поверхность эндокарда выстлана эндотелием
(эпителиальные
ткани
—
это
совокупность
дифферонов
полярно
дифференцированных клеток, тесно расположенных в виде пласта на базальной
мембране, на границе с внешней или внутренней средой, а также образующих
большинство желёз организма. Различают две группы эпителиальных тканей:
поверхностные эпителии (покровные и выстилающие) и железистые эпителии
[8]),
лежащим
на
толстой
базальной
мембране.
За
ним
следует
субэндотелиальный слой, образованный рыхлой волокнистой соединительной
тканью. Глубже располагается мышечно-эластический слой, в котором
эластические волокна переплетаются с гладкими мышечными клетками.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
17
Эластические
волокна
гораздо
лучше
выражены
в
эндокарде
предсердий, чем в желудочках. Гладкие мышечные клетки сильнее всего
развиты в эндокарде у места выхода аорты. Самый глубокий слой эндокарда наружный соединительнотканный слой - лежит на границе с миокардом. Он
состоит из соединительной
ткани, содержащей толстые
эластические,
коллагеновые и ретикулярные волокна. Эти волокна непосредственно
продолжаются в волокна соединительнотканных прослоек миокарда. Питание
эндокарда осуществляется главным образом диффузно за счет крови,
находящейся в камерах сердца. Средняя, мышечная оболочка сердца
(myocardium) состоит из поперечнополосатых мышечных клеток (мышечными
тканями называют ткани, различные по строению и происхождению, но
сходные по способности к выраженным сокращениям. Они обеспечивают
перемещения в пространстве всего организма в целом или его частей (пример –
скелетная мускулатура) и движение органов внутри организма (пример –
сердце, язык, кишечник [9]).
Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в
мышечных
тканях
эта
способность
становится
главной
функцией-
кардиомиоцитов. Кардиомиоциты тесно связаны между собой и образуют
функциональные волокна, слои которых спиралевидно окружают камеры
сердца.
Между
кардиомиоцитами
располагаются
прослойки
рыхлой
соединительной ткани (К соединительным тканям со специальными свойствами
относят
ретикулярную,
жировую
и
слизистую.
Они
характеризуются
преобладанием однородных клеток, с которыми обычно связано само название
этих разновидностей соединительной ткани (см. рис.1).
Ретикулярная
ткань
(textus
reticularis)
является
разновидностью
соединительной ткани, имеет сетевидное строение и состоит из отростчатых
ретикулярных клеток и ретикулярных (аргирофильных) волокон. Большинство
ретикулярных клеток связано с ретикулярными волокнами и стыкуются друг с
другом отростками, образуя трехмерную сеть. Ретикулярная ткань образует
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
18
строму кроветворных органов и микроокружение для развивающихся в них
клеток крови.
Жировая ткань (textus adiposus) — это скопления жировых клеток,
встречающихся во многих органах. Различают две разновидности жировой
ткани — белую и бурую. Эти термины условны и отражают особенности
окраски клеток. Белая жировая ткань широко распространена в организме
человека, а бурая встречается главным образом у новорожденных детей и у
некоторых животных в течение всей жизни. Слизистая ткань (textus mucosus) в
норме встречается только у зародыша. Классическим объектом для ее изучения
является пупочный канатик человеческого плода. [10]), сосуды, нервы.
Различают кардиомиоциты трех типов:
1. сократительные, или рабочие, сердечные миоциты;
2. проводящие, или атипичные, сердечные миоциты, входящие в состав
так называемой проводящей системы сердца;
3. секреторные, или эндокринные, кардиомиоциты.
Сократительные кардиомиоциты образуют основную часть миокарда.
Они содержат 1-2 ядра в центральной части клетки, а миофибриллы
расположены по периферии. Места соединения кардиомиоцитов называются
вставочные диски, в них обнаруживаются щелевые соединения (нексусы) и
десмосомы. Форма клеток в желудочках - цилиндрическая, в предсердиях неправильная, часто отросчатая.
Кардиомиоциты покрыты сарколеммой, состоящей из плазмолеммы и
базальной
мембраны,
в которую
вплетаются тонкие
коллагеновые и
эластические волокна, образующие "наружный скелет" кардиомиоцитов, эндомизий.
Базальная
мембрана
кардиомиоцитов
содержит
большое
количество гликопротеинов, способных связывать ионы Са2+. Она принимает
участие в перераспределении ионов Са2+ в цикле сокращение - расслабление.
Базальная мембрана латеральных сторон кардиомиоцитов инвагинирует в
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
19
канальцы Т-системы (чего не наблюдается в соматических мышечных
волокнах).
Кардиомиоциты желудочков значительно интенсивнее пронизаны
канальцами Т-системы, чем соматические мышечные волокна. Канальцы Lсистемы (латеральные расширения саркоплазматического ретикулума) и Тсистемы образуют диады (1 каналец L-системы и 1 каналец Т-системы), реже
триады (2 канальца L-системы, 1 каналец Т-системы). В центральной части
миоцита расположено 1-2 крупных ядра овальной или удлиненной формы.
Между миофибриллами располагаются многочисленные митохондрии и
трубочки саркоплазматического ретикулума.
В отличие от желудочковых кардиомиоцитов предсердные миоциты
чаще имеют отростчатую форму и меньшие размеры. В миоцитах предсердий
меньше митохондрий, миофибрилл, саркоплазматической сети, а также слабо
развита Т-система канальцев. В тех предсердных миоцитах, где нет Т-системы,
на периферии клеток, под сарколеммой, располагаются многочисленные
пиноцитозные пузырьки и кавеолы. Полагают, что эти пузырьки и кавеолы
являются функциональными аналогами Т-канальцев.
Между кардиомиоцитами находится интерстициальная соединительная
ткань, содержащая большое количество кровеносных и лимфатических
капилляров. Каждый миоцит контактирует с 2-3 капиллярами. Секреторные
кардиомиоциты встречаются преимущественно в правом предсердии и ушках
сердца.
В цитоплазме этих клеток располагаются гранулы, содержащие
пептидный гормон - предсердный натрийуретический фактор (ПНФ). При
растяжении предсердий секрет поступает в кровь и воздействует на
собирательные трубочки почки, клетки клубочковой зоны коры надпочечников,
участвующие
в
регуляции
объема
внеклеточной
жидкости
и
уровня
артериального давления. ПНФ вызывает стимуляцию диуреза и натриуреза (в
почках), расширение сосудов, угнетение секреции альдостерона и кортизола (в
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
20
надпочечниках), снижение артериального давление. Секреция ПНФ резко
усилена у больных с гипертонической болезнью. Проводящие сердечные
миоциты (myocyti conducens cardiacus), или атипичные кардиомиоциты,
обеспечивают ритмичное координированное сокращение различных отделов
сердца благодаря своей способности к генерации и быстрому проведению
электрических импульсов.
Совокупность атипичных кардиомиоцитов формирует так называемую
проводящую систему сердца. В состав проводящей системы входят:
синусно-предсердный, или синусный, узел;
предсердно-желудочковый узел;
предсердно-желудочковый пучок (пучок Гиса) и его разветвления
(волокна Пуркинье), передающие импульсы на сократительные мышечные
клетки.
Различают три типа мышечных клеток, которые в разных соотношениях
находятся в различных отделах этой системы.
Первый тип проводящих миоцитов - это P-клетки, или пейсмейкерные
миоциты, - водители ритма. Они светлые, мелкие, отросчатые. Эти клетки
встречаются синусном и предсердно-желудочковом узле и в межузловых путях.
Они служат главным источником электрических импульсов, обеспечивающих
ритмическое сокращение сердца. Высокое содержание свободного кальция в
цитоплазме этих клеток при слабом развитии саркоплазматической сети
обусловливает способность клеток синусного узла генерировать импульсы к
сокращению.
Поступление необходимой энергии обеспечивается преимущественно
процессами анаэробного гликолиза.
Второй тип проводящих миоцитов - это переходные клетки. Они
составляют основную часть проводящей системы сердца. Это тонкие,
вытянутые клетки, встречаются преимущественно в узлах (их периферической
части), но проникают и в прилежащие участки предсердий. Функциональное
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
21
значение переходных клеток состоит в передаче возбуждения от Р-клеток к
клеткам пучка Гиса и рабочему миокарду.
Третий тип проводящих миоцитов - это клетки Пуркинье, часто лежат
пучками. Они светлее и шире сократительных кардиомиоцитов, содержат мало
миофибрилл. Эти клетки преобладают в пучке Гиса и его ветвях. От них
возбуждение
передается
на
сократительные
кардиомиоциты
миокарда
желудочков.
Мышечные клетки проводящей системы в стволе и разветвлениях
ножек ствола проводящей системы располагаются небольшими пучками, они
окружены прослойками рыхлой волокнистой соединительной ткани. Ножки
пучка разветвляются под эндокардом, а также в толще миокарда желудочков.
Клетки проводящей системы разветвляются в миокарде и проникают в
сосочковые мышцы. Это обусловливает натяжение сосочковыми мышцами
створок клапанов (левого и правого) еще до того, как начнется сокращение
миокарда желудочков. Клетки Пуркинье - самые крупные не только в
проводящей системе, но и во всем миокарде. В них много гликогена, редкая
сеть миофибрилл, нет Т-трубочек. Клетки связаны между собой нексусами и
десмосомами. Наружная, или серозная, оболочка сердца называется эпикард
(epicardium).
Эпикард покрыт мезотелием, под которым располагается рыхлая
волокнистая соединительная ткань, содержащая сосуды и нервы. В эпикарде
может
находиться
представляет
значительное
собой
количество
висцеральный
жировой
листок
ткани.
перикарда
Эпикард
(pericardium);
париетальный листок перикарда также имеет строение серозной оболочки и
обращен к висцеральному слоем мезотелия. Гладкие влажные поверхности
висцерального и париетального листков перикарда легко скользят друг по
другу при сокращении сердца. При повреждении мезотелия (например,
вследствие воспалительного процесса - перикардита) деятельность сердца
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
22
может существенно нарушаться за счет образующихся соединительнотканных
спаек между листками перикарда.
Эпикард и париетальный листок перикарда имеют многочисленные
нервные окончания, преимущественно свободного типа. Опорный скелет
сердца образован фиброзными кольцами между предсердиями и желудочками и
плотной соединительной тканью в устьях крупных сосудов. Кроме плотных
пучков
коллагеновых
волокон,
в
составе
"скелета"
сердца
имеются
эластические волокна, а иногда бывают даже хрящевые пластинки. Между
предсердиями и желудочками сердца, а также желудочками и крупными
сосудами
располагаются
клапаны.
Поверхности
клапанов
выстланы
эндотелием. Основу клапанов составляет плотная волокнистая соединительная
ткань, содержащая коллагеновые и эластические волокна. Основания клапанов
прикреплены к фиброзным кольцам.
Рисунок 1 - Строение сердца [13]
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
23
Мышечными тканями называют ткани, различные по строению и
происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям (см.
рис.2). Они обеспечивают перемещения в пространстве всего организма в
целом или его частей (пример – скелетная мускулатура) и движение органов
внутри организма (пример – сердце, язык, кишечник).
Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в
мышечных тканях эта способность становится главной функцией. Основные
морфологические признаки элементов мышечных тканей — удлиненная форма,
наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов —
специальных
органелл,
обеспечивающих
сократимость,
расположение
митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений
гликогена, липидов и миоглобина.
Рисунок 2 – Мышечная ткань человека [14]
Специальные
сократительные
органеллы
—
миофиламенты
обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух
основных фибриллярных белков — актина и миозина при обязательном
участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией.
Запас источников энергии образуют гликоген и липиды.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
24
Миоглобин — это белок, обеспечивающий связывание кислорода и
создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются
кровеносные сосуды (и поступление кислорода при этом резко падает). В
основу классификации мышечных тканей положены два принципа —
морфофункциональный и гистогенетический.
В соответствии с морфофункциональным принципом, в зависимости от
структуры органелл сокращения, мышечные ткани подразделяют на две
подгруппы: исчерченные мышечные ткани и гладкие мышечные ткани.
Поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани. В цитоплазме их
элементов миозиновые филаменты постоянно полимеризованы, образуют с
актиновыми нитями постоянно существующие миофибриллы. Последние
организованы в характерные комплексы — саркомеры.
В соседних миофибриллах структурные субъединицы саркомеров
расположены на одинаковом уровне и создают поперечную исчерченность.
Исчерченные мышечные ткани сокращаются быстрее, чем гладкие. Гладкие
(неисчерченные) мышечные ткани. Эти ткани характеризуются тем, что вне
сокращения миозиновые филаменты деполимеризованы. В присутствии ионов
кальция они полимеризуются и вступают во взаимодействие с филаментами
актина.
Образующиеся
при
этом
миофибриллы
не
имеют
поперечной
исчерченности: при специальных окрасках они представлены равномерно
окрашенными по всей длине нитями. В соответствии с гистогенетическим
принципом в зависимости от источников развития (т.е. эмбриональных
зачатков) мышечные ткани подразделяются на 5 типов: мезенхимные (из
десмального зачатка в составе мезенхимы); эпидермальные (из кожной
эктодермы и из прехордальной пластинки); нейральные (из нервной трубки);
целомические (из миоэпикардиальной пластинки висцерального листка
спланхнотома); соматические (миотомные).
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
25
Первые три типа относятся к подгруппе гладких мышечных тканей,
четвертый и пятый — к подгруппе поперечнополосатых.
Имеется
две
основные
разновидности
поперечнополосатых
(исчерченных) тканей — скелетная мышечная ткань и сердечная мышечная
ткань.
Источником
поперечнополосатой
развития
элементов
мышечной
ткани
скелетной
являются
(соматической)
клетки
миотомов
—
миобласты. Одни из них дифференцируются на месте и участвуют в
образовании аутохтонных мышц. Другие клетки мигрируют из миотомов в
мезенхиму. Они уже детерминированы, хотя внешне не отличаются от других
клеток мезенхимы. Их дифференцировка продолжается в местах закладки
других мышц тела. В ходе дифференцировки возникают две клеточные линии.
Клетки одной из линий сливаются, образуя удлиненные симпласты —
мышечные
трубочки
(миотубы).
В
них
происходит
дифференцировка
специальных органелл — миофибрилл. В это время в миотубах отмечается
хорошо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть. Миофибриллы сначала
располагаются под плазмолеммой, а затем заполняют большую часть миотубы.
Ядра, напротив, из центральных отделов смещаются к периферии. Клеточные
центры и микротрубочки при этом полностью исчезают.
Гранулярная эндоплазматическая сеть редуцируется в значительной
степени. Такие дефинитивные структуры называют миосимпластами. Клетки
другой
линии
остаются
самостоятельными
и
дифференцируются
в
миосателлитоциты (или миосателлиты).
Эти клетки располагаются на поверхности миосимпластов. Основной
структурной единицей скелетной мышечной ткани является мышечное
волокно, состоящее из миосимпласта и миосателлитоцитов, покрытых общей
базальной мембраной. Длина всего волокна может измеряться сантиметрами
при толщине всего 50—100 мкм. Комплекс, состоящий из плазмолеммы
миосимпласта и базальной мембраны, называют сарколеммой. Миосимпласт
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
26
имеет множество продолговатых ядер, расположенных непосредственно под
сарколеммой. Их количество в одном симпласте может достигать нескольких
десятков тысяч. У полюсов ядер располагаются органеллы общего значения —
аппарат Гольджи и небольшие фрагменты гранулярной эндоплазматической
сети. Миофибриллы заполняют основную часть миосимпласта и расположены
продольно. Саркомер — это структурная единица миофибриллы. Каждая
миофибрилла имеет поперечные темные и
светлые диски, имеющие
неодинаковое лучепреломление (анизотропные A-диски и изотропные I-диски).
Каждая
миофибрилла
окружена
продольно
расположенными
и
анастомозирующими между собой петлями агранулярной эндоплазматической
сети — саркоплазматической сети, или саркоплазматического ретикулума.
Соседние саркомеры имеют общую пограничную структуру — Z-линию (или
телофрагму). Она построена в виде сети из белковых фибриллярных молекул,
среди которых существенную роль играет альфа-актинин.
С этой сетью связаны концы тонких, актиновых, филаментов. От
соседних Z-линий актиновые филаменты направляются к центру саркомера, но
не доходят до его середины. Филаменты актина объединены с Z-линией и
нитями миозина фибриллярными нерастяжимыми молекулами небулина.
Посередине темного диска саркомера располагается сеть, построенная из
миомезина. Она образует в сечении М-линию, или мезофрагму. В узлах этой Млинии закреплены концы толстых, миозиновых филаментов. Другие их концы
направляются в сторону Z-линий и располагаются между филаментами актина,
но до самих Z-линий тоже не доходят. Вместе с тем эти концы фиксированы по
отношению к Z-линиям растяжимыми гигантскими белковыми молекулами
титина.
Молекулы миозина имеют длинный хвост и на его конце две головки.
При повышении концентрации ионов кальция в области присоединения
головок (в своеобразном шарнирном участке) молекула миозина изменяет свою
конфигурацию. При этом (поскольку между миозиновыми филаментами
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
27
расположены актиновые) головки миозина связываются с актином (при участии
вспомогательных белков — тропомиозина и тропонина). Затем головка
миозина наклоняется и тянет за собой актиновую молекулу в сторону М-линии.
Z-линии сближаются, саркомер укорачивается.
Альфа-актининовые сети Z-линий соседних миофибрилл связаны друг с
другом промежуточными филаментами.
Они подходят к внутренней поверхности плазмолеммы и закрепляются
в кортикальном слое цитоплазмы, так что саркомеры всех миофибрилл
располагаются на одном уровне. Это и создает при наблюдении в микроскоп
впечатление поперечной исчерченности всего волокна.
Источником
ионов
кальция
служат
цистерны
агранулярной
эндоплазматической сети. Они вытянуты вдоль миофибрилл около каждого
саркомера
и
образуют
саркоплазматическую
сеть.
Именно
в
ней
аккумулируются ионы кальция, когда миосимпласт находится в расслабленном
состоянии. На уровне Z-линий (у амфибии) или на границе А- и I-дисков (у
млекопитающих) канальцы сети меняют направление и располагаются
поперечно, образуя расширенные терминальные или (латеральные) L-цистерны.
С поверхности миосимпласта плазмолемма образует длинные трубочки,
идущие поперечно в глубину клетки (Т-трубочки) на уровне границ между
темными и светлыми дисками. Когда клетка получает сигнал о начале
сокращения, этот сигнал перемещается по плазмолемме в виде потенциала
действия и распространяется отсюда на мембрану Т-трубочек. Поскольку эта
мембрана сближена с мембранами саркоплазматической сети, состояние
последних меняется, кальций освобождается из цистерн сети и взаимодействует
с актино-миозиновыми комплексами (они сокращаются).
Когда потенциал действия исчезает, кальций снова аккумулируется в
цистернах саркоплазматического ретикулума и сокращение миофибрилл
прекращается. Для развития усилия сокращения нужна энергия. Она
освобождается за счет АТФ- АДФ-превращений. Роль АТФазы выполняет
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
28
миозин. Источником АТФ служат главным образом митохондрии, поэтому они
и располагаются непосредственно между миофибриллами. Большую роль в
деятельности миосимпластов играют включения миоглобина и гликогена.
Гликоген служит источником энергии, необходимой не только для совершения
мышечной работы, но и поддержания теплового баланса всего организма.
Миоглобин связывает кислород, когда мышца расслаблена и через
мелкие кровеносные сосуды свободно протекает кровь. Во время сокращения
мышцы сосуды сдавливаются, а запасенный кислород освобождается из
миоглобина и участвует в биохимических реакциях. Миосателлитоциты - это
малодифференцированные
клетки,
являющиеся
источником регенерации
мышечной ткани. Они прилежат к поверхности миосимпласта, так что их
плазмолеммы
соприкасаются.
Миосателлитоциты
одноядерны,
их
ядра
овальной формы и мельче, чем в симпластах. Они обладают всеми органеллами
общего значения (в том числе и клеточным центром). Типы мышечных
волокон. Разные мышцы (как органы) функционируют в неодинаковых
биомеханических условиях. Поэтому и мышечные волокна в составе разных
мышц обладают разной силой, скоростью и длительностью сокращения, а
также утомляемостью. Ферменты в них обладают разной активностью и
представлены в различных изомерных формах. Заметно различие в них
содержания дыхательных ферментов — гликолитических и окислительных. По
соотношению миофибрилл, митохондрий и миоглобина различают белые,
красные и промежуточные волокна.
По функциональным особенностям мышечные волокна подразделяют
на быстрые, медленные и промежуточные. Наиболее заметно мышечные
волокна различаются особенностями молекулярной организации миозина.
Среди различных его изоформ существуют две основных — «быстрая» и
«медленная». При постановке гистохимических реакций их различают по
АТФазной активности.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
29
С этими свойствами коррелирует и активность дыхательных ферментов.
Обычно в быстрых волокнах преобладают гликолитические процессы, они
более богаты гликогеном, в них меньше миоглобина, поэтому их называют
также белыми.
В медленных волокнах, напротив, выше активность окислительных
ферментов, они богаче миоглобином, выглядят более красными.
Свойства мышечных волокон меняются при изменении нагрузок —
спортивных, профессиональных, а также в экстремальных условиях (таких как
невесомость). При возврате к обычной деятельности такие изменения
обратимы. При некоторых заболеваниях (мышечные атрофии, дистрофии,
последствия денервации) мышечные волокна с разными исходными свойствами
изменяются неодинаково. Это позволяет уточнять диагноз, для чего исследуют
биоптаты скелетных мышц. Ядра миосимпластов делиться не могут, так как у
них отсутствуют клеточные центры. Камбиальными элементами служат
миосателлитоциты.
Пока организм растет, они делятся, а дочерние клетки встраиваются в
концы симпластов. По окончании роста размножение миосателлитоцитов
затухает. После повреждения мышечного волокна на некотором протяжении от
места травмы оно разрушается и его фрагменты фагоцитируются макрофагами.
Восстановление любых тканей организма может осуществляется за счет двух
механизмов: гипертрофии и гиперплазии. Под гипертрофией подразумевают
компенсаторное увеличение объема самого симпласта, в т.ч. за счет увеличения
количества миофибрилл.
В симпласте активизируются гранулярная эндоплазматическая сеть и
аппарат
Гольджи.
Происходит
синтез
веществ,
необходимых
для
восстановления саркоплазмы и миофибрилл, а также сборка мембран, так что
восстанавливается
целостность
плазмолеммы.
Поврежденный
конец
миосимпласта при этом утолщается, образуя мышечную почку. Под
гиперплазией понимают пролиферацию миосателлитоцитов. Сохранившиеся
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
30
рядом с повреждением миосателлитоциты делятся. Одни из них мигрируют к
мышечной почке и встраиваются в нее, другие сливаются (так же, как
миобласты при гистогенезе) и образуют миотубы, которые затем входят в
состав вновь образованных мышечных волокон или формируют новые волокна.
Передача усилий сокращения на скелет осуществляется посредством
сухожилий или прикрепления мышц непосредственно к надкостнице. На конце
каждого
мышечного
волокна
плазмолемма
образует
глубокие
узкие
впячивания. В них со стороны сухожилия или надкостницы проникают тонкие
коллагеновые волокна. Последние спирально оплетаются ретикулярными
волокнами. Концы волокон направляются к базальной мембране, входят в нее,
поворачивают назад и по выходе снова оплетают коллагеновые волокна
соединительной ткани.
Между мышечными волокнами находятся тонкие прослойки рыхлой
волокнистой соединительной ткани — эндомизий. Коллагеновые волокна
наружного листка базальной мембраны вплетаются в него, что способствует
объединению
усилий
при
сокращении
миосимпластов.
Более
толстые
прослойки рыхлой соединительной ткани окружают по нескольку мышечных
волокон, образуя перимизий и разделяя мышцу на пучки.
Несколько пучков объединяются в более крупные группы, разделенные
более толстыми соединительнотканными прослойками. Соединительную ткань,
окружающую поверхность мышцы, называют эпимизием. Артерии вступают в
мышцу и распространяются по прослойкам соединительной ткани, постепенно
истончаясь. Ветви 5—6-го порядка образуют в перимизии артериолы. В
эндомизии расположены капилляры. Они идут вдоль мышечных волокон,
анастомозируя друг с другом.
Венулы, вены и лимфатические сосуды проходят рядом с приносящими
сосудами. Как обычно, рядом с сосудами много тканевых базофилов,
принимающих участие в регуляции проницаемости сосудистой стенки. В
мышцах
выявлены
миелинизированные
эфферентные
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
(двигательные),
Лист
Арк.
31
афферентные (чувствительные), а также немиелинизированные вегетативные
нервные волокна. Отросток нервной клетки, приносящий импульс от моторного
нейрона спинного мозга, ветвится в перимизии. Каждая его ветвь проникает
сквозь базальную мембрану, и у поверхности симпласта на плазмолемме
образует терминали, участвуя в организации так называемой моторной бляшки,
или нервно-мышечного соединения.
При поступлении нервного импульса из терминали выделяется
ацетилхолин — медиатор, который вызывает возбуждающий потенциал
действия, распространяющееся отсюда по плазмолемме миосимпласта. Каждое
мышечное
волокно
иннервируется
самостоятельно
и
окружено
сетью
гемокапилляров, образуя комплекс, именуемый мионом. Группа же мышечных
волокон, иннервируемых одним мотонейроном, называется нервно-мышечной
единицей.
Характерно, что мышечные волокна, принадлежащие к одной нервномышечной единице, лежат не рядом, а расположены мозаично среди волокон,
относящихся к другим единицам. Чувствительные нервные окончания
располагаются
не
на
рабочих
мышечных
волокнах,
а
связаны
со
специализированными мышечными волокнами в так называемых мышечных
веретенах, которые расположены в перимизии.
Волокна в таких чувствительных мышечных веретенах именуются
интрафузальными волокнами, а обычные рабочие мышечные волокна –
экстрафузальными. Интрафузальные мышечные волокна веретен значительно
тоньше рабочих. Существует два их вида — волокна с ядерной сумкой и
волокна с ядерной цепочкой. Каждое мышечное волокно веретена спирально
обвито
терминалью
чувствительного
нервного
волокна.
В
результате
сокращения или расслабления рабочих мышечных волокон изменяется
натяжение
соединительнотканной
капсулы
веретена,
соответственно
изменяется тонус интрафузальных мышечных волокон. Вследствие этого
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
32
возбуждаются чувствительные нервные окончания, обвивающие их, и в области
терминалей возникают афферентные нервные импульсы.
На каждом миосимпласте располагается также своя моторная бляшка.
Поэтому
интрафузальные
мышечные
волокна
постоянно
находятся
в
напряжении, подстраиваясь к длине мышечного брюшка в целом.
2.2 СЕРДЕЧНАЯ МІШЕЧНАЯ ТКАНЬ
Гистогенез
и
виды
клеток.
Источники
развития
сердечной
поперечнополосатой мышечной ткани — симметричные участки висцерального
листка спланхнотома в шейной части зародыша — так называемые
миоэпикардиалъные пластинки. Из них дифференцируются также клетки
мезотелия эпикарда.
В ходе гистогенеза возникает 3 вида кардиомиоцитов:
рабочие, или типичные, или же сократительные, кардиомиоциты,
атипичные кардиомиоциты (сюда входят пейсмекерные, проводящие и
переходные кардиомиоциты, а также
секреторные кардиомиоциты.
Рабочие (сократительные) кардиомиоциты образуют свои цепочки.
Укорачиваясь, они обеспечивают силу сокращения всей сердечной мышцы.
Рабочие кардиомиоциты способны передавать управляющие сигналы друг
другу. Синусные (пейсмекерные) кардиомиоциты способны автоматически в
определенном
ритме
сменять
состояние
сокращения
на
состояние
расслабления. Они воспринимают управляющие сигналы от нервных волокон, в
ответ на что изменяют ритм сократительной деятельности.
Синусные (пейсмекерные) кардиомиоциты передают управляющие
сигналы
переходным
кардиомиоцитам,
а
последние
—
проводящим.
Проводящие кардиомиоциты образуют цепочки клеток, соединенных своими
концами. Первая клетка в цепочке воспринимает управляющие сигналы от
синусных кардиомиоцитов и передает их далее — другим проводящим
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
33
кардиомиоцитам. Клетки, замыкающие цепочку, передают сигнал через
переходные кардиомиоциты рабочим.
Секреторные кардиомиоциты выполняют особую функцию. Они
вырабатывают гормон - натрийуретический фактор, участвующий в процессах
регуляции мочеобразования и в некоторых других процессах. Сократительные
кардиомиоциты имеют удлиненную (100—150 мкм) форму, близкую к
цилиндрической. Их концы соединяются друг с другом, так что цепочки клеток
составляют так называемые функциональные волокна (толщиной до 20 мкм). В
области контактов клеток образуются так называемые вставочные диски.
Кардиомиоциты могут ветвиться и образуют трехмерную сеть. Их поверхности
покрыты базальной мембраной, в которую снаружи вплетаются ретикулярные и
коллагеновые волокна.
Ядро кардиомиоцита (иногда их два) овальное и лежит в центральной
части клетки. У полюсов ядра сосредоточены немногочисленные органеллы
общего значения. Миофибриллы слабо обособлены друг от друга, могут
расщепляться. Их строение аналогично строению миофибрилл миосимпласта
скелетного мышечного волокна. От поверхности плазмолеммы в глубь
кардиомиоцита направлены Т-трубочки, находящиеся на уровне Z-линии. Их
мембраны
сближены,
контактируют
с
мембранами
гладкой
эндоплазматической (т.е. саркоплазматической) сети.
Петли последней вытянуты вдоль поверхности миофибрилл и имеют
латеральные утолщения (L-системы), формирующие вместе с Т-трубочками
триады или диады. В цитоплазме имеются включения гликогена и липидов,
особенно
много
включений
миоглобина.
Механизм
сокращения
кардиомиоцитов такой же, как у миосимпласта. Кардиомиоциты соединяются
друг с другом своими торцевыми концами. Здесь образуются так называемые
вставочные диски: эти участки выглядят как тонкие пластинки при увеличении
светового микроскопа [11].
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
34
Фактически же концы кардиомиоцитов имеют неровную поверхность,
поэтому выступы одной клетки входят во впадины другой. Поперечные участки
выступов соседних клеток соединены друг с другом интердигитациями и
десмосомами. К каждой десмосоме со стороны цитоплазмы подходит
миофибрилла, закрепляющаяся концом в десмоплакиновом комплексе. Таким
образом, при сокращении тяга одного кардиомиоцита передается другому.
Боковые
поверхности
выступов
кардиомиоцитов
объединяются
нексусами (или щелевыми соединениями).
Это создает между ними метаболические связи и обеспечивает
синхронность сокращений. Возможности регенерации сердечной мышечной
ткани. При длительной усиленной работе (например, в условиях постоянно
повышенного артериального давления крови) происходит рабочая гипертрофия
кардиомиоцитов. Стволовых клеток или клеток-предшественников в сердечной
мышечной ткани не обнаружено, поэтому погибающие кардиомиоциты (в
частности, при инфаркте миокарда) не восстанавливаются, а замещаются
элементами соединительной ткани.
По
происхождению
различают
три
группы
гладких
(или
неисчерченных) мышечных тканей — мезенхимные, эпидермальные и
нейральные. Стволовые клетки и клетки-предшественники гладкой мышечной
ткани, будучи уже детерминированными, мигрируют к местам закладки
органов. Дифференцируясь, они синтезируют компоненты матрикса и коллаген
базальной мембраны, а также эластин.
У
дефинитивных клеток
(миоцитов) синтетическая способность
снижена, но не исчезает полностью. Структурно-функциональной единицей
гладкой, или неисчерченной, мышечной ткани является гладко-мышечная
клетка, или гладкий миоцит — это веретеновидная клетка длиной 20—500 мкм,
шириной 5—8 мкм. Ядро клетки палочковидное, находится в ее центральной
части. Когда миоцит сокращается, его ядро изгибается и даже закручивается.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
35
Органеллы
общего
значения,
среди
которых
много
митохондрий,
сосредоточены в цитоплазме около полюсов ядра.
Аппарат Гольджи и гранулярная эндо плазматическая сеть развиты
слабо, что свидетельствует о малой активности синтетических функций.
Рибосомы в большинстве своем расположены свободно. Филаменты актина
образуют в цитоплазме трехмерную сеть, вытянутую преимущественно
продольно, точнее косо-продольно. Концы филаментов скреплены между собой
и с плазмолеммой специальными сшивающими белками. Эти участки хорошо
видны на электронных микрофотографиях как плотные тельца. Миозиновые
филаменты находятся в деполимеризованном состоянии. Мономеры миозина
располагаются рядом с филаментами актина. Сигнал к сокращению обычно
поступает по нервным волокнам. Медиатор, который выделяется из их
терминалей, изменяет состояние плазмолеммы. Она образует впячивания —
кавеолы,
в
которых
концентрируются
ионы
кальция.
Кавеолы
отшнуровываются в сторону цитоплазмы в виде пузырьков (здесь из пузырьков
освобождается кальций).
Это влечет за собой как полимеризацию миозина, так и взаимодействие
миозина с актином. Актиновые филаменты смещаются друг другу навстречу,
плотные пятна сближаются, усилие передается на плазмолемму, и вся клетка
укорачивается.
Когда
поступление
прекращается,
ионы
сигналов
кальция
со
стороны
эвакуируются
из
нервной
системы
кавеол,
миозин
деполимеризуется и «миофибриллы» распадаются. Таким образом, актиномиозиновые комплексы существуют в гладких миоцитах только в период
сокращения. Гладкие миоциты располагаются без заметных межклеточных
пространств и разделены базальной мембраной. На отдельных участках в ней
образуются «окна», поэтому плазмолеммы соседних миоцитов сближаются.
Здесь формируются нексусы, и между клетками возникают не только
механические, но и метаболические связи. Поверх «чехликов» из базальной
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
36
мембраны между миоцитами проходят эластические и ретикулярные волокна,
объединяющие клетки в единый тканевой комплекс. Ретикулярные волокна
проникают в щели на концах миоцитов, закрепляются там и передают усилие
сокращения клетки всему их объединению.
Физиологическая регенерация гладкой мышечной ткани проявляется в
условиях повышенных функциональных нагрузок. Наиболее отчетливо это
видно в мышечной оболочке матки при беременности. Такая регенерация
осуществляется не столько на тканевом, сколько на клеточном уровне:
миоциты растут, в цитоплазме активизируются синтетические процессы,
количество миофиламентов увеличивается (рабочая гипертрофия клеток). Не
исключена, однако, и пролиферация клеток (т.е. гиперплазия).
В составе органов миоциты объединяются в пучки, между которыми
располагаются тонкие прослойки соединительной ткани. В эти прослойки
вплетаются ретикулярные и эластические волокна, окружающие миоциты. В
прослойках проходят кровеносные сосуды и нервные волокна. Терминали
последних оканчиваются не непосредственно на миоцитах, а между ними.
Поэтому после поступления нервного импульса медиатор распространяется
диффузно, возбуждая сразу многие клетки.
Гладкая мышечная ткань мезенхимного происхождения представлена
главным образом в стенках кровеносных сосудов и многих трубчатых
внутренних органов, а также образует отдельные мелкие мышцы. Гладкая
мышечная ткань в составе конкретных органов имеет неодинаковые
функциональные свойства. Это обусловлено тем, что на поверхности органов
имеются разные рецепторы к конкретным биологически активным веществам.
Поэтому и на многие лекарственные препараты их реакция неодинакова.
Миоэпителиальные клетки развиваются из эпидермального зачатка. Они
встречаются в потовых, молочных, слюнных и слезных железах и имеют общих
предшественников с железистыми секреторными клетками. Миоэпителиальные
клетки непосредственно прилежат к собственно эпителиальным и имеют
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
37
общую с ними базальную мембрану. При регенерации те и другие клетки
восстанавливаются из общих малодифференцированных предшественников.
Большинство миоэпителиальных клеток имеют звездчатую форму. Эти
клетки нередко называют корзинчатыми: их отростки охватывают концевые
отделы и мелкие протоки желез. В теле клетки располагаются ядро и органеллы
общего значения, а в отростках — сократительный аппарат, организованный,
как и в клетках мышечной ткани мезенхимного типа.
Миоциты этой ткани развиваются из клеток нейрального зачатка в
составе внутренней стенки глазного бокала. Тела этих клеток располагаются в
эпителии задней поверхности радужки. Каждая из них имеет отросток, который
направляется в толщу радужки и ложится параллельно ее поверхности. В
отростке находится сократительный аппарат, организованный так же, как и во
всех
гладких
миоцитах.
В
зависимости
от
направления
отростков
(перпендикулярно или параллельно краю зрачка) миоциты образуют две
мышцы — суживающую и расширяющую зрачок.
2.3 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТИЕРИСТИКА, ОБЩИЙ ПЛАН
СТРОЕНИЯ И РАЗВИТИЕ СОСУДОВ [12]
Сердечно-сосудистая
система
включает
сердце,
кровеносные
и
лимфатические сосуды. Она обеспечивает распространение по организму крови
и лимфы (Кровь является циркулирующей по кровеносным сосудам жидкой
тканью, состоящей из двух основных компонентов, — плазмы и форменных
элементов. [15])
К общим функциям всех элементов сердечно-сосудистой системы
можно отнести:
трофическую функцию - снабжение тканей питательными веществами;
дыхательную функцию - снабжение тканей кислородом;
экскреторную функцию - удаление продуктов обмена из тканей;
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
38
регуляторную функцию - перенос гормонов, выработка биологически активных
веществ, регуляция кровоснабжения, участие в воспалительных реакциях.
Особенности строения отдельных элементов сердечно-сосудистой
системы определяются их функциональным значением. Сердце играет роль
мышечного насоса, обеспечивающего ритмическое поступление крови в
систему сосудов. Это достигается мощным развитием специальной сердечной
мускулатуры и наличием особых клеток - водителей ритма. Крупные артерии
вблизи сердца растягиваются при поступлении порции крови из сердца и
возвращаются к прежним размерам, выбрасывая кровь в дальнейшие участки
сосудистого русла. Благодаря этому кровоток остается непрерывным. Эта
функция обеспечивается мощным развитием эластических элементов в стенке
таких сосудов.
Средние и мелкие артерии приносят кровь к различным органам и их
частям, регулируя кровоток в зависимости от функционального состояния этих
органов. Это обеспечивается развитыми мышечными элементами в стенке
таких артерий. В связи с тем, что кровь в артериях течет под большим
давлением, их стенка имеет большую толщину и содержит развитые
эластические элементы. Артериолы - самые мелкие артерии. В артериолах
происходит резкий перепад давления, - от высокого в артериях до низкого в
капиллярах.
Это обусловлено значительным количеством этих сосудов, их узким
просветом и наличием мышечных элементов в стенке. Общее давление в
артериальной системе определяется в значительной степени тонусом именно
артериол. Капилляры осуществляют двусторонний обмен веществ между
кровью и тканями, что достигается благодаря их огромной общей поверхности
и тонкой стенке. Венулы собирают из капилляров кровь, которая движется под
низким давлением. Их стенки тонкие, что также способствует обмену веществ и
облегчает миграцию клеток из крови в ткани. Вены обеспечивают возврат
крови к сердцу. Они характеризуются широким просветом, тонкой стенкой со
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
39
слабым развитием эластических и мышечных элементов. В венах имеются
клапаны, препятствующие обратному току крови.
Первые
кровеносные
сосуды
появляются
в
мезенхиме
стенки
желточного мешка на 2-3-й неделе эмбриогенеза человека, а также в стенке
хориона в составе так называемых кровяных островков. Часть мезенхимных
клеток по периферии островков уплощается и превращается в эндотелиальные
клетки первичных сосудов. Клетки центральной части островка округляются и
превращаются в клетки крови. Из мезенхимных клеток, окружающих сосуд,
позднее дифференцируются гладкие мышечные клетки, адвентициальные
клетки, а также фибробласты.
В теле зародыша из мезенхимы образуются первичные кровеносные
сосуды, имеющие вид трубочек и щелевидных пространств. В конце 3-й недели
внутриутробного развития сосуды тела зародыша начинают сообщаться с
сосудами внезародышевых органов. Дальнейшее развитие стенки сосудов
происходит
после
начала
циркуляции
крови
под
влиянием
тех
гемодинамических условий (кровяное давление, скорость кровотока), которые
создаются
в
различных
частях
тела,
что
обусловливает
появление
специфических особенностей строения стенки сосудов. В ходе перестроек
первичных сосудов в эмбриогенезе часть из них редуцируется.
2.3.1 Общая характеристика сосудов
В кровеносной системе различают артерии, артериолы, гемокапилляры,
венулы, вены и артериоловенулярные анастомозы. По артериям кровь течет от
сердца к органам. По венам кровь притекает к сердцу. Взаимосвязь между
артериями и венами осуществляется системой сосудов микроциркуляторного
русла.
Однослойный плоский эпителий, выстилающий изнутри сердце,
кровеносные и лимфатические сосуды, имеет собственное название эндотелий. Его клетки - эндотелиоциты - имеют полигональную форму, обычно
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
40
удлиненную по ходу сосуда, и связаны друг с другом плотными и щелевыми
контактами.
Стенка сосудов состоит из трех оболочек:
внутренней оболочки - интимы (tunica interna s. intima);
средней оболочки - медии (tunica media);
наружной оболочки - адвентиции (tunica externa s. adventitia).
Их
толщина, тканевый
состав и функциональные особенности
неодинаковы в сосудах разных типов.
Внутренняя оболочка образована:
эндотелием (разновидностью плоского однослойного эпителия);
подэндотелиальным слоем, состоящим из рыхлой соединительной
ткани;
внутренней эластической мембраной.
Средняя оболочка (медия) включает слои циркулярно расположенных
гладкомышечных клеток, а также сеть коллагеновых, ретикулярных и
эластических волокон.
Наружная оболочка (адвентиция) образована:
наружной эластической мембраной, которая может быть представлена
лишь отдельными волокнами;
рыхлой волокнистой соединительной тканью, содержащей нервы и
сосуды, питающие собственную стенку сосудов - нервы сосудов и сосуды
сосудов.
2.4 АРТЕРИИ И ВЕНЫ
2.4.1 Артерии
Артерии - кровеносные сосуды, идущие от сердца к органам и несущие
к ним кровь, называются артериями (аег - воздух, tereo - содержу; на трупах
артерии пусты, отчего в старину считали их воздухоносными трубками).
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
41
Стенка артерий состоит из трех оболочек [17]. Внутренняя оболочка, tunica
intima, выстлана со стороны просвета сосуда эндотелием, под которым лежат
субэндотелий и внутренняя эластическая мембрана; средняя, tunica media,
построена
из
волокон
неисчерченной
мышечной
ткани,
миоцитов,
чередующихся с эластическими волокнами; наружная оболочка, tunica externa,
содержит соединительно тканые волокна.
Эластические
эластический
каркас,
элементы
артериальной
работающий
как
стенки
пружина
и
образуют
единый
обусловливающий
эластичность артерий. По мере удаления от сердца артерии делятся на ветви и
становятся все мельче и мельче. Ближайшие к сердцу артерии (аорта и ее
крупные ветви) выполняют главным образом функцию проведения крови. В
них на первый план выступает противодействие растяжению массой крови,
которая выбрасывается сердечным толчком. Поэтому в стенке их относительно
больше развиты структуры механического характера, т. е. эластические волокна
и мембраны. Такие артерии называются артериями эластического типа. В
средних и мелких артериях, в которых инерция сердечного толчка ослабевает и
требуется собственное сокращение сосудистой стенки для дальнейшего
продвижения крови, преобладает сократительная функция. Она обеспечивается
относительно большим развитием в сосудистой стенке мышечной ткани. Такие
артерии называются артериями мышечного типа.
Отдельные артерии снабжают кровью целые органы или их части. По
отношению к органу различают артерии, идущие вне органа, до вступления в
него - экстраорганные артерии, и их продолжения, разветвляющиеся внутри
него - внутриорганные, или итпраорганные, артерии. Боковые ветви одного и
того же ствола или ветви различных стволов могут соединяться друг с другом.
Такое соединение сосудов до распадения их на капилляры носит название
анастомоза, или соустья (stoma - устье).
Артерии, образующие анастомозы, называются анастомозирующими
(их большинство). Артерии, не имеющие анастомозов с соседними стволами до
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
42
перехода их в капилляры, называются конечными артериями (например, в
селезенке). Конечные, или концевые, артерии легче закупориваются кровяной
пробкой (тромбом) и предрасполагают к образованию инфаркта (местное
омертвение органа).
Последние разветвления артерий становятся тонкими и мелкими и
потому выделяются под названием артериол. Артериола отличается от артерии
тем, что стенка ее имеет лишь один слой мышечных клеток, благодаря
которому она осуществляет регулирующую функцию. Артериола продолжается
непосредственно в прекапилляр, в котором мышечные клетки разрозненны и не
составляют сплошного слоя. Прекапилляр отличается от артериолы еще и тем,
что он не сопровождается венулой. От прекапилляра отходят многочисленные
капилляры.
Отражая
переход
в
процессе
филогенеза
от
жаберного
круга
кровообращения к легочному, у человека в процессе онтогенеза сначала
закладываются аортальные дуги, которые затем преобразуются в артерии
легочного и телесного кругов кровообращения. У 3-недельного зародыша
truncus arteriosus, выходя из сердца, дает начало двум артериальным стволам,
носящим название вентральных аорт (правой и левой). Вентральные аорты идут
в восходящем направлении, затем поворачивают назад на спинную сторону
зародыша; здесь они, проходя по бокам от хорды, идут уже в нисходящем
направлении и носят название дорсальных аорт. Дорсальные аорты постепенно
сближаются друг с другом и в среднем отделе зародыша сливаются в одну
непарную нисходящую аорту.
По мере развития на головном конце зародыша жаберных дуг в каждой
из них образуется так называемая аортальная дуга, или артерия; эти артерии
соединяют между собой вентральную и дорсальную аорты на каждой стороне.
Таким образом, в области жаберных дуг вентральные (восходящие) и
дорсальные (нисходящие) аорты соединяются между собой при помощи 6 пар
аортальных дуг. В дальнейшем часть аортальных дуг и часть дорсальных аорт,
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
43
особенно правой, редуцируется, а из оставшихся первичных сосудов
развиваются крупные присердечные и магистральные артерии, а именно:
truncus arteriosus, как отмечалось выше, делится фронтальной перегородкой на
вентральную часть, из которой образуется легочный ствол, и дорсальную,
превращающуюся в восходящую аорту. Этим объясняется расположение аорты
позади легочного ствола.
Следует отметить, что последняя по току крови пара аортальных дуг,
которая у двоякодышащих рыб и земноводных приобретает связь с легкими,
превращается и у человека в две легочные артерии - правую и левую, ветви
truncus pulmonalis. При этом, если правая шестая аортальная дуга сохраняется
только на небольшом проксимальном отрезке, то левая остается на всем
протяжении, образуя ductus arteriosus, который связывает легочный ствол с
концом дуги аорты, что имеет значение для кровообращения плода. Четвертая
пара аортальных дуг сохраняется на обеих сторонах на всем протяжении, но
дает начало различным сосудам. Левая 4-я аортальная дуга вместе с левой
вентральной аортой и частью левой дорсальной аорты образуют дугу аорты,
arcus aortae.
Проксимальный отрезок правой вентральной аорты превращается в
плечеголовной ствол, truncus blachiocephalicus, правая 4-я аортальная дуга - в
отходящее от названного ствола начало правой подключичной артерии, a.
subclavia dextra. Левая подключичная артерия вырастает из левой дорсальной
аорты каудальнее последней аортальной дуги. Дорсальные аорты на участке
между 3-й и 4-й аортальными дугами облитерируются; кроме того, правая
дорсальная аорта облитерируется также на протяжении от места отхождения
правой подключичной артерии до слияния с левой дорсальной аортой.
Обе вентральные аорты на участке между четвертой и третьей
аортальными дугами преобразуются в общие сонные артерии, аа. carotides
communes,
причем
вследствие
указанных
выше
преобразований
проксимального отдела вентральной аорты правая общая сонная артерия
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
44
оказывается отходящей от плечеголовного ствола, а левая - непосредственно от
arcus aortae.
На дальнейшем протяжении вентральные аорты превращаются в
наружные сонные артерии, аа. carotides externae. Третья пара аортальных дуг и
дорсальные аорты на отрезке от третьей до первой жаберной дуги развиваются
во внутренние сонные артерии, аа. carotides internae, чем и объясняется, что
внутренние сонные артерии лежат у взрослого латеральнее, чем наружные.
Вторая пара аортальных дуг превращается в аа. linguales et pharyngeae, а первая
пара - в челюстные, лицевые и височные артерии. При нарушении обычного
хода развития возникают разные аномалии.
Из дорсальных аорт возникает ряд мелких парных сосудов, идущих в
дорсальном направлении по обеим сторонам нервной трубки. Так как эти
сосуды отходят через правильные интервалы в рыхлую мезенхимную ткань,
расположенную
между
сомитами,
они
называются
дорсальными
межсегментарными артериями. В области шеи они по обеим сторонам тела
рано соединяются серией анастомозов, образуя продольные сосуды позвоночные артерии.
На уровне 6-й, 7-й и 8-й шейных межсегментарных артерий
закладываются почки верхних конечностей. Одна из артерий, обычно 7-я,
врастает в верхнюю конечность и с развитием руки увеличивается, образуя
дистальный
отдел
подключичной
артерии
(проксимальный
отдел
ее
развивается, как уже указывалось, справа из 4-й аортальной дуги, слева
вырастает из левой дорсальной аорты, с которыми 7-е межсегментарные
артерии соединяются).
В последующем шейные межсегментарные артерии облитерируются, в
результате
чего
позвоночные
артерии
оказываются
отходящими
от
подключичных. Грудные и поясничные межсегментарные артерии дают начало
аа. intercostales posteriores и аа. lumbales. Висцеральные артерии брюшной
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
45
полости развиваются частью из аа. omphalomesentericae (желточно-брыжеечное
кровообращение) и частью из аорты.
Артерии конечностей первоначально заложены вдоль нервных стволов
в виде петель. Одни из этих петель (вдоль n. femoralis) развиваются в основные
артерии конечностей, другие (вдоль n. medianus, n. ischiadicus) остаются
спутницами нервов. Артерии бывают трех типов: эластического, мышечного и
смешанного (или мышечно-эластического). Классификация основывается на
соотношении количества мышечных клеток и эластических волокон в средней
оболочке артерий.
Артерии эластического типа характеризуются выраженным развитием в
их средней оболочке эластических структур. К этим артериям относятся аорта и
легочная артерия, в которых кровь протекает под высоким давлением и с
большой скоростью. В эти сосуды кровь поступает непосредственно из сердца.
Артерии крупного калибра выполняют главным образом транспортную
функцию. Наличие большого количества эластических элементов (волокон,
мембран) позволяет этим сосудам растягиваться при систоле сердца и
возвращаться в исходное положение во время диастолы. В качестве примера
сосуда эластического типа рассматривается аорта - самая крупная артерия
организма.
Внутренняя оболочка аорты включает эндотелий, подэндотелиальный
слой и сплетение эластических волокон (в качестве внутренней эластической
мембраны). С возрастом толщина интимы увеличивается.
Эндотелий аорты человека состоит из плоских эндотелиоцитов,
расположенных на базальной мембране. Подэндотелиальный слой состоит из
рыхлой
тонкофибриллярной
соединительной
ткани,
богатой
клетками
звездчатой формы. Эти клетки, как консоли, поддерживают эндотелий. В
подэндотелиальном слое встречаются отдельные продольно направленные
гладкие миоциты. Густое сплетение эластических волокон соответствует
внутренней эластической мембране. Внутренняя оболочка аорты в месте
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
46
отхождения от сердца образует три карманоподобные створки - т.н.
"полулунные клапаны" - единственные клапаны в артериях. Эти образования
чаще называют в единственном числе - аортальный клапан. Средняя оболочка
аорты образует основную часть ее стенки, состоит из нескольких десятков
эластических окончатых мембран, которые имеют вид цилиндров, вставленных
друг в друга. Они связаны между собой эластическими волокнами и образуют
единый эластический каркас вместе с эластическими элементами других
оболочек. Между мембранами средней оболочки аорты залегают гладкие
мышечные клетки, косо расположенные по отношению к мембранам, а также
фибробласты.
Окончатые эластические мембраны, эластические и коллагеновые
волокна и гладкие миоциты погружены в аморфное вещество, богатое
гликозаминогликанами (ГАГ). Такое строение средней оболочки делает аорту
высокоэластичной и смягчает толчки крови, выбрасываемой в сосуд во время
сокращения сердца, а также обеспечивает поддержание тонуса сосудистой
стенки во время диастолы. Наружная оболочка аорты относительно тонкая, не
содержит
наружной
волокнистой
эластической
соединительной
ткани
мембраны.
с
большим
Построена
из
рыхлой
количеством
толстых
эластических и коллагеновых волокон, имеющих главным образом продольное
направление. Наружная оболочка предохраняет сосуд от перерастяжения и
разрывов.
К артериям мышечного типа относятся преимущественно сосуды
среднего и мелкого калибра, т.е. большинство артерий организма. В стенках
этих артерий имеется относительно большое количество гладких мышечных
клеток, что обеспечивает дополнительную нагнетающую силу их и регулирует
приток крови к органам. В состав внутренней оболочки входят эндотелий с
базальной мембраной, подэндотелиальный слой и внутренняя эластическая
мембрана. Эндотелиальные клетки, расположенные на базальной мембране,
вытянуты вдоль продольной оси сосуда. Подэндотелиальный слой состоит из
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
47
тонких эластических и коллагеновых волокон, преимущественно продольно
направленных, а также малоспециализированных соединительнотканных
клеток. Кнаружи от подэндотелиального слоя расположена тесно связанная с
ним внутренняя эластическая мембрана. В мелких артериях она очень тонкая, а
в крупных артериях мышечного типа эластическая мембрана четко выражена.
Средняя оболочка артерий - наиболее толстая, содержит гладкие
мышечные клетки, расположенные по пологой спирали (т.е. косоциркулярно).
Между гладкими миоцитами находятся в соединительнотканные клетки и
волокна. Коллагеновые волокна образуют опорный каркас для гладких
миоцитов. В артериях обнаружен коллаген I, II, IV, V типов. Эластические
волокна стенки артерии на границе с наружной и внутренней оболочками
сливаются с эластическими мембранами.
Таким образом, создается единый эластический каркас, который, с
одной стороны, придает сосуду эластичность при растяжении, а с другой упругость при сдавлении. Эластический каркас препятствует спадению
артерий, что обусловливает их постоянное зияние и непрерывность в них тока
крови. Наружная оболочка включает в себя наружную эластическую мембрану
и прослойку рыхлой волокнистой соединительной ткани.
Наружная эластическая мембрана состоит из продольных, густо
переплетающихся эластических волокон, которые иногда приобретают вид
эластической пластинки. Обычно наружная эластическая мембрана бывает
тоньше внутренней эластической мембраны и не у всех артерий достаточно
хорошо выражена. По мере уменьшения диаметра артерий и их приближения к
артериолам все оболочки артерий истончаются. Во внутренней оболочке резко
уменьшается толщина подэндотелиального слоя и внутренней эластической
мембраны. Количество мышечных клеток и эластических волокон в средней
оболочке также постепенно убывает.
В наружной оболочке уменьшается количество эластических волокон,
исчезает наружная эластическая мембрана.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
48
По строению и функциональным особенностям артерии смешанного типа
занимают
промежуточное
положение
между
сосудами
мышечного
и
эластического типов и обладают признаками и тех и других.
2.4.2 Вены
Сосуды, по которым кровь возвращается к сердцу, называются венами.
По общему плану строения своей стенки вены сходны с артериями.
Давление в венах низкое, кровь движется медленно, поэтому вены
характеризуются большим просветом, тонкой, легко спадающейся стенкой со
слабым развитием эластических элементов. Во многих венах имеются клапаны,
являющиеся производными внутренней оболочки. Не содержат клапанов вены
головного мозга и его оболочек, вены внутренних органов, подчревные,
подвздошные, полые и безымянные вены. слабое развитие внутренней
эластической мембраны, которая часто распадается на сеть волокон.
Особенности строения вен заключаются в следующем:
 слабое развитие циркулярного мышечного слоя; более частое продольное
расположение гладких миоцитов;
 меньшая толщина стенки по сравнению со стенкой соответствующей
артерии, более высокое содержание коллагеновых волокон;
 неотчетливое разграничение отдельных оболочек;
 более сильное развитие адвентиции и более слабое - интимы и средней
оболочки (по сравнению с артериями);
 наличие клапанов.
По степени развития мышечных элементов в стенках вен они могут быть
разделены на две группы: вены безмышечного (волокнистого) типа и вены
мышечного типа. Вены мышечного типа в свою очередь подразделяются на
вены со слабым, средним и сильным развитием мышечных элементов.
Вены волокнистого типа (безмышечные) - располагаются в органах и их
участках, имеющих плотные стенки, с которыми они прочно срастаются своей
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
49
наружной оболочкой. К венам этого типа относят безмышечные вены мозговых
оболочек, вены сетчатки глаза, вены костей, селезенки и плаценты. Вены
мозговых оболочек и сетчатки глаза податливы при изменении кровяного
давления, могут сильно растягиваться, но скопившаяся в них кровь
сравнительно легко под действием собственной силы тяжести оттекает в более
крупные венозные стволы. Вены костей, селезенки и плаценты также пассивны
в продвижении по ним крови. Это объясняется тем, что все они плотно
сращены с плотными элементами соответствующих органов и не спадаются,
поэтому отток крови по ним совершается легко.
Стенка безмышечных вен представлена эндотелием, окруженным слоем
рыхлой волокнистой соединительной ткани, срастающейся с окружающими
тканями. Гладкомышечные клетки отсутствуют.
Вены мышечного типа характеризуются наличием в их оболочках
гладких мышечных клеток, количество и расположение которых в стенке вены
обусловлены гемодинамическими факторами.
Различают вены со слабым, средним и сильным развитием мышечных
элементов. Вены со слабым развитием мышечных элементов - это мелкие и
средние вены верхней части тела, по которым кровь движется пассивно, под
действием силы тяжести. Вены мелкого и среднего калибра со слабым
развитием мышечных элементов имеют плохо выраженный подэндотелиальный
слой, а в средней оболочке содержится небольшое количество мышечных
клеток. В некоторых мелких венах, например в венах пищеварительного тракта,
гладкие мышечные клетки в средней оболочке образуют отдельные "пояски",
располагающиеся далеко друг от друга. Благодаря такому строению вены могут
сильно расширяться и выполнять депонирующую функцию. В наружной
оболочке мелких вен встречаются единичные продольно направленные гладкие
мышечные клетки.
Среди вен крупного калибра, в которых слабо развиты мышечные
элементы, наиболее типична верхняя полая вена, в средней оболочке стенки
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
50
которой отмечается небольшое количество гладких мышечных клеток. Это
обусловлено отчасти прямохождением человека, в силу чего кровь по этой вене
стекает к сердцу благодаря собственной тяжести, а также дыхательным
движениям грудной клетки. В начале диастолы в предсердиях появляется даже
небольшое отрицательное кровяное давление, которое как бы подсасывает
кровь из полых вен.
Вены со средним развитием мышечных элементов характеризуются
наличием единичных продольно ориентированных гладкомышечных клеток в
интиме и адвентиции и пучков циркулярно расположенных гладких миоцитов,
разделенных прослойками соединительной ткани - в средней оболочке.
Внутренняя и наружная эластические мембраны отсутствуют. Коллагеновые и
эластические волокна наружной оболочки направлены преимущественно
продольно. Кроме того, в наружной оболочке встречаются отдельные гладкие
мышечные клетки и небольшие пучки их, которые также расположены
продольно.
К венам с сильным развитием мышечных элементов относятся крупные
вены нижней половины туловища и ног. Для них характерно развитие пучков
гладких мышечных клеток во всех трех их оболочках, причем во внутренней и
наружной оболочках они имеют продольное направление, а в средней циркулярное. Имеются многочисленные клапаны. Такое строение обусловлено
током крови в венах против силы тяжести.
2.4.3 Возрастные изменения в сосудах, регенерация
Строение сосудов непрерывно меняется в течение всей жизни человека.
Развитие сосудов под влиянием функциональной нагрузки заканчивается
примерно к 30 годам. В дальнейшем в стенках артерий происходит разрастание
соединительной ткани, что ведет к их уплотнению. В артериях эластического
типа этот процесс выражен сильнее, чем в остальных артериях. После 60-70 лет
во внутренней оболочке всех артерий обнаруживаются очаговые утолщения
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
51
коллагеновых волокон, в результате чего в крупных артериях внутренняя
оболочка по размерам приближается к средней. В мелких и средних артериях
внутренняя оболочка разрастается слабее. Внутренняя эластическая мембрана с
возрастом постепенно истончается и расщепляется. Мышечные клетки средней
оболочки атрофируются.
Эластические волокна подвергаются распаду и фрагментации, в то
время как коллагеновые волокна разрастаются. Одновременно с этим во
внутренней и средней оболочках у пожилых людей появляются известковые и
липидные отложения, которые прогрессируют с возрастом. В наружной
оболочке у лиц старше 60-70 лет возникают продольно лежащие пучки гладких
мышечных клеток.
Возрастные изменения в венах сходны с таковыми в артериях. Однако
перестройка стенки вены человека начинается еще на первом году жизни. - К
моменту рождения человека в средней оболочке стенок бедренной и
подкожных вен нижних конечностей имеются лишь пучки циркулярно
ориентированных мышечных клеток. Только к моменту вставания на ноги (к
концу первого года) и повышения гидростатического давления развиваются
продольные мышечные пучки. У детей просвет вены примерно равен просвету
соответствующей артерии, а у взрослых по просвет вены примерно вдвое
больше просвета соответствующей артерии. Расширение просвета вен
обусловлено меньшей эластичностью их стенки.
Сосуды сосудов до возраста 50-60 лет, как правило, бывают умеренно
спазмированными, а после 60 лет просвет их расширяется.
Лимфатические сосуды многих органов у лиц старческого возраста
характеризуются многочисленными мелкими варикозными вздутиями и
выпячиваниями. Во внутренней оболочке стенок крупных лимфатических
стволов и грудного протока у людей старше 35 лет увеличивается количество
коллагеновых волокон. Одновременно количество мышечных клеток и
эластических волокон уменьшается.
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
52
Мелкие кровеносные и лимфатические сосуды обладают способностью
к регенерации. Восстановление дефектов сосудистой стенки после ее
повреждения начинается с регенерации и роста ее эндотелия. Уже к концу
первых - началу вторых суток на месте нанесенного повреждения наблюдается
пролиферация эндотелиальных клеток.
В
регенерации
сосудов
после
травмы
принимают
участие
эндотелиоциты, адвентициальные клетки, а в мелких сосудах - и перициты.
Мышечные
клетки
поврежденного
сосуда,
как
правило,
восстанавливаются более медленно и неполно по сравнению с другими
тканевыми элементами сосуда. Восстановление их происходит частично путем
деления миоцитов, а также в результате дифференцировки миофибробластов.
Эластические элементы развиваются слабо. В случае перерыва среднего и
крупного сосудов регенерации его стенки без оперативного вмешательства, как
правило,
не
наступает,
хотя
восстановление
циркуляции
крови
в
соответствующей области может наблюдаться очень рано. Это происходит, с
одной стороны, благодаря компенсаторной перестройке коллатеральных
сосудов, а с другой - вследствие развития и роста новых мелких сосудов капилляров.
Новообразование капилляров начинается с того, что цитоплазма
эндотелиальных клеток артериол и венул набухает в виде почки, затем
эндотелиальные клетки подвергаются делению. По мере роста эндотелиальной
почки в ней появляется полость. Такие слепо заканчивающиеся трубки растут
навстречу друг другу и смыкаются концами. Цитоплазматические перегородки
между ними истончаются и прорываются, и во вновь образованном капилляре
устанавливается циркуляция крови.
Лимфатические сосуды после их повреждения регенерируют несколько
медленнее, чем кровеносные. Регенерация лимфатических сосудов может
происходить за счет или почкования дистальных концов эндотелиальных
трубок, или перестройки лимфатических капилляров в отводящие сосуды [16].
ИМ 43.17.0014.001
Изм.
Лист
.
№ документа
№ докум.
Подпись Дат
Підпис
а
ЛМ02.164142.000-10ПЗ
Лист
Арк.
53
Скачать