循环系统

二、动脉

动脉和静脉管径大小与动物种属有关,并取决于机体的总箅量。

人主动脉内含机体总血量2%,体循环的其他动脉含9%,肺动脉系统含8%。

所有的动脉均由内膜、中膜和外膜组成。

由最大的动脉到最细小的动脉,其管径大小和管壁构造是渐变的,其间无截然分界。

根据动脉管壁的主要结构成分及其功能,动脉分两类:

一类是弹性动脉,管壁内含有多层弹性膜,弹性大,新鲜时管壁呈黄色;

另一类为由弹性动脉渐次延伸出的肌性动脉,管壁主要成分为平滑肌,收缩性强,能主动改变管径以调节血流量,满足局部血供。

肌性动脉大小差别很大,管径最小的不足0.5mm。

也可根据管径大小,动脉分大、中、小三级。

大动脉大多属于弹性动脉,叶脉和小动脉属肌性动脉。

(一)弹性动脉(elastic artery)或输送动脉

大动脉多为弹性动脉或输送动脉,将心脏搏出的血液输送到肌性动脉。其结构特点是:富有弹性膜和弹性纤维。

属于大动脉的有主动脉、肺动脉、无名动脉、颈总动脉、锁骨下动脉(包括它分出的椎动脉和胸廓内动脉)及髂总动脉等。

弹性动脉管径较大,管壁相对较薄,约占管径的

1 内膜(tunica intima)

内膜厚100~130㎛,占管壁厚度⅙左右。

内皮细胞富含质膜小泡,并含数量不等的微丝,细胞间有紧密连接和间隔排列的缝隙连接。小泡似具有主动输送多种分子的作用。基膜薄且呈细网状。

内皮下层为疏松结缔组织,内有纵行弹性纤维、散在的成纤维细胞和一些纵行的平滑肌细胞。

内弹性膜在光镜下无明显界限,电镜下,邻近内膜的第一层弹性膜为内弹性膜。

2 中膜(tunica media)

中膜最厚。人大动脉中膜厚约500㎛。主要由40~70层同心圆排列的弹性膜组成。名层弹性膜相距5~15㎛。每层弹性膜厚2~3㎛。弹性膜之间由弹性纤维相连。弹性纤维和胶原纤维散布于基质中,其中有细长分支的平滑肌细胞,胶原原纤维将平滑肌细胞与弹性膜相连。基质内含较多的硫酸软骨素,显嗜碱性和异染性。

3 外膜(tunica adventitia)

外膜较薄,结构较简单,含纵向螺旋状排列的胶原原纤维束和弹性纤维,含有成纤维细胞、肥大细胞和少许纵行的平滑肌光镜下,常不易辨认外弹性膜。

电镜下,紧邻中膜的一层断续的弹性膜为外弹性膜。外膜中的营养血管和淋巴管可达中膜外层,有时可见与血管伴行的有髓神经纤维和无髓神经纤维。外膜渐行为周围的结缔组织。

胸主动脉及其分支

腹主动脉及其分支

颈外动脉及其分支

锁骨下动脉及其分支

腋动脉及其分支

肱动脉及其分支

前臂动脉(掌侧面)

前臂动脉(背侧面)

手的动脉(掌侧面浅层)

手的却能言(掌侧面深层)

腹腔干及其分支(胃前面)

腹腔干及其分支(胃后面)

肠系膜上动脉及其分支

股动脉及其分支

冠状动脉分布类型

大动脉

人主动脉 弹性纤维染色 ×25

大动脉(局部横切面)A低倍1内膜2中膜3外膜

大动脉(局部横切面)B 高倍(示内膜和中膜局部)↑弹性膜

大动脉弹性膜染色示弹性纤维

人中动脉 HE ×23

中动脉与中静脉1中动脉2中静脉

中动脉(局部横切面)↑内弹性膜;1外弹性膜

中动脉(局部横切面)↑内弹性膜1外弹性膜

从消化管黏膜下层小动脉和小静脉 HE ×66

人消化管黏膜下层微动脉 HE ×130

小血管1小动脉2小静脉3微动脉4微静脉

微动脉纵切

小动脉壁的神经A横切面(血管活性肠肽免疫组织化学染色)

小动脉壁的神经B. 血管铺片(乙酰胆碱酯酶染色)示胆碱能神经纤维

毛细血管网(肠系膜铺片)1 微动脉2 微静脉

毛细血管

毛细血管类型

中静脉局部横切↑内膜;1. 中膜;2. 外膜。

大静脉局部横切↑内膜1中膜2 外膜

(二)肌性动脉(muscular artery)或分配动脉

肌性动脉是输送血液到身体各部和各器官的血管。

组织学75:循环系统2:动脉

管壁基本结构与弹性动脉相似,但细胞种类和纤维比例不同。

管壁中最丰富的组织为平滑肌,平滑肌舒缩可控制管腔大小,调节血流。

除前述弹性动脉外,身体中的大多数动脉属肌性动脉。

肌性动脉大小差别很大,直径0.3~1mm。

肌性动脉分中动脉和小动脉,但其间无明显分界。

大多数肌性动脉的管壁厚度为管径的¼。

1 内膜

内皮与弹性动脉类似。

小动脉中可见内皮细胞的突起穿过内弹性膜与中膜平滑肌接触。内膜基质通过内弹性膜窗孔也中膜基质相通。肌性动脉的内皮细胞之间有缝隙连接和紧密连接。受某些因素刺激时(如糖尿病、尼古丁、肾上腺素、血管紧张素Ⅱ和5-HE等),连接似可松解或变宽,血液中的脂蛋白和其他大分子可进入血管壁。基膜薄而连续。

内皮下层随血管变小而渐薄,其中含胶原纤维和少量平滑肌细胞。在某些结构特殊的动脉中,可有纵行平滑肌束。光镜和电镜下,内弹性膜很明显。在某些血管(冠状动脉、甲状腺动脉、肾动脉、脾动脉、颅内动脉和鼻黏膜的血管)分支处,可见内膜凸入腔内形成内膜垫(intimal cushion)。

小鼠心脏的小动脉 ×7200 EN内皮IE内弹性膜 SMC平滑肌细胞 EF弹性纤维(bar=30㎛)

2 中膜 

主要为平滑肌,有10~40层,呈同心圆环状排列。

小动脉的平滑肌可减至3~4层。

下肢血管的平滑肌比上肢多。

平滑肌细胞有基膜和网状纤维包绕,并有少许弹性纤维或弹性膜穿插于细胞之间,弹性膜有窗孔。

中膜内无成纤维细胞。

中膜的结缔组织纤维和蛋白多糖由平滑肌细胞产生。

3 外膜

较厚,外侧份较疏松,内侧份较致密,其中含胶原纤维束和弹性纤维,大多为纵行或螺旋行,也有散在的成纤维细胞、脂肪细胞和少量的纵行平滑肌。

外弹性膜薄而断续,小动脉尤为如此。

外膜内也有营养血管、淋巴管和神经。

(三)特殊的动脉

一种类型的动脉移行为另一种类型的动脉时,管壁的结构和组织成分并非突然改变,其间的过渡部分常具有不典型的结构。有些中等大小的动脉,如腘动脉和胫动脉,其管壁具有弹性动脉的构造。

有些较大动脉,如髂总动脉、髂外动脉、颈外动脉和腋动脉,其管壁结构又像肌性动脉,这些血管的中膜内常有较多的平滑肌,将弹性膜隔断或隔开。由腹主动脉分出的几个脏器动脉,其中膜可分明显的内、外两层:内层主要为平滑肌;外层则为主要为弹性组织。

下肢动脉的中膜与上肢相应大小的动脉相比,其中的平滑肌更发达。常受屈伸动作影响的动脉如髂总动脉、腘动脉和肱动脉,中膜除环行肌外,还有斜行或纵行平滑肌。

脑和加工助剂的动脉因无外来压力和张力,其管壁很薄,但内弹性膜很发达。较小的脑动脉分支,管壁中的胶原纤维比弹性纤维和平滑肌多。冠状动脉厚并富有弹性纤维,其内膜厚,其中有纵行平滑肌;中膜仔环行肌外,还有纵行肌层。肾动脉中膜的弹性成分发达。肺动脉管壁较薄,中膜的肌组织和弹性膜较少,可能是因肺循环血压较低。阴茎动脉和阴部动脉,在青春期后内膜和中膜肥厚,但外膜较薄,内膜尤厚,其中有较多的纵行平滑肌。子宫和卵巢的动脉,在月经周期和妊娠时有明显的结构变化。

胎儿脐动脉构造也不典型。内膜只有肉皮而无内弹性膜’中膜内弹性纤维少,但平滑肌发达。平滑肌分两层:内层纵行;外层环行。

(四)动脉的年龄变化

血管由胚胎间充质发生而来。

间充质细胞先分化为内皮细胞,排列成管状。此后,,后间充质分化为管壁的平滑肌和结缔组织。

胎儿第4个月,动脉开始出现三层膜结构,管壁逐渐发育分化。4个月胎儿的主动脉,内膜只有内皮和一层较厚的内弹性膜;中膜为几层环行平滑肌,平滑肌之间有弹性纤维;外膜比中膜厚,由结缔组织内弹性膜变厚,中膜的弹性纤维变成较厚的弹性膜,平滑肌略有增加但不明显。此时外膜变得较薄。

出生后,主动脉中膜弹性膜层数和厚度渐增,在内皮和内弹性膜之间出现内皮下层,含平滑肌、胶原纤维和弹性纤维。

至25岁左右,才分化成熟。

胚胎中期的肱动脉等中等大小的肌性动脉,内膜由内皮和内弹性膜组成;中膜为环行平滑肌;外膜为富有弹性纤维的结缔组织。至胚胎末期,增厚的中膜两侧有明显的内、外弹性膜。出生后,肌性动脉仔整个管壁加厚外,在内皮和内弹性膜之间逐渐出现一层结缔组织(内皮下层)。

心脏和动脉终生不断进行机械性活动,比其他器官系统易肥损耗和发生衰老变化。管壁结构和生理性衰老变化常不易与动脉硬化的病理变化区分。动脉壁结构变化程度超越该年龄标准,则认为是趋于动脉硬化的病理现象。弹性动脉,尤其是主动脉,常经肌性动脉有更明显的年龄变化。在生理状况下,小动脉发生的变化较小,但不同部位动脉变化(形态和变化速率)不一。冠状动脉和基底动脉于20岁后开始出现明显的改变,肝动脉在40岁前并无明显变化。