Чудесная сеть почки анатомия. Чудесная сеть сосудов. Анатомия, строение почек

Об артериях и венах человечество знало более двух тысяч лет назад. О капиллярах же люди узнали только в конце XVII в., после открытия голландским биологом Левенгуком микроскопа.

Почти 250 лет назад итальянский физиолог Мальпиги, впервые увидев под микроскопом кровообращение в капиллярах, был поражен великолепием раскрывавшегося перед его глазами зрелища и воскликнул: «Я с большим правом, чем некогда Гомер, могу сказать: поистине великое я вижу своими глазами».

Прошли столетия.

Много изумительных открытий сделали ученые в разных областях науки. И, несмотря на это, каждый человек, рассматривая кровообращение под специально сконструированным капилляроскопом или современным микроскопом, с трудом отрывается от окуляра, очарованный восхитительной картиной циркулирующей крови.

Капилляры были названы волосяными сосудами. Этим подчеркивалось, что они тонки, как волос. На самом деле капилляры намного тоньше волоса: площадь их поперечного разреза не более 0,00008 мм 2 , а радиус 0,005 мм, а радиус волоса равен 0,15 мм. Через просвет капилляра может пройти только одно кровяное тельце. Эритроциты, проходя через них, даже несколько сплющиваются. Длина капилляра не превышает 0,5 мм. Именно здесь, в этих коротеньких и тоненьких сосудиках, протекают жизненно важные процессы. Они заключаются в том, что через стенки капилляров кровь отдает кислород в ткани и получает из них углекислоту. Кроме того, через них из крови в ткани переходят питательные вещества, а из тканей в кровь поступают продукты распада, или отработанные вещества.

Выполнению этой функции соответствует строение капилляров. Их стенки лишены мышц и состоят только из одного слоя клеток. Поэтому кислород и углекислота, а также разные вещества легко проходят из крови в ткани и из тканей в кровь.

Капилляров очень много - несколько миллиардов. Одна только верхняя брыжеечная артерия распадается на 72 млн. капилляров. Такое обилие их резко увеличивает поверхность соприкосновения, а это в свою очередь способствует лучшему обмену между кровью и тканями.

Приведем небольшой расчет. Окружность одного капилляра равна 22 мк (1 микрон-0,001 мм); если учесть, что верхняя брыжеечная артерия распадается на 72 млн. капилляров, то сумма их окружностей составит 1584 м; между тем окружность верхней брыжеечной артерии 9,4 мм. Таким образом, сумма окружностей всех капилляров, которые образуются верхней брыжеечной артерией, в 170 000 раз больше окружности самой артерии. Значит, кровь соприкасается с поверхностью, которая почти в 170 000 раз больше поверхности артерий.

Общая длина капилляров человеческого организма - 100 000 км. Вытянув их в одну линию, можно два с половиной раза обмотать земной шар по экватору.

Обильная и густая капиллярная сеть имеет еще одну очень важную особенность. Сравнительные наблюдения над мышцей, находящейся в покое и в состоянии работы, обнаружили, что количество капилляров, по которым течет кровь, зависит от состояния мышцы.

В покоящейся мышце открыта лишь незначительная часть капилляров (примерно от 2 до 10%) и только по ним течет кровь.

Остальные капилляры плотно закрыты.

Когда же мышца начинает работать, раскрывается почти вся густая капиллярная сеть. Вот некоторые примеры.

Почти полное раскрытие всей капиллярной сети в работающей мышце имеет большое физиологическое значение. Раскрывшаяся сеть капилляров способствует усиленному снабжению мышцы кислородом и питательными веществами и выводу продуктов распада. Это очень важно, так как во время работы в связи с повышенной затратой энергии потребность мышцы в кислороде и питательных веществах резко возрастает. Одновременно увеличивается количество продуктов распада и возникает необходимость быстрого их удаления.

Широко раскрытая во время физической работы капиллярная сеть, обильно омывая кровью ткани и снабжая их кислородом и питательными веществами, обеспечивает наилучшие условия для жизнедеятельности организма.

Вот почему умеренный физический труд, спорт, утренняя гимнастика и т. д. вызывают бодрость и хорошее самочувствие. Важное условие длительного сохранения работоспособности в течение жизни, позднего наступления старости - сочетание умственного и физического труда с самых ранних лет.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Понимание структуры и функции почки невозможно без знания особенностей ее кровоснабжения. Почечная артерия - сосуд крупного калибра, она является ветвью брюшной аорты. В течение суток через почки человека проходит около 1500 -1700 л крови. Вступив в ворота почки , артерия делится на две ветви, которые послдовательно разветвляются на все более мелкие сосуды. В корковое вещество отходят многочисленные междольковые артерии, направленные перпендикулярно коре почки. От каждой междольковой артерии отходит большое количество приносящих артериол клубочков ; последние распадаются на клубочковые кровеносные капилляры ("чудесная сеть" - сосудистый клубочек почечного тельца), извиваются и переходят в артериальные выносящие сосуды, которые делятся на капилляры питающие канальцы. Из вторичной капиллярной сети кровь оттекает в венулы, продолжающиеся в междольковые вены, впадающие затем в дуговые и далее в междолевые вены. Последние, сливаясь, образуют почечную вену . Мозговое вещество питается кровью, которая, в основном, не прошла через клубочки, а значит, не очистилась от шлаков.

В почках имеются две системы капилляров: одна из них (типичная) лежит на пути между артериями и венами, другая -

Топография почек: отношение к органам передней поверхности правой и левой почек не одинаковы. Правая почка проецируется на переднюю брюшную стенку в regiones epigastrica, umbilicalis et abdominalis lateralis dexter, левая – в regio epigastrica et abdominalis lateralis sinester. Правая почка соприкасается с надпочечником; книзу передняя поверхность прилежит к печени; нижняя треть – к flexura coli dextra; вдоль медиального края идет нисходящая часть duodeni, в двух последних участках брюшины нет. Самый нижний конец правой почки имеет серозный покров. Вверху часть передней поверхности левой почки соприкасается с надпочечником; ниже левая почка прилежит на протяжении верхней трети к желудку, а средней трети – к pancreas; латеральный край передней поверхности верхней части прилежит к селезенке. Нижний конец передней поверхности левой почки медиально соприкасается с петлями тощей кишки, латерально – с flexura coli sinistra или с начальной частью нисходящей ободочной кишки. Задней своей поверхностью каждая почка в верхнем своем отделе прилежит к диафрагме, которая отделяет почку от плевры, а ниже 12 ребра – к m. proas major et quadratus lumborum, образующим почечное ложе.

Оболочки почки: почка окружена собственной фиброзной оболочкой, capsula fibrosa, в виде тонкой гладкой пластинки, прилегающей к веществу почки. Кнаружи от фиброзной оболочки, в области hilus и на задней поверхности, находится слой рыхлой волокнистой ткани, составляющую жировую капсулу, capsula adiposa. Кнаружи от жировой капсулы располагается соединительно-тканная фасция почки, (fascia renalis), которая связанна волокнами с фиброзной капсулой и расщепляется на два листка: один идет спереди, другой – сзади. По латеральному краю почек оба листка соединяются вместе, а продолжаются дальше по средней линии порознь: передний листок идет впереди почечных сосудов, аорты и нижней полой вены и соединяется с таким же листком противоположной стороны, задний идет кпереди от тел позвонков, прикрепляясь к последним. У верхних концов почек, охватывая и надпочечники, оба листка соединяются вместе, огранивая подвижность почек в этом направлении. У нижних концов этого слияния не заметно.

Ворота открываются в узкое пространство, вдающееся в вещество почки, которое называется sinus renalis; его продольная ось соответствует продольной оси почки.

У ворот почки почечная артерия делится соответственно отделам почки на артерии для верхнего полюса, aа. polares superiores, для нижнего, аa. polares inferiores, и для центральной части почек, аа. centrales. В паренхиме ночки эти артерии идут между пирамидами, т.е. между долями почки, и потому называются аa. interlobares renis. У основания пирамид на границе мозгового и коркового вещества они образуют дуги, aа. arcuatae, от которых отходят в толщу коркового вещества aа. interlobulares. От каждой а. interlobularis отходит приносящий сосуд vas afferens, который распадается на клубок извитых капилляров, glomerulus, охваченный началом почечного канальца, капсулой клубочка. Выходящая из клубочка выносящая артерия, vas efferens, вторично распадается на капилляры, которые оплетают почечные канальцы и лишь затем переходят в вены. Последние сопровождают одноименные артерии и выходят из ворот почки одиночным стволом, v. renalis, впадающим в v. cava inferior.

Венозная кровь из коркового вещества оттекает сначала в звездчатые вены, venulae stellatae, затем в vv.interlobulares, сопровождающие одноименные артерии, и в vv. arcuatae. Из мозгового вещества выходят venulae rectae. Из крупных притоков v.renalis складывается ствол почечной вены. В области sinus renalis вены располагаются спереди от артерий.

Таким образом, в почке содержатся две системы капилляров; одна соединяет артерии с венами, другая - специального характера, в виде сосудистого клубочка, в котором кровь отделена от полости капсулы только двумя слоями плоских клеток: эндотелием капилляров и эпителием капсулы.

Это создает благоприятные условия для выделения из крови воды и продуктов обмена.

Лимфатические сосуды почки делятся на поверхностные, возникающие из капиллярных сетей оболочек почки и покрывающей ее брюшины, и глубокие, идущие между дольками почки. Внутри долек почки и в клубочках лимфатических сосудов нет.

Обе системы сосудов в большей своей части сливаются у почечного синуса, идут далее по ходу почечных кровеносных сосудов к регионарным узлам nodi lymphatici lumbales.

Человеку, долгое время пробывшему на глубине более 20 м, при всплытии угрожает кессонная болезнь. На глубине, при большом давлении, азот воздуха растворяется в крови. При резком подъеме давление падает, растворимость азота уменьшается, и в крови и тканях образуются пузырьки газа. Они закупоривают мелкие кровеносные сосуды, причиняют сильную боль, а в центральной нервной системе их выделение может привести к смерти, поэтому для водолазов и ныряльщиков разработаны специальные меры безопасности: они всплывают очень медленно или дышат специальными газовыми смесями, не содержащими азот.

Эту обширную сосудистую сеть, которая занимает значительную часть грудной клетки, пронизывает позвоночник, область шеи и основание головы китообразных, впервые описал в 1680 году английский анатом Эдвард Тайсон в труде «Анатомия морской свиньи, вскрытой в Грешем-колледже; с предварительным обсуждением анатомии и естественной истории животных», и назвал ее чудесной сетью - retia mirabilia. Впоследствии эту сеть описывали разные ученые у разных видов, в том числе у бутылконосого дельфина Tursiops truncates, нарвала Monodon monoceros, белуги Delphin-apterus leucas и кашалота Physetermac-rocephalus. Исследователи выдвигали разные предположения о функциях чудесной сети, самая популярная заключается в том, что она регулирует артериальное давление.

В стенках артерий сети мало мышечных клеток, и они не иннервируются, т.е. просвет сосудов всегда постоянен. Но исследователи отмечают, что он и не нуждается в регуляции, поскольку мозгу необходимо постоянное количество крови.

Общая площадь сечения всех сосудов и сосудиков так велика, что скорость течения крови в сети падает почти до нуля, что существенно увеличивает возможности обмена между кровью и окружающей жировой тканью через сосудистую стенку. Исследователи предположили, что у выныривающих китообразных азот из перенасыщенной крови диффундирует в жир, в котором он растворим в шесть раз лучше, чем в воде. Таким образом диффузия в retia mirabilia предотвращает образование азотных пузырьков, которые могут достичь мозга и вызвать кессонную болезнь.

Среди работ, на которые ссылаются норвежские исследователи, есть и статья ведущего научного сотрудника Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН Владимира Васильевича Мельникова, который в 1997 году вскрывал кашалота. Он пишет, что retia mirabilia у кашалота развита сильнее, чем у других китообразных (разумеется, тех, которых анатомировали). А ведь именно кашалот - чемпион среди китообразных по глубине и длительности погружения. Возможно, этот факт косвенно подтверждает гипотезу норвежских ученых.

Фото из статьи Arnoldus Schytte Blix, Lars Walloe and Edward B. Mes-selt «On how whales avoid decompression sickness and why they sometimes strand» J Exp Biol, 2013, doi:10.1242/ jeb.087577

Человеку, долгое время пробывшему на глубине более 20 м, при всплытии угрожает кессонная болезнь. На глубине, при большом давлении, азот воздуха растворяется в крови. При резком подъеме давление падает, растворимость азота уменьшается, и в крови и тканях образуются пузырьки газа. Они закупоривают мелкие кровеносные сосуды, причиняют сильную боль, а в центральной нервной системе их выделение может привести к смерти, поэтому для водолазов и ныряльщиков разработаны специальные меры безопасности: они всплывают очень медленно или дышат специальными газовыми смесями, не содержащими азот.

Как избегают кессонной болезни животные, которые постоянно ныряют: тюлени, пингвины, киты? Этот вопрос давно интересовал физиологов, и они, разумеется, нашли объяснения: пингвины ныряют ненадолго, тюлени перед погружением выдыхают, у китов воздух на глубине выдавливается из легких в большую несжимаемую трахею. А если в легких нет воздуха, то азот не попадает в кровь. Еще одно объяснение отсутствия у китов кессонной болезни предложили недавно специалисты из Университета Тромсё (University of Tromsø ) и Университета Осло (University of Oslo ). По мнению ученых, китов защищает разветвленная сеть тонкостенных артерий, снабжающая кровью головной мозг.

Эту обширную сосудистую сеть, которая занимает значительную часть грудной клетки, пронизывает позвоночник, область шеи и основание головы китообразных, впервые описал в 1680 году английский анатом Эдвард Тайсон в труде «Анатомия морской свиньи, вскрытой в Грешем-колледже; с предварительным обсуждением анатомии и естественной истории животных», и назвал ее чудесной сетью - retia mirabilia . Впоследствии эту сеть описывали разные ученые у разных видов, в том числе у бутылконосого дельфина Tursiops truncates , нарвала Monodon monoceros , белухи Delphinapterus leucas и кашалота Physeter macrocephalus . Исследователи выдвигали разные предположения о функциях чудесной сети, самая популярная заключается в том, что она регулирует артериальное давление.

Норвежские ученые вернулись к объекту Тайсона, морской свинье Phocoena phocoena . Им достались две некрупные самки - 32 и 36 кг, убитые рыбаками во время промышленного лова в районе Лофотенских островов. Детальное исследование грудного отдела retia mirabilia показало, что относительно толстые артерии, образующие видимую невооруженным глазом сеть, дробятся на множество мельчайших сосудов, которые сообщаются друг с другом через тонкостенные синусы. Эти сосудистые структуры утоплены в жировую ткань. Именно через эту сеть проходит кровь, поступающая в мозг.

В стенках артерий сети мало мышечных клеток, и они не иннервируются, т. е. просвет сосудов всегда постоянен. Но исследователи отмечают, что он и не нуждается в регуляции, поскольку мозгу необходимо постоянное количество крови.

Общая площадь сечения всех сосудов и сосудиков так велика, что скорость течения крови в сети падает почти до нуля, что существенно увеличивает возможности обмена между кровью и окружающей жировой тканью через сосудистую стенку. Исследователи предположили, что у выныривающих китообразных азот из перенасыщенной крови диффундирует в жир, в котором он растворим в шесть раз лучше, чем в воде. Таким образом диффузия в retia mirabilia предотвращает образование азотных пузырьков, которые могут достичь мозга и вызвать кессонную болезнь.

Среди работ, на которые ссылаются норвежские исследователи, есть и статья ведущего научного сотрудника Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО РАН Владимира Васильевича Мельникова, который в 1997 году вскрывал кашалота. Он пишет, что retia mirabilia у кашалота развита сильнее, чем у других китообразных (разумеется, тех, которых анатомировали). А ведь именно кашалот - чемпион среди китообразных по глубине и длительности погружения. Возможно, этот факт косвенно подтверждает гипотезу норвежских ученых.

Фото из статьи: Arnoldus Schytte Blix, Lars Walløe and Edward B. Messelt. On how whales avoid decompression sickness and why they sometimes strand // J. Exp Biol , 2013, doi:10.1242/ jeb.087577.