台北生技網 日期:2022/02/24   編輯部

 

心血管系統 血管的分類和結構

by the U.S. National Cancer Institute's Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER) Program.

心血管系統簡介
心血管系統有時被稱為血管系統，或簡稱為循環系統。它由心臟（一種肌肉泵送裝置）和稱為動脈、靜脈和毛細血管的封閉血管系統組成。顧名思義，循環系統中所含的血液在一次又一次地通過身體的各種“循環”時，由心臟圍繞一個閉合的圓圈或血管迴路泵送。

與成人一樣，發育中的胚胎的存活取決於血液循環以維持體內平衡和有利的細胞環境。為了滿足這種需求，心血管系統在發育早期就出現了，並且早在任何其他主要器官系統之前就達到了功能狀態。令人難以置信的是，原始心臟在受精後的第四周開始有規律地跳動。

心血管系統在維持體內平衡中的重要作用取決於血液通過數千英里的毛細血管的持續和受控運動，這些毛細血管滲透到每個組織並到達身體的每個細胞。血液在微觀毛細血管中發揮其最終的運輸功能。隨著廢物的去除，營養物質和其他必需物質從毛細血管血液進入細胞周圍的液體中。

許多控制機制有助於調節和整合心血管系統的不同功能和組成部分，以便根據需要向特定的身體部位供血。這些機制確保每個身體細胞周圍的內部環境保持不變，而不管對營養物質的不同需求或廢物的產生。

心臟
心臟是一個肌肉泵，它提供使血液循環到身體所有組織所需的力。 它的功能至關重要，因為為了生存，組織需要持續供應氧氣和營養，並且必須清除代謝廢物。 剝奪了這些必需品，細胞很快就會發生不可逆的變化，從而導致死亡。 雖然血液是運輸介質，但心臟是保持血液通過血管的器官。 正常的成人心臟在一生中每分鐘泵出約 5 升血液。 如果它在幾分鐘內失去其泵送效果，個人的生命就會受到威脅。

心臟結構
人的心臟是一個有四腔的肌肉器官，形狀和大小大致類似於男人握緊的拳頭，三分之二的質量位於中線左側。

心臟被包裹在一個心包囊中，該囊內襯有漿膜的壁層。 漿膜的內臟層形成心外膜。

心牆的層次
三層組織形成心壁。心壁外層為心外膜，中層為心肌，內層為心內膜。

心室
心臟的內腔分為四個腔室：

右心房
右心室
左心房
左心室
兩個心房是從靜脈接收血液的薄壁腔室。兩個心室是壁厚的腔室，可將血液強行泵出心臟。心室壁厚度的差異是由於存在的心肌數量的變化，這反映了每個心室需要產生的力的大小。

右心房接受來自全身靜脈的脫氧血液；左心房接受來自肺靜脈的含氧血液。

心臟瓣膜
泵需要一組閥門來保持流體向一個方向流動，心臟也不例外。心臟有兩種類型的瓣膜，可以使血液保持正確的方向流動。心房和心室之間的瓣膜稱為房室瓣（也稱為尖瓣），而離開心室的大血管底部的瓣膜稱為半月瓣。

右房室瓣是三尖瓣。左房室瓣是二尖瓣或二尖瓣。右心室和肺乾之間的瓣膜是肺半月瓣。左心室和主動脈之間的瓣膜是主動脈半月瓣。

當心室收縮時，房室瓣關閉以防止血液回流到心房。當心室放鬆時，半月瓣關閉以防止血液回流到心室。

血液通過心臟的途徑
雖然描述通過心臟右側然後通過左側的血流很方便，但重要的是要認識到心房和心室同時收縮。心臟就像兩個泵，一個在右邊，一個在左邊，同時工作。血液從右心房流向右心室，然後被泵送到肺部接受氧氣。血液從肺部流向左心房，然後流向左心室。從那裡它被泵送到體循環。

心肌供血
心壁的心肌是一種工作肌肉，需要持續供應氧氣和營養才能有效發揮作用。出於這個原因，心肌具有廣泛的血管網絡，可以將氧氣輸送到收縮的細胞並清除廢物。

左右冠狀動脈是升主動脈的分支，為心肌壁供血。血液通過心肌中的毛細血管後，進入心臟（冠狀）靜脈系統。大多數心臟靜脈流入冠狀竇，冠狀竇通向右心房。

心臟生理學
傳導系統包括幾個組件。傳導系統的第一部分是竇房結。在沒有任何神經刺激的情況下，竇房結會以每分鐘 70 至 80 次有節奏地啟動脈衝。因為它建立了心跳的基本節律，所以被稱為心臟的起搏器。傳導系統的其他部分包括房室結、房室束、束支和傳導肌纖維。所有這些組件都協調心腔的收縮和舒張。

心臟週期
心動週期是指在一次心跳期間，由傳導系統協調的心腔壁中心肌的交替收縮和舒張。收縮期是心動週期的收縮期，舒張期是舒張期。在正常心率下，一個心動週期持續 0.8 秒。
心音
與心跳相關的聲音是由於瓣膜關閉引起的組織和血液中的振動。異常心音稱為雜音。

心率
竇房結單獨作用，產生恆定的節律性心率。 調節因素是依靠房室結增加或降低心率來調節心輸出量，以滿足機體不斷變化的需要。 大多數心率變化是通過大腦延髓中的心臟中心介導的。 該中心同時具有交感神經和副交感神經成分，可調節心率以滿足身體不斷變化的需求。

情緒、離子濃度和體溫等外圍因素可能會影響心率。 這些通常通過心臟中心介導。

血
血液是生命的液體，將氧氣從肺部輸送到身體組織，將二氧化碳從身體組織輸送到肺部。 血液是生長的液體，將來自消化的營養和來自腺體的激素輸送到全身。 血液是健康的液體，將抗病物質輸送到組織，將廢物輸送到腎臟。 因為它含有活細胞，所以血液是活的。 紅細胞和白細胞負責滋養和清潔身體。

沒有血液，人體就會停止工作。

血管的分類和結構
血管是將血液分配到身體組織的通道或導管。 血管構成兩個封閉的管道系統，開始和結束於心臟。 一個系統，即肺血管，將血液從右心室輸送到肺部並返回到左心房。 另一個系統，全身血管，將血液從左心室輸送到身體各個部位的組織，然後將血液返回到右心房。 根據其結構和功能，血管分為動脈、毛細血管或靜脈。

動脈
動脈將血液從心臟帶走。 肺動脈將含氧量低的血液從右心室輸送到肺部。 全身動脈將含氧血液從左心室輸送到身體組織。 血液從心室泵入大的彈性動脈，這些大動脈反複分支成越來越小的動脈，直到分支形成稱為小動脈的微小動脈。 小動脈在調節流入組織毛細血管的血流中起關鍵作用。 在任何給定時間，大約 10% 的總血量在全身動脈系統中。

動脈壁由三層組成。 最內層是內膜（也稱為內膜），是簡單的鱗狀上皮，周圍有具有彈性纖維的結締組織基底膜。 中間層，即中膜，主要是平滑肌，通常是最厚的一層。 它不僅為血管提供支撐，還可以改變血管直徑以調節血流和血壓。 將血管連接到周圍組織的最外層是外膜或外膜。 該層是具有不同數量的彈性和膠原纖維的結締組織。 該層中的結締組織在靠近中膜的地方非常緻密，但在血管外圍附近變為疏鬆結締組織。

毛細管
毛細血管是血管中最小且數量最多的血管，在將血液帶離心臟的血管（動脈）和將血液返回心臟的血管（靜脈）之間形成連接。 毛細血管的主要功能是血液和組織細胞之間的物質交換。

毛細血管分佈隨身體組織的代謝活動而變化。骨骼肌、肝臟和腎臟等組織具有廣泛的毛細血管網絡，因為它們代謝活躍，需要大量的氧氣和營養物質。其他組織，如結締組織，毛細血管供應較少。皮膚的表皮以及眼睛的晶狀體和角膜完全沒有毛細血管網絡。在任何給定時間，大約 5% 的總血量在全身毛細血管中。另外 10% 在肺部。

小動脈中的平滑肌細胞分支形成毛細血管，調節從小動脈到毛細血管的血流。

靜脈
靜脈將血液輸送到心臟。血液通過毛細血管後，進入最小的靜脈，稱為小靜脈。從小靜脈開始，它流入越來越大的靜脈，直到到達心臟。在肺循環中，肺靜脈將血液從肺部輸送到心臟的左心房。這种血液的含氧量很高，因為它剛剛在肺中被氧合。全身靜脈將血液從身體組織輸送到心臟的右心房。這种血液的氧含量降低，因為氧已被用於組織細胞中的代謝活動。

靜脈壁具有與動脈相同的三層。 儘管所有層都存在，但平滑肌和結締組織較少。 這使得靜脈壁比動脈壁薄，這與靜脈中的血液比動脈中的壓力小有關。 因為靜脈壁比動脈更薄，硬度更低，所以靜脈可以容納更多的血液。 在任何給定時間，幾乎 70% 的總血量都在靜脈中。 中等和大靜脈有靜脈瓣，類似於與心臟相關的半月瓣，有助於保持血液流向心臟。 靜脈瓣在手臂和腿部尤為重要，它們可以防止血液在重力作用下回流。

循環生理學毛細血管的作用

除了在動脈和靜脈之間形成連接外，毛細血管在血液和組織細胞之間的氣體、營養物質和代謝廢物的交換中也起著至關重要的作用。 物質通過擴散、過濾和滲透作用穿過毛細血管壁。 氧氣和二氧化碳通過擴散穿過毛細管壁。 流體穿過毛細管壁的運動由靜水壓力和滲透壓共同決定。 由靜水壓和滲透壓產生的毛細血管微循環的最終結果是物質在毛細血管的一端離開血液，在另一端返回。

血流量
血流是指血液通過血管從動脈流向毛細血管，然後進入靜脈。壓力是血液在使血液通過血管時對血管壁施加的力的量度。像所有流體一樣，血液從高壓區域流向壓力較低的區域。血液流動的方向與壓力梯度下降的方向相同：動脈到毛細血管再到靜脈。

血流的速率或速度與血管的總橫截面積成反比。隨著血管總橫截面積的增加，流速降低。毛細血管中的血流最慢，這為氣體和營養物質的交換留出了時間。

阻力是一種反對流體流動的力。在血管中，大部分阻力是由血管直徑引起的。隨著血管直徑減小，阻力增加，血流減少。

當血液離開毛細血管並進入小靜脈時，壓力非常小。通過靜脈的血流不是心室收縮的直接結果。相反，靜脈回流取決於骨骼肌活動、呼吸運動和靜脈壁平滑肌的收縮。

脈搏和血壓
脈搏是指由心室射血引起的動脈有節奏的擴張。可以感覺到動脈靠近表面並停留在堅固的東西上。

在通常的用法中，術語血壓是指動脈血壓，即主動脈及其分支的壓力。收縮壓是由於心室收縮。舒張壓發生在心臟舒張期間。脈壓是收縮壓和舒張壓之間的差值。血壓是用血壓計測量的，並記錄為收縮壓超過舒張壓。四個主要因素相互作用影響血壓：心輸出量、血容量、外周阻力和粘度。當這些因素增加時，血壓也會升高。

通過心輸出量和外周阻力的變化，動脈血壓維持在正常範圍內。壓力感受器（壓力感受器）位於胸部和頸部的大動脈壁中，對短期血壓調節很重要。

循環通路
身體的血管在功能上分為兩個不同的迴路：肺迴路和全身迴路。 用於使血液在肺部循環的肺循環泵是右心室。 左心室是全身循環的泵，為身體的組織細胞提供血液供應。

肺循環
肺循環將缺氧的血液從右心室輸送到肺部，在那裡血液獲得新的血液供應。 然後它將富含氧氣的血液返回到左心房。

全身電路
系統電路圖
體循環為所有身體組織提供功能性血液供應。它攜帶氧氣和營養物質到細胞並吸收二氧化碳和廢物。全身循環將含氧血液從左心室通過動脈輸送到身體組織中的毛細血管。從組織毛細血管，脫氧血液通過靜脈系統返回心臟的右心房。

冠狀動脈是唯一從升主動脈分支出來的血管。頭臂動脈、左頸總動脈和左鎖骨下動脈從主動脈弓分支。大腦的血液供應由頸內動脈和椎動脈提供。鎖骨下動脈為上肢提供血液供應。腹腔動脈、腸系膜上動脈、腎上動脈、腎動脈、性腺動脈和腸系膜下動脈從腹主動脈分支以供應腹腔臟器。腰動脈為肌肉和脊髓提供血液。髂外動脈的分支為下肢提供血液供應。髂內動脈供應盆腔臟器。

全身主要動脈
所有全身動脈都是直接或間接來自主動脈的分支。主動脈從左心室上升，向後和向左彎曲，然後通過胸部和腹部下降。該地理將主動脈分為三部分：升主動脈、主動脈弓和降主動脈。降主動脈進一步細分為胸主動脈和腹主動脈。

主要全身靜脈
血液將氧氣輸送到組織並吸收二氧化碳後，通過靜脈系統返回心臟。發生氣體交換的毛細血管合併成小靜脈，這些小靜脈會聚形成越來越大的靜脈，直到血液到達上腔靜脈或下腔靜脈，然後流入右心房。

胎兒循環
胎兒的大多數循環通路與成人相似，但存在一些顯著差異，因為肺、胃腸道和腎臟在出生前就沒有功能。胎兒從母親那裡獲得氧氣和營養，也依靠母親的循環帶走二氧化碳和廢物。

臍帶包含兩條臍動脈將胎兒血液輸送到胎盤，一條臍靜脈將富含氧氣和營養的血液從胎盤輸送到胎兒。靜脈導管允許血液繞過胎兒循環中的未成熟肝臟。卵圓孔和動脈導管是允許血液在胎兒循環中繞過肺部的修飾。

回顧：心血管系統簡介
以下是我們從《心血管系統概論》中學到的：

心血管系統由心臟（一種肌肉泵送裝置）和稱為動脈、靜脈和毛細血管的封閉血管系統組成。
心血管系統在維持體內平衡中的重要作用取決於血液通過數千英里的毛細血管的持續和受控運動，這些毛細血管滲透到每個組織並到達身體的每個細胞。
心臟是一個肌肉泵，它提供使血液循環到身體所有組織所需的力。
心臟的三層是：心外膜、心肌和心內膜。
心臟的四個腔室是：右心房、右心室、左心房和左心室。
心臟的兩種瓣膜是房室瓣和半月瓣。
血液從右心房流向右心室，然後被泵送到肺部接受氧氣。血液從肺部流向左心房，然後流向左心室。從那裡它被泵送到體循環。
構成心臟傳導系統的特化心肌細胞協調心室的收縮。
肺血管將血液從右心室輸送到肺部並返回左心房。
全身血管將血液從左心室輸送到身體各個部位的組織，然後將血液返回到右心房。
物質通過擴散、過濾和滲透作用穿過毛細血管壁。

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Introduction to the Cardiovascular System