Закономерности хода и ветвления артерий

В 1881 году П.Ф.Лесгафт сформулировал «общий закон ангиологии», гласивший, что «сосудистые стволы расположены по вогнутой стороне тела и конечностей; они делятся соответственно делению основы, снабжают ветвями окружающие их органы, а в окружности подвижных частей образуют обходные сети, лежащие в плоскости движения».

Строение артериальной системы отвечает общему типу строения организма человека, который характеризуется наличием осевого скелета и трубчатой нервной системы, билатеральной симметрией тела и асимметричным положением большинства внутренностей, наличием парных конечностей. В соответствии с этим главная артериальная магистраль тела - аорта проходит вдоль позвоночного столба с расположенным в нем спинным мозгом. Ветви аорты подразделяются на париетальные и висцеральные. Первые являются парными и относительно симметричными, они располагаются сегментарно, так как стенки туловища имеют сегментарное строение. Вторые могут быть парными или непарными в зависимости от того, идут ли они к парным или непарным органам.

Каждая половина головы и каждая конечность кровоснабжаются одной артериальной магистралью, которая делится соответственно делению костной основы. Общая сонная артерия отдает наружную сонную артерию, снабжающую в основном лицевой отдел, и внутреннюю сонную артерию, которая разветвляется в полости черепа. На верхней конечности артериальная магистраль включает подключичную, подмышечную и плечевую артерии; дойдя до предплечья, она делится на локтевую и лучевую артерии, которые на кисти, в свою очередь, делятся по числу костных лучей. Общая подвздошная артерия разделяется на внутреннюю подвздошную, снабжающую в основном таз, и наружную подвздошную, продолжающуюся на свободную нижнюю конечность. Здесь артериальная магистраль проходит до коленного сустава, на уровне которого происходит ее деление на два сосуда, переднюю и заднюю большеберцовые артерии, а на стопе, как и на кисти, артерии ветвятся соответственно костным лучам.

В артериальной системе имеются значительные отклонения от общего симметричного плана строения. Прежде всего, это - одностороннее развитие дуги аорты, связанное с асимметричным положением сердца. В тех случаях, когда сердце располагается в правой половине грудной полости (декстрокардия), дуга аорты также занимает правостороннее положение. Асимметричным является отхождение крупных артериальных стволов от дуги аорты: общая сонная и подключичная артерии слева имеют раздельное начало, а справа образуется плечеголовной ствол, от которого отходят названные артерии. Асимметрично отходят артерии, снабжающие непарные органы брюшной полости. Нарушения симметрии часто наблюдаются и у парных артерий, они выражаются в различном начале сосудов с правой и левой сторон; в неодинаковом уровне отхождения от артериальной магистрали, в различиях длины, диаметра, направления, протяженности, территории ветвления. Диссимметрия артериальной системы повышается при наличии добавочных артерий к тому или иному органу, так как добавочные артерии чаще образуются на одной стороне.

Большинство артерий проходит с венами, лимфатическими сосудами и нервами, составляя с ними сосудисто-нервные пучки. Крупные артерии расположены, как правило, на вогнутой стороне тела, а на конечностях они идут по их сгибательным поверхностям. Многие артерии проходят в костно-мышечных или межмышечных каналах и бороздах. Две последние закономерности представляют биологическое приспособление, способствующее защите жизненно важных сосудистых стволов от перерастяжений при движениях и повреждений при травмах.

Артерии обычно идут кратчайшим путем и отдают ветви к близлежащим органам. Порядок отхождения ветвей от артериальных сосудов определяется эмбриональной закладкой и окончательным расположением органов. Перемещение органов у эмбриона сопровождается изменением уровней отхождения артерий, которые их снабжают. Так, например, начало чревного ствола перемещается в каудальном направлении на 13 сегментов, начало верхней брыжеечной артерии - на 11 и нижней брыжеечной артерии - на 3 сегмента. Если орган изменяет свое положение в плодном периоде, когда формирование основных артериальных стволов уже завершилось, то его кровоснабжение осуществляется из того источника, который располагался вблизи места закладки данного органа. Так обстоит дело с половыми железами. Артерии к яичку и яичнику идут от брюшной аорты, а не от ближерасположенных подвздошных артерий.

В подвижных частях тела и у подвижных органов артерии анастомозируют, образуя сосудистые дуги и сети. Артериальные сети имеются в окружности локтевого, лучезапястного и среднезапястного суставов на верхней конечности, коленного и голеностопного суставов на нижней конечности. На кисти артерии, соединяясь, образуют поверхностную и глубокую ладонные дуги, на стопе - подошвенную дугу. Артериальные сети и дуги представляют приспособления, благодаря которым кровоснабжение суставов и дистальных частей конечностей не нарушается при движениях, когда одни сосуды растягиваются, а другие могут быть сдавлены.

Хорошо развиты анастомозы артерий по ходу желудочно-кишечного тракта, обладающего большой подвижностью. Особенно это относится к тонкой кишке, движения которой сопровождаются образованием петель и перегибов. Кишечные артерии соединяются дугообразными анастомозами, в результате чего в брыжейке тонкой кишки образуется два и более рядов артериальных аркад. Артерии, снабжающие толстую кишку, также соединяются между собой. Подобное устройство артерий обеспечивает равномерное и надежное кровоснабжение кишечника. Даже если выходит из строя одна из кишечных артерий, кровоснабжение стенки кишки может поддерживаться благодаря анастомозам с соседними артериями на достаточном для ее жизнедеятельности уровне.

Важную роль играют анастомозы артерий, питающих головной мозг, за счет которых образуется артериальный круг большого мозга, соединяющий главные мозговые артерии. Устройство артериального круга обеспечивает равномерное распределение крови, притекающей по внутренним сонным и позвоночным артериям. В изгибах внутренних сонных и мозговых артерий происходит ослабление колебаний кровотока, связанных с ритмической работой сердца.

Артерии, снабжающие различные органы, имеют неодинаковый диаметр, причем величина его не всегда пропорциональна размерам или массе органа. Согласно закону Пуазейля, количество крови, протекающей через сосуд в единицу времени, пропорционально четвертой степени радиуса сосуда. Количественную оценку кровоснабжения органа можно получить, если соотнести площадь поперечного сечения питающей артерии с массой органа или площадью его стенок в случае полого органа. Показатели относительного кровоснабжения наиболее высоки у головного мозга, почек, сердца, легких, эндокринных желез, то есть у органов с самой напряженной функцией. Следовательно, калибр органных артерий зависит, прежде всего, от функциональной активности органов.

Строение внутриорганного артериального русла зависит от развития, строения и функции органа. Согласно ангиогенетическому закону В.Шпальтегольца, характер кровоснабжения органов определяется их закладкой в эмбриональном периоде. Так, у паренхиматозных органов обычно имеется один-два крупных источника кровоснабжения, которые в веществе органа распадаются на долевые, сегментарные, субсегментарные и дольковые сосуды. Полые органы желудочно-кишечного тракта получают кровь от аркадных анастомозов в виде многочисленных артерии, циркулярно охватывающих орган. В оболочках органа формируются сплетения - подслизистое, межмышечное, субсерозное. В полых органах мочеполовой системы, как правило, имеются несколько магистральных артерий, ориентированных вдоль оси органа. Ветви магистральных артерий в оболочках этих органов также образуют сплетения - подслизистое, межмышечное и субсерозное. В мягкой мозговой оболочке головного и спинного мозга формируется густая анастомотическая сеть. В вещество мозга сосуды проникают радиально. В мышцах и костях многочисленные источники кровоснабжения, анастомозируя между собой, образуют петлистые структуры, а в коже - сети и сплетения. Венозные сосуды, в основном, повторяют ход артериальных, но могут образовывать самостоятельные сплетения и стволы.

Классификация внутриорганной ангиоархитектоники (Гайворонский И.В., 2000)

Распределение артерий внутри органов соответствует расположению структурных единиц органов. Например, в мышцах артерии идут по ходу мышечных пучков. В паренхиматозных органах ветвление артерий происходит по направлению от ворот к периферии, соответственно долям, сегментам и долькам органов. Во многих органах артерии имеют противоположное направление, то есть от периферии к центру. Например, короткие кости, эпифизы трубчатых костей, головной мозг.

В органах трубчатого строения различают 3 формы ветвления артерий.

1. Артерия идет параллельно длинной оси органа по одной его стороне и отдает поперечные ветви, охватывающие орган с обеих сторон (кишечник, матка, маточные трубы).

2. Артерия проходит по длинной оси органа, и ее ветви располагаются в органе также в основном продольно (мочеточник).

3. Сосуды образуют на поверхности сеть, от которой отходят более мелкие артерии в глубину органа (спинной мозг).

Характер ветвления артериальных сосудов бывает различным. Шевкуненко В.Н. и его ученики выделили магистральный и рассыпной типы артерий. Магистральный тип характеризуется наличием основного артериального ствола отходящими от него небольшими боковыми ветвями. При рассыпном типе артерия делится сразу на несколько ветвей. Нередко ветвление происходит по смешанному типу. Детальная классификация сосудов по морфологическим признакам разработана С.Н.Касаткиным. По ней различают артерии одноствольные, когда от сосуда отходят небольшие ветви; бифуркационные, если сосуд делится на 2 приблизительно одинаковые ветви; трифуркационные, делящиеся на 3 ветви равного калибра, и многораздельные, разделяющиеся сразу на 4 и более ветвей. Очевидно, что одноствольные артерии соответствуют магистральным сосудам классификации В.Н.Шевкуненко, а трифуркационные и многораздельные сосуды соответствуют рассыпному типу. Установлено, что преобладающей формой ветвления артерий является бифуркационная, реже встречаются одноствольные сосуды, еще реже - трифуркационные и очень редко - многораздельные.

Для функциональной характеристики артерий имеют значение углы отхождения ветвей и территория, занимаемая разветвлениями сосудов. Английский биолог Д'Арси Томпсон сформулировал следующие правила, относящиеся к ветвлению сосудов:

1. Если артерия разветвляется на 2 одинаковые ветви, то они отходят под одинаковыми углами к основному стволу.

2. Если одна из ветвей тоньше другой, то более толстая ветвь образует с основным стволом меньший угол, чем тонкая.

3. Все ответвления, которые столь мал, что они практически не уменьшают основной ствол, отходят от него под большим углом.

Проф. С.Н.Касаткин предложил для характеристики территории, занимаемой кровеносным сосудом, определять индекс, который выражает процентное отношение ширины этой территории к ее длине (высоте). В зависимости от величины индекса артерии подразделяются на узкопольные, или лептоареальные (индекс - 44 и меньше), широкопольные, или эвриареальные (индекс - 89 и больше), и средние, мезоареальные (индекс - 45-88). Узкопольные и широкопольные артерии различаются также длиной ветвей и углами ответвления. Скорость кровотока в узкопольных сосудах в 2 раза больше, чем широкопольных. Следовательно, лептоареальные сосуды обеспечивают более интенсивные обменные процессы и преобладают в органах с высокой функциональной активностью. Эвриареальные артерии соответствуют менее напряженному обмену веществ.

Особенности распределения интраорганных кровеносных сосудов имеют большое практическое значение. При различных хирургических операциях - резекциях, пересадках органов и т.д. - важно знать направление сосудов, расположение малососудистых зон, нужно также учитывать насыщенность тканей сосудами и степень развития анастомозов, которые играют важную роль в восстановлении нарушенного кровоснабжения.