Увлекательная анатомия

По расчетам специалистов, в организме человека находится около 40 млрд. капилляров. Внутренние органы оплетены ими, словно сетью, ведь кислород и питательные вещества должны поступать к каждой клетке. Но число сосудов в разных тканях и органах отличается. В печени, головном мозге, почках и сердце их больше всего. Ведь сердце и головной мозг – важнейшие функциональные части организма, а почки и печень участвуют в очистке крови от ненужных веществ и выведении их из организма. Кроме того, мозг и сердце очень чувствительны к дефициту кислорода.

 Капилляр в хрящевой ткани: 1 – стенка капилляра; 2 – просвет капилляра; 3 – эритроциты

Соединяясь друг с другом, эти мелкие сосуды образуют капиллярную сеть. Их однослойные стенки могут быть перфорированы. Через поры вещества из капилляров попадают в межклеточную жидкость путем диффузии. Жирорастворимые вещества (например, спирт) и газы (кислород и углекислый газ) проходят через клеточные мембраны клеток капиллярной стенки. А водорастворимые вещества, например соли и их ионы, способны проходить через поры в сосудах. Этой способностью обладают даже некоторые не очень крупные белки. Но крупные молекулы преодолевают барьер капиллярной стенки иным способом, при помощи пиноцитоза. Часть клеточной мембраны капиллярной клетки огибает крупную молекулу, улавливая её внутрь. Образуется пузырь, который попадает внутрь клетки. По системе вакуолей вещество движется к противоположной стороне клеточной мембраны, где пузырек-вакуоль встраивается в мембрану и открывается наружу. Так необходимое вещество оказывается по другую сторону сосудистой стенки.

Возможен и другой механизм транспорта веществ в капилляр и из него. Он называется фильтрацией. В основе его лежит разница давлений внутри капилляра и в межклеточной жидкости. В том случае, если давление выше в капилляре, вода с растворенными в ней веществами будет переходить в межклеточную жидкость, а если давление выше снаружи капилляра, то жидкость устремится внутрь сосуда. Такой процесс называется реабсорбцией. В норме в капиллярной сети поддерживается равновесие процессов фильтрации и реабсорбции, но изменение кровяного давления, расширение сосудов, потери крови и т. д. смещают его в ту или иную сторону. При нарушении равновесия в сторону снижения реабсорбции могут возникать отёки.

Нарушение кровообращения в микроциркуляторном русле может привести к тяжелым заболеваниям. Например, закупорка сосудов в печени и поджелудочной железе выражается в некрозе (отмирании) тканей этих органов и появлении таких заболеваний, как цирроз и панкреатит соответственно. Поражение капилляров в ногах приводит к появлению болезненных ощущений, затруднению передвижения и к некрозу тканей. Последнее может стать причиной развития гангрены, при которой конечности приходится ампутировать.

Казалось бы такие маленькие тоненькие сосуды, которых в организме миллиарды, тем не менее являются такой же важной частью кровяного русла, как и сердце.

Все дело в площади

Как улучшить интенсивность работы того или иного органа? Над этим вопросом природа «задумывалась» в течение миллионов лет неоднократно и зачастую приходила к одному и тому же решению.

Что нужно сделать для того, чтобы мозг лучше координировал организм, чтобы животное могло делать сложные движения и обладать сложным поведением? Может, стоило бы увеличить мозг до огромных размеров? В нем бы помещалось больше нервных клеток, специализированных для той или иной функции. И природа иногда так и поступала, увеличивая то один, то другой отдел мозга. Сравните мозг рыбы, ящерицы, голубя и собаки. Но всему есть предел. Представьте собаку с мозгом как у человека – да она даже передвигаться не сможет!

Может быть, поступить так же, как это делали некоторые динозавры? Например, у огромного диплодока было, по сути дела, два мозга. Один в голове, а другой в крестце. Но, скорее всего, диплодок не был от этого «умнее и мозговитее». Второй, «задний» мозг управлял движениями ног и хвоста – от головы до них было слишком далеко.

Может быть, уменьшить одну часть мозга за счет другой, менее важной? Но «ненужных» или «маловажных» отделов мозга нет. Где же выход?

Сравните мозг ящерицы и обезьяны. Помимо того, что мозг обезьяны больше, у него есть ещё одно важное отличие. Весь мозг обезьяны покрыт извилинами и бороздами, за счет которых увеличивается площадь его поверхности. И нервных клеток в этих полушариях гораздо больше – не только за счет объема, но и за счёт увеличения поверхности.

То же самое увеличение площади поверхности происходит и в желудке. Его внутренняя поверхность не гладкая, она вся покрыта небольшими бугорками, на возвышении которых находятся ямки – выходные отверстия желез, которые выделяют ферменты в полость желудка. Помимо этого, площадь внутренней поверхности желудка увеличивается за счет беспорядочно расположенных складок.