血管,动脉、静脉与毛细血管
动脉壁厚而有弹性,用于把高压血液输离心脏;静脉有瓣膜且内腔宽,用于把低压血液送回心脏;毛细血管壁只有一个细胞厚,用于与组织进行物质交换。
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血液流经三种主要血管,动脉、静脉与毛细血管,每一种在结构上都适应了其在循环系统中所扮演的角色。
血液经主动脉与肺动脉离开心脏,流过较小的动脉与小动脉,散布到每个器官的毛细血管网,再汇集到小静脉与静脉,最后经腔静脉与肺静脉返回心脏。沿途压力逐步下降,每种血管的壁都与其必须承受的压力和必须完成的任务相匹配。
并排标注的动脉与静脉横切面图是本章的标准图之一。
动脉、静脉与毛细血管的比较
| 特征 | 动脉 | 静脉 | 毛细血管 |
|---|---|---|---|
| 壁的厚度 | 厚,富含肌肉与弹性组织 | 薄 | 一个细胞厚 |
| 内腔 | 狭窄 | 宽阔 | 极窄,约一个红细胞的宽度 |
| 瓣膜 | 没有 | 有,防止血液倒流 | 没有 |
| 血压 | 高 | 低 | 极低 |
| 血流方向 | 远离心脏 | 流向心脏 | 连接动脉与静脉;物质交换部位 |
| 血流速度 | 快且有脉动 | 慢而平稳 | 最慢,留出交换时间 |
| 含氧情况 | 含氧血,肺动脉除外 | 缺氧血,肺静脉除外 | 沿途随氧气离开而改变 |
| 在体内的位置 | 位置深,受肌肉保护 | 较靠近体表 | 分布于每一组织内 |
血管壁的组成
| 部分 | 功能 |
|---|---|
| 内皮 | 三种血管共有的光滑内衬;减少摩擦,在毛细血管中构成整个管壁 |
| 平滑肌层 | 在动脉中较厚;收缩或舒张以缩小或扩大内腔,调节流向器官的血量 |
| 弹性纤维 | 心脏泵血时伸展,两次心跳之间回缩,维持压力并使血流平稳 |
| 外层结缔组织 | 坚韧的外层,固定血管并防止过度伸展 |
| 内腔 | 血液流过的空间;动脉中狭窄,静脉中宽阔 |
| 半月瓣(仅静脉) | 袋状瓣片,血液开始倒流时便关闭 |
结构如何与功能相配
动脉壁厚,含肌肉与弹性纤维,能承受直接从心脏泵出的高压血液,其弹性组织随血流伸展与回缩,把脉动式血流转化为较平稳的流动。静脉运送血液时压力低得多,因此其壁可以更薄,但每隔一段距离便有瓣膜以防止血液倒流,这在血液需逆重力从四肢流回心脏时尤为重要。
毛细血管壁只有一个细胞厚,为氧气、二氧化碳、葡萄糖等物质在血液与身体组织间的交换提供了最短的扩散距离。
- 动脉:厚实的肌肉壁,承受高压而不破裂。
- 动脉:弹性纤维,伸展与回缩,使两次心跳之间血液持续流动,并产生手腕上可触及的脉搏。
- 动脉:内腔狭窄,维持高压,让血液到达远处器官。
- 静脉:内腔宽阔,阻力小,低压血液仍能回到心脏。
- 静脉:瓣膜以及位于骨骼肌之间,肌肉收缩时挤压静脉,瓣膜确保血液只能朝心脏方向移动。
- 毛细血管:壁只有一个细胞厚,内腔仅一个红细胞宽,每个红细胞都紧贴管壁经过,氧气的扩散距离最小。
- 毛细血管网:分支数量极多,总表面积大且流速慢,留出时间与组织中每个细胞进行交换。
相关过程
在毛细血管网的小动脉端,血压把水和溶解物质,葡萄糖、氨基酸、氧气与盐类,从薄壁压出,形成浸润细胞的组织液。细胞从组织液中获取所需,并把二氧化碳等废物释放其中。
在小静脉端,大部分液体通过渗透回到毛细血管;其余则流入淋巴管成为淋巴,在心脏附近重新汇入血液。
肺部与呼吸组织中的气体交换都依赖毛细血管。氧气从肺泡扩散进入肺毛细血管并与血红蛋白结合;在肌肉中,氧合血红蛋白释放氧气,氧气再穿过毛细血管壁扩散进入细胞。
小动脉的肌肉壁也是血管舒张与收缩的部位,在体温调节时把血液导向皮肤,在运动时导向肌肉。
常见考试错误
例题与参考答案
题目(试卷二 A 部分风格):图 W 显示两条血管 K 和 L 的横切面。血管 K 壁厚、内腔小;血管 L 壁薄、内腔大。
(a) 辨认 K 和 L。[2 分] (b) 解释 K 的管壁如何适应其功能。
[3 分] (c) 血管 L 含有瓣膜。说明瓣膜的功能,并解释为什么 K 不需要瓣膜。
[2 分]
参考答案:(a) K 是动脉;L 是静脉。(b) K 的管壁厚且富含肌肉,因此能承受从心脏泵出的高压血液。
管壁含弹性纤维,心脏收缩时伸展、两次心跳之间回缩,从而维持压力并使血流平稳。(c) 瓣膜防止血液倒流,使血液持续流向心脏。
K 不需要瓣膜,因为动脉中的血液处于高压,被心脏持续向前推动。
评分说明:(b) 部分的三分分别对应厚壁与压力的联系、弹性纤维与回缩的联系,以及对血流的影响。只列特征而不写相应后果最多得一分。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
为什么动脉壁厚而有弹性?
为什么静脉有瓣膜而动脉没有?
哪条动脉运送缺氧血,哪条静脉运送含氧血?
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