رگ
رگ های خونی شبکه پیچیده‌ای از لوله‌های توخالی هستند که خون را در سراسر بدن نقل و انتقال می‌دهند. کار رگ‌ها برای بدن ضروری است چرا که خون مواد مغذی با ارزشی را نقل و انتقال می‌دهد و مواد زائد را از سلول‌های ما دور می‌کند.
رگ‌های خونی از لایه‌های بافت همبند و عضله ساخته شده‌اند. لایه داخلی رگ خونی از اندوتلیوم (لایه‌ای از سلول های نازک و صاف) تشکیل شده است. در مویرگ ها و سینوزوئیدها، اندوتلیوم بیشتر این رگ ها را تشکیل می‌دهد.
اندوتلیوم رگ خونی، مشابه پوشش بافت داخلی اندام‌هایی مانند مغز، ریه ها، پوست و قلب است. در قلب این لایه داخلی اندوکاردیوم نامیده می‌شود.
انواع
از آن‌جایی که رگ‌های خونی در بافت‌ها و اندام‌های مختلف حضور دارند، نیاز است ساختار و عملکرد متفاوتی داشته باشند. بر همین اساس این لوله‌ها در ۴ گروه اصلی قرار می‌گیرند.
سرخرگ
سرخرگ، یکی از رگ‌های انعطاف‌پذیر بدن است که خون را از قلب به اندام‌های دیگر می‌برد. این رگ‌ها یکی از اجزای سیستم قلبی - عروقی به حساب می‌آیند. سیستمی که مواد لازم سلول را به آن می‌رساند و مواد زائد را تحویل می‌گیرد. سرخرگ‌ها به دو گروه تقسیم می‌شوند.
- «سرخرگ‌های ریه» (Pulmonary Arteries): خون را برای دریافت اکسیژن، از قلب به ریه‌ها می‌برند. این سرخرگ به دو شاخه چپ و راست تقسیم می‌شود.
- «سرخرگ‌های سیستمی» (Systemic Arteries): خون را از قلب به بخش‌های دیگر بدن منتقل می‌کنند. سرخرگ‌های سیستمی انواع مختلفی دارند.
- آئورت: این سرخرگ بزرگ‌ترین سرخرگ سیستمی در بدن است. این سرخرگ از قلب شروع می‌شود و شاخه‌های آن خون را به اندام‌های فوقانی، خود قلب و اندام‌های تحتانی بدن منتقل می‌کند.
- سرخرگ‌های کوچک: این سرخرگ‌ها خون مورد نیاز اندام‌ها را تامین می‌کنند و با مویرگ‌ها در ارتباط هستند.
ساختار سرخرگ
لوله‌های توخالی سرخرگ از سه لایه تشکیل شده است:
- «بافت پوششی همبند» (Tunica Adventitia): بافت محکمی است که بخش خارجی سرخرگ را می‌پوشاند و از کلاژن و فیبرهای الاستیک تشکیل می‌شود.
- «لایه میانی» (Tunica Media): این لایه از ماهیچه صاف و فیبرهای الاستیک تشکیل شده است و بین دو لایه داخلی و خارجی قرار دارد.
- «لایه داخلی» (Tunica Intima): این لایه غشایی از فیبرهای الاستیکی و اندوتلیال صاف تشکیل شده است.
دیواره انعطاف‌پذیر سرخرگ سبب می‌شود این رگ با تغییر فشار خون منقبض و منبسط می‌شود و جریان خون در تمام بدن ادامه داشته باشد.
انواع سرخرگ
سرخرگ ششی
سرخرگ ششی، سرخرگی است که از قلب خارج می‌شود و پس از دو شاخه شدن به ریه می‌رسد. این سرخرگ‌ها برخلاف بقیه، خونی حمل می‌کنند که غلظت اکسیژن پایین و کربن دی اکسید بالا دارد. قطر این رگ‌ها زیاد است. سرخرگ ریه و سرخرگ‌های چپ و راست ریه، ساختاری شبیه به حرف T انگلیسی تشکیل می‌دهند. بین بطن راست و سرخرگ ریه دریچه‌ای دو لختی وجود دارد که با انقباض قلب، باز و خون وارد این سرخرگ می‌شود.
سرخرگ آئورت
آئورت سرخرگ اصلی بدن است که از بطن چپ قلب خارج می‌شود، یک قوس تشکیل می‌دهد، سپس به سمت ناحیه شکمی حرکت می‌کند و در آن‌جا به دو شاخه تقسیم می‌شود. هر یک از شاخه‌ها به شاخه‌های کوچک‌تری تقسیم می‌شوند و خون را به اندام‌های مختلف می‌رسانند.
سرخرگ‌های کرونری
سرخرگ‌های کرونی به دو شاخه اصلی تقسیم می‌شوند. آن‌ها سرخرگ کرونری راست و چپ هستند.
- سرخرگ کرونری راست: خون مورد نیاز بطن و دهلیز راست را تامین می‌کند.
- «سرخرگ پایین‌رونده پشتی» (Posterior Descending Artery): خون دیواره زیرین دهلیز چپ و قسمت زیرین سپتوم را تامین می‌کند.
- سرخرگ کرونری چپ اصلی: خون اکسیژن‌دار را به دو سرخرگ زیر هدایت می‌کند.
- «سرخرگ پایین‌رونده قدامی» (Left Anterior Descending Artery): خون اکسیژن‌دار به بخش قدامی سپتوم و دیواره جلویی بطن‌ها و دهلیز چپ می‌رساند.
- «سرخرگ چرخشی چپ» (Left Circumflex Coronary Artery): خون اکسیژن‌دار را به دیواره پشتی بطن‌ها و دهلیز چپ می‌رساند.
سیاهرگ
سیاهرگ رگ خونی انعطاف‌پذیری است که خونِ کم اکسیژن را از بخش‌های مختلف بدن به قلب باز می‌گرداند و برای انجام این کار از انقباض ماهیچه‌های صاف دیواره، استفاده می‌کند. سیاهرگ‌ها را می‌توان در چهار گروه دسته‌بندی کرد.
- ریه: برخلاف دیگر سیاهرگ‌ها، خون اکسیژن‌دار را از ریه به دهلیز چپ منتقل می‌کند.
- سیستمی: خون با غلظت اکسیژن کم را از بخش‌های مختلف بدن به دهلیز راست منتقل می‌کند.
- سطحی: نزدیک به سطح پوست و دور از سرخرگ قرار دارد.
- عمقی: در عمق بافت ماهیچه‌ای و معمولا کنار سرخرگی با همان نام قرار دارد؛ برای مثال سرخرگ و سیاهرگ کرونری.
ساختار سیاهرگ
دیواره سیاهرگ‌ها از سه لایه نازک تشکیل شده است:
- «بافت پوششی همبند» (Tunica Adventitia): دیواره محکم خارجی که در سرخرگ‌ها هم وجود دارد. از بافت همبند، کلاژن و فیبرهای الاستیک تشکیل می‌شود که سیاهرگ و سرخرگ را انعطاف‌پذیر می‌کنند.
- «لایه میانی» (Tunica Media): لایه نازک میانی از جنس ماهیچه صاف است.
- «لایه داخلی» (Tunica Intima): این لایه از اندوتلیال صاف تشکیل شده است. در بعضی از سیاهرگ‌ها در این قسمت دریچه‌هایی وجود دراد که جهت حرکت خون را یک‌طرفه نگه دارد.
بزرگ سیاهرگ بالایی و پایینی
این دو سیاهرگ خون کم‌اکسیژن که از تمام اندام‌های بدن جمع شده است را به دهلیز راست می‌ریزند. بزرگ‌سیاهرگ بالایی (ورید اجوف فوقانی) خون را از سر، گردن، دست‌ها و قفسه سینه به قلب منتقل می‌کند و بزرگ‌سیاهرگ پایینی (ورید اجوف تحتانی) خون بخش‌های پایینی بدن را به قلب می‌رساند.
- بزرگ‌سیاهرگ بالای: در قسمت بالایی قفسه سینه قرار دارد و از اتصال سیاهرگ‌های بازویی-سری تشکیل می‌شود.
- بزرگ‌سیاهرگ پایینی: از اتصال سیاهرگ‌های مشترک خاصره تشکیل می‌شود. این سیاهرگ موازی با آئورت، اطراف نخاع می‌چرخد و خون را از بخش‌هایی پایینی بدن به بخش پشتی دهلیز راست می‌رساند.
دیواره این رگ‌ها مثل سایر سیاهرگ‌ها از سه لایه تشکیل شده است. سیاهرگ‌های پا و بازوها برای تنظیم حرکت یک‌طرفه خون، به سمت بالا و خلاف نیروی گرانش دریچه‌هایی دارند که از تاخوردگی لایه داخلی دیواره به‌وجود می‌آیند. این دریچه‌های دولختی، به دریچه‌های لانه‌کبوتری معروف هستند. با فشار ایجاد شده از انقباض ماهیچه اسکلتی پا و بازو، خون از این دریچه‌ها عبور می‌کند.
مویرگ
مویرگ، ریزترین رگ خونی بدن است که داخل بافت‌ها قرار دارد و خون را از سرخرگ‌های کوچک به سیاهرگ‌های کوچک منتقل می‌کند. تعداد این رگ‌ها در اندام‌ها فعال‌تر، بیشتر است. برای مثال ماهیچه‌ها، کبد و کلیه‌ها نسبت به بافت پیوندی مویرگ‌های بیشتری دارند.
مویرگ‌ها به قدری باریک هستند که گلبول‌های قرمز تک به تک در آن‌ها حرکت می‌کنند. قطر این رگ‌ها بین ۵ تا ۱۰ میکرون است و دیواره باریک آن‌ها از یک لایه اندوتلیوم تشکیل شده است. اکسیژن، دی‌اکسیدکربن و مواد زائد از دیواره باریک این رگ‌ها بین بافت و خون حرکت می‌کنند.
سینوسوئیدها
اندام‌هایی مثل کبد، طحال و مغز استخوان به جای مویرگ‌ها، رگ‌هایی به نام سینوسوئید دارند که از اندوتلیوم تشکیل می‌شوند. منافذ موجود در دیواره این مویرگ‌ها، تبادل گازها، مواد غذایی، مواد زائد و پروتئين‌ها را تسهیل می‌کند. قطر این منافذ به اندازه‌ای است که حتی سلول‌های خونی هم از آن عبور می‌کنند. غشای پایه این رگ‌ها منفذدار است. قطر سینوسوئیدها بین ۳۰ تا ۴۰ میکرون است.
نقش رگ‌ها در هومئوستازی بدن
رگ‌های خونی با «انقباض» (Vasoconstriction) و «انبساط» (Vasodilation) در شرایط مختلف، به بدن در حفظ هومئوستازی کمک می‌کنند. زمانی که دمای بدن افزایش می‌یابد، رگ برای افزایش جریان خون و کاهش حرارت بدن، منبسط می‌شوند. در زمان کاهش دما، رگ‌ها با انقباض جریان خون را کم و حرارت را زیاد می‌کنند. به علاوه، رگ‌ها گیرنده‌های فشاری دارند که به کشیدگی دیواره ناشی از فشار خون پاسخ می‌دهند. این گیرنده‌ها پیام را به مرکز تنظیم قلب و رگ‌ها در مغز می‌فرستند و فشار خون کنترل می‌شود.
انقباض رگ
انقباض رگ مکانیسم تنظیمی بزرگ‌سرخرگ‌ها، سرخرگ‌های کوچک و سیاهرگ‌ها است. این مکانیسم، نسبت جرم به حجم را در لومن رگ کاهش می‌دهد. انقباض یا انبساط رگ با کمک ماهیچه‌های صاف دیواره انجام می‌گیرد که در مویرگ‌ها وجود ندارد. این مکانسیم به‌وسیله سیستم «اگزوکرین» (Exocrine) و «اندوکرین» (Endocrine) تنظیم می‌شود.
انقباض رگ در هوای سرد سبب کاهش جریان خون، کم‌تر شدن خون سطح پوست و حفظ دمای بدن می‌شود. این مکانیسم برای جلوگیری از آسیب‌های سر‌انگشتان در زمستان انجام می‌گیرد.
انبساط رگ
زمانی‌که ماهیچه‌های صاف دیواره رگ‌ها در حالت استراحت قرار می‌گیرند، جریان خون افزایش می‌یابد و به دنبال آن اکسیژن و گلوکز بیشتری در اختیار سلول‌ها قرار می‌گیرد. انبساط رگ، مقاومت دیواره در برابر جریان خون را کاهش می‌دهد. هورمون‌ها و سیستم عصبی مسئول کنترل این مکانسیم هستند. برای مثال سیستم پاراسمپاتیک در مواقع استراحت انسان فعال است و ضربان قلب و فشار خون را کاهش می‌دهد.
رگ مصنوعی
جایگزینی رگ و ترمیم آن در بیماران مبتلا به تصلب شرایین و عفونت یا بیمارانی که دچار جراحت شده‌اند، یکی از پروسه‌های معمول جراحی است. رگ‌های مهندسی بافت شده یکی از جایگزین‌های مناسب برای رگ طبیعی آسیب دیده هستند. این رگ‌ها با استفاده از سلول‌های انسانی یا به وسیله سلول‌های گونه دیگر، در محیط آزمایشگاه ساخته می‌شوند و سپس به بدن بیمار منتقل می‌شوند. یکی دیگر از روش‌های ساخت رگ‌های مصنوعی استفاده از چاپ سه بعدی و به کمک پلیمرها در محیط آزمایشگاه است. اما معایب زیر استفاده از این رگ‌ها را محدود می‌کند.
- پس زدن بافت به وسیله سیستم ایمنی
- خواص مکانیکی لازم در بافت
- توانایی کم تشکیل لخته خون
- در دسترس نبودن
برای اینکه رگ مهندسی شده، بدون «سرکوب ایمنی» (Immunosuppression) عملکرد مناسبی داشته باشد، موارد زیر باید رعایت شوند:
- رگ مهندسی شده باید مایع خارج سلولی داشته باشد که تحمل کشش، قدرت حفظ ساختار و مقاومت در برابر پارگی را فراهم کند.
- برای به حداقل رساندن خطر التهاب، پاسخ بدن به جسم خارجی و شناسایی توسط سیستم ایمنی، مایع خارج سلولی باید منشا انسانی داشته باشد و هیچ ماده سنتزی، افزودنی و اتصالات عرضی مصنوعی در آن وجود نداشته باشد.
- اگر رگ مهندسی شده دارای سلول است، حتی اگر سلول‌ها زنده نیستند، برای جلوگیری از ایجاد پاسخ ایمنی، تخریب پذیری و تشکیل رگ برآمدگی، سلول‌ها باید انسانی باشند.
- رگ پیوندی باید ویژگی‌های بازسازی، تکثیر و منشعب شدن را داشته باشد.