трансформації

Чудові трансформації судинної системи людини: Артерії ніг і таза

Через складний розвиток судинної системи розташування судинних штамів у дорослої людини є мінливим. Таким чином, судинні штами, описані в підручниках з анатомії, насправді є ідеальним випадком, нормою, яка зустрічається у більшості популяцій. Тому хірурги завжди повинні бути обережними та пам’ятати про ці зміни в судинній системі.

Периферичний кровообіг, артеріальний та венозний, зазнає значної реконструкції під час ембріонального розвитку. Практично немає основних артерій дорослої людини в ембріоні в остаточній формі. У процесі розвитку судин спочатку формується багата регіональна мережа капілярів. Розташування судин, як ми це знаємо у дорослої людини, виникає внаслідок збільшення та збереження найбільш підходящих судинних штамів, тоді як менш важливі дегенерують. Що ще гірше, гілки головних артерій утворюються не тільки шляхом простого збільшення існуючих капілярів, але іноді також шляхом окулірування з існуючих артеріальних стовбурів.

Відповідно до закону біогенетики Геккеля *, вищі хребетні (такі як людина або ссавці загалом) під час свого зародкового розвитку проходять стадії розвитку, які властиві нижчим хребетним. Наприклад як риби, так і ссавці мають зяброві дуги під час ембріонального розвитку. У риб вони справді перетворюються на механічну опору для зябер, тоді як у людини вони перетворюються на гортанну систему.

Так само під час ембріонального розвитку людини утворюються судини, характерні для стадій розвитку нижчих хребетних. Однак через різну будову тіла у людини ці судини не тривають у доросле життя, вироджуються і стають зачатками. Таким зачатком є, наприклад, хвостова жилка. Навпаки, іноді з різних причин така посудина не вироджується, і така посудина зберігається у дорослої людини. Прикладом може служити рідкісна сіднична артерія у людини.

Бувають також випадки, коли наповнюються однакові посудини в ембріональному розвитку інша функція, ніж у зрілому віці. Наприклад, кожен ембріон хребетних спочатку харчується жовтковими судинами з жовткового мішка. Він містить поживні речовини, необхідні для росту та розвитку ембріона. Оскільки жовточний мішок - це тимчасова структура, якої немає у дорослої людини, жовточні судини не потрібні після того, як вони перестають функціонувати. Тому вони перетворюються на судини, які живлять органи травної системи. Інший приклад - пупкові судини, про які ми поговоримо в наступних рядках.

Повторення анатомії

Рисунок 1: Повторення анатомії. Черевна аорта (aorta abdominalis) ділиться приблизно на рівні четвертого поперекового хребця (L4) на праву та ліву загальну тазову артерію (arteria illiaca communis). Прямим продовженням аорти вниз є медіальна крижова артерія (артерія sacralis mediana), яка проходить до кінчика куприка, прикріпленого до передньої поверхні крижів. Загальна тазова артерія далі поділяється на внутрішню (arteria illiaca internal) та зовнішню тазову артерію (arteria illiaca external). Зовнішня тазова артерія зазнає часткової зв’язки, що робить її стегновою артерією (стегнова артерія). Через стегнову артерію зовнішня тазова артерія забезпечує більшу частину нижньої кінцівки. Внутрішня тазова артерія постачає кров переважно в область малого тазу (сідничні м’язи, органи, тазове дно). Пупкова артерія (пупкова артерія) виступає з внутрішньої тазової артерії не тільки у плода, але і у дорослої людини. Усі структури, згадані в тексті, підкреслені на малюнку.

Пупкова артерія

Пупкова артерія (artery umbilicalis) - це пара судин, що проходять в пуповині. Поряд з нею існує також непарна пупкова вена (пупкова вена), навколо якої спіралі артерій. Роль цих судин полягає в тому, щоб зв’язати плаценту і кров’яне русло організму. Але що відбувається з пупковою артерією після народження? Пупкова артерія розташована не тільки в пуповині і плаценті, тобто поза тілом, але і «за пупком», всередині тіла. Його внутрішньоклітинна частина має певне значення, навіть якщо людина перестає бути пов'язаною з плацентою?

Пупкові артерії служать пуповинними артеріями для відводу деоксигенованої крові з тіла до плаценти, де кров знову киснюється, а потім повертається по вені до тіла (рис. 2). Після народження пуповина дитини перев’язується і перерізається. У місці, де пуповина потрапила в тіло, у дорослої людини зберігається дорослий рубець (пупок).

У дорослої людини пупкові артерії віддаляються від стовбура внутрішньої тазової артерії, причому кожна пупкова артерія складається з двох частин (малюнки 2 і 3). Перша частина пупкової артерії проходить уздовж боків сечового міхура. Друга частина пупкової артерії обертається косо вгору вздовж передньої стінки живота, по якій вона підбігає до пупка, з якого вона вийшла з тіла під час розвитку плода, до плаценти.

Частина пупкової артерії, яка проходить уздовж боків сечового міхура, є прохідною, кров протікає через неї, а гілочки забезпечують верхню половину сечового міхура. Це означає, що навіть у зрілому віці пупкова судина забезпечує надходження крові до сечового міхура. Крім того, у чоловіків пупкова артерія може також виробляти артерії для сім’явивідної протоки.

Друга частина пупкової артерії, що йде косо вгору вздовж передньої черевної стінки, непроникна у зрілому віці. Після того, як кровообіг через плаценту перестає бути активним, у цій частині артерії відбуваються дегенеративні зміни, судина перев’язується і перетворюється на медіальну пупкову зв’язку (ligamentum umbilicale mediale). Ця зв’язка не є важливою для функціонування організму, її легко можна видалити без наслідків. Однак для операційних хірургів це представляє важлива пам'ятка, які вони використовують при лапароскопічній корекції слабкості при розриві.

Ембріологія пупкової артерії також чудова. Під час раннього розвитку ембріона пупкова артерія безпосередньо пов’язана з аортою. Однак, як зазначалося вище, у дорослої людини пупкова артерія вважається гілкою внутрішньої тазової артерії, а не аортою. Як це можливо? У дуже Ранній ембріон людини, артерії розташовані сегментарно, або іншими словами метамерно (хороший приклад - сегментарне розташування кровоносних судин у дощового черв'яка). 30 пар міжсегментарних артерій залишають зародкову аорту. У поперековому відділі 5-ю міжсегментарну артерію також називають загальною тазовою артерією. На 4-му тижні ембріонального розвитку пупкова артерія посилає гілку, яка з’єднується із загальною тазовою артерією, створюючи між ними функціональний судинний зв’язок, тоді як вихідний зв’язок пупкової артерії з аортою зникає. Новоутворений зв’язок пупкової артерії із загальною тазовою артерією представлений внутрішніми тазовими артеріями **. Насправді внутрішні поперекові артерії є гілкою пупкової артерії, а не навпаки.

Рисунок 2: Порівняння кровообігу плода (ліворуч) та дорослого (праворуч). Пупкові артерії (синій ящик) віддаляються від внутрішньої тазової артерії, проходять уздовж боків сечового міхура, а потім повертаються косо вгору і спрямовуються до пупка, звідки вони виходять разом з пупковою веною, взяті разом в утворення, яке називається пуповина. Після народження значна частина пупкової артерії перев’язується і перетворюється на центральну пупкову зв’язку. Менша частина пупкової артерії залишається проникною для крові протягом усього життя і вивільняє верхню артерію сечового міхура до сечового міхура (червона стрілка).

Малюнок 3: Вид збоку поперечного перерізу порожнини малого таза дорослої людини. Гілка внутрішньої тазової артерії, пупкова артерія, позначена червоним кольором. Він видає артеріальні гілки для сечового міхура - верхню артерію сечового міхура і, оскільки центральна пупкова зв’язка продовжується вгору по передній черевній стінці, до пупка.

Середня крижова артерія

Середня крижова артерія (arteria sacralis mediana) - це невеликий посудину, що представляє каудальне (донизу, до «хвоста») продовження черевної аорти. У інших тварин, таких як крокодили, внаслідок будови їх тіла це масивна артерія - звана хвостовою артерією (arteria caudalis). Таким чином, середня крижова артерія є рудиментарним залишком хвостової артерії. Коли хвостовий відділ хребта був зведений до куприка, хвостова артерія також була зменшена, а те, що від неї залишилось у людини, називається середньою крижовою артерією. Ця невелика судина відступає в точці, де аорта ділиться на тазові артерії (технічно називається біфуркацією) і опускається вниз до прямої кишки, прикріпленої до передньої поверхні поперекових хребців, крижів і куприка (рис. 4). Під час подорожі вниз він звільняє кілька маленьких гілочок, наприклад для задньої стінки прямої кишки. Кінець середньої крижової артерії є дещо таємничим утворенням - куприком, який також називають органом Люша.

Малюнок 4: Середня крижова артерія. Середня крижова артерія являє собою каудальне осьове продовження черевної аорти. Він відходить від аорти приблизно на рівні четвертого поперекового хребця, проходить вздовж передньої поверхні крижів і звернений до кінчика куприка. В кінці він закінчується клубочком капілярів - органом Лушка.

Куприк - невеликий овальний орган діаметром два з половиною міліметри, розташований на кінчику куприка. Подібні утворення виявлені на хвості тварин, наприклад, так звані кулі хвоста (glomera caudalia). Ядро органу Лушка утворене суглобом капілярів, що представляє собою з'єднання кровотоку середньої крижової артерії та вени. Ця шапка капілярів оточена одним овальним (або неправильним) вузлом тканини або кількома меншими тілами, з’єднаними з куприком за допомогою стебла (рис. 5). Яка функція цієї крихітної структури? Вважається, що це впливає на кровотік, але судини в куприку не мають рухомих стінок. На зв’язок з нервовою системою вказував би нервовий вузол, що належить симпатичній нервовій системі, який знаходиться на передній поверхні куприка. Багата іннервація тканинних вузликів спочатку розглядалася як доказ того, що нейромедіатори утворюються в клітинах куприка, але ця гіпотеза також не підтвердилася. Тому функція цього органу залишається загадкою.

Малюнок 5: Поперечний переріз вузла неправильної куприкової суглоби. У цьому розділі показано волокнисту оболонку (чорна зірка), кровоносні судини (чорні стрілки) та клітини, що складають вузлик (червона зірка).

Осадова артерія

Сіднична артерія (arteria ischiadica) - рідкісна вроджена аномалія судинної системи нижньої кінцівки, спричинена затримкою артерії, яка зазвичай зникає на третьому місяці внутрішньоутробного розвитку. У звичайній анатомії людини сіднична артерія є ембріологічним терміном, оскільки сіднична артерія у дорослого не може бути знайдена у справжньому розумінні цього слова. Однак, як аномалія, сіднична артерія зустрічається приблизно у 0,05% населення. Цікаво, що лише в половині випадків сіднична артерія знаходиться виключно з правого боку.

Чому сіднична артерія така цікава? У царстві тварин чотириногі (Tetrapoda) утворили дві неоднаково значущі артерії, через які вони постачають кров у нижню кінцівку. У земноводних та плазунів майже вся нижня кінцівка забезпечена кров’ю з сідничної артерії. Птахи мають кінцівку, забезпечену ззаду сідничною артерією, тоді як кров надходить до передньої частини кінцівки стегновою артерією (стегнова артерія). Ссавці, включаючи людей, мають нижню кінцівку, яка постачається виключно із стегнової артерії (за винятком кажанів та зябликів, які мають лише сідничну артерію). Таким чином, сіднична артерія у людей нагадує стан нижчих хребетних. Однак, щоб полегшити розуміння сідничної артерії, спершу необхідно з’ясувати, як виглядає судинне забезпечення нижньої кінцівки у анатомічно нормальної людини.

Малюнок 6: Судинне живлення дорослої нижньої кінцівки. Зовнішня тазова артерія зазнає часткової зв’язки, що робить її стегновою артерією. Стегнова артерія проходить по передній стінці стегна і продовжується назад у вигляді отруйної артерії. Безпосереднім продовженням ліктьової артерії є задня сонна артерія, яка проходить від задньої частини литок до стопи. Голкова артерія виступає із задньої сонної артерії, приносячи кров у бік литки, але не потрапляючи в ногу. Передня сонна артерія відокремлюється від нижньощелепної артерії, яка через хід між свистком та голкою потрапляє вперед до передньої ноги, де опускається до стопи. У нозі разом із задньою сонною артерією він утворює кров і функціональний кровообіг.

Сідничну артерію можна просто розглядати як протилежність стегновій артерії. Хоча стегнова артерія є продовженням зовнішньої тазової артерії, сіднична - продовженням внутрішньої тазової артерії. Поки стегнова артерія проходить уздовж передньої частини стегна, сіднична артерія проходить через задню частину стегна. Однак спільним є те, що вони обидва продовжують рухатися в порожнину гіпофіза, як артерія гіпофіза. Як це можливо? Артерія є спочатку пряме продовження сідничної артерії, але під час ембріонального розвитку сіднична артерія дегенерує, а стегнова артерія вдруге подається до колінної артерії. Як і чому ембріон взагалі зазнає такої масової реконструкції?

Рисунок 7: Розвиток судинного постачання нижньої кінцівки. (А) На стадії зародка кінцівки артерія пупка витягнута і складається в основу кінцівки у вигляді (осьової) сідничної артерії. Сіднична артерія спускається до кінчика бруньки, де утворює мережу капілярів. Однак початковий зв’язок пупкової артерії з аортою зникає, а пупкова артерія повертається назад до аорти за допомогою 5-ї міжсегментальної артерії (= загальна тазова артерія). Друга артерія нижньої кінцівки, звана зовнішньою тазовою артерією, починає проростати із загальної тазової артерії, яка поступово потовщується і переростає в кінцівку подібно до стегнової артерії. . Стегнова артерія продовжується в ногу, як задня сонна артерія, тоді як сіднична артерія досягає кісточок, як голкова артерія. (В) З часом сіднична артерія дегенерує, від чого у дорослої людини зберігається верхня частина дорослої людини - нижня сіднична артерія, сонна артерія та голковидна артерія. Передня сонна артерія виходить із стегнової артерії, яка з'єднується на рівні гомілки із задньою сонною артерією, забезпечуючи тим самим функціональну циркуляцію разом.

Рисунок 8: Артеріальна артерія дорослої людини залишається на рівні стегна (зелена). Частина вихідної сідничної артерії, яка зберігається у дорослого як кінцева гілка внутрішньої тазової артерії - нижня "сидяча" артерія musculus gluteus maximus). Від arteria glutea inferior виходить невелика спіраль, що супроводжує сідничний нерв (arteria comitans nervi ischiadici), яка вважається низькорослим залишком початкової сідничної артерії.

Наявність сідничної артерії не обов'язково може бути симптоматичною. Сіднична артерія може проявлятися порівняно непомітно - незначним перевантаженням нижньої кінцівки або болем у прилеглому сідничному нерві. Однак після зазвичай безсимптомної молодості можуть статися серйозні ускладнення внаслідок старіння судин, включаючи тромбоз, емболізацію та аневризми. Через розмір сідничної артерії можливий розрив такої аневризми також може спричинити раптову смерть. Оскільки безсимптомна особа не звертається за медичною допомогою, сіднична артерія насправді може бути більш поширеною серед населення. Чому краще, що еволюція дала людині стегнову, а не сідничну артерію? Через поверхневе розміщення сідничної артерії на задній частині стегна сіднична артерія схильна до пошкодження внаслідок частого та багаторазового сидіння та підйому.

Рисунок 9: Артеріограма тазових артерій, що вказує на наявність сідничної артерії (червона стрілка) у пацієнта. Аорта позначена синьою стрілкою, стегнова артерія жовтою стрілкою.

Внаслідок складного розвитку аорто-тазового судинного комплексу в цій області спостерігається багато інших аномалій. Унікальний випадок - це 20-річний чоловік, якому не вистачало тазових артерій, а натомість із них виросла стегнова артерія. (див. літературу). Судини з таким же цікавим розвитком можна знайти у всіх куточках тіла. Однак ми розглянемо їх у наступній статті.

Примітки:
* Закон біогенетики Геккеля стверджує, що під час свого зародкового розвитку кожна тварина повторює (рекапітуляція, звідси «теорія рекапітуляції») етапи, які пройшли її еволюційні предки. Простіше кажучи, Ернст Геккель мав на увазі, що ембріон ссавця переживав "рибний етап", оскільки він мав тимчасові зяброві дуги. Однак згодом така ідея виявилася помилковою. Тим не менше, ця вікторіанська помилка все ще є боєприпасом для заперечувачів еволюції. Сучасне тлумачення цього закону говорить, що в зародку риб і ссавців з'являються мікроби, але в обох тварин вони утворюють різні структури - справжні зябра стають лише у риб, тоді як у людини вони розвивають гортанну систему
** Внутрішня тазова артерія - це в основному пупкова артерія або частина пупкової артерії, яка після втрати зв’язку з аортою вдруге пов’язана із загальною тазовою артерією (= 5. Міжсегментарна артерія аорти в поперековій області ).