生生不息的隐秘通道
血管家族共有三大成员:动脉、静脉和毛细血管。
动脉血从心脏出发,通过动脉流向身体各个部位,一路输送氧气和营养物质给全身组织和器官;
静脉和动脉的线路恰好相反,静脉从身体各个部位汇集静脉血并输送回心脏,把器官、组织乃至细胞的代谢产物运回来。
打个不甚恰当的比方,从心脏射出的动脉血进入全身组织器官后,氧气和营养物质用得差不多了,就变成静脉血从静脉中进行回收。为啥叫血液循环呢?就是因为发放和回收形成了一个闭环。
不论是动脉还是静脉,都会不断分级分支(图4),就像我们在地图上看到的水域支流一样越分越细,直到动静脉交融,这里的血管管径只有几微米大,就是毛细血管。
图4 动脉、静脉、毛细血管对比
动脉是射血的通道,因此血管壁最厚,弹性也最好;
静脉是回流通道,血管壁厚度、弹性都不如动脉;
毛细血管负责深入各部位进行物质交换,血管壁最薄,弹性也最弱。
动脉和静脉:心脏的左右护法
动脉和静脉的路径、作用不同,决定了它们“长相”差异很明显。
例如,相比静脉,动脉的血管壁一般比较厚,弹性更好一些。
动脉中最粗的主动脉血管壁厚度是2毫米,静脉中最粗的腔静脉厚度只有1.5毫米;动脉血管壁厚度约为1毫米,是静脉血管壁厚度的两倍,毛细血管就更没法比了,最薄处只有1微米。
另外,血管内皮细胞中负责增加血管弹性的弹性纤维含量,动脉也明显超越静脉。
为什么会这样呢?
因为动脉本质上是射血的通道,这条通道必须坚韧,不然难当其任。
动脉一共可以分为4种:大动脉、中动脉、小动脉和微动脉,从名称上就很容易理解,大、中、小、微动脉离心脏的距离一定是由近及远的。因为心脏怦怦跳泵出来的动脉血要走遍全身,冲击力很强,就像河道上游的水流,流速汹涌,这就需要动脉有很好的弹性和延展性才能承受得住,所以动脉都很粗厚。
主动脉直接和心脏相连,当心脏收缩射血时,主动脉利用自身饱满的弹性扩张,蓄积势能;当心脏舒张时,主动脉收缩推动血液继续流动,这种方式就将心脏间断射血转变成了血液在血管中持续流淌。中动脉负责血液的调节和分配,控制身体各部位、各器官的血流量。小动脉和微动脉一方面能调节组织局部的血流量,另一方面决定了血流的外周阻力和血压。
你看,不仅要保证速度、流量,还要确保所有血流能够不受阻拦地到达目的地,同时保证道路本身的良性使用,大、中、小、微动脉是不是面面俱到?
由于动脉系统承载了心脏泵出的血液,所以血管会随着心脏的搏动而搏动。这些搏动我们可以在身体一些比较浅表的地方摸出来,比如中医的把脉,摸的就是手腕处动脉的搏动。
说到这里,大家可能对动脉有些了解了,但对静脉的认识可能还停留在抽静脉血或者俗称“打点滴”的静脉输液上。大家有没有好奇过,既然静脉血是会回流到心脏的,那么回流的动力从哪里来呢?
人体很有智慧,它另外建立的这条回流通道中流淌的静脉血,主要依靠小腿的挤压和胸腔负压回吸的力量,由低(腿部)向高(心脏)流动。静脉,顾名思义,血液只是静静地流淌。因为血液流速较慢,血压也较低,对血管的要求也就相对较低,所以静脉的血管弹性和血管壁厚度都要小一些。
图5 人体下肢静脉分布
俗话说:“人老腿先老。”从血液循环的角度来思考的话,你会对这句话有更深的理解。
再如,同样受到外力伤害,一旦动脉破损血液会喷射而出,出血量大,出血速度快。如果是较大的动脉破损,甚至很难以压迫的方式止血,因此人体“很聪明”地把动脉都藏在较深层或较隐蔽的部位,比如肘窝、腋窝、腘窝等,以保证动脉不易被误伤。
而静脉的出血方式主要是涌血或者渗血,出血量较小,出血速度也较慢,可通过压迫进行止血。相较动脉而言,静脉分布的位置都比较浅。
也是基于动脉和静脉如此大的差别,很多年里我们在临床上非常重视动脉出现的问题,比如动脉瘤、冠心病、脑卒中等危急重症,往往忽略静脉的问题。但静脉并不总是像它的名字一样那么安静平稳,也会造成很棘手的麻烦。
被误解的静脉
2000年的一天,一位17岁的高中生从辽宁转到我们医院就诊。
此前,他突然头痛、恶心呕吐、眼底水肿,被送到当地医院后检查发现是头部静脉血栓导致血管堵塞。
当时医疗界没有对动脉血栓和静脉血栓做细致的区分,只好用常规动脉血栓治疗方式治疗静脉血栓。大家了解前面说到的动脉和静脉的区别就会知道,它们的弹性、厚度等都不同,效果会有差异。
比如动脉堵塞可以进行搭桥,但静脉搭桥往往都会失败。
再如动脉血栓一旦形成,急性动脉溶栓治疗必须在4.5小时内完成,手术取栓一般在发病24小时内必须完成。一般来说,发病后越早治疗效果越好,超过这些时间,患者的脑组织缺血可能会进一步加重,梗死面积进一步加大,进而造成瘫痪或死亡。但静脉发生血栓后,进展的时间会比较长,患者不会立马瘫痪,这也导致很多人认为静脉血栓并不严重,从而有所忽视,其实静脉血栓也会引起患者终身瘫痪。
种种因素导致静脉血栓重症患者的死亡率一直居高不下。
这个男孩在当地医院治疗无效,抱着最后一线希望到我们医院来。
一开始我们也是按照动脉溶栓的方法治,但患者头痛加剧、癫痫发作,病情进一步加重,最终我们只能告诉他的家人溶栓治疗无效,相当于判处了死刑。
听完我们的话,男孩母亲当时就瘫在了地上。
这个男孩是家中独子,我们实在不忍心看到一个年轻的孩子就这样失去生命,一个家庭承受这样悲惨的结局。
如果还是按照以前的治疗方式从颈动脉给药,药是到不了颅内静脉的,所以我们果断改变治疗方案,打破常规,从颈静脉穿刺,经静脉窦给药,用导管辅助,直接沿着静脉将药送达梗阻区域,进行局部溶栓。
当时没有专门的静脉溶栓器械,我们只能小心监护,慢慢溶栓。每天溶五六个小时,连续溶3天。
由于血栓太多,如果只溶一点点,血栓不会马上掉下来,血管很容易又被堵上了;如果大量溶栓,速度太快会造成患者全身出血,所以只能慢慢溶,每天观察,然后再做手术。
当时整个过程非常艰难,患者也很遭罪,好在溶栓进行3天后,总算把孩子救回来了。
这个男孩后来顺顺利利考上了大学,接着毕业、工作、成家,当了父亲,生活美满,家庭幸福,每次来北京开会就一定会来找我。
那次救治的成功也让我开始反思:我们不但忽视了大脑静脉,而且对它有很深的误解。
大脑,是人类迄今为止最为陌生的研究领域,它的复杂性为研究它的人类提供了庞大的舞台。当时我们对于大脑血管的研究多集中在动脉,占据了大脑1/3的脑静脉领域就像一片沉静的蓝海,罕有人至。对静脉领域进行深入研究一段时间后,我才发现,原本基于动脉而对静脉产生的认识,很多是错的。我们不能再用常规的动脉血栓治疗方式治疗静脉的问题,而要根据静脉的特点蹚出一条全新的医治之路。
这条路是什么?和毛细血管也有关系。
毛细血管:血液旅程的最后一公里
如果我们把人体内的血管系统想象成一棵大树,那就可以把动脉和静脉看作树干和略粗的树枝,它们比较粗,通过的血流量也比较大,而无数的细小枝杈就是毛细血管。
毛细血管虽然非常小,小到血管直径只有7微米,血管壁上只有一层薄薄的1微米的内皮细胞,没有弹性纤维也没有什么结缔组织,有的甚至只能通过一个红细胞,但作用一点也不比动脉和静脉的小。因为细小恰好是毛细血管的优势,只有血管够细,才可能深入我们身体的每一个组织和细胞间隙,进入动脉和静脉都无法深入的部位进行物质交换,打通“最后一公里”,提供细胞、组织需要的营养。
在我们的身体里,毛细血管数量庞大,几乎无处不在。有时候,我们不小心把手擦破皮出点儿血,不小心磕碰到哪里或者拍打身体部位出现小红点,都是毛细血管破裂后流血的表现。
同时,活动越多的部位,毛细血管分布得也就越丰富,所以心脏是我们人体毛细血管最丰富的器官。
每一滴血从心脏出发,都会有其特定的任务和目的地。
不管目的地的位置远近,路径都是同样的:血液从心脏出发,携带着氧气和营养物质,通过大动脉、中动脉、小动脉、微动脉,再到毛细血管,直至抵达需要前往的组织或者细胞,卸下氧气和营养物质,带上交换过来的二氧化碳和废弃物,又开始沿着毛细血管,通过较小的静脉,再到大的静脉,一路排出废物,一步步重新回到心脏。
这就是一滴血的血管之旅。
图6 微循环
微循环是微动脉与微静脉在毛细血管中的循环,是最“基层”的血液循环。
什么是血管
血管是血液流动的通道。
在“血管家族”中,有3个成员:动脉、静脉、毛细血管。
1.什么是动脉?
动脉是血液从心脏流向各组织器官,输送氧气和营养物质的通道,因为血液在动脉中冲击力强,所以它的血管壁在3个成员中最厚,弹性也最强。
2.什么是静脉?
静脉是血液从各组织器官回流向心脏、带回代谢产物的通道,因为血液在静脉中“静静地流淌”,所以它并没有非常厚的血管壁和非常强的弹性。
3.什么是毛细血管?
毛细血管是动脉和静脉的分支,凭借细小的形态,它解决了“动脉和静脉不能够深入组织器官深处”的问题,可以在动、静脉不能触及的地方进行物质交换。因为形态和功能的需要,毛细血管非常脆弱,几乎没有弹性。