Mạch chính

Mạch chính là những ống dẫn máu từ tim đến các phần khác của cơ thể (như mô, phổi, não, v.v.). Phần lớn các mạch này mang máu giàu oxy, với hai ngoại lệ là động mạch phổi và động mạch rốn, dẫn máu nghèo oxy tới các cơ quan cần oxy (như phổi và nhau thai). Lượng máu trong động mạch là chất lỏng ngoại bào lấp đầy hệ thống động mạch.

Mạch chính là phần của hệ thống tuần hoàn, có nhiệm vụ cung cấp oxy và dưỡng chất cho mọi tế bào, đồng thời loại bỏ carbon dioxide và chất thải, duy trì độ pH máu cân bằng và đảm bảo lưu thông của protein và tế bào miễn dịch trong cơ thể.

Cấu trúc

Giải phẫu mạch chính được phân chia thành hai cấp độ: tổng quát ở mức độ vĩ mô và chi tiết ở mức vi mô, cần sử dụng kính hiển vi để quan sát. Hệ thống mạch chính của cơ thể bao gồm các mạch chính hệ thống, dẫn máu từ tim đến toàn cơ thể, và các mạch phổi, dẫn máu nghèo oxy từ tim đến phổi.

Lớp ngoài cùng của mạch chính (hoặc tĩnh mạch) gọi là tunica externa hay tunica Adventitia, bao gồm sợi collagen và mô đàn hồi, với các mạch lớn chứa vasa vasorum (mạch nhỏ cung cấp máu cho mạch lớn). Lớp này có ranh giới không rõ ràng, thường được xem xét khi tiếp xúc với mô liên kết. Bên dưới là lớp tunica media, hay phương tiện truyền thông, bao gồm tế bào cơ trơn, mô đàn hồi (hoặc mô liên kết) và sợi collagen. Lớp trong cùng, tiếp xúc trực tiếp với máu, là intima tunica, hay intima. Các mô đàn hồi giúp động mạch co giãn và điều chỉnh vị trí trong cơ thể. Lớp này chủ yếu là tế bào nội mô và lớp collagen giàu elastin ở động mạch đàn hồi. Khoang bên trong cho máu chảy gọi là lòng ống.

Quá trình phát triển

Sự phát triển của mạch chính bắt đầu và hoàn tất khi các tế bào nội mô biểu hiện các gen đặc trưng của mạch chính, chẳng hạn như ephrin B2.

Chức năng

Động mạch là thành phần chính của hệ tuần hoàn, vận chuyển máu giàu oxy từ tim đến các bộ phận khác của cơ thể. Đặc biệt, động mạch vành giúp tim bơm máu bằng cách cung cấp oxy cho cơ tim. Ngoài các động mạch phổi, vốn mang máu từ tim đến phổi để tiếp nhận oxy, tất cả các động mạch khác mang máu đã được oxy hóa đến các mô. Động mạch phổi và động mạch rốn là những trường hợp đặc biệt; động mạch phổi mang máu nghèo oxy từ tim đến phổi, trong khi động mạch rốn dẫn máu đã khử oxy từ thai nhi đến mẹ.

Áp suất trong động mạch cao hơn so với các phần khác của hệ tuần hoàn, thay đổi theo chu kỳ tim. Áp suất cao nhất khi tim co bóp và thấp nhất khi tim thư giãn, tạo ra xung có thể cảm nhận được ở các khu vực khác nhau của cơ thể. Các tiểu động mạch đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lưu lượng máu và huyết áp toàn thân, và là nơi xảy ra sự giảm áp suất lớn nhất. Sự kết hợp giữa cung lượng tim và sức cản mạch hệ thống quyết định huyết áp động mạch tại bất kỳ thời điểm nào.

Động mạch có áp suất cao và lòng mạch hẹp, được chia thành ba lớp tunic: Tunica media, lớp trong và lớp ngoài.

Động mạch hệ thống bao gồm các động mạch, cả động mạch ngoại biên, thuộc hệ tuần hoàn và hệ tim mạch. Chúng vận chuyển máu giàu oxy từ tim đến cơ thể và đưa máu nghèo oxy trở lại tim. Động mạch hệ thống chia thành hai loại chính - cơ và đàn hồi - tùy thuộc vào tỷ lệ mô đàn hồi và mô cơ trong lớp tunica cũng như kích thước và cấu trúc lớp đệm đàn hồi. Động mạch lớn hơn (> 10 mm đường kính) thường là đàn hồi, trong khi các động mạch nhỏ hơn (0,1–10 mm) chủ yếu là cơ bắp. Hệ thống động mạch cung cấp máu đến tiểu động mạch và tiếp theo là các mao mạch, nơi trao đổi chất dinh dưỡng và khí xảy ra.

Sau khi rời khỏi động mạch chủ, máu di chuyển qua các động mạch ngoại vi vào các động mạch nhỏ hơn gọi là tiểu động mạch, cuối cùng đến mao mạch. Tiểu động mạch điều chỉnh huyết áp bằng cách co giãn cơ trơn của chúng và cung cấp máu đến các mao mạch.

Động mạch chủ

Động mạch chủ là động mạch chính trong hệ thống động mạch, nhận máu trực tiếp từ tâm thất trái qua van động mạch chủ. Khi động mạch chủ phân nhánh, các nhánh trở nên nhỏ dần và tiếp tục phân chia thành các tiểu động mạch. Tiểu động mạch cung cấp máu cho mao mạch, nơi máu sẽ đi vào tiểu tĩnh mạch. Các nhánh đầu tiên của động mạch chủ bao gồm động mạch vành, cung cấp máu cho cơ tim, tiếp theo là các nhánh của vòm động mạch chủ như động mạch cánh tay, động mạch cảnh chung trái và động mạch dưới đòn trái.

Mao mạch

Mao mạch là những mạch máu nhỏ nhất, thuộc hệ vi tuần hoàn. Đường kính của mao mạch tương đương với kích thước của một tế bào, giúp khuếch tán khí, đường và dinh dưỡng đến các mô xung quanh một cách hiệu quả. Mao mạch không có lớp cơ trơn và có đường kính nhỏ hơn đường kính của hồng cầu; một hồng cầu thường có đường kính khoảng 7 micromet, trong khi mao mạch thường có đường kính khoảng 5 micromet. Do đó, các tế bào hồng cầu phải thay đổi hình dạng để di chuyển qua mao mạch.

Những mao quản nhỏ này cung cấp diện tích bề mặt rộng rãi để trao đổi khí và chất dinh dưỡng.

Ý nghĩa lâm sàng

Áp lực động mạch hệ thống được tạo ra bởi sự co bóp mạnh mẽ của tâm thất trái. Huyết áp cao có thể gây tổn thương cho động mạch. Khi nghỉ ngơi, huyết áp thường thấp hơn so với áp suất khí quyển (khoảng 760 mmHg hoặc 14,7 psi tại mực nước biển). Để thích ứng với áp lực này, các động mạch được bao quanh bởi các lớp cơ trơn với mô liên kết đàn hồi và không đàn hồi. Áp lực mạch, chênh lệch giữa huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương, chủ yếu phụ thuộc vào lượng máu được bơm ra mỗi nhịp tim, thể tích máu bơm ra và độ đàn hồi của các động mạch chính.

Hiện tượng máu phun ra từ động mạch, còn gọi là phun máu động mạch, xảy ra khi một động mạch bị cắt và máu chảy ra với tốc độ nhanh, không liên tục, theo nhịp tim. Lượng máu mất đi có thể lớn và tình trạng này có thể xảy ra nhanh chóng, gây nguy hiểm đến tính mạng.

Theo thời gian, các yếu tố như lượng đường cao trong máu (đặc biệt là trong bệnh tiểu đường), lipoprotein, cholesterol, huyết áp cao, căng thẳng và hút thuốc đều góp phần làm tổn thương nội mạc và thành động mạch, dẫn đến xơ vữa động mạch. Xơ vữa động mạch là tình trạng động mạch bị xơ cứng do sự tích tụ mảng xơ vữa hoặc mảng bám chứa lipid, cholesterol, axit béo, canxi và mô liên kết sợi.

Tiêm vào động mạch, dù là qua gây tê hay sử dụng thuốc giải trí, có thể gây ra triệu chứng như đau dữ dội, cảm giác tê và hoại tử. Tình trạng này thường gây tổn thương nghiêm trọng cho chi và có thể dẫn đến việc phải cắt cụt chi.

Lịch sử

Người Hy Lạp cổ đại từng cho rằng động mạch là 'ống dẫn không khí' có nhiệm vụ chuyển không khí đến các mô và kết nối với khí quản. Đây là kết quả của việc quan sát thấy động mạch trong tử thi không chứa máu.

Trong thời kỳ trung cổ, người ta tin rằng các động mạch chứa một loại chất lỏng đặc biệt gọi là 'máu tâm linh' hay 'linh hồn sống', khác biệt với chất trong tĩnh mạch. Lý thuyết này có nguồn gốc từ Galen. Vào cuối thời kỳ này, khí quản và dây chằng cũng được gọi là 'động mạch'.

William Harvey đã phát triển và phổ biến khái niệm hiện đại về hệ tuần hoàn, đồng thời làm rõ vai trò của động mạch và tĩnh mạch vào thế kỷ 17.

Alexis Carrel vào đầu thế kỷ 20 đã mô tả lần đầu tiên kỹ thuật khâu nối mạch máu và thực hiện thành công nhiều ca ghép tạng trên động vật. Ông đã mở đường cho phẫu thuật mạch máu hiện đại, trước đây chỉ có thể thắt vĩnh viễn các mạch máu.

Theodor Kocher báo cáo rằng xơ vữa động mạch thường gặp ở những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật cắt bỏ tuyến giáp và cho rằng suy giáp góp phần vào xơ vữa động mạch. Vào những năm 1900, các khám nghiệm tử thi cho thấy người Áo thường thiếu iod so với người Iceland không thiếu iod. Turner đã chứng minh hiệu quả của iodide và chiết xuất tuyến giáp trong việc ngăn ngừa xơ vữa động mạch ở thỏ thí nghiệm.