الشريان (مشتق من الكلمة اليونانية ἀρτηρία (artēríā)) هو نوع من الأوعية الدموية الموجودة في البشر ومعظم الحيوانات الأخرى، وهو مسؤول عن نقل الدم المؤكسج من القلب إلى أجزاء مختلفة من الجسم داخل الدورة الدموية الجهازية. تشمل الاستثناءات البارزة الشرايين الرئوية، التي تنقل الدم غير المؤكسج إلى الرئتين للأكسجين في الدورة الدموية الرئوية، والشرايين السرية، التي تحمل الدم غير المؤكسج من الجنين إلى المشيمة في الدورة الدموية للجنين. من الناحية الهيكلية، يتكون الشريان من جدار شريان متعدد الطبقات يشكل قناة أنبوبية.
تتميز الشرايين عن الأوردة، التي عادةً ما تعيد الدم غير المؤكسج إلى القلب، على الرغم من أنه في الدورة الرئوية والجنينية، تنقل الأوردة الدم المؤكسج إلى الرئتين والجنين، على التوالي.
البنية
يمكن تصنيف الدراسة التشريحية للشرايين إلى التشريح الإجمالي، الذي يدرس السمات العيانية، والتشريح المجهري، الذي يتطلب التحقيق المجهري. ينقسم نظام الشرايين البشرية بشكل عام إلى شرايين جهازية، والتي تنقل الدم من القلب إلى جميع أنحاء الجسم، وشرايين رئوية، التي تنقل الدم غير المؤكسج من القلب إلى الرئتين.
تتكون الشرايين الكبيرة، مثل الشريان الأورطي، من أنواع مختلفة من الخلايا، بما في ذلك الخلايا البطانية والعضلات الملساء والخلايا الليفية والخلايا المناعية. كما هو الحال مع الأوردة، يتكون جدار الشرايين من ثلاث طبقات أو غلائل مميزة، مرتبة من الأعمق إلى الخارج: الغلالة الداخلية، والغلالة الوسطى، والغلالة الخارجية. تتكون الطبقة الخارجية، والتي يشار إليها أيضًا باسم الغلالة البرانية، بشكل أساسي من ألياف الكولاجين والأنسجة المرنة؛ وفي الشرايين الكبرى، تحتوي على الأوعية الوعائية، وهي أوعية دموية صغيرة تغذي جدران هذه الأوعية الرئيسية. في حين أن معظم الطبقات تظهر حدودًا واضحة، فإن حدود الغلالة الخارجية تكون أقل تحديدًا، وعادةً ما تعتبر المكان الذي تتفاعل فيه مع النسيج الضام المحيط. يوجد داخل هذه الطبقة الغلالة الوسطى، والتي تتكون من خلايا العضلات الملساء والأنسجة المرنة (المعروفة أيضًا باسم النسيج الضام السليم) وألياف الكولاجين. الطبقة الأعمق، الغلالة الداخلية، تكون على اتصال مباشر مع الدم المتدفق. أنسجته المرنة تمكن الشريان من الانثناء والتكيف مع المواقع التشريحية المختلفة. تتكون هذه الطبقة في الغالب من الخلايا البطانية، مع وجود شرايين مرنة تتميز أيضًا بطبقة داعمة من الكولاجين الغني بالإيلاستين. يُطلق على التجويف المركزي المجوف الذي يتدفق من خلاله الدم اسم التجويف.
التطوير
يبدأ تكوين الشرايين وينتهي بالتعبير عن الجينات الخاصة بالشرايين، مثل الإيفرين ب2، بواسطة الخلايا البطانية.
الوظيفة
تشكل الشرايين جزءًا لا يتجزأ من الدورة الدموية، حيث تنقل الدم المؤكسج بعد دفعه من القلب. تدعم الشرايين التاجية وظيفة القلب بشكل خاص عن طريق إمداد عضلة القلب بالدم المؤكسج، مما يسهل عملها. بشكل عام، تنقل الشرايين الدم المؤكسج من القلب إلى الأنسجة المحيطية، باستثناء الشرايين الرئوية التي تنقل الدم إلى الرئتين للتأكسج. (من الجدير بالذكر أنه في حين تعيد الأوردة عادة الدم غير المؤكسج إلى القلب، فإن الأوردة الرئوية تحمل الدم المؤكسج.) ينحرف نوعان متميزان من الشرايين عن نقل الدم المؤكسج النموذجي: الشريان الرئوي، الذي يحمل الدم غير المؤكسج من القلب إلى الرئتين لامتصاص الأكسجين، والشريان السري، الذي ينقل الدم غير المؤكسج من الجنين إلى أمه.
تحافظ الشرايين على ارتفاع ضغط الدم مقارنة بأجزاء أخرى من الدورة الدموية. يتقلب هذا الضغط طوال الدورة القلبية، ويصل إلى ذروته أثناء انقباض البطين وأدنى حد له أثناء استرخاء البطين. تولد اختلافات الضغط هذه نبضًا يكون واضحًا في مناطق الجسم المختلفة، مثل الشريان الكعبري. تمارس الشرينات التأثير الجماعي الأكثر أهمية على كل من تدفق الدم الموضعي وضغط الدم الجهازي العام، حيث تعمل بمثابة "الفوهات القابلة للتعديل" الأساسية داخل شبكة الأوعية الدموية حيث يحدث انخفاض الضغط الأكثر أهمية. يتم تحديد ضغط الدم الشرياني في أي لحظة بشكل أساسي من خلال التفاعل بين النتاج القلبي (حجم الدم الذي يضخه القلب) والمقاومة الوعائية الجهازية، والتي تمثل المقاومة المشتركة لجميع الشرايين في الجسم.
تتميز الشرايين بأعلى ضغط دم داخل الجهاز الدوري وتمتلك قطر تجويف ضيق نسبيًا.
تعد الشرايين الجهازية، بما في ذلك الشرايين الطرفية، جزءًا لا يتجزأ من الدورة الدموية الجهازية، وهي جزء من الجهاز القلبي الوعائي المسؤول عن نقل الدم المؤكسج من القلب إلى الجسم وإعادة الدم غير المؤكسج إلى القلب. يتم تصنيف هذه الشرايين إلى فئتين - عضلية ومرنة - بناءً على النسب النسبية للأنسجة المرنة والعضلية داخل وسط الغلالة وحجمها وتكوين صفائحها المرنة الداخلية والخارجية. تكون الشرايين الكبيرة (التي يزيد قطرها عن 10 ملم) مرنة بشكل عام، في حين تميل الشرايين الأصغر (التي يتراوح قطرها من 0.1 إلى 10 ملم) إلى أن تكون عضلية. تقوم الشرايين الجهازية بتوصيل الدم إلى الشرايين، والتي تقوم بعد ذلك بتزويد الشعيرات الدموية، حيث يحدث تبادل العناصر الغذائية والغازات.
بعد أن ينشأ من الشريان الأورطي، يمر الدم عبر الشرايين الطرفية إلى أوعية أصغر تُعرف باسم الشرينات، ويصل في النهاية إلى الشعيرات الدموية. تساهم الشرينات في تنظيم ضغط الدم من خلال التقلص المتغير للعضلات الملساء في جدرانها، ومن ثم توصيل الدم إلى الشعيرات الدموية. يتأثر تقلص العضلات الملساء في المقام الأول بنشاط الأعصاب الودية المحركة للأوعية التي تعصب الشرايين. يؤدي التنشيط الودي المعزز إلى تضييق الأوعية الدموية، مما يقلل من قطر التجويف. وبالتالي يؤدي انخفاض قطر التجويف إلى رفع ضغط الدم داخل الشرايين. وعلى العكس من ذلك، يؤدي انخفاض النشاط الودي داخل الأعصاب الحركية الوعائية إلى توسع الأوعية الدموية في هذه الأوعية، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض ضغط الدم.
الأبهر
يعمل الشريان الأورطي بمثابة الشريان الجهازي الأساسي. في البشر، يتلقى الدم مباشرة من البطين الأيسر للقلب عبر الصمام الأبهري. ومع انقسام فروع الأبهر وهذه الشرايين، يتناقص أقطارها تدريجيًا، مما يؤدي في النهاية إلى الشرايين. تقوم الشرايين بتزويد الشعيرات الدموية، والتي تصب بعد ذلك في الأوردة. الفروع الأولية التي تنشأ من الشريان الأورطي هي الشرايين التاجية، التي تزود عضلة القلب نفسها بالدم. ويليها فروع من قوس الأبهر، وتحديدًا الشريان العضدي الرأسي، والشريان السباتي المشترك الأيسر، والشريان تحت الترقوة الأيسر.
الشعيرات الدموية
تمثل الشعيرات الدموية أصغر الأوعية الدموية وهي من مكونات الدورة الدموية الدقيقة. تمتلك هذه الأوعية الدقيقة قطرًا يعادل خلية واحدة، مما يسهل الانتشار السريع والفعال للغازات والسكريات والمواد المغذية في الأنسجة المحيطة. تفتقر الشعيرات الدموية إلى العضلات الملساء المحيطة بها، كما أن قطرها الداخلي أصغر من قطر خلايا الدم الحمراء؛ يبلغ قطر خلية الدم الحمراء النموذجية حوالي 7 ميكرومتر في القطر الخارجي، في حين يبلغ قطر الشعيرات الدموية عادةً 5 ميكرومتر في القطر الداخلي. وبالتالي، يجب أن تتشوه خلايا الدم الحمراء لتتمكن من عبور الشعيرات الدموية.
توفر الأقطار الدقيقة للشعيرات الدموية مساحة سطحية كبيرة، مما يحسن تبادل الغازات والمواد المغذية.
الأهمية السريرية
تتولد الضغوط الشريانية الجهازية عن طريق الانقباضات القوية للبطين الأيسر للقلب. ارتفاع ضغط الدم هو أحد العوامل المساهمة في تلف الشرايين. تكون الضغوط الشريانية الصحية منخفضة نسبيًا، مع بقاء متوسط الضغوط الجهازية عادةً أقل من 100 مم زئبق (1.9 رطل لكل بوصة مربعة؛ 13 كيلو باسكال) فوق الضغط الجوي المحيط (حوالي 760 مم زئبق، 14.7 رطل لكل بوصة مربعة، 101 كيلو باسكال عند مستوى سطح البحر). لتحمل هذه الضغوط الداخلية والتكيف معها، يتم تغليف الشرايين بسماكات مختلفة من العضلات الملساء، والتي تتضمن أنسجة ضامة مرنة وغير مرنة. يتم تحديد ضغط النبض، الذي يُعرف بأنه الفرق بين الضغط الانقباضي والضغط الانبساطي، في المقام الأول من خلال حجم الدم الذي يتم إخراجه مع كل نبضة قلب (حجم السكتة الدماغية) بالنسبة لحجم ومرونة الشرايين الرئيسية.
يصف التدفق الشرياني، الذي يُطلق عليه أيضًا رذاذ الدم، الظاهرة التي يتم ملاحظتها عند قطع الشريان، الناتجة عن ارتفاع ضغط الشرايين. يتم طرد الدم في تيار سريع ومتقطع يتزامن مع نبضات القلب. يمكن أن يكون حجم فقدان الدم كبيرًا، ويحدث بسرعة كبيرة، ويشكل خطرًا يهدد الحياة.
بمرور الوقت، تتورط عوامل مختلفة، مثل ارتفاع نسبة السكر في الدم الشرياني (خاصة في مرض السكري)، والبروتينات الدهنية، والكوليسترول، وارتفاع ضغط الدم، والإجهاد، والتدخين، في التسبب في تلف كل من بطانة الأوعية الدموية وجدران الشرايين، مما يؤدي إلى تصلب الشرايين. تصلب الشرايين هو حالة مرضية تتميز بتصلب الشرايين. تنشأ هذه الحالة من تصلب الشرايين أو الترسبات التي تتشكل داخل جدار الشريان، وهي تراكم الحطام الخلوي الذي يحتوي على الدهون (الكوليسترول والأحماض الدهنية)، والكالسيوم، وكمية متغيرة من النسيج الضام الليفي.
الحقن غير المقصود داخل الشرايين، سواء كان علاجيًا أو ناتجًا عن تعاطي المخدرات الترفيهية، يمكن أن يسبب ألمًا شديدًا وتشوشًا ونخرًا. تؤدي مثل هذه الحوادث عادةً إلى تلف الأطراف بشكل لا يمكن إصلاحه، مما يستلزم البتر في كثير من الأحيان.
السياق التاريخي
قبل أبقراط، أشار اليونانيون القدماء إلى جميع الأوعية الدموية بشكل جماعي باسم Φέβες، أو phlebes. في ذلك الوقت، كان مصطلح الشرايين يشير على وجه التحديد إلى القصبة الهوائية. كان هيروفيلوس رائدًا في تحديد الفروق التشريحية بين الفئتين الأساسيتين للأوعية الدموية. على الرغم من أن إمبيدوكليس افترض تدفقًا ثنائي الاتجاه للدم داخل هذه الأوعية، إلا أن مفاهيم الوصلات الشعرية بين الشرايين والأوردة، وكذلك نظام الدورة الدموية، كانت غائبة. قدّم ديوجين أبولونيا نظرية النَّفَس، والتي كانت تعني في البداية الهواء فقط، ولكنها أصبحت فيما بعد مساوية للروح نفسها، التي يُعتقد أنها تتعايش مع الدم داخل الأوعية الدموية. وبالتالي، كان من المفترض أن تسهل الشرايين نقل الهواء إلى الأنسجة وترتبط بالقصبة الهوائية، وهو افتراض مستمد من ملاحظات شرايين الجثث التي تبدو خالية من الدم.
خلال فترة العصور الوسطى، تم الافتراض بأن الشرايين تنقل سائلًا مميزًا، يُطلق عليه "الدم الروحي" أو "الأرواح الحيوية"، والذي تم تمييزه عن محتويات الأوردة. نشأ هذا الإطار المفاهيمي مع جالينوس. وبحلول أواخر العصور الوسطى، تم تطبيق تسمية "الشرايين" أيضًا على القصبة الهوائية والأربطة.
في القرن السابع عشر، أوضح ويليام هارفي ونشر على نطاق واسع الفهم المعاصر للجهاز الدوري، بما في ذلك الوظائف المحددة للشرايين والأوردة.
في فجر القرن العشرين، كان ألكسيس كاريل رائدًا في وصف تقنيات خياطة الأوعية الدموية والمفاغرة، ونجح في ذلك. تنفيذ العديد من عمليات زرع الأعضاء في الحيوانات. وبذلك دشن عمله جراحة الأوعية الدموية الحديثة، والتي كانت تقتصر في السابق على ربط الأوعية الدموية بشكل دائم.
- الجهاز الشرياني للإنسان