Arterien, Venen und Kapillaren
Das Blut aus dem Herzen wird durch ein komplexes Netzwerk von Blutgefäßen durch den Körper transportiert. Arterien führen das Blut vom Herzen weg. Die Hauptarterie ist die Aorta, die sich in andere große Arterien verzweigt, die das Blut zu verschiedenen Gliedmaßen und Organen bringen. Zu diesen Hauptarterien gehören die Arteria carotis, die das Blut zum Gehirn führt, die Arteria brachialis, die das Blut zu den Armen führt, und die Arteria thoracica, die das Blut zum Brustkorb führt und dann in die Leber-, Nieren- und Magenarterien für die Leber, die Nieren bzw. den Magen übergeht. Die Arteria iliaca führt das Blut zu den unteren Gliedmaßen. Die großen Arterien verzweigen sich in kleinere Arterien und dann in kleinere Gefäße, die Arteriolen genannt werden, um tiefer in die Muskeln und Organe des Körpers zu gelangen.
Arteriolen gehen in Kapillarbetten über. Kapillarbetten enthalten eine große Anzahl (10 bis 100) von Kapillaren, die sich zwischen den Zellen und Geweben des Körpers verzweigen. Kapillaren sind Röhren mit engem Durchmesser, in die rote Blutkörperchen in einreihigen Reihen passen, und sind die Orte für den Austausch von Nährstoffen, Abfallstoffen und Sauerstoff mit den Geweben auf zellulärer Ebene. Aus den Kapillaren tritt auch Flüssigkeit in den Zwischenzellraum über. Die Kapillaren laufen wieder zu Venolen zusammen, die sich mit den kleinen Venen verbinden, die wiederum mit den großen Venen verbunden sind, die das kohlendioxidreiche Blut zurück zum Herzen führen. Die großen Venen führen das Blut aus denselben Organen und Gliedmaßen ab, die von den großen Arterien versorgt werden. Flüssigkeit wird auch über das Lymphsystem zurück zum Herzen gebracht.
Die Struktur der verschiedenen Arten von Blutgefäßen spiegelt ihre Funktion oder Schichten wider. Es gibt drei verschiedene Schichten, oder Tuniken, die die Wände der Blutgefäße bilden. Die innere, Tunica intima, ist eine glatte, innere Auskleidung aus Endothelzellen, die in Kontakt mit den roten Blutkörperchen stehen. Diese Tunica ist kontinuierlich mit dem Endokard des Herzens. Im Gegensatz zu Venen und Arterien haben Kapillaren nur eine Tunica; diese einzelne Zellschicht ist der Ort der Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen den Endothelzellen und den roten Blutkörperchen sowie der Ort des Austauschs über Endozytose und Exozytose. Die Bewegung von Stoffen am Ort der Kapillaren wird durch Vasokonstriktion, Verengung der Blutgefäße, und Vasodilatation, Erweiterung der Blutgefäße, reguliert; dies ist wichtig für die Gesamtregulation des Blutdrucks.
Sowohl Venen als auch Arterien haben zwei weitere Tuniken, die das Endothel umgeben: Die mittlere, Tunica media, besteht aus glatter Muskulatur, während die äußere Tunica externa aus Bindegewebe (Kollagen und elastische Fasern) besteht. Das elastische Bindegewebe dehnt und stützt die Blutgefäße, während die glatte Muskelschicht den Blutfluss reguliert, indem sie den Gefäßwiderstand durch Vasokonstriktion und Vasodilatation verändert. Die Arterien haben eine dickere glatte Muskulatur und ein dickeres Bindegewebe als die Venen, um den höheren Druck und die Geschwindigkeit des frisch gepumpten Blutes aufzunehmen. Die Venen sind dünnwandiger, da der Druck und die Fließgeschwindigkeit viel geringer sind. Außerdem unterscheiden sich die Venen strukturell von den Arterien, da die Venen Klappen haben, die den Rückfluss des Blutes verhindern. Da die Venen gegen die Schwerkraft arbeiten müssen, um das Blut zurück zum Herzen zu befördern, unterstützt die Kontraktion der Skelettmuskulatur den Rückfluss des Blutes zum Herzen.