Капилляры

Кровеносные капилляры отвечают за обмен веществ между кровью и интерстициальной жидкостью (жидкостью, окружающей клетки). Эти маленькие сосуды имеют чрезвычайно тонкие стенки, которые обеспечивают непрерывный проход в обоих направлениях газов, питательных веществ и метаболитов. Для того, чтобы эти обмены имели место, важно, чтобы кровоток перемещался по ним с низкой скоростью и чтобы его давление, а не чрезмерное, поддерживалось в довольно узких пределах.
Таким образом, основными характеристиками капилляров являются уменьшенный диаметр (от 5 до 10 мкм, достаточный для прохождения эритроцитов по одному в одном файле, до 30 мкм), тонкость стенок, низкое гидростатическое давление. (35-40 мм рт. Ст. На артериальной конечности - 15-20 мм рт. Ст. На венозной конечности) и пониженная скорость проходящего через них кровотока (1 мм / сек).

Стенки капилляров, в отличие от венозных и артериальных, состоят не из трех концентрических оболочек, а из одного слоя уплощенных эндотелиальных клеток, покоящихся на базальной мембране; поэтому стенка капилляра лишена мышечных, эластичных и фиброзных волокон. Эта морфологическая особенность призвана облегчить обмен веществ с межклеточной жидкостью. С другой стороны, многие капилляры связаны с клетками, называемыми перицитами, которые регулируют проницаемость эндотелия, препятствуя этим проходам; чем больше перицитов и меньше проницаемость капилляров. Поэтому не случайно перицитов особенно много в центральной нервной системе, где они способствуют формированию гематоэнцефалического барьера.

В кровеносной системе человека можно выделить три типа капилляров:

Непрерывные капилляры: они называются так потому, что их клетки образуют стену, лишенную важных пространств и разрывов. Даже если эндотелиальные клетки соединены плотными контактами, все же остаются небольшие пространства, которые придают капилляру определенную проницаемость для воды и растворенных веществ, но мало для белков. Непрерывные капилляры находятся в основном в центральной и периферической нервной системе, мышечной ткани, легких и коже; являются наиболее распространенными.

Фенестрированные или прерывистые капилляры: в их стенке есть поры размером 80-100 нм, которые на самом деле не полностью открыты, а покрыты тонкой диафрагмой (плазменный слой, вероятно, используется для контроля обмена между капилляром и интерстицией). В эндокринных железах , в поджелудочной железе, в почечных клубочках (где поры не имеют диафрагмы) и в кишечнике, где окна увеличивают обменную способность эндотелиальных клеток.

Синусоидальные капилляры: они наиболее проницаемы из трех, потому что их очень большая эндотелиальная стенка имеет мало стыков и большие межклеточные пространства. Эндотелий и базальная мембрана являются прерывистыми, что способствует обмену между кровью и тканями. Они обнаруживаются в печени, селезенке, костном мозге, лимфоидных органах и некоторых эндокринных железах, где высокая проницаемость для белков и крупных молекул.

В человеческом теле около 2 миллиардов капилляров, которые вместе покрывают длину около 80 000 км и поверхность обмена около 6300 м2 (эквивалент двух футбольных полей).

Капилляры делятся на артериальную часть, которая несет кровь, богатую питательными веществами и кислородом, и венозную часть, которая собирает отработанную кровь из предыдущей (в то же время загруженную углекислым газом и отходами).

На тканевом уровне капилляры, как правило, образуют переплетенные сети, называемые «капиллярными ложе», а поток, пересекающий их, называется микроциркуляцией. На этом уровне терминальная артериола продолжается метартериолой, своего рода каналом прямого прохода к посткапиллярной венуле. В свою очередь, так называемые истинные капилляры отходят от каждой метартериолы, которые переплетаются друг с другом, образуя вышеупомянутое капиллярное ложе. (на каждое ложе по отношению к перфузируемому органу от десяти до ста настоящих капилляров).
В месте происхождения настоящих капилляров находится кольцо из гладких мышечных волокон, «прекапиллярный сфинктер», который его окружает. Этот сфинктер действует как клапан, регулирующий кровоток в микроциркуляторном русле; следовательно, когда прекапиллярные сфинктеры сокращаются, поток происходит исключительно через метартериальный проток главного сосуда; наоборот, когда сфинктеры расслаблены, кровь течет в капилляры, и ткань обильно перфузируется. Очевидно, это граничные условия, так как в большинстве случаев будет часть капилляров открытыми и часть закрытых. Следовательно, настоящий капилляр может быть закрытым или открытым, в то время как метартериола, являясь предпочтительным сосудом, всегда открыта (поскольку у нее недостаточно мускулатуры, чтобы действовать как сфинктер). Таким образом, метартериола может обходить капилляры и направлять кровь непосредственно в венозное кровообращение; этот канал также позволяет лейкоцитам проходить из артериальной в венозную систему кровообращения (в противном случае это предотвращается уменьшением калибра капилляров).

Количество крови, которая поступает в капиллярное русло, находится под внутренним контролем, связанным с растяжением сосуда и с местными стимулами (биохимическими сигналами, такими как парциальное давление кислорода, углекислого газа и наличие сигналов сосудорасширяющего и вазоконстрикторного действия). . В зависимости от состояния кровать либо обходится, либо полностью перфузируется.

Капиллярное русло часто принимает разные формы и характеристики от одного органа к другому, с различиями в количестве каналов, плотности сеток и проницаемости стенки; капиллярные сети нервных центров, желез и легочных альвеол являются Плотность капилляров данной ткани фактически прямо пропорциональна метаболической активности ее клеток, что приводит к большему спросу на кровь.