Kapillærer: Kroppens vigtige mikrocirkulationssystem

Kredsløbssystemet er meget vigtigt for os. Blod fra arteriolerne kommer ind i kapillærerne. Så på venolerne. Venolerne kondenserer ind i de større vener for at vende tilbage til hjertet. Mikrocirkulation eller kapillærcirkulation er, hvor det ultimative mål for blodcirkulationen realiseres. Det er for at bringe næringsstoffer til væv og fjerne affaldsstoffer fra celler. Kapillærer er også til stede i lymfesystemet. Lymfekapillærer forbindes med større lymfekar for at dræne lymfe opsamlet i mikrocirkulationen.

indhold

• 1/ Kapillær struktur
• 2/ Klassificering af kapillærer
• 3/ Kapillært netværk 
• 4/ Vaskularitet
• 5/ Funktion af kapillærer

1/ Kapillær struktur

Hvert organ har et unikt mikrocirkulationsnetværk, skræddersyet til dets egne behov. Normalt forgrener arterien, der føder organet, 6 til 8 gange til arterioler. Arterier har en indre diameter på mindre end 20 µm.

1.1/ Blodkapillærer

• Karvæggen har ingen glat muskulatur. Diameteren er omkring 5 – 10 um. Tilstrækkelig størrelse til, at en erytrocyt kan strække sig ud for at passere. Dens struktur varierer også afhængigt af vævet.
• Spidsen af ​​karret har en lukkemuskel, der hjælper karret med at trække sig sammen og åbne blodkarret.
• Væggen har et lag af endotelceller, udenfor er basalmembranen.
• Der er intercellulære mellemrum mellem endotelcellerne. Hjælper med at kommunikere mellem indersiden og ydersiden af ​​karret. Slidserne optager omkring 1/1000 af det samlede areal af kapillærerne. Det meste vand og elektrolytter kan passere gennem spalten.

I kapillærerne passerer blodet ikke kontinuerligt, men i bølger. Det er forårsaget af sammentrækning af de præ-kapillære sphinctere og glatte muskler i væggene i de lige kar. Disse muskler trækker sig sammen med en hastighed på 5 til 10 gange i minuttet. Den vigtige faktor, der påvirker denne åbning, er iltkoncentrationen i vævet. Jo større efterspørgsel, jo større mængde blod når vævet. Det er kapillær selvregulering. 

Derudover er der kar, der forbinder direkte fra arteriolerne til venolerne uden at gå gennem kapillærnetværket.

Ved krydset af arterier er der lukkemuskler 

Blodkapillærer:

På et givet tidspunkt er kun 5 % af det cirkulerende blod i kapillærerne. Men disse 5% er den vigtigste del. For der sker en udveksling af stoffer: næringsstoffer, ilt, CO, mellem blod og væv. Der er omkring 10 milliarder kapillærer. Det samlede bytteareal er på ca. 500 - 700 m2. Det er sjældent, at en funktionel celle i kroppen er så langt væk fra kapillærerne. Enhver funktionel celle har en kapillær, der fodrer den ikke længere end 20 til 30 µm.

De enkelte kapillærer er en del af kapillærlejet. Det er et sammenvævet netværk af blodkar, der forsyner væv og organer. Jo mere aktivt vævet er, jo flere kapillærer har det brug for. De hjælper med at give næringsstoffer og transportere stofskiftets produkter væk.

Der er to typer:

• Ægte kapillærer:

Grene fra arterioler. Giver udveksling mellem væv og blod.

• Sinusformede kapillærer:

En type perforeret blodkar fundet i leveren, knoglemarven, hypofysen og ventrale organer. De er kortslutninger, der direkte forbinder arterioler og vener i modsatte ender af sengen. De findes hovedsageligt i den mesenteriske mikrocirkulation.

1.2/ Lymfekapillærer

Lidt større i diameter end blodkapillærer. De har lukkede ender (i modsætning til blodkapillærer, der åbner i den ene ende til arteriolerne og åbner i den anden til venolerne). Denne struktur tillader interstitiel væske at strømme ind i dem, men ikke ud. Disse kar har et større indre tryk end blodkar. På grund af den større koncentration af plasmaproteiner i lymfen.

2/ Klassificering af kapillærer

Der er 3 hovedtyper af kapillærer:

• Sammenhængende.
• Der er et hul (vindue).
• Diskontinuerlig: sinusformede kapillærer findes i leveren.

2.1/Kontinuerlige kapillærer

Kontinuitet betyder: endotelceller i slimhinden er ikke afbrudt. De tillader kun mindre molekyler at passere igennem. For eksempel passerer vand og ioner gennem deres intercellulære spalter. Lipidopløselige molekyler kan passivt diffundere hen over endotelcellemembranen langs en koncentrationsgradient.

Denne form er til stede i alle celler undtagen epitel og brusk. Endotelceller af denne type er specifikt spredt gennem centralnervesystemet og når thymus, hvor de er forbundet med en tæt forbindelse. Disse blodkar er karakteriseret ved begrænset permeabilitet.

Den kontinuerlige form kan opdeles i to undertyper:

• Kapillærer har mange transportvesikler: findes hovedsageligt i skeletmuskulatur, fingre, kønskirtler og hud.
• Kapillærer har flere transportvesikler: findes hovedsageligt i centralnervesystemet. De er en del af blod-hjerne-barrieren.

2.2/ Kapillærer med huller

Denaturerede blodkar har huller kaldet fenestrae (latin for "vindue") i endotelcellerne. De er 60-80 nm i diameter. Udstrakt af en membran bestående af afferente fibre. Dette tillader små molekyler og en begrænset mængde protein at diffundere. I glomerulus er der celler uden membran.

Disse celler har spalter med en funktion svarende til membranen i kapillærerne. Begge disse typer blodkar har et kontinuerligt stroma. De er hovedsageligt placeret i: endokrine kirtler, tarme, bugspytkirtel og glomeruli.

Blodkar har åbninger i endotelforingen

2.3/ Diskontinuerlige eller sinusformede kapillærer

Dette er en type blodkar med en speciel åbning. De er mere end 30-40 μm i diameter; bredere åbninger i endotelet. De modificerede blodkar har en membran, der dækker hullet. I mellemtiden har sinusformede kar ikke en membran og har kun en perforering. Disse typer blodkar tillader passage af celler: røde blodlegemer, hvide blodlegemer og forskellige serumproteiner. Blodet bevæger sig relativt langsomt gennem de sinusformede kapillærer. Dette øger tiden for udveksling på tværs af karvæggen.

Disse kapillærer mangler rørformede vesikler. Således bruger de mellemrum, der er til stede i celleforbindelserne, til at overføre mellem endotelceller, hvilket hjælper med at transmembrane. Sinusformede kar findes hovedsageligt i: lever, knoglemarv, milt og periventrikulære organer.

3/ Kapillært netværk 

Kapillærer fungerer ikke som en enkelt enhed. De er som et sammenkoblet netværk kaldet et kapillært netværk; eller kapillær plexus. En almindelig arteriole danner snesevis af kapillærer, der tømmes ud i mange venoler.

Indgangen til hvert blodkar er beskyttet af et glat muskelbælte. Kaldes kapillærens laterale lukkemuskel. Sammentrækning af glatte muskelceller indsnævrer og indsnævrer diameteren af ​​den vaskulære indgang. Dermed reduceres blodgennemstrømningen. Afslapningen af ​​lukkemusklen udvider indgangen, hvilket tillader blod at komme hurtigere ind i karret. 

Kapillærnetværket kan forsynes med blod fra mere end én arterie. De går ind i dette område og smelter sammen, før de danner arterioler. Foreningen af ​​de to grenarterier, der forsyner kapillærnetværket, er et eksempel på arteriel fusion. Forbindelsen mellem de forreste og bageste ventrikulære arterier i hjertet er forbindelsen mellem de to arterier.

Forbindelsen mellem arterioler og venoler: er det direkte forhold mellem arterioler og venoler. Når den arteriovenøse forbindelse er forstørret, går blodet uden om kapillærnetværket; strømmer direkte ind i venekredsløbet.

4/ Vaskularitet

Selvom der normalt strømmer blod fra arterioler til venuler med en konstant hastighed. Men flowet i hver kapillær er for det meste variabel. Hver kapillær lateral sphincter trækker sig på sin side sammen og slapper af, muligvis tolv gange i minuttet.

Effekten af ​​netværket er, at blod kan nå venolerne med en linje nu og en anden senere. Den cyklus af sammentrækning og afslapning af glat muskulatur, der ændrer blodstrømmen gennem det mikrocirkulatoriske netværk, er kendt som vasomotorisk. 

Vasomotorisk lokalisering styrer ændringer i koncentrationen af ​​kemikalier og opløste gasser i den interstitielle væske.

Når du hviler, cirkulerer blodet gennem omkring 25 procent af karrene i din krops kapillærnetværk. Det kardiovaskulære system indeholder ikke nok blod til at opretholde blodgennemstrømningen til alle kapillærer i alle netværk på samme tid.

5/ Funktion af kapillærer

De forbinder arterioler med venoler. Dette muliggør udveksling af næringsstoffer og affaldsprodukter mellem blod- og vævscellerne sammen med interstitiel væske. Denne udveksling sker ved passiv diffusion og ved udtørring. Myggeceller bruges til proteiner og nogle lipider. Vigtigt er det, at hvide blodlegemer kan bevæge sig gennem krydsene mellem cellerne for at reparere skader og bekæmpe infektion. Denne vej bruges også af metastaserende kræftceller.

3 virkningsmekanismer er: diffusion, befugtning og ultrafiltrering.

5.1. Diffusionsmekanisme

Diffusion er den vigtigste måde at metabolisere mellem plasma og interstitiel væske. Når blodet strømmer gennem lumen, diffunderer noget vand og opløste stoffer gennem kapillærvæggen.

Diffusion er forårsaget af termiske bevægelser af vandmolekyler og opløste stoffer bevæger sig i to retninger. Hovedsageligt på grund af trykket, der skubber ud af kapillærerne ind i den interstitielle væske og det kolloidale tryk af plasmaproteiner . Kolloidt tryk har den virkning at holde vand og opløste stoffer i kapillærerne.

Diffusionsformer:

• Diffusion over endotelcellemembranen: Vævsopløselige stoffer vil diffundere direkte hen over cellemembranen. Ingen grund til at gå gennem åbningerne. O2, CO2,.. bevæger sig gennem denne mekanisme.
• Diffusion gennem mellemrummet: der er mange stoffer, der er nødvendige for væv, opløselige i vand, men vanskelige at krydse lipidmembranen af ​​endotelceller såsom: Na', CI', glukose osv. vil diffundere gennem kløften. 
• Diffusion over membraner og spalter: Vand diffunderes hurtigt i to retninger hen over membraner og spalter. Hastigheden af ​​vandbevægelser over membranen er 80 gange plasmastrømningshastigheden langs kapillærerne.

Diffusion over den vaskulære membran afhænger, ud over de to ovennævnte tryktyper:

• Størrelse af stof.
• Vaskulær permeabilitet: varierer efter vævstype.
• Koncentrationsstige.
• Den primære diffusionshastighed over årehinden.

Mekanisme for diffusion gennem karvæggen

5.2. Fugtig cellemekanisme

Mange stoffer med stor molekylvægt (større end 7 nm) såsom lipoproteinmolekyler, store polysaccharidmolekyler såsom dextran, proteoglycan... kan ikke passere gennem spalterne. De er normalt i stand til at krydse membranen lidt ved hygroskopisk mekanisme.

5.3. Ultrafiltreringsmekanisme

Kinetikken af ​​metabolisme på tværs af kapillærvæggen afhænger af fire dominerende kræfter: kapillært hydrostatisk tryk, interstitielt væskehydrostatisk tryk, kapillært kolloidt tryk og interstitielt væskekolloidt tryk.

Kapillærer er små, men vigtige blodkar/lymfekar, for kredsløbet. Disse blodkar er der, hvor hovedfunktionen af ​​det vaskulære system er sikret. Det er her udvekslingen af ​​vand, 02, C02, næringsstoffer og affaldsstoffer sker mellem blodet og vævene omkring dem. Virkningen af ​​kapillærer hjælper kredsløbssystemet til at fungere effektivt og præcist med at nære og udskille kroppens stoffer.