Kapillaarid: keha oluline mikrotsirkulatsioonisüsteem

Vereringesüsteem on meile väga oluline. Veri arterioolidest siseneb kapillaaridesse. Siis veenul. Veenilaiendid kondenseeruvad suurematesse veenidesse, et naasta südamesse. Mikrotsirkulatsioon ehk kapillaarringlus on koht, kus saavutatakse vereringe lõppeesmärk. See on toitainete toomine kudedesse ja jääkainete eemaldamine rakkudest. Kapillaare on ka lümfisüsteemis. Lümfikapillaarid ühenduvad suuremate lümfisoontega, et tühjendada mikrotsirkulatsiooni kogunenud lümf.

sisu

• 1/ Kapillaaride struktuur
• 2/ Kapillaaride klassifikatsioon
• 3/ Kapillaarvõrk 
• 4/ Vaskulaarsus
• 5/ Kapillaaride funktsioon

1/ Kapillaaride struktuur

Igal organil on ainulaadne mikrotsirkulatsioonivõrk, mis on kohandatud tema enda vajadustele. Tavaliselt hargneb elundit toitev arter 6–8 korda arterioolideks. Arterite siseläbimõõt on alla 20 µm.

1.1/ Vere kapillaarid

• Veresoonte seinal pole silelihaseid. Läbimõõt on umbes 5-10 um. Piisava suurusega, et erütrotsüüt saaks välja venitada, et mööduda. Selle struktuur varieerub ka sõltuvalt koest.
• Soone otsas on sulgurlihas, mis aitab veresoonel kokku tõmbuda ja veresoont avada.
• Seinal on endoteelirakkude kiht, väljaspool on basaalmembraan.
• Endoteelirakkude vahel on rakkudevahelised ruumid. Aitab suhelda laeva sise- ja välispinna vahel. Pilud hõivavad umbes 1/1000 kapillaaride kogupindalast. Enamik vett ja elektrolüüte pääseb läbi pilu.

Kapillaarides ei liigu veri pidevalt, vaid lainetena. Selle põhjuseks on kapillaaride eessete sulgurlihaste ja sirgete veresoonte seinte silelihaste kokkutõmbumine. Need lihased tõmbuvad kokku 5–10 korda minutis. Oluline tegur, mis seda avanemist mõjutab, on hapniku kontsentratsioon koes. Mida suurem on nõudlus, seda suurem on koesse jõudev vere hulk. See on kapillaaride iseregulatsioon. 

Lisaks on veresooni, mis ühenduvad otse arterioolidest veenulitega, ilma kapillaaride võrku läbimata.

Arterite ristmikul on sulgurlihased 

Vere kapillaarid:

Teatud ajahetkel on ainult 5% ringlevast verest kapillaarides. Kuid see 5% on kõige olulisem osa. Sest seal toimub ainete vahetus: toitained, hapnik, CO, vere ja kudede vahel. Kapillaare on umbes 10 miljardit. Vahetuspinda kokku ca 500 - 700 m2. Harva juhtub, et mõni funktsionaalne keharakk on kapillaaridest nii kaugel. Igal funktsionaalsel rakul on kapillaar, mis toidab seda mitte kaugemale kui 20–30 µm.

Üksikud kapillaarid on osa kapillaarikihist. See on põimunud veresoonte võrgustik, mis varustab kudesid ja elundeid. Mida aktiivsem on kude, seda rohkem kapillaare see vajab. Need aitavad varustada toitaineid ja viia ainevahetusproduktid minema.

On kahte tüüpi:

• Tõelised kapillaarid:

Arterioolidest pärit oksad. Tagab vahetuse kudede ja vere vahel.

• Siinusekujulised kapillaarid:

Perforeeritud veresoonte tüüp, mida leidub maksas, luuüdis, hüpofüüsi eesmises osas ja kõhuorganites. Need on lühised, mis ühendavad otseselt arterioole ja veene voodi vastasotstes. Neid leidub peamiselt mesenteriaalses mikrotsirkulatsioonis.

1.2/ Lümfikapillaarid

Veidi suurema läbimõõduga kui verekapillaarid. Neil on suletud otsad (erinevalt vere kapillaaridest, mis avanevad ühest otsast arterioolidesse ja teisest otsast veenidesse). See struktuur võimaldab interstitsiaalsel vedelikul neisse voolata, kuid mitte välja voolata. Nendel veresoontel on suurem siserõhk kui veresoontel. Plasmavalkude suurema kontsentratsiooni tõttu lümfis.

2/ Kapillaaride klassifikatsioon

Kapillaare on 3 peamist tüüpi:

• Pidev.
• Seal on auk (aken).
• Katkendlik: maksas leidub sinusoidseid kapillaare.

2.1/ ​​Pidevad kapillaarid

Järjepidevus tähendab: limaskesta endoteelirakud ei katke. Need võimaldavad läbida ainult väiksemaid molekule. Näiteks vesi ja ioonid läbivad oma rakkudevahelisi pilusid. Lipiidides lahustuvad molekulid võivad kontsentratsioonigradienti mööda passiivselt difundeeruda läbi endoteeliraku membraani.

See vorm esineb kõigis rakkudes, välja arvatud epiteel ja kõhr. Seda tüüpi endoteelirakud on spetsiifiliselt levinud kogu kesknärvisüsteemis ja jõuavad harknääre, kus need on omavahel ühendatud tiheda ristmikuga. Neid veresooni iseloomustab piiratud läbilaskvus.

Pideva vormi saab jagada kahte alamtüüpi:

• Kapillaarides on palju transpordivesiikuleid: neid leidub peamiselt skeletilihastes, sõrmedes, sugunäärmetes ja nahas.
• Kapillaaridel on mitu transpordivesiikulit: peamiselt kesknärvisüsteemis. Need on osa hematoentsefaalbarjäärist.

2.2/ Aukudega kapillaarid

Denatureeritud veresoontes on endoteelirakkudes augud, mida nimetatakse fenestraeks (ladina keeles "aken"). Nende läbimõõt on 60–80 nm. Venitatud diafragma abil, mis koosneb aferentsetest kiududest. See võimaldab väikestel molekulidel ja piiratud kogusel valku difundeeruda. Glomerulites on rakud ilma membraanita.

Nendel rakkudel on pilud, mille funktsioon on sarnane kapillaaride diafragmaga. Mõlemal seda tüüpi veresoontel on pidev strooma. Need paiknevad peamiselt: endokriinsetes näärmetes, sooltes, kõhunäärmes ja glomerulites.

Veresoontel on endoteeli vooderdis avad

2.3/ Katkestatud või sinusoidsed kapillaarid

See on teatud tüüpi veresoon, millel on spetsiaalne ava. Nende läbimõõt on üle 30–40 μm; laiemad avad endoteelis. Modifitseeritud veresoontel on membraan, mis katab auku. Vahepeal pole sinusoidsetel anumatel diafragmat ja neil on ainult perforatsioon. Seda tüüpi veresooned võimaldavad läbida rakke: punaseid vereliblesid, valgeid vereliblesid ja erinevaid seerumivalke. Veri liigub läbi sinusoidsete kapillaaride suhteliselt aeglaselt. See pikendab veresoone seina vahetuseks kuluvat aega.

Nendel kapillaaridel puuduvad torukujulised vesiikulid. Seega kasutatakse rakkude ühenduskohtades olevaid ruume endoteelirakkude vaheliseks ülekandeks, aidates kaasa transmembraanile. Sinusoidsed veresooned asuvad peamiselt: maksas, luuüdis, põrnas ja periventrikulaarsetes elundites.

3/ Kapillaarvõrk 

Kapillaarid ei toimi ühe üksusena. Need on nagu omavahel ühendatud võrk, mida nimetatakse kapillaarvõrguks; või kapillaarpõimik. Tavaline arteriool moodustab kümneid kapillaare, mis tühjenevad paljudesse veenidesse.

Iga veresoone sissepääsu kaitseb silelihaste vöö. Seda nimetatakse kapillaari lateraalseks sulgurlihaseks. Silelihasrakkude kokkutõmbumine ahendab ja ahendab veresoonte sissepääsu läbimõõtu. Seega väheneb verevool. Sulgurlihase lõdvestumine laiendab sissepääsu, võimaldades verel kiiremini veresoonde siseneda. 

Kapillaaride võrku saab varustada verega rohkem kui ühest arterist. Nad sisenevad sellesse piirkonda ja ühinevad enne arterioolide moodustumist. Kahe kapillaaride võrku varustava haruarteri liit on arterite sulandumise näide. Ühendus südame eesmise ja tagumise ventrikulaarse arteri vahel on kahe arteri ühenduskoht.

Arterioolide ja veenulite ristmik: on otsene seos arterioolide ja veenulide vahel. Kui arteriovenoosne ristmik on laienenud, läheb veri kapillaaride võrgust mööda; voolab otse venoossesse vereringesse.

4/ Vaskulaarsus

Kuigi tavaliselt voolab veri arterioolidest veenidesse ühtlase kiirusega. Kuid vool igas kapillaaris on enamasti muutuv. Iga kapillaaride külgmine sulgurlihas tõmbub omakorda kokku ja lõdvestub, võib-olla kaksteist korda minutis.

Võrgustiku mõju seisneb selles, et veri võib veenilaienditesse jõuda praegu ühe ja hiljem teise joone võrra. Silelihaste kokkutõmbumise ja lõdvestamise tsüklit, mis muudab verevoolu läbi mikrotsirkulatsioonivõrgu, nimetatakse vasomotoorseks. 

Vasomotoorne lokaliseerimine kontrollib muutusi kemikaalide ja lahustunud gaaside kontsentratsioonis interstitsiaalses vedelikus.

Kui puhkate, ringleb veri läbi umbes 25 protsendi teie keha kapillaaride võrgustiku veresoontest. Kardiovaskulaarsüsteem ei sisalda piisavalt verd, et säilitada verevool kõigis võrkudes kõigis kapillaarides korraga.

5/ Kapillaaride funktsioon

Nad ühendavad arterioole veenidega. See võimaldab toitainete ja jääkainete vahetust vere ja koerakkude vahel koos interstitsiaalse vedelikuga. See vahetus toimub passiivse difusiooni ja kuivamise teel. Sääserakke kasutatakse valkude ja mõnede lipiidide jaoks. Oluline on see, et valged verelibled võivad liikuda rakkudevaheliste ühenduste kaudu, et parandada kahjustusi ja võidelda infektsiooniga. Seda rada kasutavad ka metastaatilised vähirakud.

Kolm toimemehhanismi on: difusioon, niisutamine ja ultrafiltratsioon.

5.1. Difusioonimehhanism

Difusioon on plasma ja interstitsiaalse vedeliku vahelise metabolismi kõige olulisem viis. Kui veri voolab läbi luumeni, hajub osa vett ja lahustunud aineid läbi kapillaari seina.

Difusiooni põhjustavad veemolekulide termilised liikumised ja lahustunud ained liiguvad kahes suunas. Peamiselt kapillaaridest interstitsiaalsesse vedelikku välja suruva rõhu ja plasmavalkude kolloidrõhu tõttu . Kolloidne rõhk hoiab vett ja lahustunud aineid kapillaarides.

Difusioonivormid:

• Difusioon läbi endoteeli rakumembraani: koes lahustuvad ained difundeeruvad otse läbi rakumembraani. Avadest pole vaja läbi minna. O2, CO2,.. liiguvad läbi selle mehhanismi.
• Difusioon läbi pilu: kudedes on palju aineid, mis on vees lahustuvad, kuid raskesti läbitavad endoteelirakkude lipiidmembraani, näiteks: Na', CI', glükoos jne difundeeruvad läbi pilu. 
• Difusioon läbi membraanide ja pilude: vesi hajub kiiresti kahes suunas läbi membraanide ja pilude. Vee liikumise kiirus läbi membraani on 80 korda suurem kui plasma voolu kiirus mööda kapillaare.

Difusioon läbi veresoonte membraani sõltub lisaks ülaltoodud kahele rõhutüübile:

• Aine suurus.
• Vaskulaarne läbilaskvus: varieerub sõltuvalt koe tüübist.
• Kontsentratsiooniredel.
• Peamine difusioonikiirus läbi koroidi.

Difusioonimehhanism läbi veresoone seina

5.2. Niiske raku mehhanism

Paljud suure molekulmassiga (üle 7 nm) ained, nagu lipoproteiinimolekulid, suured polüsahhariidimolekulid nagu dekstraan, proteoglükaan..., ei pääse piludest läbi. Tavaliselt suudavad nad hügroskoopse mehhanismi abil veidi membraani ületada.

5.3. Ultrafiltratsiooni mehhanism

Ainevahetuse kineetika läbi kapillaari seina sõltub neljast domineerivast jõust: kapillaaride hüdrostaatiline rõhk, interstitsiaalse vedeliku hüdrostaatiline rõhk, kapillaaride kolloidne rõhk ja interstitsiaalse vedeliku kolloidne rõhk.

Kapillaarid on väikesed, kuid vereringesüsteemi jaoks olulised veresooned/lümfisooned. Nendes veresoontes on tagatud veresoonkonna põhifunktsioon. Seal toimub vee, 02, C02, toitainete ja jääkainete vahetus vere ja neid ümbritsevate kudede vahel. Kapillaaride toime aitab vereringesüsteemil tõhusalt ja täpselt toimida toites ja organismi ainete väljutamisel.