Kapillaarit: kehon tärkeä mikroverenkiertojärjestelmä

Verenkiertojärjestelmä on meille erittäin tärkeä. Veri valtimoista tulee kapillaareihin. Sitten kentillä. Laskimot tiivistyvät suurempiin suoniin palatakseen sydämeen. Mikroverenkierto eli kapillaarikierto on paikka, jossa verenkierron perimmäinen tavoite toteutuu. Se on tuoda ravinteita kudoksiin ja poistaa kuona-aineita soluista. Kapillaareja on myös lymfaattisessa järjestelmässä. Lymfaattiset hiussuonet yhdistyvät suurempiin imusuoniin ja tyhjentävät mikroverenkiertoon kerääntyneen imusolmukkeen.

sisältö

• 1/ Kapillaarirakenne
• 2/ Kapillaarien luokitus
• 3/ Kapillaariverkko 
• 4/ Verisuonisto
• 5/ Kapillaarien toiminta

1/ Kapillaarirakenne

Jokaisella elimellä on ainutlaatuinen mikroverenkiertoverkosto, joka on räätälöity sen omiin tarpeisiin. Yleensä elintä ruokkiva valtimo haarautuu 6-8 kertaa valtimoiksi. Valtimoiden sisähalkaisija on alle 20 µm.

1.1/ Veren kapillaarit

• Suonen seinämässä ei ole sileää lihasta. Halkaisija on noin 5-10 um. Riittävän kokoinen erytrosyytin venyttämiseksi ohitse. Sen rakenne vaihtelee myös kudoksesta riippuen.
• Verisuonen kärjessä on sulkijalihas, joka auttaa suonet supistumaan ja avaamaan verisuonen.
• Seinässä on kerros endoteelisoluja, ulkopuolella on tyvikalvo.
• Endoteelisolujen välissä on solujen välisiä tiloja. Auttaa kommunikoimaan aluksen sisä- ja ulkopuolella. Raot vievät noin 1/1000 kapillaarien kokonaispinta-alasta. Suurin osa vedestä ja elektrolyyteistä pääsee kulkemaan raon läpi.

Kapillaareissa veri ei kulje jatkuvasti, vaan aaltoina. Se johtuu esikapillaaristen sulkijalihasten ja suorien verisuonten seinämien sileiden lihasten supistumisesta. Nämä lihakset supistuvat 5-10 kertaa minuutissa. Tärkeä tähän aukkoon vaikuttava tekijä on kudoksen happipitoisuus. Mitä suurempi tarve, sitä suurempi määrä verta pääsee kudokseen. Se on kapillaarista itsesäätelyä. 

Lisäksi on verisuonia, jotka yhdistyvät suoraan valtimoista laskimoon kulkematta kapillaariverkoston läpi.

Valtimoiden risteyksessä on sulkijalihakset 

Veren kapillaarit:

Tiettynä aikana vain 5 % kiertävästä verestä on kapillaareissa. Mutta tämä 5 % on tärkein osa. Sillä veren ja kudosten välillä tapahtuu aineiden vaihtoa: ravinteita, happea, CO:ta. Kapillaareja on noin 10 miljardia. Vaihtopinta-ala on yhteensä noin 500 - 700 m2. On harvinaista, että kehon toimiva solu on niin kaukana kapillaareista. Jokaisessa toiminnallisessa solussa on kapillaari, joka syöttää sitä enintään 20-30 µm.

Yksittäiset kapillaarit ovat osa kapillaarikerrosta. Se on verisuonten yhteenkudottu verkosto, joka toimittaa kudoksia ja elimiä. Mitä aktiivisempi kudos, sitä enemmän kapillaareja se tarvitsee. Ne auttavat tarjoamaan ravintoaineita ja kuljettamaan pois aineenvaihduntatuotteita.

Niitä on kahta tyyppiä:

• Todelliset kapillaarit:

Oksat valtimoista. Tarjoaa vaihtoa kudosten ja veren välillä.

• Sinus-muotoiset kapillaarit:

Eräänlainen rei'itetty verisuoni, jota löytyy maksasta, luuytimestä, aivolisäkkeen etupuolelta ja vatsa-elimistä. Ne ovat oikosulkuja, jotka yhdistävät suoraan valtimot ja suonet sängyn vastakkaisissa päissä. Niitä löytyy pääasiassa suoliliepeen mikroverenkierrosta.

1.2/ Lymfaattiset kapillaarit

Hieman suurempi halkaisija kuin veren kapillaarit. Niillä on suljetut päät (toisin kuin veren kapillaarit, jotka avautuvat toisesta päästä arterioleihin ja toisesta laskimoille). Tämä rakenne sallii interstitiaalisen nesteen virtauksen niihin, mutta ei ulos. Näillä suonilla on suurempi sisäinen paine kuin verisuonilla. Plasman proteiinien suuremman pitoisuuden vuoksi imusolmukkeessa.

2/ Kapillaarien luokitus

Kapillaareja on kolme päätyyppiä:

• Jatkuva.
• Siellä on reikä (ikkuna).
• Epäjatkuva: maksassa on sinimuotoisia kapillaareja.

2.1/ ​​Jatkuvat kapillaarit

Jatkuvuus tarkoittaa: limakalvon endoteelisolut eivät katkea. Ne päästävät vain pienempiä molekyylejä kulkemaan läpi. Esimerkiksi vesi ja ionit kulkevat solujen välisten rakojen läpi. Lipidiliukoiset molekyylit voivat diffuusoitua passiivisesti endoteelisolukalvon poikki konsentraatiogradienttia pitkin.

Tämä muoto on läsnä kaikissa soluissa paitsi epiteelissä ja rustossa. Tämän tyyppiset endoteelisolut leviävät spesifisesti koko keskushermostoon ja saavuttavat kateenkorvan, jossa ne liitetään yhteen tiukan liitoksen avulla. Näille verisuonille on ominaista rajoitettu läpäisevyys.

Jatkuva muoto voidaan jakaa kahteen alatyyppiin:

• Kapillaareissa on monia kuljetusrakkuloita: niitä löytyy pääasiassa luurankolihaksista, sormista, sukurauhasista ja ihosta.
• Kapillaareissa on useita kuljetusrakkuloita: pääasiassa keskushermostossa. Ne ovat osa veri-aivoestettä.

2.2/ Reiälliset kapillaarit

Denaturoiduissa verisuonissa on reikiä, joita kutsutaan fenestraeiksi (latinaksi "ikkuna") endoteelisoluissa. Niiden halkaisija on 60-80 nm. Venytetty kalvolla, joka koostuu afferenteista kuiduista. Tämä mahdollistaa pienten molekyylien ja rajoitetun määrän proteiinia diffundoitua. Keräskeräksessä on soluja, joissa ei ole kalvoa.

Näissä soluissa on rakoja, joiden toiminta on samanlainen kuin kapillaarien kalvo. Molemmilla tämäntyyppisillä verisuonilla on jatkuva strooma. Ne sijaitsevat pääasiassa: umpieritysrauhasissa, suolistossa, haimassa ja glomeruluissa.

Verisuonissa on aukkoja endoteelin vuorauksessa

2.3/ Epäjatkuvat tai sinimuotoiset kapillaarit

Tämä on eräänlainen verisuoni, jossa on erityinen aukko. Niiden halkaisija on yli 30–40 μm; leveämmät aukot endoteelissä. Muunnetuissa verisuonissa on kalvo, joka peittää reiän. Sillä välin sinimuotoisissa verisuonissa ei ole kalvoa ja niissä on vain rei'itys. Tämän tyyppiset verisuonet sallivat solujen kulkeutumisen: punasolut, valkosolut ja erilaiset seerumiproteiinit. Veri liikkuu sinimuotoisten kapillaarien läpi suhteellisen hitaasti. Tämä lisää vaihtoaikaa suonen seinämän poikki.

Näistä kapillaareista puuttuu putkimaisia ​​rakkuloita. Siten käytetään soluliitoksissa olevia tiloja endoteelisolujen väliseen siirtoon, mikä auttaa kalvon läpäisemistä. Sinusoidisia verisuonia esiintyy pääasiassa: maksassa, luuytimessä, pernassa ja periventrikulaarisissa elimissä.

3/ Kapillaariverkko 

Kapillaarit eivät toimi yhtenä yksikkönä. Ne ovat kuin toisiinsa yhdistetty verkko, jota kutsutaan kapillaariverkoksi; tai kapillaaripunos. Yhteinen arterioli muodostaa kymmeniä kapillaareja, jotka tyhjenevät moniin venuleisiin.

Jokaisen verisuonen sisäänkäynti on suojattu sileällä lihashihnalla. Kutsutaan kapillaarin lateraaliseksi sulkijalihakseksi. Sileiden lihassolujen supistuminen supistaa ja kaventaa verisuonten sisääntulon halkaisijaa. Vähentää siten verenkiertoa. Sulkijalihaksen rentoutuminen laajentaa sisäänkäyntiä, jolloin veri pääsee suonen sisään nopeammin. 

Kapillaariverkkoon voidaan toimittaa verta useammasta kuin yhdestä valtimosta. Ne tulevat tälle alueelle ja sulautuvat ennen arteriolien muodostumista. Kahden kapillaariverkostoa syöttävän haaravaltimon liitto on esimerkki valtimon fuusiosta. Sydämen etu- ja takakammiovaltimoiden välinen yhteys on kahden valtimon liitoskohta.

Valtiolaskimoiden ja valtimoiden liitoskohta: on suora yhteys arteriolien ja laskimolaskimoiden välillä. Kun arteriovenoosinen liitos on laajentunut, veri ohittaa kapillaariverkoston; virtaa suoraan laskimoverenkiertoon.

4/ Verisuonisto

Vaikka normaalisti veri virtaa arterioleista laskimoihin vakionopeudella. Mutta kunkin kapillaarin virtaus on enimmäkseen vaihteleva. Jokainen kapillaarin lateraalinen sulkijalihas vuorostaan ​​supistuu ja rentoutuu, mahdollisesti kaksitoista kertaa minuutissa.

Verkoston vaikutuksena on, että veri voi saavuttaa laskimoviivoja nyt ja toisella myöhemmin. Sileiden lihasten supistumis- ja rentoutumiskierto, joka muuttaa veren virtausta mikroverenkierron läpi, tunnetaan vasomotorisena. 

Vasomotorinen lokalisointi säätelee muutoksia kemikaalien ja liuenneiden kaasujen pitoisuuksissa interstitiaalisessa nesteessä.

Kun lepäät, veri kiertää noin 25 prosentissa kehosi kapillaariverkoston verisuonista. Sydän- ja verisuonijärjestelmä ei sisällä tarpeeksi verta ylläpitääkseen verenkiertoa kaikkiin kapillaareihin kaikissa verkoissa samanaikaisesti.

5/ Kapillaarien toiminta

Ne yhdistävät arteriolit laskimoihin. Tämä mahdollistaa ravinteiden ja kuona-aineiden vaihdon veren ja kudossolujen välillä sekä interstitiaalisen nesteen välillä. Tämä vaihto tapahtuu passiivisen diffuusion ja kuivumisen kautta. Hyttyssoluja käytetään proteiineihin ja joihinkin lipideihin. Tärkeää on, että valkosolut voivat liikkua solujen välisten liitoskohtien kautta korjatakseen vaurioita ja taistellakseen infektioita vastaan. Tätä reittiä käyttävät myös metastaattiset syöpäsolut.

Kolme vaikutusmekanismia ovat: diffuusio, kostutus ja ultrasuodatus.

5.1. Diffuusiomekanismi

Diffuusio on tärkein aineenvaihduntatapa plasman ja interstitiaalisen nesteen välillä. Kun veri virtaa ontelon läpi, osa vettä ja liuenneita aineita diffundoituu kapillaarin seinämän läpi.

Diffuusio johtuu vesimolekyylien lämpöliikkeistä ja liuenneet aineet liikkuvat kahteen suuntaan. Pääasiassa johtuen paineesta, joka työntyy ulos kapillaareista interstitiaaliseen nesteeseen ja plasman proteiinien kolloidisesta paineesta. Kolloidinen paine pitää veden ja liuenneet aineet kapillaareissa.

Diffuusiomuodot:

• Diffuusio endoteelisolukalvon läpi: Kudokseen liukenevat aineet diffundoituvat suoraan solukalvon läpi. Ei tarvitse mennä aukkojen läpi. O2, CO2,... liikkuvat tämän mekanismin läpi.
• Diffuusio raon läpi: kudoksissa on monia aineita, jotka liukenevat veteen, mutta jotka ovat vaikeasti läpäiseviä endoteelisolujen lipidikalvoa, kuten: Na', CI', glukoosi jne. diffundoituvat raon läpi. 
• Diffuusio kalvojen ja rakojen yli: vesi leviää nopeasti kahteen suuntaan kalvojen ja rakojen läpi. Veden nopeus kalvon läpi on 80 kertaa suurempi kuin plasman virtausnopeus kapillaareja pitkin.

Diffuusio verisuonikalvon poikki riippuu kahden edellä mainitun painetyypin lisäksi:

• Aineen koko.
• Verisuonten läpäisevyys: vaihtelee kudostyypin mukaan.
• Keskittymisportaat.
• Päädiffuusionopeus suonikalvon poikki.

Diffuusiomekanismi suonen seinämän läpi

5.2. Kosteasolumekanismi

Monet aineet, joilla on suuri molekyylipaino (yli 7 nm), kuten lipoproteiinimolekyylit, suuret polysakkaridimolekyylit, kuten dekstraani, proteoglykaani... eivät pääse kulkemaan rakojen läpi. Ne pystyvät yleensä läpäisemään kalvon hieman hygroskooppisella mekanismilla.

5.3. Ultrasuodatusmekanismi

Metabolian kinetiikka kapillaarin seinämän läpi riippuu neljästä hallitsevasta voimasta: kapillaarin hydrostaattinen paine, interstitiaalisen nesteen hydrostaattinen paine, kapillaarin kolloidinen paine ja interstitiaalinesteen kolloidinen paine.

Kapillaarit ovat pieniä, mutta tärkeitä verisuonia/lymfaattisia verisuonia verenkiertojärjestelmälle. Näissä verisuonissa varmistetaan verisuonijärjestelmän päätoiminto. Siellä tapahtuu veden, 02:n, C02:n, ravinteiden ja jätetuotteiden vaihtoa veren ja niitä ympäröivien kudosten välillä. Kapillaarien toiminta auttaa verenkiertoelimiä toimimaan tehokkaasti ja tarkasti kehon aineiden ravitsemisessa ja erittämisessä.