Kapilare: važan tjelesni mikrocirkulacijski sustav

Krvožilni sustav nam je vrlo važan. Krv iz arteriola ulazi u kapilare. Zatim na venulama. Venule se kondenziraju u veće vene kako bi se vratile u srce. Mikrocirkulacija ili kapilarna cirkulacija je mjesto gdje se ostvaruje konačni cilj cirkulacije krvi. To je donijeti hranjive tvari u tkiva i ukloniti otpadne tvari iz stanica. Kapilare su prisutne i u limfnom sustavu. Limfne kapilare se spajaju s većim limfnim žilama za odvod limfe prikupljene u mikrocirkulaciji.

sadržaj

• 1/ Struktura kapilara
• 2/ Klasifikacija kapilara
• 3/ Kapilarna mreža 
• 4/ Vaskularnost
• 5/ Funkcija kapilara

1/ Struktura kapilara

Svaki organ ima jedinstvenu mikrocirkulacijsku mrežu, prilagođenu vlastitim potrebama. Obično se arterija koja hrani organ grana 6 do 8 puta u arteriole. Arterije imaju unutarnji promjer manji od 20 µm.

1.1/ Krvne kapilare

• Zid žile nema glatke mišiće. Promjer je oko 5-10 um. Dovoljna veličina da se eritrocit rastegne i prođe. Njegova struktura također varira ovisno o tkivu.
• Vrh žile ima sfinkter koji pomaže žili da se skupi i otvori krvnu žilu.
• Zid ima sloj endotelnih stanica, izvana je bazalna membrana.
• Između endotelnih stanica postoje međustanični prostori. Pomaže u komunikaciji između unutarnje i vanjske strane posude. Prorezi zauzimaju oko 1/1000 ukupne površine kapilara. Većina vode i elektrolita može proći kroz prorez.

U kapilarama krv ne teče kontinuirano nego u valovima. Uzrokuje ga kontrakcija pretkapilarnih sfinktera i glatkih mišića u stijenkama ravnih žila. Ti se mišići kontrahiraju brzinom od 5 do 10 puta u minuti. Važan čimbenik koji utječe na ovo otvaranje je koncentracija kisika u tkivu. Što je veća potražnja, veća je količina krvi koja stiže do tkiva. To je kapilarna samoregulacija. 

Osim toga, postoje žile koje se spajaju izravno od arteriola do venula bez prolaza kroz kapilarnu mrežu.

Na spoju arterija nalaze se sfinkteri 

Krvne kapilare:

U određenom trenutku samo 5% cirkulirajuće krvi nalazi se u kapilarama. Ali ovih 5% je najvažniji dio. Jer tamo postoji izmjena tvari: hranjivih tvari, kisika, CO, između krvi i tkiva. Postoji oko 10 milijardi kapilara. Ukupna površina razmjene je oko 500 - 700 m2. Rijetko se događa da funkcionalna stanica tijela bude toliko udaljena od kapilara. Svaka funkcionalna stanica ima kapilaru koja je hrani ne dalje od 20 do 30 µm.

Pojedinačne kapilare su dio kapilarnog sloja. To je isprepletena mreža krvnih žila koje opskrbljuju tkiva i organe. Što je tkivo aktivnije, potrebno mu je više kapilara. Pomažu osigurati hranjive tvari i odnijeti produkte metabolizma.

Postoje dvije vrste:

• Prave kapilare:

Grane iz arteriola. Omogućuje razmjenu između tkiva i krvi.

• Kapilare u obliku sinusa:

Vrsta perforirane krvne žile koja se nalazi u jetri, koštanoj srži, prednjoj hipofizi i ventralnim organima. Oni su kratki spojevi koji izravno povezuju arteriole i vene na suprotnim krajevima kreveta. Nalaze se uglavnom u mezenteričnoj mikrocirkulaciji.

1.2/ Limfne kapilare

Nešto većeg promjera od krvnih kapilara. Imaju zatvorene krajeve (za razliku od krvnih kapilara koje se na jednom kraju otvaraju prema arteriolama, a na drugom prema venulama). Ova struktura omogućuje da intersticijska tekućina teče u njih, ali ne i van. Ove žile imaju veći unutarnji tlak od krvnih žila. Zbog veće koncentracije proteina plazme u limfi.

2/ Klasifikacija kapilara

Postoje 3 glavne vrste kapilara:

• Stalan.
• Ima rupa (prozor).
• Diskontinuirano: sinusoidne kapilare nalaze se u jetri.

2.1/ ​​Neprekidne kapilare

Kontinuitet znači: endotelne stanice u sluznici nisu prekinute. Oni propuštaju samo manje molekule. Na primjer, voda i ioni prolaze kroz svoje međustanične proreze. Molekule topive u lipidima mogu pasivno difundirati preko endotelne stanične membrane, duž gradijenta koncentracije.

Ovaj oblik je prisutan u svim stanicama osim u epitelu i hrskavici. Endotelne stanice ovog tipa specifično su rasprostranjene po središnjem živčanom sustavu i dopiru do timusa gdje su spojene čvrstim spojem. Ove krvne žile karakterizira ograničena propusnost.

Kontinuirani oblik može se podijeliti u dvije podvrste:

• Kapilare imaju mnogo transportnih vezikula: nalaze se uglavnom u skeletnim mišićima, prstima, gonadama i koži.
• Kapilare imaju nekoliko transportnih vezikula: uglavnom se nalaze u središnjem živčanom sustavu. Oni su dio krvno-moždane barijere.

2.2/ Kapilare s rupama

Denaturirane krvne žile imaju rupe zvane fenestrae (latinski za "prozor") u endotelnim stanicama. Imaju promjer 60-80 nm. Istegnuta dijafragmom koja se sastoji od aferentnih vlakana. To omogućuje difuziju malih molekula i ograničene količine proteina. U glomerulu se nalaze stanice bez membrane.

Ove stanice imaju proreze sa funkcijom sličnom dijafragmi kapilara. Obje ove vrste krvnih žila imaju kontinuiranu stromu. Uglavnom se nalaze u: endokrinim žlijezdama, crijevima, gušterači i glomerulima.

Krvne žile imaju otvore u endotelnoj sluznici

2.3/ Diskontinuirane ili sinusoidne kapilare

Ovo je vrsta krvne žile s posebnim otvorom. Promjera su više od 30–40 μm; širi otvori u endotelu. Modificirane krvne žile imaju membranu koja prekriva rupu. U međuvremenu, sinusne žile nemaju dijafragmu i imaju samo perforaciju. Ove vrste krvnih žila omogućuju prolaz stanicama: crvenim krvnim stanicama, bijelim krvnim stanicama i raznim proteinima u serumu. Krv se kreće kroz sinusne kapilare relativno sporo. To povećava vrijeme za razmjenu preko stijenke žile.

Ovim kapilarama nedostaju cjevaste vezikule. Tako se koriste prostori prisutni u staničnim spojevima za prijenos između endotelnih stanica, pomažući transmembranu. Sinusoidne žile se uglavnom nalaze u: jetri, koštanoj srži, slezeni i periventrikularnim organima.

3/ Kapilarna mreža 

Kapilare ne funkcioniraju kao jedna cjelina. Oni su poput međusobno povezane mreže koja se naziva kapilarna mreža; ili kapilarni pleksus. Zajednička arteriola tvori desetke kapilara koje se prazne u mnoge venula.

Ulaz svake krvne žile zaštićen je glatkim mišićnim pojasom. Zove se lateralni sfinkter kapilare. Kontrakcija glatkih mišićnih stanica sužava i sužava promjer vaskularnog ulaza. Tako se smanjuje protok krvi. Opuštanje sfinktera širi ulaz, omogućujući krvi da brže uđe u žilu. 

Kapilarna mreža može se opskrbiti krvlju iz više od jedne arterije. Oni ulaze u ovo područje i spajaju se prije nego što formiraju arteriole. Spoj dviju grana arterija koje opskrbljuju kapilarnu mrežu primjer je arterijske fuzije. Veza između prednje i stražnje ventrikularne arterije srca je spoj dviju arterija.

Spoj arteriola i venula: izravni je odnos između arteriola i venula. Kada je arteriovenski spoj povećan, krv zaobilazi kapilarnu mrežu; teče izravno u vensku cirkulaciju.

4/ Vaskularnost

Iako normalno krv teče od arteriola do venula konstantnom brzinom. Ali protok u svakoj kapilari je uglavnom promjenjiv. Svaki kapilarni lateralni sfinkter zauzvrat se skuplja i opušta, vjerojatno dvanaest puta u minuti.

Učinak mreže je da krv može doći do venula jednom linijom sada, a drugom kasnije. Ciklus kontrakcije i opuštanja glatkih mišića koji mijenja protok krvi kroz mikrocirkulacijsku mrežu poznat je kao vazomotorni. 

Vazomotorna lokalizacija kontrolira promjene u koncentracijama kemikalija i otopljenih plinova u intersticijskoj tekućini.

Kada se odmarate, krv cirkulira kroz oko 25 posto žila u kapilarnoj mreži vašeg tijela. Kardiovaskularni sustav ne sadrži dovoljno krvi za održavanje protoka krvi u sve kapilare u svim mrežama u isto vrijeme.

5/ Funkcija kapilara

Povezuju arteriole s venulama. To omogućuje razmjenu hranjivih tvari i otpadnih proizvoda između krvi i stanica tkiva, zajedno s intersticijskom tekućinom. Ta se izmjena događa pasivnom difuzijom i isušivanjem. Stanice komaraca koriste se za proteine ​​i neke lipide. Važno je da se bijele krvne stanice mogu kretati kroz spojeve između stanica kako bi popravile oštećenja i borile se protiv infekcije. Ovaj put koriste i metastatske stanice raka.

3 mehanizma djelovanja su: difuzija, vlaženje i ultrafiltracija.

5.1. Mehanizam difuzije

Difuzija je najvažniji način metabolizma između plazme i intersticijske tekućine. Kako krv teče kroz lumen, dio vode i otopljenih tvari difundiraju kroz kapilarnu stijenku.

Difuzija je uzrokovana toplinskim gibanjem molekula vode, a otopljene tvari se kreću u dva smjera. Uglavnom zbog pritiska koji potiskuje iz kapilara u intersticijsku tekućinu i koloidnog tlaka proteina plazme . Koloidni pritisak utječe na zadržavanje vode i otopljenih tvari u kapilarama.

Difuzijski oblici:

• Difuzija preko endotelne stanične membrane: Tkivo topive tvari difundiraju izravno preko stanične membrane. Nije potrebno prolaziti kroz otvore. O2, CO2,.. kreću se kroz ovaj mehanizam.
• Difuzija kroz jaz: postoje mnoge tvari koje su potrebne tkivima, topive u vodi, ali teško prolaze kroz lipidnu membranu endotelnih stanica kao što su: Na', CI', glukoza, itd. će difundirati kroz pukotinu. 
• Difuzija kroz membrane i proreze: voda se brzo difundira u dva smjera preko membrana i proreza. Brzina kretanja vode kroz membranu je 80 puta veća od brzine protoka plazme duž kapilara.

Difuzija kroz vaskularnu membranu ovisi, pored gornje dvije vrste tlaka:

• Veličina materije.
• Vaskularna propusnost: varira ovisno o vrsti tkiva.
• Ljestve koncentracije.
• Glavna brzina difuzije kroz žilnicu.

Mehanizam difuzije kroz zid žile

5.2. Mehanizam vlažnih stanica

Mnoge tvari velike molekularne mase (veće od 7 nm) kao što su molekule lipoproteina, velike molekule polisaharida kao što su dekstran, proteoglikan... ne mogu proći kroz proreze. Obično su u stanju malo prijeći membranu higroskopnim mehanizmom.

5.3. Mehanizam ultrafiltracije

Kinetika metabolizma preko kapilarne stijenke ovisi o četiri dominantne sile: kapilarnom hidrostatskom tlaku, hidrostatskom tlaku intersticijske tekućine, kapilarnom koloidnom tlaku i koloidnom tlaku intersticijske tekućine.

Kapilare su male, ali važne krvne žile/limfne žile, za krvožilni sustav. Ove krvne žile su mjesto gdje se osigurava glavna funkcija krvožilnog sustava. To je mjesto gdje se odvija izmjena vode, 02, C02, hranjivih tvari i otpadnih proizvoda između krvi i tkiva oko njih. Djelovanje kapilara pomaže cirkulacijskom sustavu da djeluje učinkovito i točno u hranjenju i izlučivanju tjelesnih tvari.