Kapiliarai: svarbi organizmo mikrocirkuliacijos sistema

Mums labai svarbi kraujotakos sistema. Kraujas iš arteriolių patenka į kapiliarus. Tada ant venulių. Venulės kondensuojasi į didesnes venas, kad grįžtų į širdį. Mikrocirkuliacija arba kapiliarinė cirkuliacija yra ta vieta, kur įgyvendinamas galutinis kraujo apytakos tikslas. Tai yra maistinių medžiagų tiekimas į audinius ir atliekų pašalinimas iš ląstelių. Kapiliarai taip pat yra limfinėje sistemoje. Limfiniai kapiliarai jungiasi su didesnėmis limfagyslėmis, kad nutekėtų mikrocirkuliacijoje sukaupta limfa.

turinys

• 1/ Kapiliarinė struktūra
• 2/ Kapiliarų klasifikacija
• 3/ Kapiliarinis tinklas 
• 4/ Kraujagyslingumas
• 5/ Kapiliarų funkcija

1/ Kapiliarinė struktūra

Kiekvienas organas turi unikalų mikrocirkuliacijos tinklą, pritaikytą jo paties poreikiams. Paprastai organą maitinanti arterija 6–8 kartus išsišakoja į arterioles. Arterijų vidinis skersmuo yra mažesnis nei 20 µm.

1.1/ Kraujo kapiliarai

• Kraujagyslės sienelė neturi lygiųjų raumenų. Skersmuo apie 5-10 um. Pakankamas dydis, kad eritrocitas išsitiestų ir praeitų. Jo struktūra taip pat skiriasi priklausomai nuo audinio.
• Kraujagyslės gale yra sfinkteris, padedantis kraujagyslei susitraukti ir atverti kraujagyslę.
• Sienoje yra endotelio ląstelių sluoksnis, išorėje yra bazinė membrana.
• Tarp endotelio ląstelių yra tarpląstelinės erdvės. Padeda bendrauti tarp laivo vidaus ir išorės. Plyšiai užima apie 1/1000 viso kapiliarų ploto. Dauguma vandens ir elektrolitų gali praeiti pro plyšį.

Kapiliaruose kraujas teka ne nuolat, o bangomis. Tai sukelia prieškapiliarinių sfinkterių ir lygiųjų raumenų susitraukimas tiesių kraujagyslių sienelėse. Šie raumenys susitraukia 5–10 kartų per minutę. Svarbus veiksnys, turintis įtakos šiai angai, yra deguonies koncentracija audinyje. Kuo didesnis poreikis, tuo didesnis kraujo kiekis pasiekia audinį. Tai kapiliarinė savireguliacija. 

Be to, yra kraujagyslių, kurios jungiasi tiesiai iš arteriolių prie venulių, nepraeidamos per kapiliarų tinklą.

Arterijų sandūroje yra sfinkteriai 

Kraujo kapiliarai:

Tam tikru metu tik 5% cirkuliuojančio kraujo yra kapiliaruose. Tačiau šie 5% yra pati svarbiausia dalis. Mat vyksta medžiagų apykaita: maistinės medžiagos, deguonis, CO, tarp kraujo ir audinių. Yra apie 10 milijardų kapiliarų. Bendras mainų plotas apie 500 - 700 m2. Retai kada funkcinė kūno ląstelė yra taip toli nuo kapiliarų. Bet kuri funkcinė ląstelė turi kapiliarą, kuris maitina ją ne toliau kaip 20–30 µm.

Atskiri kapiliarai yra kapiliarų lovos dalis. Tai susipynęs kraujagyslių tinklas, aprūpinantis audinius ir organus. Kuo audinys aktyvesnis, tuo daugiau jam reikia kapiliarų. Jie padeda aprūpinti maistinėmis medžiagomis ir išnešioti medžiagų apykaitos produktus.

Yra du tipai:

• Tikrieji kapiliarai:

Šakos iš arteriolių. Užtikrina mainus tarp audinių ir kraujo.

• Sinuso formos kapiliarai:

Perforuotų kraujagyslių tipas, randamas kepenyse, kaulų čiulpuose, priekinėje hipofizėje ir ventraliniuose organuose. Tai yra trumpasis jungimas, tiesiogiai jungiantis arterioles ir venas priešinguose lovos galuose. Jie daugiausia randami mezenterinėje mikrocirkuliacijoje.

1.2/ Limfiniai kapiliarai

Šiek tiek didesnio skersmens nei kraujo kapiliarai. Jie turi uždarus galus (skirtingai nuo kraujo kapiliarų, kurių viename gale atsidaro arteriolės, o kitame – į venules). Ši struktūra leidžia intersticiniam skysčiui tekėti į juos, bet ne išeiti. Šios kraujagyslės turi didesnį vidinį slėgį nei kraujagyslės. Dėl didesnės plazmos baltymų koncentracijos limfoje.

2/ Kapiliarų klasifikacija

Yra 3 pagrindiniai kapiliarų tipai:

• Nuolatinis.
• Yra skylė (langas).
• Nenutrūkstamas: sinusoidiniai kapiliarai randami kepenyse.

2.1/ ​​Ištisiniai kapiliarai

Tęstinumas reiškia: endotelio ląstelės gleivinėje nenutrūksta. Jie leidžia prasiskverbti tik mažesnėms molekulėms. Pavyzdžiui, vanduo ir jonai praeina pro tarpląstelinius plyšius. Lipiduose tirpios molekulės gali pasyviai difuzuoti per endotelio ląstelių membraną pagal koncentracijos gradientą.

Ši forma yra visose ląstelėse, išskyrus epitelį ir kremzlę. Šio tipo endotelio ląstelės yra specifiškai pasklidusios po visą centrinę nervų sistemą ir pasiekia užkrūčio liauką, kur jas sujungia glaudi jungtis. Šioms kraujagyslėms būdingas ribotas pralaidumas.

Ištisinę formą galima suskirstyti į du potipius:

• Kapiliaruose yra daug transportinių pūslelių: daugiausia randama skeleto raumenyse, pirštuose, lytinėse liaukose ir odoje.
• Kapiliarai turi keletą transportinių pūslelių: daugiausia centrinėje nervų sistemoje. Jie yra kraujo ir smegenų barjero dalis.

2.2/ Kapiliarai su skylutėmis

Denatūruotose kraujagyslėse endotelio ląstelėse yra skylių, vadinamų fenestrae (lot. „langas“). Jų skersmuo yra 60–80 nm. Ištempta diafragma, susidedančia iš aferentinių skaidulų. Tai leidžia mažoms molekulėms ir ribotam baltymų kiekiui pasklisti. Glomeruluose yra ląstelių be membranos.

Šios ląstelės turi plyšius, kurių funkcija panaši į kapiliarų diafragmą. Abiejų šių tipų kraujagyslėse yra ištisinė stroma. Daugiausia jų yra: endokrininėse liaukose, žarnyne, kasoje ir glomeruluose.

Kraujagyslės turi angas endotelio gleivinėje

2.3/ Nenutrūkstantys arba sinusiniai kapiliarai

Tai kraujagyslės tipas su specialia anga. Jų skersmuo didesnis nei 30–40 μm; platesnės angos endotelyje. Modifikuotose kraujagyslėse yra membrana, dengianti skylę. Tuo tarpu sinusinės formos kraujagyslės neturi diafragmos ir turi tik perforaciją. Šio tipo kraujagyslės leidžia ląstelėms: raudoniesiems kraujo kūneliams, baltiesiems kraujo kūnams ir įvairiems serumo baltymams praeiti. Kraujas sinusiniais kapiliarais juda gana lėtai. Tai padidina mainų per kraujagyslės sienelę laiką.

Šiuose kapiliaruose trūksta vamzdinių pūslelių. Taigi naudojant ląstelių jungtyse esančias erdves pernešimui tarp endotelio ląstelių, padedant transmembranai. Sinusoidinės kraujagyslės daugiausia randamos: kepenyse, kaulų čiulpuose, blužnyje ir periventrikuliniuose organuose.

3/ Kapiliarinis tinklas 

Kapiliarai neveikia kaip vienas vienetas. Jie yra tarsi tarpusavyje sujungtas tinklas, vadinamas kapiliariniu tinklu; arba kapiliarinis rezginys. Įprasta arteriolė sudaro daugybę kapiliarų, kurie ištuštėja į daugybę venulių.

Kiekvienos kraujagyslės įėjimas yra apsaugotas lygiųjų raumenų diržu. Vadinamas šoniniu kapiliaro sfinkteriu. Lygiųjų raumenų ląstelių susitraukimas sutraukia ir susiaurina kraujagyslių įėjimo skersmenį. Taigi sumažėja kraujotaka. Sfinkterio atsipalaidavimas praplečia įėjimą, todėl kraujas greičiau patenka į kraujagyslę. 

Kapiliarų tinklas gali būti aprūpintas krauju iš daugiau nei vienos arterijos. Jie patenka į šią sritį ir susilieja prieš formuodami arterioles. Dviejų šakų arterijų, tiekiančių kapiliarų tinklą, sąjunga yra arterijų susiliejimo pavyzdys. Širdies priekinės ir užpakalinės skilvelio arterijų jungtis yra dviejų arterijų jungtis.

Arteriolių ir venulių jungtis: yra tiesioginis ryšys tarp arteriolių ir venulių. Kai padidėja arterioveninė jungtis, kraujas apeina kapiliarų tinklą; patenka tiesiai į veninę kraujotaką.

4/ Kraujagyslingumas

Nors paprastai kraujas iš arteriolių į venules teka pastoviu greičiu. Bet srautas kiekviename kapiliare dažniausiai kinta. Kiekvienas kapiliarinis šoninis sfinkteris savo ruožtu susitraukia ir atsipalaiduoja, galbūt dvylika kartų per minutę.

Tinklo poveikis yra tas, kad kraujas venules gali pasiekti viena linija dabar, o kita - vėliau. Lygiųjų raumenų susitraukimo ir atsipalaidavimo ciklas, keičiantis kraujo tekėjimą per mikrocirkuliacijos tinklą, yra žinomas kaip vazomotorinis. 

Vazomotorinė lokalizacija kontroliuoja cheminių medžiagų ir ištirpusių dujų koncentracijos pokyčius intersticiniame skystyje.

Kai ilsitės, kraujas cirkuliuoja per maždaug 25 procentus jūsų kūno kapiliarų tinklo kraujagyslių. Širdies ir kraujagyslių sistemoje nėra pakankamai kraujo, kad tuo pačiu metu būtų palaikoma visų kapiliarų visuose tinkluose kraujotaka.

5/ Kapiliarų funkcija

Jie jungia arterioles su venulėmis. Tai leidžia kraujui ir audinių ląstelėms keistis maistinėmis medžiagomis ir atliekų produktais, taip pat intersticiniu skysčiu. Šie mainai vyksta pasyvios difuzijos ir džiovinimo būdu. Uodų ląstelės naudojamos baltymams ir kai kuriems lipidams. Svarbu tai, kad baltieji kraujo kūneliai gali judėti per ląstelių jungtis, kad atstatytų žalą ir kovotų su infekcija. Šį kelią taip pat naudoja metastazavusios vėžio ląstelės.

3 veikimo mechanizmai: difuzija, drėkinimas ir ultrafiltravimas.

5.1. Difuzijos mechanizmas

Difuzija yra svarbiausias metabolizmo tarp plazmos ir intersticinio skysčio būdas. Kai kraujas teka pro spindį, dalis vandens ir tirpių medžiagų pasklinda per kapiliarų sienelę.

Difuziją sukelia šiluminiai vandens molekulių judėjimai, o tirpios medžiagos juda dviem kryptimis. Daugiausia dėl slėgio, išstumiančio iš kapiliarų į intersticinį skystį, ir dėl koloidinio plazmos baltymų slėgio. Koloidinis slėgis išlaiko vandenį ir tirpalus kapiliaruose.

Difuzijos formos:

• Difuzija per endotelio ląstelių membraną: audiniuose tirpios medžiagos pasklis tiesiai per ląstelės membraną. Nereikia eiti pro angas. O2, CO2,.. juda per šį mechanizmą.
• Difuzija per tarpą: yra daug audiniams reikalingų medžiagų, tirpsta vandenyje, bet sunkiai prasiskverbia per endotelio ląstelių lipidinę membraną, pvz.: Na', CI', gliukozė ir kt. 
• Difuzija per membranas ir plyšius: vanduo greitai pasklinda dviem kryptimis per membranas ir plyšius. Vandens judėjimo per membraną greitis yra 80 kartų didesnis už plazmos tekėjimo išilgai kapiliarų greitį.

Be pirmiau minėtų dviejų slėgio tipų, difuzija per kraujagyslių membraną priklauso:

• Materijos dydis.
• Kraujagyslių pralaidumas: skiriasi priklausomai nuo audinio tipo.
• Koncentracijos kopėčios.
• Pagrindinis difuzijos greitis per gyslainę.

Difuzijos per kraujagyslės sienelę mechanizmas

5.2. Drėgnų ląstelių mechanizmas

Daugelis medžiagų, turinčių didelę molekulinę masę (didesnę nei 7 nm), pavyzdžiui, lipoproteinų molekulės, didelės polisacharidų molekulės, tokios kaip dekstranas, proteoglikanas... negali praeiti pro plyšius. Paprastai jie gali šiek tiek pereiti membraną higroskopiniu mechanizmu.

5.3. Ultrafiltravimo mechanizmas

Metabolizmo kinetika per kapiliarų sienelę priklauso nuo keturių dominuojančių jėgų: kapiliarinio hidrostatinio slėgio, intersticinio skysčio hidrostatinio slėgio, kapiliarinio koloidinio slėgio ir intersticinio skysčio koloidinio slėgio.

Kapiliarai yra mažos, bet svarbios kraujagyslės / limfagyslės, kraujotakos sistemai. Šiose kraujagyslėse užtikrinama pagrindinė kraujagyslių sistemos funkcija. Čia vyksta vandens, 02, C02, maistinių medžiagų ir atliekų mainai tarp kraujo ir aplinkinių audinių. Kapiliarų veikimas padeda kraujotakos sistemai efektyviai ir tiksliai veikti maitinant ir išskiriant organizmo medžiagas.