Kapillärer: Kroppens viktiga mikrocirkulationssystem

Cirkulationssystemet är väldigt viktigt för oss. Blod från arteriolerna kommer in i kapillärerna. Sedan på venolerna. Venulerna kondenserar in i de större venerna för att återvända till hjärtat. Mikrocirkulation eller kapillärcirkulation är där det slutliga målet för blodcirkulationen förverkligas. Det är för att föra näringsämnen till vävnader och ta bort slaggprodukter från celler. Kapillärer finns också i lymfsystemet. Lymfatiska kapillärer ansluter till större lymfkärl för att dränera lymfan som samlats i mikrocirkulationen.

innehåll

• 1/ Kapillärstruktur
• 2/ Klassificering av kapillärer
• 3/ Kapillärnät 
• 4/ Vascularity
• 5/ Kapillärernas funktion

1/ Kapillärstruktur

Varje organ har ett unikt mikrocirkulationsnätverk, skräddarsytt efter sina egna behov. Vanligtvis förgrenar sig artären som matar organet 6 till 8 gånger till arterioler. Artärer har en inre diameter på mindre än 20 µm.

1.1/ Blodkapillärer

• Kärlväggen har ingen glatt muskulatur. Diametern är ca 5 – 10 um. Tillräcklig storlek för en erytrocyt att sträcka ut för att passera. Dess struktur varierar också beroende på vävnaden.
• Spetsen på kärlet har en ringmuskel som hjälper kärlet att dra ihop sig och öppna blodkärlet.
• Väggen har ett lager av endotelceller, utanför är basalmembranet.
• Det finns intercellulära utrymmen mellan endotelcellerna. Hjälper till att kommunicera mellan insidan och utsidan av kärlet. Slitsarna upptar cirka 1/1000 av kapillärernas totala yta. De flesta vatten och elektrolyter kan passera genom slitsen.

I kapillärerna passerar blodet inte kontinuerligt utan i vågor. Det orsakas av sammandragning av de pre-kapillära sfinktrarna och glatta musklerna i de raka kärlens väggar. Dessa muskler drar ihop sig med en hastighet av 5 till 10 gånger per minut. Den viktiga faktorn som påverkar denna öppning är syrekoncentrationen i vävnaden. Ju större efterfrågan är, desto större mängd blod når vävnaden. Det är kapillär självreglering. 

Dessutom finns det kärl som ansluter direkt från arteriolerna till venolerna utan att gå genom kapillärnätverket.

Vid korsningen av artärer finns det ringmuskler 

Blod kapillärer:

Vid en given tidpunkt finns endast 5 % av det cirkulerande blodet i kapillärerna. Men dessa 5 % är den viktigaste delen. För det sker ett utbyte av ämnen: näringsämnen, syre, CO, mellan blod och vävnader. Det finns cirka 10 miljarder kapillärer. Den totala bytesarean är ca 500 - 700 m2. Det är sällsynt att en funktionell cell i kroppen är så långt borta från kapillärerna. Varje funktionell cell har en kapillär som matar den inte längre än 20 till 30 µm.

De enskilda kapillärerna är en del av kapillärbädden. Det är ett sammanvävt nätverk av blodkärl som försörjer vävnader och organ. Ju aktivare vävnaden är, desto fler kapillärer behöver den. De hjälper till att ge näringsämnen och föra bort metabolismens produkter.

Det finns två typer:

• Äkta kapillärer:

Grenar från arterioler. Ger utbyte mellan vävnad och blod.

• Sinusformade kapillärer:

En typ av perforerat blodkärl som finns i levern, benmärgen, hypofysen och ventrala organ. De är kortslutningar som direkt förbinder arterioler och vener i motsatta ändar av sängen. De finns främst i den mesenteriska mikrocirkulationen.

1.2/ Lymfatiska kapillärer

Något större i diameter än blodkapillärer. De har slutna ändar (till skillnad från blodkapillärer som öppnar i ena änden till arteriolerna och öppnar i den andra till venolerna). Denna struktur tillåter interstitiell vätska att flöda in i dem men inte ut. Dessa kärl har ett större inre tryck än blodkärl. På grund av den större koncentrationen av plasmaproteiner i lymfan.

2/ Klassificering av kapillärer

Det finns tre huvudtyper av kapillärer:

• Kontinuerlig.
• Det finns ett hål (fönster).
• Diskontinuerlig: sinusformade kapillärer finns i levern.

2.1/ ​​Kontinuerliga kapillärer

Kontinuitet betyder: endotelceller i slemhinnan är inte avbrutna. De tillåter bara mindre molekyler att passera. Till exempel passerar vatten och joner genom sina intercellulära slitsar. Lipidlösliga molekyler kan passivt diffundera över endotelcellmembranet, längs en koncentrationsgradient.

Denna form finns i alla celler utom epitel och brosk. Endotelceller av denna typ är specifikt spridda i det centrala nervsystemet och når tymus där de är sammanfogade genom en tight junction. Dessa blodkärl kännetecknas av begränsad permeabilitet.

Den kontinuerliga formen kan delas in i två undertyper:

• Kapillärer har många transportvesiklar: finns främst i skelettmuskler, fingrar, gonader och hud.
• Kapillärer har flera transportvesiklar: finns främst i det centrala nervsystemet. De är en del av blod-hjärnbarriären.

2.2/ Kapillärer med hål

Denaturerade blodkärl har hål som kallas fenestrae (latin för "fönster") i endotelcellerna. De är 60–80 nm i diameter. Sträckt av ett diafragma som består av afferenta fibrer. Detta gör att små molekyler och en begränsad mängd protein kan diffundera. I glomerulus finns celler utan membran.

Dessa celler har slitsar med en funktion som liknar kapillärernas diafragma. Båda dessa typer av blodkärl har ett kontinuerligt stroma. De finns huvudsakligen i: endokrina körtlar, tarmar, bukspottkörteln och glomeruli.

Blodkärl har öppningar i endotelslemhinnan

2.3/ Diskontinuerliga eller sinusformade kapillärer

Detta är en typ av blodkärl med en speciell öppning. De är mer än 30–40 μm i diameter; bredare öppningar i endotelet. De modifierade blodkärlen har ett membran som täcker hålet. Under tiden har sinusformade kärl inget diafragma och har bara en perforering. Dessa typer av blodkärl tillåter passage av celler: röda blodkroppar, vita blodkroppar och olika serumproteiner. Blodet rör sig relativt långsamt genom de sinusformade kapillärerna. Detta ökar tiden för utbyte över kärlväggen.

Dessa kapillärer saknar rörformiga vesiklar. Således använder utrymmena som finns i cellövergångarna för att överföra mellan endotelceller, vilket hjälper till att transmembrana. Sinuskärl finns främst i: lever, benmärg, mjälte och periventrikulära organ.

3/ Kapillärnät 

Kapillärer fungerar inte som en enda enhet. De är som ett sammankopplat nätverk som kallas ett kapillärnät; eller kapillär plexus. En vanlig arteriol bildar dussintals kapillärer som töms ut i många venoler.

Ingången till varje blodkärl skyddas av ett glattmuskelbälte. Kallas kapillärens laterala sphincter. Sammandragning av glatta muskelceller drar ihop och minskar diametern på den vaskulära ingången. På så sätt minskar blodflödet. Avslappningen av sfinktern vidgar ingången, vilket gör att blod kan komma in i kärlet snabbare. 

Kapillärnätverket kan förses med blod från mer än en artär. De går in i detta område och smälter samman innan de bildar arterioler. Föreningen av de två grenartärerna som försörjer kapillärnätverket är ett exempel på arteriell fusion. Förbindelsen mellan hjärtats främre och bakre ventrikulära artärer är förbindelsen mellan de två artärerna.

Kopplingen mellan arterioler och venoler: är det direkta förhållandet mellan arterioler och venoler. När den arteriovenösa förbindelsen förstoras, passerar blodet kapillärnätverket; flödar direkt in i den venösa cirkulationen.

4/ Vascularity

Även om normalt blod strömmar från arterioler till venoler med konstant hastighet. Men flödet i varje kapillär är mestadels variabelt. Varje kapillär lateral sphincter drar i sin tur ihop sig och slappnar av, möjligen tolv gånger per minut.

Effekten av nätverket är att blod kan nå venolerna med en linje nu och en annan senare. Cykeln av sammandragning och avslappning av glatt muskulatur som förändrar blodflödet genom det mikrocirkulatoriska nätverket kallas vasomotorisk. 

Vasomotorisk lokalisering kontrollerar förändringar i koncentrationerna av kemikalier och lösta gaser i interstitiell vätska.

När du vilar cirkulerar blod genom cirka 25 procent av kärlen i din kropps kapillärnätverk. Det kardiovaskulära systemet innehåller inte tillräckligt med blod för att upprätthålla blodflödet till alla kapillärer i alla nätverk samtidigt.

5/ Kapillärernas funktion

De förbinder arterioler med venoler. Detta möjliggör utbyte av näringsämnen och slaggprodukter mellan blod och vävnadsceller, tillsammans med interstitiell vätska. Detta utbyte sker genom passiv diffusion och genom uttorkning. Myggceller används för proteiner och vissa lipider. Viktigt är att vita blodkroppar kan röra sig genom korsningarna mellan cellerna för att reparera skador och bekämpa infektioner. Denna väg används också av metastaserande cancerceller.

3 verkningsmekanismer är: diffusion, befuktning och ultrafiltrering.

5.1. Diffusionsmekanism

Diffusion är det viktigaste sättet för metabolism mellan plasma och interstitiell vätska. När blod strömmar genom lumen diffunderar en del vatten och lösta ämnen genom kapillärväggen.

Diffusion orsakas av termiska rörelser av vattenmolekyler och lösta ämnen rör sig i två riktningar. Främst på grund av trycket som trycks ut från kapillärerna till interstitiell vätska och det kolloidala trycket från plasmaproteiner . Kolloidtryck har effekten att hålla vatten och lösta ämnen i kapillärerna.

Diffusionsformer:

• Diffusion över endotelcellmembranet: Vävnadslösliga ämnen diffunderar direkt över cellmembranet. Du behöver inte gå igenom öppningarna. O2, CO2,.. rör sig genom denna mekanism.
• Diffusion genom gapet: det finns många ämnen som behövs av vävnader, lösliga i vatten, men svåra att passera lipidmembranet i endotelceller såsom: Na', CI', glukos, etc. kommer att diffundera genom klyftan. 
• Diffusion över membran och slitsar: vatten sprids snabbt i två riktningar över membran och slitsar. Hastigheten för vattenrörelse över membranet är 80 gånger hastigheten för plasmaflödet längs kapillärerna.

Diffusion över det vaskulära membranet beror, förutom ovanstående två typer av tryck:

• Materiens storlek.
• Vaskulär permeabilitet: varierar beroende på vävnadstyp.
• Koncentrationsstege.
• Den huvudsakliga diffusionshastigheten över åderhinnan.

Mekanism för diffusion genom kärlväggen

5.2. Mekanism för fuktiga celler

Många ämnen med stor molekylvikt (större än 7 nm) som lipoproteinmolekyler, stora polysackaridmolekyler som dextran, proteoglykan... kan inte passera genom slitsarna. De kan vanligtvis passera membranet lite genom en hygroskopisk mekanism.

5.3. Ultrafiltreringsmekanism

Kinetiken för metabolism över kapillärväggen beror på fyra dominerande krafter: kapillärt hydrostatiskt tryck, interstitiellt vätskans hydrostatiska tryck, kapillärt kolloidalt tryck och interstitiellt vätskans kolloidalt tryck.

Kapillärer är små, men viktiga blodkärl/lymfatiska kärl, för cirkulationssystemet. Dessa blodkärl är där kärlsystemets huvudfunktion säkerställs. Det är där utbytet av vatten, 02, C02, näringsämnen och slaggprodukter sker mellan blodet och vävnaderna runt dem. Kapillärernas verkan hjälper cirkulationssystemet att fungera effektivt och exakt när det gäller näring och utsöndring av kroppens ämnen.