Капіляри

Кровоносні капіляри відповідають за обмін речовин між кров’ю та інтерстиціальною рідиною (рідиною, яка оточує клітини). Ці невеликі судини мають надзвичайно тонкі стінки, які дозволяють безперервно проходити в обох напрямках газів, поживних речовин та метаболітів. Для того, щоб ці обміни відбувалися, важливо, щоб потік крові рухався ними з низькою швидкістю і щоб його тиск, а не надмірний, утримувався в досить вузьких межах.
Тому основними характеристиками капілярів є зменшений діаметр (від 5-10 мкм, достатній для проходження еритроцитів по одному в одному файлі, до 30 мкм), тонкість стінок, низький гідростатичний тиск (35-40 мм рт.ст. на артеріальній кінцівки-15-20 на венозній) і зменшена швидкість кровотоку, що проходить через них (1 мм / с).

Стінки капілярів, на відміну від венозної та артеріальної, складаються не трьома концентричними оболонками, а єдиним шаром сплощених ендотеліальних клітин, що спирається на базальну мембрану; стінка капіляра позбавлена м’язових, еластичних і волокнистих волокон. Ця морфологічна особливість має на меті полегшити обмін речовин з проміжною рідиною. З іншого боку, багато капілярів пов'язані з клітинами, які називаються перицитами, які регулюють проникність ендотелію, протидіючи цим пасажам; чим більша кількість перицитів і менша проникність капілярів. Тому не випадково перицити особливо поширені в центральній нервовій системі, де вони сприяють утворенню гематоенцефалічного бар’єру.

У кровоносній системі людини можна виділити три типи капілярів:

Суцільні капіляри: вони так називаються, тому що їх клітини утворюють стінку, позбавлену важливих просторів і перерв. Навіть якщо ендотеліальні клітини з’єднані щільними з’єднаннями, все ще є невеликі простори, які надають капіляру певну проникність для води та розчинених речовин, але мало для білків. Суцільні капіляри виявляються переважно в центральній та периферичній нервовій системі, м’язовій тканині, легенях та шкірі; є найпоширенішими.

Порушені або переривчасті капіляри: у них в стінках є пори довжиною 80-100 нм, які насправді не повністю відкриті, але затиснуті тонкою діафрагмою (плазмовий лист, ймовірно, використовується для контролю обміну між капілярами та інтерстицію) в залозах внутрішньої секреції. , у підшлунковій залозі, у нирковому клубочку (де пори не мають діафрагми) та в кишечнику, де вікна збільшують обмінну здатність ендотеліальних клітин.

Синусоїдальні капіляри: вони є найбільш проникними з трьох, оскільки їх дуже велика ендотеліальна стінка має мало з’єднань і великі міжклітинні простори. Ендотелій та базальна мембрана є розривними, що полегшує обмін між кров’ю та тканинами, вони знаходяться в печінці, селезінці, кістковому мозку, лімфоїдних органах та деяких залозах внутрішньої секреції, де висока проникність для білків та великих молекул.

В людському тілі є приблизно 2 мільярди капілярів, які разом займають довжину близько 80 000 км і поверхню обміну близько 6300 м2 (еквівалент двох футбольних полів).

Капіляри поділяються на артеріальну частину, яка несе кров, багату поживними речовинами та киснем, і венозну частину, яка збирає відпрацьовану кров з попередньої (тим часом завантажену вуглекислим газом та відхідними речовинами).

На тканинному рівні капіляри, як правило, утворюють переплетені мережі, які називаються "капілярними руслами", тоді як потік, що перетинає їх, називається мікроциркуляцією. На цьому рівні кінцева артеріола продовжує метартеріолу, свого роду прямий прохідний канал до посткапілярної венули. У свою чергу, так звані справжні капіляри відгалужуються від кожної метартеріоли, які переплітаються між собою, утворюючи вищезгадане капілярне русло (на кожне ліжко щодо перфузованого органу припадає від десяти до ста справжніх капілярів).
У місці виникнення справжніх капілярів є кільце з гладком’язових волокон - «прекапілярний сфінктер», що оточує його. Цей сфінктер діє як клапан, регулюючи приплив крові в мікроциркуляторному руслі; отже, коли скорочуються прекапілярні сфінктери, потік відбувається виключно через метатертеріальний канал основної судини; навпаки, при розслабленні сфінктерів кров надходить у капіляри і тканина рясно перфузується. Очевидно, що це граничні умови, оскільки в більшості випадків частина капілярів буде відкритою і закритою. Отже, справжній капіляр може бути закритим або відкритим, тоді як метартеріола, будучи переважною судиною, завжди відкрита (оскільки їй бракує достатньої мускулатури, щоб діяти як сфінктер). Таким чином, метартеріола може обходити капіляри і направляти кров безпосередньо у венозний кровотік; цей канал також дозволяє проходу лейкоцитів від артеріальної до венозної циркуляції (інакше запобігається зменшеним капілярним калібром).

Кількість крові, яка надходить у капілярне русло, підлягає внутрішньому контролю, пов’язаному з розтягуванням судини та місцевими подразниками (біохімічні сигнали, такі як парціальний тиск кисню, вуглекислий газ та наявність судинорозширювально-судинозвужувальних сигналів) . Залежно від стану, ліжко або обходять, або повністю перфузують.

Капілярне русло часто приймає різні форми та характеристики від одного органу до іншого, з відмінностями у кількості каналів, у щільності сіток та у проникності стінки; капілярні мережі нервових центрів, залоз та легеневих альвеол є Щільність капілярів даної тканини фактично прямо пропорційна метаболічній активності її клітин, що призводить до більшої потреби в крові.