Struktura kapilarna i funkcja w ciele

Kapilary są najmniejszymi naczyniami krwionośnymi w ciele, łączącymi najmniejsze tętnice z najmniejszymi żyłami.Te naczynia są często określane jako "mikrokrążenie". Tylko dwie warstwy komórek gruba, celem kapilar jest odgrywanie głównej roli w krążeniu, dostarczanie tlenu do krwi do tkanek i pobieranie dwutlenku węgla, który ma być wyeliminowany. Są także miejscem dostarczania składników odżywczych, które odżywiają wszystkie komórki ciała. Istnieją trzy podstawowe rodzaje naczyń włosowatych, ciągłe, fenestrowane i nieciągłe lub sinusoidalne, które występują w różnych regionach ciała, a wyspecjalizowane naczynia włosowate w mózgu stanowią barierę krew-mózg. Testy, które oceniają naczynia włosowate są ważne w ocenie medycznej i istnieje kilka schorzeń związanych z tymi naczyniami.

Struktura naczyń włosowatych

Kapilary są bardzo cienkie, o średnicy około 5 mikrometrów i składają się tylko z dwóch warstw komórek; wewnętrzna warstwa komórek śródbłonka i zewnętrzna warstwa komórek nabłonkowych. Są tak małe, że czerwone krwinki muszą przez nie przepływać przez pojedynczy plik. Gdyby wszystkie naczynia włoskowate w ludzkim ciele były ułożone w jednym pliku, linia rozciągałaby się na ponad 100 000 mil. Szacuje się, że przeciętne ludzkie ciało ma 40 miliardów naczyń włosowatych. Otoczeniem tej warstwy komórek jest coś, co nazywa się błoną podstawną, warstwą białka otaczającą kapilarę.

Kapilary w układzie krążenia

Kapilar mogą być uważane za centralną część krążenia. Krew opuszcza serce przez aortę i tętnice płucne, przemieszczając się odpowiednio do reszty ciała i płuc. Te duże tętnice stają się mniejszymi tętniczkami i ostatecznie zwężają się, tworząc łóżko kapilarne. Z naczyń włosowatych krew płynie do mniejszych żył, a następnie do żył, płynących z powrotem do serca.

Funkcja kapilar

Kapilary są odpowiedzialne za ułatwienie transportu i wymiany gazów, płynów i składników odżywczych w organizmie. Podczas gdy tętnice i tętniczki działają w celu transportu tych produktów do naczyń włosowatych, to na poziomie naczyń włosowatych, w których odbywa się wymiana. Kapilary działają również w celu odbierania dwutlenku węgla i produktów odpadowych, które są następnie dostarczane do nerek i wątroby (w przypadku odpadów) oraz do płuc (w celu wydychania dwutlenku węgla).

Wymiana gazowa

W płucach tlen dyfunduje z pęcherzyków płucnych do naczyń włosowatych, które mają być połączone z hemoglobiną i może być przenoszony przez całe ciało. Dwutlenek węgla (z odtlenowanej krwi) z kolei wypływa z naczyń włosowatych z powrotem do pęcherzyków, które mają być wydychane do otoczenia.

Wymiana płynów i składników odżywczych

Podobnie płyny i składniki odżywcze rozproszony poprzez selektywnie przepuszczalne naczynia włosowate do tkanek ciała, a produkty odpadowe są zbierane w naczyniach włosowatych, które mają być transportowane przez żyły do ​​nerek i wątroby, gdzie są w ten sposób przetwarzane i usuwane z organizmu.

Rodzaje kapilar

Istnieją 3 podstawowe rodzaje naczyń włosowatych:

• Ciągły: Te kapilary nie mają perforacji i umożliwiają przejście jedynie przez małe cząsteczki. Są obecne w tkance mięśniowej, skórnej, tłuszczowej i nerwowej.
• Fenestrowany: Te naczynia włosowate mają małe pory, przez które przechodzą małe cząsteczki i znajdują się w jelitach, nerkach i gruczołach dokrewnych.
• Sinusoidalny lub nieciągły: Te naczynia włosowate mają duże otwarte pory - wystarczająco duże, aby umożliwić przelanie krwinek. Są one obecne w szpiku kostnym, węzłach chłonnych i śledzionie, i są w istocie "najbardziej nieszczelnymi" naczyniami włosowatymi.
• Bariera krew-mózg: W ośrodkowym układzie nerwowym naczynia włosowate tworzą barierę krew-mózg. Ta bariera ogranicza zdolność toksyn (i, niestety, wielu środków chemioterapeutycznych) do przedostania się do mózgu.

Przepływ krwi przez naczynia włosowate

Ponieważ przepływ krwi przez naczynia włosowate odgrywa tak ważną rolę w utrzymaniu ciała, możesz zastanawiać się, co dzieje się, gdy zmienia się przepływ krwi, na przykład, jeśli ciśnienie krwi spadnie (niedociśnienie). Łóżka kapilarne są regulowane przez coś zwanego autoregulacją, tak że jeśli ciśnienie krwi spadnie, przepływ przez naczynia włosowate będzie nadal dostarczał tlen i substancje odżywcze do tkanek ciała. Po wysiłku, kolejne naczynia kapilarne są rekrutowane w płucach, aby przygotować się na zwiększone zapotrzebowanie na tlen w tkankach organizmu.

Przepływ krwi w naczyniach włosowatych kontrolowany jest przez zwieracze przednie. Zwieracz przedwstępny to włókna mięśniowe, które kontrolują ruch krwi między tętniczkami i naczyniami włosowatymi.

Mikrokrążenie kapilarne

Regulacja ruchu płynu między kapilarami i otaczającymi tkankami śródmiąższowymi jest określana przez równowagę dwóch sił: ciśnienia hydrostatycznego i ciśnienia osmotycznego.

Po stronie tętnicy kapilarnej ciśnienie hydrostatyczne (ciśnienie pochodzące z serca pompującego krew i elastyczność tętnic) jest wysokie. Ponieważ naczynia włosowate są "nieszczelne", ciśnienie to zmusza płyn i składniki odżywcze do ścianek naczynia włosowatego i do przestrzeni śródmiąższowej i tkanek.

Po stronie żyły kapilary ciśnienie hydrostatyczne znacznie spadło. W tym momencie ciśnienie osmotyczne płynu w kapilarze (ze względu na obecność soli i białek we krwi) powoduje powrót płynów do kapilary. Ciśnienie osmotyczne jest również określane jako ciśnienie onkotyczne i jest tym, co wyciąga płyny i produkty przemiany z tkanek i do kapilary, które mają być zwrócone do krwioobiegu (a następnie dostarczane do nerek w inne miejsca).

Liczba kapilar

Liczba kapilar w tkance może się znacznie różnić.Z pewnością płuca są wypełnione naczynkami włosowymi otaczającymi pęcherzyki płucne w celu pobrania tlenu i zrzucenia dwutlenku węgla. Poza płucami naczynia włosowate są bardziej obfite w tkankach, które są bardziej aktywne metabolicznie.

Kapilary "Wizualnie"

Kapilary są ważne pod względem medycznym na wiele sposobów i istnieją sposoby, dzięki którym można pośrednio obserwować te małe naczynia krwionośne.

Blednięcie skóry

Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego twoja skóra staje się biała, gdy naciskasz na nią, odpowiedzią są naczynia włosowate. Nacisk na skórę powoduje wypompowanie krwi z naczyń włosowatych, co powoduje blanszowanie lub bladość po usunięciu ciśnienia.

Petechiae

Jeśli pojawi się wysypka, lekarz może nacisnąć na skórę, aby zobaczyć, czy plamy stają się białe. Gdy naczynia włosowate zostaną złamane, krew wycieka do skóry, a czerwone plamki pozostaną nawet pod naciskiem. Są to nazywane wybroczyny i wiążą się z różnymi warunkami niż wysypki, które rozlewają się pod naciskiem.

Napełnianie kapilarne

Lekarze często sprawdzają "wkład kapilarny". Jest to testowane przez obserwację, jak szybko skóra staje się różowa po uwolnieniu ciśnienia i może dać pojęcie o zdrowiu tkanek. Przykładem takiego zastosowania mogą być osoby z oparzeniami. Oparzenie drugiego stopnia może ujawnić, że napar kapilarny jest nieco opóźniony, ale w oparzeniu trzeciego stopnia w ogóle nie byłoby kapilarnego wkładu.

Ratownicy często sprawdzają wkład kapilary, naciskając paznokieć lub paznokieć, a następnie wyładowują ciśnienie i czekają, aby zobaczyć, ile czasu zajmuje ponowne pojawienie się różowego paznokcia. Jeśli kolor powraca w ciągu dwóch sekund (ilość czasu potrzebnego na napełnienie kapilary), krążenie do ramienia lub nogi jest prawdopodobnie w porządku. Jeśli napełnienie naczyń włosowatych zajmuje więcej niż dwie sekundy, krążenie kończyny jest prawdopodobnie zagrożone i uważa się za awaryjne. Istnieją inne ustawienia, w których napar kapilary jest również opóźniony, na przykład w przypadku odwodnienia.

Trzeci odstęp i przepuszczalność kapilar

Możesz usłyszeć, jak lekarze mówią o zjawisku znanym jako "trzeci odstęp". Przepuszczalność kapilarna odnosi się do zdolności płynów do wydostawania się z naczyń włosowatych do otaczających tkanek. Przepuszczalność włośniczek może być zwiększona przez cytokiny (leukotrieny, histaminy i prostaglandyny) uwalniane przez komórki układu immunologicznego. Zwiększony płyn (lokalnie trzeci odstęp) może powodować ule. Gdy ktoś jest bardzo chory, ten trzeci odstęp ze względu na nieszczelne naczynia włosowate może być szeroko rozprzestrzeniony, nadając ich ciału spuchnięty wygląd.

Próbki krwi kapilarnej

W większości przypadków, kiedy zostanie pobrana krew, technik pobierze krew z żyły w ramieniu. Krew włośniczkowa może być również wykorzystywana do wykonywania niektórych badań krwi, na przykład tych, którzy monitorują poziom cukru we krwi. Do wycinania palca (cięcia naczyń włosowatych) stosuje się lancet i można go wykorzystać do badania poziomu cukru we krwi i pH krwi.

Warunki angażujące naczynia włosowate

Istnieje kilka często spotykanych i rzadkich stanów, w których występują naczynia włosowate. Kilka z nich to:

Port Wine Stain (Birth Mark)

Około 1 na 300 dzieci rodzi się z "cechami urodzenia" składającymi się z obszaru czerwonej lub purpurowej skóry związanej z rozszerzonymi naczyniami krwionośnymi. Większość plam z wina portowego jest problemem kosmetycznym, a nie medycznym, ale mogą łatwo krwawić w przypadku podrażnienia.

Malformacja kapilarna (zespół malformacyjny tętniczo-żylny)

Wady kapilarne mogą występować jako część wrodzonego zespołu występującego u około 1 na 100 000 osób pochodzenia europejskiego. W tym zespole jest więcej przepływu krwi niż normalnie przez naczynia włosowate w pobliżu skóry, co powoduje różowe i czerwone kropki na skórze. Mogą występować samodzielnie lub ludzie mogą mieć inne powikłania tego zespołu, takie jak malformacje tętniczo-żylne (nieprawidłowe połączenia między tętnicami i żyłami), które w mózgu mogą powodować bóle głowy i drgawki.

Ogólnoustrojowy zespół przecieku kapilarnego

Rzadkie schorzenie znane jako zespół przecieku naczyń włosowatych obejmuje nieszczelne naczynia włosowate, które powodują stałe przekrwienie błony śluzowej nosa i epizody omdlenia spowodowane gwałtownym spadkiem ciśnienia krwi.

Zwyrodnienie plamki żółtej

Zwyrodnienie plamki żółtej, będące obecnie główną przyczyną ślepoty w Stanach Zjednoczonych, występuje wtórnie do uszkodzenia naczyń włosowatych siatkówki.