Kapilary krwi są odpowiedzialne za wymianę metaboliczną między krwią a płynem śródmiąższowym (płynem, który otacza komórki). Te małe naczynia mają wyjątkowo cienkie ściany, które umożliwiają ciągłe przejście w obu kierunkach gazów, składników odżywczych i metabolitów. Aby te wymiany miały miejsce, ważne jest, aby strumień krwi przemieścił je z małą prędkością, a jego ciśnienie, które nie jest nadmierne, pozostaje w dość wąskim zakresie.
Podstawowymi cechami kapilar są zatem zmniejszona średnica (od 5-10 µm, wystarczająca do przejścia czerwonych krwinek pojedynczo w jednym pliku, do 30 µm), cienkość ścian, niskie ciśnienie hydrostatyczne (35-40 mm Hg na końcu tętniczym - 15-20 na końcu żylnym) i zmniejszona prędkość przepływu krwi przez nie (1 mm / sekundę).
Ściany naczyń włosowatych, w przeciwieństwie do ścian żylnych i tętniczych, nie składają się z trzech koncentrycznych tuńczyków, ale z pojedynczej warstwy spłaszczonych komórek śródbłonka spoczywających na błonie podstawnej; ściana kapilarna jest zatem pozbawiona włókien mięśniowych, elastycznych i włóknistych. Ta osobliwość morfologiczna ma na celu ułatwienie wymiany substancji z płynem śródmiąższowym. Z drugiej strony, wiele naczyń włosowatych jest związanych z komórkami, zwanymi pericytami, które regulują przepuszczalność śródbłonka, przeciwstawiając się tym pasażom; im większa liczba perycytów i mniejsza przepuszczalność naczyń włosowatych. Nic więc dziwnego, że pericyty są szczególnie obfite w ośrodkowym układzie nerwowym, gdzie przyczyniają się do powstawania bariery krew-mózg.
W ludzkim układzie krążenia można zidentyfikować trzy typy naczyń włosowatych:
Ciągłe kapilary : są tak nazywane, ponieważ ich komórki tworzą ścianę bez ważnych przestrzeni i przerw. Chociaż komórki śródbłonka są połączone szczelnymi połączeniami, wciąż istnieją małe przestrzenie, które nadają kapilarom pewną przepuszczalność dla wody i substancji rozpuszczonych, ale słabą dla białek. Ciągłe naczynia włosowate znajdują się głównie w centralnym i obwodowym układzie nerwowym, w tkance mięśniowej, w płucach i w skórze; są najczęstsze. |
Fenestrowane lub nieciągłe naczynia włosowate : mają pory w ścianach o wielkości 80-100 nm, które w rzeczywistości nie są całkowicie utracone, ale są otoczone cienką membraną (płytka plazmowa prawdopodobnie używana do kontrolowania wymiany między kapilarą i szczeliną). Są obfite w gruczołach wydzielania wewnętrznego, w trzustce, w kłębuszkach nerkowych (gdzie pory nie mają przepony) iw jelicie, gdzie okna zwiększają zdolność wymiany komórek śródbłonka. |
Sinusoidalne kapilary : są najbardziej przepuszczalne z trzech, ponieważ ich bardzo duża ściana śródbłonkowa ma niewiele połączeń i dużych przestrzeni międzykomórkowych. Śródbłonek i błona podstawna są nieciągłe, co ułatwia wymianę między krwią a tkanką. Występują w wątrobie, śledzionie, szpiku kostnym, narządach limfatycznych iw niektórych gruczołach dokrewnych, gdzie wymagana jest wysoka przepuszczalność dla białek i dużych cząsteczek. |
W ludzkim ciele znajduje się około 2 miliardów naczyń włosowatych, które łącznie obejmują długość około 80 000 km i powierzchnię wymiany około 6300 m2 (odpowiednik dwóch boisk piłkarskich).
Kapilary są podzielone na część tętniczą, która przenosi bogatą w składniki odżywcze krew i tlen, oraz część żylną, która zbiera ścieki z poprzedniego (naładowane dwutlenkiem węgla i substancjami odpadowymi w międzyczasie).
Na poziomie tkanek naczynia włosowate mają tendencję do tworzenia splecionych sieci zwanych „kapilarami”, podczas gdy przepływający przez nie przepływ nazywany jest mikrokrążeniem. Na tym poziomie tętnica końcowa kontynuowana jest z metarteriolem, rodzajem kanału do bezpośredniego przejścia do żyły kapilarnej. Z kolei z każdej gałęzi metarterioli tzw. Prawdziwe kapilary, które przeplatają się, tworząc wspomniane wcześniej kapilary (dla każdego złoża, w stosunku do rozpylonego organu, istnieje około dziesięciu do stu rzeczywistych kapilar).
W miejscu pochodzenia prawdziwych naczyń włosowatych znajduje się pierścień włókien mięśni gładkich, „zwieracz przedkapilarny”, który go otacza. Ten zwieracz działa jak zastawka, regulując przepływ krwi w złożu mikrokrążenia; w konsekwencji, gdy skurcz wstępnych zwieraczy jest skurczony, przepływ jest realizowany wyłącznie przez główny kanał naczynia krwionośnego; odwrotnie, gdy zwieracze są rozluźnione, krew wpływa do naczyń włosowatych i tkanka jest obficie perfundowana. Oczywiście są to warunki brzegowe, ponieważ w większości przypadków będzie otwarta kwota kapilarna i część zamknięta. Dlatego prawdziwa kapilara może być zamknięta lub otwarta, podczas gdy metarteriole, będące naczyniem preferencyjnym, jest zawsze otwarte (ponieważ nie ma wystarczającej muskulatury, aby działać jako zwieracz). Jako taki, metarteriole może ominąć naczynia włosowate i kierować krew bezpośrednio do krążenia żylnego; kanał ten pozwala również na przejście białych krwinek z tętnicy do żyły żylnej (w przeciwnym razie zapobiegałby temu zmniejszony kaliber kapilarny).
Ilość krwi, która dostaje się do łoża kapilarnego, podlega samoistnej kontroli, związanej z rozciąganiem naczynia i miejscowym bodźcom (sygnały biochemiczne, takie jak ciśnienie cząstkowe tlenu, dwutlenku węgla i obecność sygnałów rozszerzających naczynia i zwężające naczynia) ). W zależności od warunków łóżko jest omijane lub całkowicie perfundowane.
Złoże kapilarne często przybiera różne kształty i charakterystyki od jednego narządu do drugiego, z różnicami w liczbie kanałów, grubości oczek i przepuszczalności ściany; szczególnie rozwinięte są sieci kapilarne ośrodków nerwowych, gruczołów i pęcherzyków płucnych. Gęstość kapilarna danej tkanki jest w rzeczywistości wprost proporcjonalna do aktywności metabolicznej jej komórek, co prowadzi do większego zapotrzebowania na krew.
