Kapiláry

Krvné kapiláry sú zodpovedné za metabolické výmeny medzi krvou a intersticiálnou tekutinou (tekutina, ktorá obklopuje bunky). Tieto malé nádoby majú extrémne tenké steny, ktoré umožňujú plynulý prechod plynov, živín a metabolitov v oboch smeroch. Aby tieto výmeny prebiehali, je dôležité, aby nimi krvný obeh cestoval nízkou rýchlosťou a aby jeho tlak, nie nadmerný, bol udržiavaný v pomerne úzkych rozsahoch.
Základnými charakteristikami kapilár sú preto zmenšený priemer (od 5 do 10 µm, dostatočný na prechod červených krviniek naraz v jednom súbore, až do 30 µm), tenkosť stien, nízky hydrostatický tlak (35-40 mm Hg na arteriálnej končatine-15-20 na žilovej končatine) a znížená rýchlosť prietoku krvi, ktorá nimi prechádza (1 mm / s).

Kapilárne steny, na rozdiel od žilových a arteriálnych, nie sú tvorené tromi koncentrickými tunikami, ale jednou vrstvou sploštených endotelových buniek, ktoré spočívajú na bazálnej membráne; kapilárna stena je preto zbavená svalov, elastických a vláknitých vlákien. Cieľom tejto morfologickej zvláštnosti je uľahčiť výmenu látok s intersticiálnou tekutinou. Na druhej strane je mnoho kapilár spojených s bunkami, nazývanými pericyty, ktoré regulujú priepustnosť endotelu, ktoré sú proti týmto pasážam; čím väčší je počet pericytov a tým nižšia je kapilárna permeabilita. Nie je preto náhodou, že pericyty sú obzvlášť bohaté na centrálny nervový systém, kde prispievajú k tvorbe hematoencefalickej bariéry.

V ľudskom obehovom systéme sú identifikovateľné tri typy kapilár:

Spojité kapiláry: nazývajú sa tak preto, že ich bunky tvoria stenu bez dôležitých priestorov a prerušení. Aj keď sú endotelové bunky spojené tesnými spojmi, stále existujú malé priestory, ktoré kapiláre dodávajú určitú priepustnosť pre vodu a rozpustené látky, ale pre proteíny málo. Spojité kapiláry sa nachádzajú hlavne v centrálnom a periférnom nervovom systéme, svalovom tkanive, pľúcach a koži; sú najbežnejšie.

Fenestrované alebo diskontinuálne kapiláry: vo svojej stene majú póry 80-100 nm, ktoré v skutočnosti nie sú úplne otvorené, ale sú podopreté tenkou membránou (plazmatická vrstva sa pravdepodobne používa na kontrolu výmeny medzi kapilárami a interstitiom). V endokrinných žľazách , v pankrease, v obličkovom glomerule (kde póry nemajú membránu) a v čreve, kde okná zvyšujú výmennú kapacitu endotelových buniek.

Sínusové kapiláry: sú z týchto troch najpriepustnejšie, pretože ich veľmi veľká endotelová stena má málo križovatiek a veľké medzibunkové priestory. Endotel a bazálna membrána sú prerušované, čo uľahčuje výmenu krvi a tkaniva. Nachádzajú sa v pečeni, slezine, kostnej dreni, lymfoidných orgánoch a niektorých endokrinných žľazách, kde je vysoká priepustnosť pre proteíny a veľké molekuly.

V ľudskom tele sú približne 2 miliardy kapilár, ktoré dohromady pokrývajú dĺžku asi 80 000 km a výmennú plochu asi 6300 m2 (ekvivalent dvoch futbalových ihrísk).

Kapiláry sú rozdelené na arteriálnu časť, ktorá nesie krv bohatú na živiny a kyslík, a venóznu časť, ktorá zhromažďuje odpadovú krv z predchádzajúcej (medzitým naplnenej oxidom uhličitým a odpadovými látkami).

Na úrovni tkaniva majú kapiláry tendenciu vytvárať prepletené siete nazývané „kapilárne lôžka“, zatiaľ čo tok, ktorý nimi prechádza, sa nazýva mikrocirkulácia. Na tejto úrovni pokračuje koncová arteriola metarteriolou, akýmsi kanálom priameho prechodu do post kapilárneho miesta. Z každého metarteriolu sa zase vetvia takzvané pravé kapiláry, ktoré sa navzájom prepletajú a vytvárajú vyššie uvedené kapilárne lôžko. (pre každé lôžko vo vzťahu k prekrvenému orgánu existuje desať až sto skutočných kapilár).
V mieste vzniku pravých kapilár je prstenec vlákien hladkého svalstva, „prekapilárny zvierač“, ktorý ho obklopuje. Tento zvierač funguje ako ventil, ktorý reguluje prietok krvi v mikrocirkulačnom lôžku; v dôsledku toho, keď sú predkapilárne zvierače stiahnuté, tok prebieha výlučne cez metarteriové potrubie hlavnej cievy; a naopak, keď sú zvierače uvoľnené, krv prúdi do kapilár a tkanivo je hojne prekrvené. Očividne sú to okrajové podmienky, pretože vo väčšine prípadov bude časť kapilár otvorených a uzavretých. Skutočná kapilára preto môže byť uzavretá alebo otvorená, zatiaľ čo metteriola, ktorá je preferenčnou cievou, je vždy otvorená (pretože jej chýba dostatočné svalstvo na to, aby pôsobilo ako zvierač). Metarteriola ako taká môže obísť kapiláry a nasmerovať krv priamo do venózneho obehu; tento kanál tiež umožňuje prechod bielych krviniek z arteriálneho do venózneho obehu (inak tomu bráni redukovaný kapilárny kaliber).

Množstvo krvi, ktoré vstupuje do kapilárneho lôžka, podlieha vnútornej kontrole spojenej s rozťahovaním cievy a miestnym podnetom (biochemické signály, ako je parciálny tlak kyslíka, oxidu uhličitého a prítomnosť vazodilatačne-vazokonstrikčných signálov) . V závislosti od stavu je posteľ buď obídená, alebo úplne prekrvená.

Kapilárne lôžko často nadobúda rôzne tvary a vlastnosti od jedného orgánu k druhému s rozdielom v počte kanálov, hustote ôk a priepustnosti steny; kapilárne siete nervových centier, žliaz a pľúcnych alveol sú Kapilárna hustota daného tkaniva je v skutočnosti priamo úmerná metabolickej aktivite jeho buniek, čo vedie k vyššiemu dopytu po krvi.