Kapilary to najmniejsze naczynia krwionośne w ciele, łączące najmniejsze tętnice z najmniejszymi żyłami. Te naczynia są często określane jako „mikrokrążenie”.
Tylko dwie warstwy komórek są grube, a naczynia włosowate mają odgrywać centralną rolę w krążeniu, dostarczając tlen we krwi do tkanek i wychwytując dwutlenek węgla, który ma być wydalony. Są również miejscem, w którym dostarczane są składniki odżywcze, które odżywiają wszystkie komórki organizmu.
Istnieją trzy podstawowe typy naczyń włosowatych - ciągłe, fenestrowane i nieciągłe lub sinusoidalne, które znajdują się w różnych obszarach ciała, a wyspecjalizowane naczynia włosowate w mózgu tworzą barierę krew-mózg.
Testy oceniające naczynia włosowate są ważne w ocenie medycznej ludzi, a istnieje kilka schorzeń związanych z tymi naczyniami.
Ugreen / Getty Images
Struktura
Kapilary są bardzo cienkie, mają około 5 mikrometrów średnicy i składają się tylko z dwóch warstw komórek - wewnętrznej warstwy komórek śródbłonka i zewnętrznej warstwy komórek nabłonka. Są tak małe, że czerwone krwinki muszą przepływać przez nie pojedynczo.
Szacuje się, że w przeciętnym ludzkim ciele znajduje się 40 miliardów naczyń włosowatych. Wokół tej warstwy komórek znajduje się coś, co nazywa się błoną podstawną, warstwą białka otaczającą naczynia włosowate.
Gdyby wszystkie naczynia włosowate w ludzkim ciele były ułożone w jednym szeregu, linia rozciągnęłaby się na ponad 100 000 mil.
Kapilary w układzie krążenia
Można uważać naczynia włosowate za centralną część krążenia. Krew opuszcza serce przez aortę i tętnice płucne, kierując się odpowiednio do reszty ciała i do płuc.
Te duże tętnice stają się mniejszymi tętniczkami i ostatecznie zwężają się, tworząc łożysko kapilarne. Z naczyń włosowatych krew przepływa do mniejszych żyłek, a następnie do żył, wracając do serca.
Liczba naczyń włosowatych różni się w zależności od typu tkanki
Liczba naczyń włosowatych w tkance może się znacznie różnić. Z pewnością płuca są wypełnione naczyniami włosowatymi otaczającymi pęcherzyki, które pobierają tlen i odprowadzają dwutlenek węgla. Poza płucami naczynia włosowate są bardziej obfite w tkankach, które są bardziej aktywne metabolicznie.
Rodzaje naczyń włosowatych
W krążeniu występują trzy podstawowe typy naczyń włosowatych:
- Ciągłe: te kapilary nie mają perforacji i przepuszczają tylko małe cząsteczki. Występują w mięśniach, skórze, tłuszczu i tkance nerwowej.
- Fenestrated: Te naczynia włosowate mają małe pory, które pozwalają małym cząsteczkom przechodzić i znajdują się w jelitach, nerkach i gruczołach dokrewnych.
- Sinusoidalne lub nieciągłe: te naczynia włosowate mają duże otwarte pory - wystarczająco duże, aby umożliwić przejście krwinki. Występują 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 tak zwaną barierę krew-mózg. Ta bariera ogranicza zdolność toksyn (i niestety wielu środków chemioterapeutycznych i innych leków) do przedostawania się do mózgu.
Poszukiwanie leków, które mogą przenikać przez barierę krew-mózg, a tym samym leczyć takie stany, jak przerzuty do mózgu z szeregu nowotworów, to aktywny obszar badań.
Funkcjonować
Kapilary są odpowiedzialne za ułatwianie transportu i wymiany gazów, płynów i składników odżywczych w organizmie. Podczas gdy tętnice i tętniczki służą do transportu tych produktów do naczyń włosowatych, to na poziomie naczyń włosowatych następuje wymiana.
Kapilary działają również w celu odbierania dwutlenku węgla i produktów przemiany materii, które są następnie dostarczane do nerek i wątroby (w przypadku odpadów) i płuc (w celu wydychania dwutlenku węgla).
Giełda gazowa
W płucach tlen dyfunduje z pęcherzyków płucnych do naczyń włosowatych, gdzie jest przyłączony do hemoglobiny i rozprowadzany po całym ciele. Dwutlenek węgla (z odtlenionej krwi) z kolei przepływa z naczyń włosowatych z powrotem do pęcherzyków płucnych i jest wydychany do środowiska.
Wymiana płynów i składników odżywczych
Podobnie płyny i składniki odżywcze dyfundują przez wybiórczo przepuszczalne naczynia włosowate do tkanek ciała, a produkty przemiany materii są zbierane w naczyniach włosowatych i transportowane przez żyły do nerek i wątroby, gdzie są w ten sposób przetwarzane i usuwane z organizmu.
Przepływ krwi przez naczynia włosowate
Ponieważ przepływ krwi przez naczynia włosowate odgrywa tak ważną rolę w utrzymaniu organizmu, możesz się zastanawiać, co się dzieje, gdy zmienia się przepływ krwi, na przykład, gdy spadnie ciśnienie krwi (niedociśnienie).
Łóżka kapilarne są regulowane przez coś, co nazywa się autoregulacją, więc jeśli ciśnienie krwi spadnie, przepływ przez naczynia włosowate będzie nadal dostarczał tlen i składniki odżywcze do tkanek ciała. Podczas ćwiczeń w płucach rekrutowanych jest więcej naczyń włosowatych, aby przygotować się na zwiększone zapotrzebowanie na tlen w tkankach organizmu.
Przepływ krwi w naczyniach włosowatych jest kontrolowany przez zwieracze przedwłośniczkowe. Zwieracz przedwłośniczkowy to włókna mięśniowe, które kontrolują przepływ krwi między tętniczkami a naczyniami włosowatymi.
Mikrokrążenie kapilarne
Regulację ruchu płynu między naczyniami włosowatymi a otaczającymi tkankami śródmiąższowymi determinuje równowaga dwóch sił: ciśnienia hydrostatycznego i ciśnienia osmotycznego.
Po tętniczej stronie naczynia włosowatego ciśnienie hydrostatyczne (ciśnienie pochodzące z serca pompującego krew i elastyczność tętnic) jest wysokie. Ponieważ naczynia włosowate są „nieszczelne”, ciśnienie to wypycha płyny i składniki odżywcze do ścian naczyń włosowatych i do przestrzeni śródmiąższowej i tkanek.
Po stronie żył kapilary ciśnienie hydrostatyczne znacznie spadło. W tym momencie to ciśnienie osmotyczne płynu w naczyniu włosowatym (spowodowane obecnością soli i białek we krwi) wciąga płyny z powrotem do naczyń włosowatych.
Ciśnienie osmotyczne jest również określane jako ciśnienie onkotyczne i jest tym, co powoduje wyciąganie płynów i produktów przemiany materii z tkanek do naczyń włosowatych, gdzie są one zawracane do krwiobiegu (a następnie dostarczane między innymi do nerek).
Znaczenie medyczne
Naczynia włosowate są ważne z medycznego punktu widzenia na wiele sposobów i istnieją sposoby, dzięki którym można pośrednio obserwować te maleńkie naczynia krwionośne.
Blanszowanie skóry
Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego Twoja skóra staje się biała pod wpływem nacisku, odpowiedzią są naczynia włosowate. Ucisk na skórę wypycha krew z naczyń włosowatych, powodując blednięcie lub bladość po usunięciu ucisku.
Wybroczyny
Jeśli wystąpi wysypka, lekarz może naciskać na skórę, aby sprawdzić, czy plamy zmieniają kolor na biały. Kiedy naczynia włosowate są pęknięte, krew przecieka do skóry, a czerwone plamy pozostają równomierne pod wpływem nacisku. Nazywa się to wybroczynami i wiąże się z innymi stanami niż wysypki, które bledną pod wpływem nacisku.
Wkład kapilarny
Lekarze często sprawdzają, czy nie ma „napełniania naczyń włosowatych”. Testuje się to obserwując, jak szybko skóra ponownie staje się różowa po zwolnieniu nacisku i może dać wyobrażenie o zdrowiu tkanek.
Przykładem tego zastosowania może być u osób z oparzeniami. Oparzenie drugiego stopnia może ujawnić, że uzupełnienie naczyń włosowatych jest nieco opóźnione, ale w przypadku oparzenia trzeciego stopnia w ogóle nie byłoby uzupełnienia kapilarnego.
Ratownicy często sprawdzają poziom napełnienia naczyń włosowatych, naciskając paznokieć lub paznokieć u nogi, a następnie zwalniając nacisk i czekając, aż łożysko paznokcia znów stanie się różowe. Jeśli kolor powróci w ciągu dwóch sekund (czas potrzebny na uzupełnienie naczyń włosowatych), prawdopodobnie krążenie w ramieniu lub nodze jest prawidłowe.
Jeśli ponowne napełnienie naczynia włosowatego trwa dłużej niż dwie sekundy, krążenie kończyny jest prawdopodobnie upośledzone i uważane za nagłe. Są też inne ustawienia, w których uzupełnienie kapilary również jest opóźnione, na przykład odwodnienie.
Trzeci odstęp i przepuszczalność naczyń włosowatych
Możesz usłyszeć, jak lekarze mówią o zjawisku znanym jako „trzeci odstęp”. Przepuszczalność naczyń włosowatych odnosi się do zdolności płynów do przedostawania się z naczyń włosowatych do otaczających tkanek.
Przepuszczalność naczyń włosowatych może być zwiększona przez cytokiny (leukotrieny, histaminy i prostaglandyny) uwalniane przez komórki układu odpornościowego. Zwiększony poziom płynu (trzeci odstęp) lokalnie może skutkować pokrzywkami. Kiedy ktoś jest bardzo chory, ta trzecia przerwa z powodu nieszczelnych naczyń włosowatych może być szeroko rozpowszechniona, nadając ciału opuchnięty wygląd.
Próbki krwi włośniczkowej
W większości przypadków podczas pobierania krwi technik pobierze krew z żyły w ramieniu. Krew włośniczkową można również wykorzystać do wykonania niektórych badań krwi, na przykład u osób monitorujących poziom cukru we krwi. Lancet służy do przecinania palca (przecięcia naczynek) i może być używany do badania poziomu cukru we krwi i pH krwi.
Warunki powiązane
Istnieje kilka powszechnych i rzadkich schorzeń, które obejmują naczynia włosowate.
Plama z wina porto (znamię)
Niewielki odsetek dzieci rodzi się z „znamionami” składającymi się z obszaru czerwonej lub fioletowej skóry związanej z rozszerzonymi naczynkami. Większość plam z wina porto jest raczej problemem kosmetycznym niż medycznym, ale mogą łatwo krwawić, gdy są podrażnione.
Zniekształcenie naczyń włosowatych
Wady rozwojowe naczyń włosowatych (zespół malformacji tętniczo-żylnej) mogą występować jako część zespołu dziedzicznego występującego u około 1 na 100 000 osób pochodzenia europejskiego. W tym zespole przepływ krwi przez naczynia włosowate w pobliżu skóry jest większy niż normalnie, co powoduje różowe i czerwone kropki na skórze.
Może wystąpić 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.
Syndrom systemowego wycieku naczyń włosowatych
Rzadkie zaburzenie znane jako zespół przesiąkania naczyń włosowatych obejmuje nieszczelne naczynia włosowate, które powodują ciągłe przekrwienie błony śluzowej nosa i epizody omdlenia z powodu gwałtownych spadków ciśnienia krwi.
Zwyrodnienie plamki żółtej
Zwyrodnienie plamki żółtej, obecnie główna przyczyna ślepoty w Stanach Zjednoczonych, występuje wtórnie do uszkodzenia naczyń włosowatych siatkówki.
Słowo od Verywell
Kapilary, choć najmniejsze z naczyń krwionośnych, odgrywają największą rolę, ponieważ są miejscem wymiany tlenu i dwutlenku węgla we wszystkich tkankach, gdzie dostarczane są składniki odżywcze i usuwane są odpady z komórek.
Kapilary są również bardzo ważne w diagnostyce medycznej i czasami dostarczają krytycznych informacji o stanie zdrowia danej osoby. Chociaż kiedyś uważano, że jest odpowiedzialny głównie za schorzenia kosmetyczne, zmieniło się to, gdy odkryto ich rolę w zwyrodnieniu plamki żółtej.
Jak działa układ krążenia
