Mikroverenkierto

näiden verisuonten lisäksi mikroverenkiertoon kuuluvat myös imusuonikuonat ja keräyskanavat. Mikroverenkierron tärkeimmät toiminnot ovat hapen ja ravinteiden toimitus sekä hiilidioksidin (CO2) poisto. Se palvelee myös säädellä verenkiertoa ja kudoksen perfuusio, mikä vaikuttaa verenpaineeseen ja vasteet tulehdus, joka voi sisältää turvotusta (turvotus).

säätely

kudosperfuusion säätely tapahtuu mikroverenkierrossa. Siellä arteriolit säätelevät veren virtausta hiussuoniin. Arteriolit supistuvat ja rentoutuvat, vaihtaen niiden halkaisijaa ja verisuonten sävyä, koska verisuonten sileä lihas reagoi erilaisiin ärsykkeisiin. Verenpaineen kohoamisesta johtuva alusten venyminen on perustavanlaatuinen ärsyke arteriolisten seinämien lihasten supistumiselle. Tämän seurauksena mikroverenkierron verenkierto pysyy vakiona systeemisen verenpaineen muutoksista huolimatta. Tämä mekanismi on läsnä kaikissa ihmiskehon kudoksissa ja elimissä. Lisäksi hermosto osallistuu mikroverenkierron säätelyyn. Sympaattinen hermosto aktivoi pienemmät arteriolit, myös terminaalit. Noradrenaliinilla ja adrenaliinilla on vaikutuksia alfa-ja beeta-adrenergisiin reseptoreihin. Muut hormonit (katekoliamiini, reniini-angiotensiini, vasopressiini ja eteisen natriureettinen peptidi) kiertävät verenkierrossa ja voivat vaikuttaa mikroverenkiertoon aiheuttaen vasodilataatiota tai vasokonstriktiota. Monet hormonit ja neuropeptidit vapautuvat yhdessä klassisten välittäjäaineiden kanssa.

Arteriolit reagoivat aineenvaihdunnallisiin ärsykkeisiin, joita syntyy kudoksissa. Kun kudosten aineenvaihdunta lisääntyy, kataboliset tuotteet kerääntyvät johtaen vasodilataatioon. Endoteeli alkaa hallita lihasjänteyttä ja valtimolaista verenvirtauskudosta. Endoteelitoimintaan verenkierrossa kuuluu kiertävien hormonien ja muiden plasman aineosien aktivointi ja inaktivointi. Vasodilataattoreiden ja vasokonstriktoriaineiden synteesiä ja eritystä on myös tarpeen mukaan leveyden muuttamiseksi. Arteriolien kiertämän veren virtauksen vaihtelut kykenevät reagoimaan endoteelissa.

Kapillaarinvaihtoedit

termi kapillaarinvaihto tarkoittaa kaikkia mikroverenkierron tasolla tapahtuvia vaihtoja, joista suurin osa tapahtuu hiussuonissa. Paikat, joissa materiaalin vaihto tapahtuu veren ja kudosten välillä, ovat kapillaareja, jotka haarautuvat kasvattaakseen vaihtoaluetta, minimoidakseen diffuusioetäisyyden sekä maksimoidakseen pinta-alan ja vaihtoajan.

noin seitsemän prosenttia elimistön verestä on hiussuonissa, jotka jatkuvasti vaihtavat aineita näiden verisuonten ulkopuolella olevan nesteen kanssa, jota kutsutaan interstitiaalinesteeksi. Tätä materiaalien dynaamista siirtymistä interstitiaalinesteen ja veren välillä kutsutaan kapillaarinvaihdoksi. Nämä aineet kulkevat hiussuonien läpi kolmen eri järjestelmän tai mekanismin kautta: diffuusio, irtovirtaus ja transkytoosi eli vesikulaarikuljetus. Mikrovaskulatuurissa tapahtuvat neste-ja kiintoainevaihdot liittyvät erityisesti kapillaareihin ja kapillaarien jälkeisiin venuluksiin sekä venulusten keräämiseen.

kapillaariseinät mahdollistavat lähes jokaisen aineen vapaan virtauksen plasmassa. Plasman proteiinit ovat ainoa poikkeus, sillä ne ovat liian suuria läpäistäväksi. Hiussuonista poistuvien imeytymättömien plasmaproteiinien vähimmäismäärä siirtyy imunestekiertoon, jotta ne palaisivat myöhemmin näihin verisuoniin. Kapillaareista lähtevät proteiinit käyttävät ensimmäistä kapillaarinvaihtomekanismia ja diffuusioprosessia, joka johtuu molekyylien kineettisestä liikkeestä.

asetus edit

näitä aineiden vaihtoja säännellään eri mekanismeilla. Nämä mekanismit toimivat yhdessä ja edistävät kapillaarinvaihtoa seuraavalla tavalla. Ensinnäkin molekyylit, jotka diffuusi tulevat kulkemaan lyhyen matkan ansiosta kapillaari seinämän, pieni halkaisija ja lähellä kunkin solun, jolla on kapillaari. Lyhyt etäisyys on tärkeä, koska kapillaaridiffuusionopeus pienenee diffuusioetäisyyden kasvaessa. Sitten, koska sen suuri määrä (10-14 miljoonaa kapillaareja), on uskomaton määrä pinta-alaa vaihtoon. Tällä on kuitenkin vain 5% veren kokonaismäärästä (250 ml 5000 ml). Lopulta veri virtaa hiussuonissa hitaammin, koska se haarautuu runsaasti.

DiffusionEdit

diffuusio on ensimmäinen ja tärkein mekanismi, joka mahdollistaa pienten molekyylien virtaamisen hiussuonien läpi. Prosessi riippuu interstitiumin ja veren gradienttien erosta, jolloin molekyylit siirtyvät mataliin konsentroituihin tiloihin korkeista konsentroituneista. Glukoosi, aminohapot, happi (O2) ja muut molekyylit poistuvat hiussuonista diffuusiolla eliön kudoksiin. Sitä vastoin hiilidioksidi (CO2) ja muut jätteet lähtevät kudoksista ja menevät kapillaareihin samalla prosessilla, mutta päinvastoin. Diffuusio kapillaariseinien läpi riippuu kapillaariseinien muodostavien endoteelisolujen läpäisevyydestä, joka voi olla jatkuvaa, epäjatkuvaa ja fenestroitua. Starlingin yhtälö kuvaa hydrostaattisten ja osmoottisten paineiden (niin sanottujen Starling-voimien) roolia nesteen liikkeessä kapillaarisen endoteelin poikki. Proteiinien kuljettamat lipidit ovat liian suuria läpäisemään hiussuoniseinät diffuusiolla, ja ne joutuvat turvautumaan kahteen muuhun menetelmään.

Bulkkivirtaus

toinen kapillaarivaihdon mekanismi on bulkkivirtaus. Risteytymiseen käytetään pieniä, lipideihin liukenemattomia aineita. Tämä liike riippuu kapillaarien fyysisistä ominaisuuksista. Esimerkiksi jatkuvat hiussuonet (Tiivis rakenne) vähentävät irtovirtausta, fenestroituneet hiussuonet (rei ’ itetty rakenne) lisäävät irtovirtausta ja epäjatkuvat hiussuonet (suuret solujen väliset aukot) mahdollistavat irtovirtauksen. Tällöin materiaalien vaihto määräytyy paineen muutosten mukaan. Kun aineiden virtaus siirtyy verenkierrosta tai kapillaarista interstitiaalitilaan eli interstitiumiin, prosessia kutsutaan suodatukseksi. Tällaista liikettä suosivat veren hydrostaattinen paine (BHP) ja interstitiaalinen nesteen osmoottinen paine (IFOP). Kun aineet siirtyvät interstitiaalisesta nesteestä vereen kapillaareissa, prosessia kutsutaan reabsorptioksi. Paineet, jotka suosivat tätä liikettä, ovat veren kolloidinen osmoottinen paine (BCOP) ja interstitiaalinen nesteen hydrostaattinen paine (IFHP). Se, suodattuuko aine vai imeytyykö se uudelleen, riippuu nettosuodatuspaineesta (NFP), joka on hydrostaattisen paineen (BHP ja IFHP) ja osmoottisen paineen (IFOP ja BCOP) välinen ero. Näitä paineita kutsutaan Kottaraisvoimiksi. Jos NFP on positiivinen, tapahtuu suodatus, mutta jos se on negatiivinen, tapahtuu reabsorptio.

Transkytosisedit

kolmas kapillaarinvaihtomekanismi on transkytoosi, jota kutsutaan myös vesikulaarikuljetukseksi. Tämän prosessin kautta veren aineet liikkuvat kapillaarirakenteen muodostavien endoteelisolujen poikki. Lopuksi nämä materiaalit poistuvat eksosytoosilla, prosessilla, jolla vesikkelit menevät ulos solusta interstitiaalitilaan. Harvat aineet risteytyvät transkytoosin avulla: sitä käyttävät pääasiassa suuret, lipideihin liukenemattomat molekyylit, kuten insuliinihormoni. Kun vesikkelit poistuvat hiussuonista, ne menevät interstitiumiin. Vesikkelit voivat mennä suoraan tiettyyn kudokseen tai ne voivat sulautua muihin vesikkeleihin, jolloin niiden sisältö sekoittuu. Tämä sekoittunut materiaali lisää vesikkelin toimintakykyä.