Microcirculatie
naast deze bloedvaten omvat de microcirculatie ook lymfatische capillairen en opvangkanalen. De belangrijkste functies van de microcirculatie zijn de levering van zuurstof en voedingsstoffen en de verwijdering van kooldioxide (CO2). Het dient ook om de bloedstroom en weefselperfusie te regelen waardoor de bloeddruk en de reacties op ontstekingen worden beïnvloed, waaronder oedeem (zwelling).
Regulatiedit
de regulatie van weefselperfusie vindt plaats in de microcirculatie. Daar regelen arteriolen de bloedstroom naar de haarvaten. Arterioles samentrekken en ontspannen, variërend van hun diameter en vasculaire tonus, als de vasculaire gladde spier reageert op diverse stimuli. Zwelling van de bloedvaten als gevolg van verhoogde bloeddruk is een fundamentele stimulus voor spiercontractie in arteriolaire muren. Als gevolg hiervan blijft de microcirculatiebloedstroom constant ondanks veranderingen in de systemische bloeddruk. Dit mechanisme is aanwezig in alle weefsels en organen van het menselijk lichaam. Bovendien neemt het zenuwstelsel deel aan de regulering van de microcirculatie. Het sympathische zenuwstelsel activeert de kleinere arteriolen, inclusief terminals. Noradrenaline en adrenaline hebben effecten op alfa-en bèta-adrenerge receptoren. Andere hormonen (catecholamine, renine-angiotensine, vasopressine en atriale natriuretisch peptide) circuleren in de bloedbaan en kunnen een effect hebben op de microcirculatie waardoor vaatverwijding of vasoconstrictie. Veel hormonen en neuropeptiden worden samen met klassieke neurotransmitters vrijgegeven.
arteriolen reageren op metabole stimuli die in de weefsels worden gegenereerd. Wanneer het weefselmetabolisme toeneemt, accumuleren katabole producten die leiden tot vaatverwijding. Het endotheel begint spierspanning en arteriolaire bloedstroomweefsel te controleren. Endotheliale functie in de circulatie omvat de activering en inactivering van circulerende hormonen en andere plasmabestanddelen. Er zijn ook synthese en secretie van vasodilatator en vasoconstrictor stoffen voor het wijzigen van de breedte indien nodig. De variaties in de bloedstroom die door arteriolen circuleert kunnen reacties in endotheel.
capillaire uitwisseling
De term capillaire uitwisseling verwijst naar alle uitwisselingen op microcirculatieniveau, waarvan de meeste in de haarvaten voorkomen. De plaatsen waar materiële uitwisseling tussen het bloed en de weefsels voorkomt zijn de haarvaten, die uit vertakken om het ruilgebied te verhogen, de diffusieafstand te minimaliseren evenals het oppervlaktegebied en de uitwisselingstijd te maximaliseren.
ongeveer zeven procent van het bloed van het lichaam bevindt zich in de haarvaten die continu stoffen uitwisselen met de vloeistof buiten deze bloedvaten, interstitiële vloeistof genaamd. Deze dynamische verplaatsing van materialen tussen het interstitiële vocht en het bloed wordt genoemd capillaire uitwisseling. Deze stoffen gaan door haarvaten via drie verschillende systemen of mechanismen: diffusie, bulk flow, en transcytose of vesiculair transport. De vloeibare en vaste uitwisselingen die in de microvasculature in het bijzonder plaatsvinden impliceren haarvaten en post-capillaire venules en het verzamelen van venules.
capillaire wanden maken de vrije doorstroming van bijna elke stof in plasma mogelijk. De plasma-eiwitten zijn de enige uitzondering, omdat ze te groot zijn om door te gaan. Het minimum aantal niet-absorbeerbare plasma-eiwitten dat haarvaten verlaat, komt in de lymfatische circulatie om later terug te keren naar die bloedvaten. Die proteã nen die haarvaten verlaten gebruiken het eerste capillaire uitwisselingsmechanisme en het proces van verspreiding, dat door kinetische beweging van molecules wordt veroorzaakt.
verordening
deze uitwisseling van stoffen wordt door verschillende mechanismen geregeld. Deze mechanismen werken samen en bevorderen de uitwisseling van capillaire stoffen op de volgende manier. Ten eerste, moleculen die diffuus gaan reizen een korte afstand dankzij de capillaire wand, de kleine diameter en de nabijheid van elke cel met een capillaire. De korte afstand is belangrijk omdat de capillaire diffusiesnelheid afneemt wanneer de diffusieafstand toeneemt. Dan, vanwege het grote aantal (10-14 miljoen haarvaten), is er een ongelooflijke hoeveelheid oppervlakte voor uitwisseling. Dit heeft echter slechts 5% van het totale bloedvolume (250 ml 5000 ml). Ten slotte stroomt het bloed langzamer in de haarvaten, gezien de uitgebreide vertakking.
Diffusiedit
diffusie is het eerste en belangrijkste mechanisme dat de stroom van kleine moleculen door haarvaten mogelijk maakt. Het proces is afhankelijk van het verschil in gradiënten tussen het interstitium en het bloed, waarbij moleculen zich verplaatsen naar laag geconcentreerde ruimten van hoog geconcentreerde. Glucose, aminozuren, zuurstof (O2) en andere molecules verlaten haarvaten door diffusie om de weefsels van het organisme te bereiken. Koolstofdioxide (CO2) en andere afvalstoffen verlaten daarentegen weefsels en komen via hetzelfde proces, maar omgekeerd, in de haarvaten terecht. De verspreiding door de capillaire muren hangt van de permeabiliteit van de endotheelcellen af die de capillaire muren vormen, die ononderbroken, discontinue, en fenestrated kunnen zijn. De Spreeuwvergelijking beschrijft de rol van hydrostatische en osmotische druk (de zogenaamde Spreeuwkrachten) in de beweging van vloeistof door capillair endotheel. De lipiden, die door proteã nen worden getransporteerd, zijn te groot om de capillaire muren door diffusie te kruisen, en moeten op de andere twee methodes vertrouwen.
Bulkflowdit
het tweede mechanisme van capillaire uitwisseling is bulkflow. Het wordt gebruikt door kleine, lipide-onoplosbare stoffen om te kruisen. Deze beweging is afhankelijk van de fysieke kenmerken van de haarvaten. Bijvoorbeeld, de ononderbroken haarvaten (strakke structuur) verminderen bulkstroom, de fenestrated haarvaten (geperforeerde structuur) verhoogt bulkstroom, en de onderbroken haarvaten (grote intercellular hiaten) laten bulkstroom toe. In dit geval wordt de uitwisseling van materialen bepaald door drukveranderingen. Wanneer de stroom van stoffen gaat van de bloedbaan of de capillaire naar de interstitiële ruimte of interstitium, wordt het proces filtratie genoemd. Dit soort beweging wordt begunstigd door bloed hydrostatische druk (BHP) en interstitiële vloeistof osmotische druk (IFOP). Wanneer stoffen van het interstitiële vocht naar het bloed in haarvaten, wordt het proces reabsorptie genoemd. De druk die deze beweging begunstigt zijn bloedcolloïde osmotische druk (bcop) en interstitiële vloeistof hydrostatische druk (IFHP). Of een stof wordt gefilterd of opnieuw geabsorbeerd hangt af van de netto filtratiedruk (NFP), dat is het verschil tussen hydrostatische (BHP en IFHP) en osmotische druk (IFOP en BCOP). Deze druk staat bekend als de Spreeuwkrachten. Als het NFP positief is dan zal er filtratie zijn, maar als het negatief is dan zal reabsorptie optreden.
Transcytosedit
het derde capillaire uitwisselingsmechanisme is transcytose, ook wel vesiculair transport genoemd. Door dit proces, bewegen de bloedsubstanties over de endothelial cellen die de capillaire structuur vormen. Ten slotte verlaten deze materialen door exocytose, het proces waarbij blaasjes uit een cel naar de interstitiële ruimte gaan. Weinig stoffen kruisen door transcytose: het wordt hoofdzakelijk gebruikt door grote, lipide-onoplosbare molecules zoals het insulinehormoon. Zodra blaasjes de haarvaten verlaten, gaan ze naar het interstitium. Blaasjes kunnen direct naar een specifiek weefsel gaan of ze kunnen fuseren met andere blaasjes, zodat hun inhoud wordt gemengd. Dit gemengde materiaal verhoogt het functionele vermogen van het blaasje.