Mikrokrążenie

oprócz tych naczyń krwionośnych, mikrokrążenie obejmuje również naczynia włosowate limfatyczne i kanały zbiorcze. Główne funkcje mikrokrążenia to dostarczanie tlenu i składników odżywczych oraz usuwanie dwutlenku węgla (CO2). Służy również do regulacji przepływu krwi i perfuzji tkanek, wpływając tym samym na ciśnienie krwi i odpowiedzi na stan zapalny, który może obejmować obrzęk (obrzęk).

Regulacjaedytuj

Regulacja perfuzji tkankowej zachodzi w mikrokrążeniu. Tam tętniczki kontrolują przepływ krwi do naczyń włosowatych. Tętniczki kurczą się i rozluźniają, zmieniając ich średnicę i napięcie naczyniowe, ponieważ mięsień gładki naczyń reaguje na różne bodźce. Rozciąganie naczyń krwionośnych w wyniku podwyższonego ciśnienia krwi jest podstawowym bodźcem do skurczu mięśni w ścianach tętnic. W konsekwencji mikrokrążenie przepływ krwi pozostaje stały pomimo zmian w ogólnoustrojowym ciśnieniu krwi. Mechanizm ten jest obecny we wszystkich tkankach i narządach ludzkiego ciała. Ponadto układ nerwowy uczestniczy w regulacji mikrokrążenia. Współczulny układ nerwowy aktywuje mniejsze tętnice, w tym zaciski. Noradrenalina i adrenalina mają wpływ na receptory alfa i beta adrenergiczne. Inne hormony (katecholamina, renina-angiotensyna, wazopresyna i przedsionkowy peptyd natriuretyczny) krążą w krwiobiegu i mogą mieć wpływ na mikrokrążenie powodujące rozszerzenie naczyń lub zwężenie naczyń. Wiele hormonów i neuropeptydów jest uwalnianych razem z klasycznymi neuroprzekaźnikami.

tętniczki reagują na bodźce metaboliczne, które są generowane w tkankach. Gdy wzrasta metabolizm tkanek, gromadzą się produkty kataboliczne prowadzące do rozszerzenia naczyń krwionośnych. Śródbłonek zaczyna kontrolować napięcie mięśniowe i tkankę tętniczo – przepływową krwi. Funkcja śródbłonka w krążeniu obejmuje aktywację i inaktywację krążących hormonów i innych składników osocza. Istnieje również synteza i wydzielanie substancji rozszerzających naczynia i zwężających naczynia w celu modyfikacji szerokości w razie potrzeby. Zmiany w przepływie krwi krążącej przez tętnice są zdolne do odpowiedzi w śródbłonku.

wymiana Kapilarnaedytuj

termin wymiana kapilarna odnosi się do wszystkich wymian na poziomie mikrokrążenia, z których większość występuje w naczyniach włosowatych. Miejsca, w których następuje wymiana materiału między krwią a tkankami, to naczynia włosowate, które rozgałęziają się, aby zwiększyć obszar wymiany, zminimalizować odległość dyfuzji, a także zmaksymalizować powierzchnię i czas wymiany.

około siedem procent krwi znajduje się w naczyniach włosowatych, które stale wymieniają substancje z płynem poza tymi naczyniami krwionośnymi, zwanym płynem śródmiąższowym. To dynamiczne przemieszczenie materiałów między płynem śródmiąższowym a krwią nazywa się wymianą kapilarną. Substancje te przechodzą przez naczynia włosowate przez trzy różne systemy lub mechanizmy: dyfuzję, przepływ luzem i transcytozę lub transport pęcherzykowy. Wymiana cieczy i ciał stałych, które odbywają się w mikrowaskulaturze, dotyczy szczególnie naczyń włosowatych i żylaków pozakapilarnych oraz żylaków zbierających.

ścianki kapilarne umożliwiają swobodny przepływ prawie każdej substancji w osoczu. Białka osocza są jedynym wyjątkiem, ponieważ są zbyt duże, aby je przepuścić. Minimalna liczba nie wchłanialnych białek osocza, które wychodzą z naczyń włosowatych, wchodzą do krążenia limfatycznego, aby później powrócić do tych naczyń krwionośnych. Te białka, które opuszczają naczynia włosowate, wykorzystują pierwszy mechanizm wymiany kapilarnej i proces dyfuzji, który jest spowodowany ruchem kinetycznym cząsteczek.

Regulacjaedytuj

te wymiany substancji są regulowane przez różne mechanizmy. Mechanizmy te współpracują ze sobą i promują wymianę naczyń włosowatych w następujący sposób. Po pierwsze, rozproszone cząsteczki będą przemieszczać się w niewielkiej odległości dzięki ściance kapilarnej, małej średnicy i bliskiej odległości od każdej komórki mającej kapilarę. Niewielka odległość jest ważna, ponieważ szybkość dyfuzji kapilarnej zmniejsza się, gdy odległość dyfuzji wzrasta. Następnie, ze względu na dużą liczbę (10-14 milionów naczyń włosowatych), jest niesamowita powierzchnia do wymiany. Jednak to ma tylko 5% całkowitej objętości krwi(250 ml 5000 ml). Wreszcie, krew płynie wolniej w naczyniach włosowatych, biorąc pod uwagę rozległe rozgałęzienia.

Dyfuzjaedit

Dyfuzja jest pierwszym i najważniejszym mechanizmem, który umożliwia przepływ małych cząsteczek przez naczynia włosowate. Proces zależy od różnicy gradientów między interstytem a krwią, przy czym cząsteczki przemieszczają się do przestrzeni o niskim stężeniu z wysoko skoncentrowanych. Glukoza, aminokwasy, tlen (O2) i inne cząsteczki opuszczają naczynia włosowate przez dyfuzję, aby dotrzeć do tkanek organizmu. Przeciwnie, dwutlenek węgla (CO2) i inne odpady opuszczają tkanki i dostają się do naczyń włosowatych w tym samym procesie, ale w odwrotnym kierunku. Dyfuzja przez ściany kapilarne zależy od przepuszczalności komórek śródbłonka tworzących ściany kapilarne, które mogą być ciągłe, nieciągłe i fenestrowane. Równanie Szpaka opisuje rolę ciśnień hydrostatycznych i osmotycznych (tzw. siły Szpaka) w przepływie płynu przez śródbłonek kapilarny. Lipidy, które są transportowane przez białka, są zbyt duże, aby przenikać przez ściany kapilarne przez dyfuzję i muszą polegać na pozostałych dwóch metodach.

przepływ Zbiorczyedytuj

drugim mechanizmem wymiany kapilarnej jest przepływ zbiorczy. Jest używany przez małe, nierozpuszczalne w lipidach substancje w celu krzyżowania. Ruch ten zależy od właściwości fizycznych naczyń włosowatych. Na przykład ciągłe naczynia włosowate (ciasna struktura) zmniejszają przepływ luzem, fenestrowane naczynia włosowate (perforowana struktura) zwiększają przepływ luzem, a nieciągłe naczynia włosowate (wielkie luki międzykomórkowe) umożliwiają przepływ luzem. W tym przypadku wymiana materiałów zależy od zmian ciśnienia. Gdy przepływ substancji przechodzi z krwiobiegu lub kapilary do przestrzeni śródmiąższowej lub śródmiąższu, proces ten nazywa się filtracją. Ten rodzaj ruchu jest preferowany przez ciśnienie hydrostatyczne krwi (BHP) i ciśnienie osmotyczne płynu śródmiąższowego (IFOP). Gdy substancje przemieszczają się z płynu śródmiąższowego do krwi w naczyniach włosowatych, proces ten nazywa się reabsorpcją. Ciśnienia, które sprzyjają temu ruchowi, to ciśnienie osmotyczne koloidów krwi (bcop) i ciśnienie hydrostatyczne płynu śródmiąższowego (IFHP). To, czy substancja jest filtrowana, czy ponownie wchłaniana, zależy od ciśnienia filtracji netto (NFP), które jest różnicą między ciśnieniem hydrostatycznym (BHP i IFHP) a ciśnieniem osmotycznym (IFOP i BCOP). Te naciski są znane jako siły Szpaka. Jeśli NFP jest dodatni, nastąpi filtracja, ale jeśli jest ujemny, nastąpi reabsorpcja.

Transcytozaedytuj

trzecim mechanizmem wymiany naczyń włosowatych jest transcytoza, zwana również transportem pęcherzykowym. W tym procesie substancje krwi poruszają się po komórkach śródbłonka, które tworzą strukturę kapilarną. Wreszcie, materiały te wychodzą przez egzocytozę, proces, w którym pęcherzyki wychodzą z komórki do przestrzeni śródmiąższowej. Niewiele substancji krzyżuje się przez transcytozę: jest stosowany głównie przez duże, nierozpuszczalne w lipidach cząsteczki, takie jak hormon insuliny. Gdy pęcherzyki opuszczają naczynia włosowate, przechodzą do śródstopia. Pęcherzyki mogą przejść bezpośrednio do określonej tkanki lub mogą łączyć się z innymi pęcherzykami, więc ich zawartość jest mieszana. Ten zmieszany materiał zwiększa zdolność funkcjonalną pęcherzyka.