Kapilárna štruktúra a funkcia v tele

Kapiláry sú najmenšie krvné cievy v tele, ktoré spájajú najmenšie tepny s najmenšími žilkami. Tieto cievy sa často označujú ako „mikrocirkulácia“.

Iba dve vrstvy buniek hrubé, účelom kapilár je hrať ústrednú úlohu v obehu, dodávať kyslík v krvi do tkanív a zachytávať oxid uhličitý, ktorý sa má vylúčiť. Sú tiež miestom, kde sa dodávajú živiny, ktoré napájajú všetky bunky tela.

Existujú tri primárne typy kapilár - kontinuálne, fenestrované a diskontinuálne alebo sínusoidné, ktoré sa nachádzajú v rôznych oblastiach tela. Špecializované kapiláry v mozgu tvoria hematoencefalickú bariéru.

Testy hodnotiace kapiláry sú dôležité pri lekárskom hodnotení ľudí a s týmito cievami súvisí niekoľko zdravotných ťažkostí.

Štruktúra

Kapiláry sú veľmi tenké, majú priemer asi 5 mikrometrov a sú zložené iba z dvoch vrstiev buniek - vnútornej vrstvy endotelových buniek a vonkajšej vrstvy epiteliálnych buniek. Sú také malé, že cez ne musia prúdiť červené krvinky.

Odhaduje sa, že v priemernom ľudskom tele je 40 miliárd kapilár. Túto vrstvu buniek obklopuje niečo, čo sa nazýva bazálna membrána, vrstva proteínu obklopujúca kapiláru.

Keby boli všetky kapiláry v ľudskom tele zoradené do jedného súboru, línia by sa tiahla cez 100 000 míľ.

Kapiláry v obehovom systéme

Kapiláry možno považovať za centrálnu časť obehu. Krv opúšťa srdce cez aortu a pľúcne tepny putujúce do zvyšku tela a do pľúc.

Tieto veľké tepny sa zmenšujú na menšie arterioly a nakoniec sa zúžia, aby vytvorili kapilárne lôžko. Z vlásočníc prúdi krv do menších žiliek a potom do žíl, prúdi späť do srdca.

Počet kapilár sa líši podľa typu tkaniva

Počet kapilár v tkanive sa môže veľmi líšiť. Pľúca sú určite plné kapilár obklopujúcich alveoly, aby zachytili kyslík a vysadili oxid uhličitý. Mimo pľúc sú kapiláry hojnejšie v tkanivách, ktoré sú metabolicky aktívnejšie.

Typy kapilár

V obehu sú tri primárne typy kapilár:

• Kontinuálne: Tieto kapiláry nemajú perforáciu a umožňujú priechod iba malým molekulám. Sú prítomné vo svaloch, koži, tuku a nervových tkanivách.
• Fenestrované: Tieto kapiláry majú malé póry, ktoré prepúšťajú malé molekuly a nachádzajú sa v črevách, obličkách a endokrinných žľazách.
• Sinusové alebo diskontinuálne: Tieto kapiláry majú veľké otvorené póry - dosť veľké na to, aby umožnili priechod krvných buniek. Sú prítomné v kostnej dreni, lymfatických uzlinách a slezine a sú v podstate „netesnejšie“ z kapilár.

Bariéra krvi a mozgu

V centrálnom nervovom systéme tvoria kapiláry to, čo je známe ako hematoencefalická bariéra. Táto bariéra obmedzuje schopnosť toxínov (a bohužiaľ mnohých chemoterapeutických látok a iných liekov) prechádzať do mozgu.

Aktívnou oblasťou výskumu je hľadanie liekov, ktoré môžu prechádzať hematoencefalickou bariérou, a teda liečby stavov, ako sú mozgové metastázy z mnohých druhov rakoviny.

Funkcia

Kapiláry sú zodpovedné za uľahčenie transportu a výmeny plynov, tekutín a živín v tele. Zatiaľ čo artérie a arterioly pôsobia na transport týchto produktov do kapilár, dochádza k výmene na úrovni kapilár.

Kapiláry tiež fungujú na príjem oxidu uhličitého a odpadových produktov, ktoré sa potom dodávajú do obličiek a pečene (pre odpady) a do pľúc (na výdych oxidu uhličitého).

Výmena plynu

V pľúcach kyslík difunduje z alveol do kapilár, ktoré sa majú pripojiť k hemoglobínu a prenášať sa do celého tela. Oxid uhličitý (z odkysličenej krvi) zasa prúdi z kapilár späť do alveol, aby sa vydychoval do životného prostredia.

Výmena tekutín a živín

Rovnako tak tekutiny a živiny difundujú selektívne priepustnými kapilárami do tkanív tela a v kapilárach sa zachytávajú odpadové látky, ktoré sa transportujú cez žily do obličiek a pečene, kde sa takto spracovávajú a vylučujú z tela.

Prietok krvi kapilárami

Pretože prietok krvi kapilárami hrá tak dôležitú úlohu pri udržiavaní tela, môžete sa čudovať, čo sa stane, keď dôjde k zmene prietoku krvi, napríklad ak by poklesol váš krvný tlak (hypotenzia).

Kapilárne lôžka sú regulované prostredníctvom niečoho, čo sa nazýva autoregulácia, takže ak by poklesol krvný tlak, prietok cez kapiláry bude naďalej poskytovať kyslík a živiny tkanivám tela. Cvičením sa v pľúcach prijíma viac kapilárnych lôžok, aby sa pripravila na zvýšenú potrebu kyslíka v tkanivách tela.

Prietok krvi v kapilárach je kontrolovaný prekapilárnymi zvieračmi. Prekapilárny zvierač sú svalové vlákna, ktoré riadia pohyb krvi medzi arteriol a kapilárami.

Kapilárna mikrocirkulácia

Regulácia pohybu tekutiny medzi kapilárami a okolitými intersticiálnymi tkanivami je určená rovnováhou dvoch síl: hydrostatického tlaku a osmotického tlaku.

Na arteriálnej strane kapiláry je vysoký hydrostatický tlak (tlak, ktorý pochádza zo srdca pumpujúceho krv a pružnosť tepien). Pretože sú kapiláry „netesné“, tento tlak tlačí tekutinu a živiny proti stenám kapiláry a von do intersticiálneho priestoru a tkanív.

Na žilovej strane kapiláry hydrostatický tlak významne poklesol. V tomto okamihu je to osmotický tlak tekutiny v kapiláre (v dôsledku prítomnosti solí a proteínov v krvi), ktorý čerpá tekutiny späť do kapiláry.

Osmotický tlak sa označuje aj ako onkotický tlak a je to, čo vyťahuje tekutiny a odpadové látky z tkanív a do kapiláry, aby sa vrátili do krvi (a potom sa okrem iného dostali do obličiek).

Lekársky význam

Kapiláry sú z medicínskeho hľadiska dôležité v mnohých ohľadoch a existujú spôsoby, ako môžete tieto drobné krvné cievy skutočne nepriamo pozorovať.

Blanšírovanie pokožky

Ak ste niekedy premýšľali nad tým, prečo vám pokožka zbeleje, keď na ňu vyvíjate tlak, odpoveďou sú kapiláry. Tlak na pokožku vytláča krv z kapilár, čo má za následok blednutie alebo bledý vzhľad po odstránení tlaku.

Petechie

Ak sa vám objaví vyrážka, môže lekár na vašu pokožku tlačiť, aby zistil, či škvrny zbelejú. Pri zlomení vlásočníc krv vyteká do kože a červené škvrny zostanú aj pri tlaku. Hovorí sa im petechie a sú spojené s rôznymi stavmi ako vyrážky, ktoré blanšírujú tlakom.

Kapilárna náplň

Lekári často kontrolujú „doplnenie kapilár“. Testuje sa to sledovaním, ako rýchlo pokožka po uvoľnení tlaku znova zružovie a môže poskytnúť predstavu o zdraví tkanív.

Príkladom tohto použitia by mohli byť ľudia s popáleninami. Popálenie druhého stupňa môže odhaliť, že sa kapilárne naplnenie trochu oneskorí, ale pri popálení tretieho stupňa by sa kapilárne doplnenie vôbec nenašlo.

Núdzoví záchranári často kontrolujú doplnenie kapilár zatlačením na necht alebo nechty na nohách, potom uvoľnia tlak a čakajú na to, ako dlho trvá, kým sa klinček opäť objaví ružový. Ak sa farba vráti do dvoch sekúnd (čas potrebný na doplnenie kapiláry), cirkulácia po ruke alebo nohe je pravdepodobne v poriadku.

Ak doplňovanie kapilár trvá viac ako dve sekundy, pravdepodobne dôjde k narušeniu cirkulácie končatiny a považuje sa to za núdzový stav. Existujú aj ďalšie nastavenia, pri ktorých sa oneskoruje aj doplňovanie kapilár, napríklad pri dehydratácii.

Tretia medzipriestorová a kapilárna priepustnosť

Možno budete počuť, ako lekári hovoria o fenoméne známom ako „tretí medzery“. Kapilárna permeabilita sa týka schopnosti tekutín prechádzať z kapilár do okolitých tkanív.

Kapilárnu permeabilitu môžu zvýšiť cytokíny (leukotriény, histamíny a prostaglandíny) uvoľňované bunkami imunitného systému. Zvýšená tekutina (tretí rozostup) lokálne môže viesť k vzniku žihľavky. Ak je niekto veľmi chorý, môže byť tento tretí rozstup v dôsledku netesných kapilár rozšírený a jeho telo bude opuchnuté.

Vzorky kapilárnej krvi

Väčšinu času, keď si necháte odobrať krv, vám technik vezme krv zo žily na ruke. Kapilárna krv sa môže tiež použiť na vykonanie niektorých krvných testov, napríklad u tých, ktorí sledujú hladinu cukru v krvi. Lancet sa používa na rezanie prsta (rez kapilár) a je možné ho použiť na testovanie cukru v krvi a pH krvi.

Súvisiace podmienky

Existuje niekoľko bežných a neobvyklých stavov, ktoré zahŕňajú kapiláry.

Škvrna od portského vína (materské znamienko)

Malé percento detí sa rodí s „materskými znamienkami“ pozostávajúcimi z oblasti červenej alebo fialovej kože súvisiacej s rozšírenými kapilárami. Väčšina škvŕn od portského vína predstavuje skôr kozmetický problém ako lekársky problém, pri podráždení však môžu ľahko krvácať.

Kapilárna malformácia

Kapilárna malformácia (arteriovenózny malformačný syndróm) sa môže vyskytnúť ako súčasť dedičného syndrómu prítomného u zhruba 1 zo 100 000 ľudí európskeho pôvodu. Pri tomto syndróme prúdi viac kapilár v blízkosti kože viac ako normálne, čo má za následok ružové a červené bodky na koži.

Môžu sa vyskytnúť samotné alebo môžu mať ľudia ďalšie komplikácie tohto syndrómu, ako sú arteriovenózne malformácie (abnormálne spojenia medzi tepnami a žilami), ktoré môžu v mozgu spôsobiť bolesti hlavy a záchvaty.

Systémový syndróm kapilárneho úniku

Medzi zriedkavé poruchy známe ako syndróm úniku kapilár patria netesné kapiláry, ktoré majú za následok neustále upchatie nosa a epizódy mdloby v dôsledku rýchlych poklesov krvného tlaku.

Makulárna degenerácia

Makulárna degenerácia, ktorá je v súčasnosti hlavnou príčinou slepoty v Spojených štátoch, sa vyskytuje sekundárne po poškodení kapilár sietnice.

Slovo od Verywell

Aj keď sú krvné cievy najmenšie, kapiláry hrajú najväčšiu úlohu v tom, že sú miestom výmeny kyslíka a oxidu uhličitého vo všetkých tkanivách, kde sú dodávané živiny a odstraňovaný odpad z buniek.

Kapiláry sú tiež veľmi dôležité pri lekárskej diagnostike a niekedy poskytujú kritické informácie o zdravotnom stave človeka. Aj keď sa kedysi myslelo, že je zodpovedný predovšetkým za kozmetické podmienky, zmenilo sa to, keď sa zistila ich úloha v makulárnej degenerácii.