A mikrovaszkulatúra szerkezeti és funkcionális jellemzői. A mikrokeringés élettana. Gyulladás és mikrokeringési zavarok
Elősegíti a normál anyagcserét mikrocirkulációs folyamatok– a testnedvek irányított mozgása: vér, nyirok, szövetek és agy-gerincvelői folyadékok, valamint a belső elválasztású mirigyek váladéka. Az ezt a mozgást biztosító szerkezetek halmazát ún mikrovaszkulatúra. A mikrovaszkulatúra fő szerkezeti és funkcionális egységei a vér- és nyirokkapillárisok, amelyek a környező szövetekkel együtt alkotnak. a mikrovaszkulatúra három láncszeme: kapilláris keringés, nyirokkeringés és szövetszállítás.
A szisztémás keringés érrendszerében a kapillárisok száma összesen mintegy 2 milliárd, hosszuk 8000 km, belső felületük 25 nm.
A kapilláris fal áll két rétegből készült: belső endoteliális és külső, úgynevezett alapmembrán.
A vérkapillárisok és a szomszédos sejtek szerkezeti elemek hisztohematikus akadályok kivétel nélkül valamennyi belső szerv vére és környező szövetei között. Ezek akadályokat szabályozzák a tápanyagok, műanyagok és biológiailag aktív anyagok vérből a szövetekbe jutását, elvégzik a sejtek anyagcsere termékeinek kiáramlását, hozzájárulva ezzel a szervek és a sejtek homeosztázisának megőrzéséhez, végül megakadályozzák az idegen és mérgező anyagok kiáramlását anyagok, toxinok, mikroorganizmusok a vérből a szövetekbe, egyes gyógyászati anyagok.
Transzkapilláris csere. A hisztohematikus gátak legfontosabb funkciója a transzkapilláris csere. A folyadék kapillárisfalon keresztüli mozgása a vér hidrosztatikus nyomásának és a környező szövetek hidrosztatikus nyomásának különbsége, valamint a vér és az intercelluláris folyadék ozmo-onkotikus nyomásának különbsége miatt következik be. .
Szövetszállítás. A kapilláris fal morfológiailag és funkcionálisan szorosan kapcsolódik az őt körülvevő laza kötőszövethez. Ez utóbbi szállítja a kapilláris lumenéből érkező folyadékot a benne oldott anyagokkal és oxigénnel a többi szöveti struktúrába.
Nyirok és nyirokkeringés.
A nyirokrendszer kapillárisokból, erekből, nyirokcsomókból, mellkasi és jobb oldali nyirokcsatornákból áll, amelyekből a nyirok bejut a vénás rendszerbe.
Felnőttben relatív pihenés mellett percenként, naponta körülbelül 1 ml nyirok áramlik a mellkasi csatornából a vénába. 1,2-1,6 l.
Nyirok nyirokcsomókban és erekben található folyadék. A nyirokmozgás sebessége a nyirokereken 0,4-0,5 m/s.
Kémiai összetételét tekintve a nyirok és a vérplazma nagyon hasonló. A fő különbség az, hogy a nyirok lényegesen kevesebb fehérjét tartalmaz, mint a vérplazma.
Nyirokképződés.
A nyirok forrása a szövetfolyadék. A kapillárisokban a vérből szövetfolyadék képződik. Minden szövet sejtközi terét kitölti. A szövetfolyadék egy köztes közeg a vér és a testsejtek között. A szövetfolyadékon keresztül a sejtek megkapják az életükhöz szükséges összes tápanyagot és oxigént, amelybe anyagcseretermékek, köztük szén-dioxid is felszabadul.
A nyirok mozgása.
A nyirok folyamatos áramlását a szövetfolyadék folyamatos képződése és az intersticiális terekből a nyirokerekbe való átmenete biztosítja.
A nyirok mozgásához elengedhetetlen a szervek tevékenysége és a nyirokerek összehúzódása. A nyirokerek izomelemeket tartalmaznak, amelyeknek köszönhetően képesek aktívan összehúzódni. A szelepek jelenléte a nyirokkapillárisokban biztosítja a nyirok egyirányú mozgását (a mellkasi és a jobb oldali nyirokcsatornák felé).
A nyirok mozgását elősegítő segédfaktorok: a harántcsíkolt és simaizom összehúzódási aktivitása, a nagy vénákban és a mellüregben kialakuló negatív nyomás, a mellkas térfogatának növekedése belégzéskor, ami a nyirok felszívódását okozza a nyirokerekből.
Fő funkciókat A nyirokkapillárisok drenázs, szívás, transzport-eliminatív, védő és fagocitózis.
Vízelvezető funkció a plazma szűrletével kapcsolatban a benne oldott kolloidokkal, krisztalloidokkal és metabolitokkal. A zsírok, fehérjék és más kolloidok emulzióinak felszívódását főként a vékonybél bolyhainak nyirokkapillárisai végzik.
Közlekedést kiküszöbölő– ez a limfociták és mikroorganizmusok nyirokcsatornákba juttatása, valamint a metabolitok, toxinok, sejttörmelékek, kis idegen részecskék eltávolítása a szövetekből.
Védő funkció A nyirokrendszert egyedi biológiai és mechanikai szűrők - nyirokcsomók - végzik.
Fagocitózis baktériumok és idegen részecskék felfogásából áll.
A nyirokcsomók.
A nyirok a kapillárisokból a központi erekbe és csatornákba haladva áthalad a nyirokcsomókon. Egy felnőtt embernek 500-1000 különböző méretű nyirokcsomója van - a gombostű fejétől a bab kis szemcséjéig.
A nyirokcsomók számos fontos funkciót látnak el: hematopoietikus, immunpoetikus, védő-szűrés, csere és tároló. A nyirokrendszer egésze biztosítja a nyirok kiáramlását a szövetekből és az érrendszerbe való bejutását.
A vaszkuláris tónus szabályozása.
Az érfal simaizom elemei folyamatosan mérsékelt feszültség - értónus - állapotban vannak. Három mechanizmus létezik az érrendszeri tónus szabályozására:
1. autoreguláció
2. idegi szabályozás
3. humorális szabályozás.
Az autoreguláció biztosítja a simaizomsejtek tónusának változását a helyi gerjesztés hatására. A miogén szabályozás az erek simaizomsejtjeinek állapotában bekövetkező változásokkal jár, a nyújtás mértékétől függően - az Ostroumov-Beilis hatás. Az érfalban lévő simaizomsejtek összehúzódással reagálnak a nyújtásra, és ellazulva csökkentik az erek nyomását. Jelentése: a szervbe belépő vérmennyiség állandó szintjének fenntartása (a legkifejezettebb mechanizmus a vesékben, a májban, a tüdőben és az agyban van).
Az idegrendszer szabályozása vaszkuláris tónusát az autonóm idegrendszer végzi, amely érszűkítő és értágító hatású.
A szimpatikus idegek a bőr, a nyálkahártyák, a gyomor-bél traktus ereinek érszűkítői (összehúzó erek), valamint az agy, a tüdő, a szív és a dolgozó izmok értágítói (tágítják az ereket). Az idegrendszer paraszimpatikus része tágító hatással van az erekre.
Humorális szabályozás szisztémás és helyi hatású anyagok hajtják végre. A szisztémás anyagok közé tartozik a kalcium, a kálium, a nátriumionok és a hormonok. A kalciumionok érszűkületet okoznak, míg a káliumionok tágító hatásúak.
Akció hormonok az érrendszeri tónusról:
1. vazopresszin – növeli az arteriolák simaizomsejtjeinek tónusát, érszűkületet okozva;
2. az adrenalin összehúzó és tágító hatású, az alfa1-adrenerg receptorokra és a béta1-adrenerg receptorokra hat, ezért alacsony adrenalinkoncentrációnál az erek kitágulása, nagy koncentrációban pedig szűkület lép fel;
3. tiroxin – serkenti az energiafolyamatokat és az erek összehúzódását okozza;
4. renin - a juxtaglomeruláris apparátus sejtjei termelik, és bejut a véráramba, befolyásolva az angiotenzinogén fehérjét, amely angiotenzin II-vé alakul, érszűkületet okozva.
A szív- és érrendszerben a mikrocirkulációs egység központi szerepet tölt be, melynek fő funkciója a transzkapilláris csere.
A kardiovaszkuláris rendszer mikrokeringési komponensét kis artériák, arteriolák, metarteriolák, kapillárisok, venulák, kis vénák és arteriolovenuláris anasztomózisok képviselik. Az arteriovenosus anasztomózisok a kapillárishálózat szintjén a véráramlással szembeni ellenállás csökkentésére szolgálnak. Az anasztomózisok kinyitásakor megnő a nyomás a vénás ágyban, és felgyorsul a vér mozgása a vénákon keresztül.
A kapillárisokban transzkapilláris csere történik. Ez a kapillárisok speciális szerkezete miatt lehetséges, amelyek falának kétoldali permeabilitása van. A permeabilitás egy aktív folyamat, amely optimális környezetet biztosít a testsejtek normális működéséhez.
Tekintsük a mikrocirkuláris ágy legfontosabb képviselőinek - kapillárisoknak - szerkezeti jellemzőit.
A kapillárisokat Malpighi olasz tudós fedezte fel és tanulmányozta (1861). A szisztémás keringés érrendszerében található kapillárisok száma összesen mintegy 2 milliárd, hosszuk 8000 km, belső felületük 25 m2. A teljes kapilláriságy keresztmetszete 500-600-szor nagyobb, mint az aorta keresztmetszete.
A kapillárisok hajtű alakúak, vágott vagy teljes nyolcas alakúak. A kapillárisban artériás és vénás végtagok, valamint beillesztő rész található. A kapilláris hossza 0,3-0,7 mm, átmérője - 8-10 mikron. Egy ilyen ér lumenén keresztül a vörösvértestek egymás után haladnak át, kissé deformálva. A kapillárisokban a véráramlás sebessége 0,5-1 mm/s, ami 500-600-szor kisebb, mint az aorta véráramlási sebessége. A kapilláris falat egy réteg endothelsejtek alkotják, amelyek az éren kívül egy vékony kötőszöveti alapmembránon helyezkednek el.
Vannak zárt és nyitott kapillárisok. Az állat működő izomzata 30-szor több kapillárist tartalmaz, mint a nyugalmi izom.
A kapillárisok alakja, mérete és száma a különböző szervekben nem azonos. Azon szervek szöveteiben, amelyekben az anyagcsere folyamatok a legintenzívebben mennek végbe, a kapillárisok száma 1 mm 2 keresztmetszetben lényegesen nagyobb, mint azokban a szervekben, ahol az anyagcsere kevésbé kifejezett. Így a szívizomban 5-6-szor több kapilláris található 1 mm 2 keresztmetszetben, mint a vázizomban.
A vérnyomás fontos a kapillárisok funkcióinak ellátásához (transzkapilláris csere). A kapilláris artériás lábában a vérnyomás 4,3 kPa (32 Hgmm), a vénás lábban 2,0 kPa (15 Hgmm). A vese glomerulusainak kapillárisaiban a nyomás eléri a 9,3-12,0 kPa-t (70-90 Hgmm); a vesetubulusokat összefonódó kapillárisokban - 1,9-2,4 kPa (14-18 Hgmm). A tüdő kapillárisaiban a nyomás 0,8 kPa (6 Hgmm).
Így a kapillárisokban kialakuló nyomás szorosan összefügg a szerv állapotával (nyugalmi, tevékenység) és funkcióival.
A békaláb úszóhártyájában mikroszkóp alatt megfigyelhető a kapillárisok vérkeringése. A kapillárisokban a vér szakaszosan mozog, ami az arteriolák és a prekapilláris sphincterek lumenében bekövetkező változásokhoz kapcsolódik. Az összehúzódási és relaxációs fázisok néhány másodperctől néhány percig tartanak.
A mikrovaszkuláris aktivitást idegi és humorális mechanizmusok szabályozzák. Az arteriolákat főként a szimpatikus idegek, a kapillárisok előtti záróizmokat pedig humorális tényezők (hisztamin, szerotonin stb.) érintik.
A véráramlás jellemzői a vénákban. A mikrocirkulációs ágyból (venulák, kis vénák) vér jut a vénás rendszerbe. A vénákban alacsony a vérnyomás. Ha az artériás ágy elején a vérnyomás 18,7 kPa (140 Hgmm), akkor a venulákban 88
1,3-2,0 kPa (10-15 Hgmm). A vénás ágy utolsó részében a vérnyomás megközelíti a nullát, és akár a légköri nyomás alatt is lehet.
A vér vénákon keresztüli mozgását számos tényező segíti elő: a szív munkája, a vénák szelepe, a vázizmok összehúzódása és a mellkas szívó funkciója.
A szív munkája nyomáskülönbséget hoz létre az artériás rendszerben és a jobb pitvarban. Ez biztosítja a vér vénás visszajutását a szívbe. A billentyűk jelenléte a vénákban elősegíti a vér mozgását egy irányba - a szív felé. Az izomösszehúzódások és ellazulások váltakozása fontos tényező a vér vénákon keresztüli mozgásának elősegítésében. Amikor az izmok összehúzódnak, a vénák vékony falai összenyomódnak, és a vér a szív felé halad. A vázizmok ellazítása elősegíti a vér áramlását az artériás rendszerből a vénákba. Az izmok ezt a pumpáló tevékenységét izompumpának nevezik, amely a fő pumpa - a szív - asszisztense. Séta közben megkönnyíti a vér vénákon keresztüli mozgását, amikor az alsó végtagok izompumpája ritmikusan működik.
A negatív intrathoracalis nyomás, különösen a belégzési fázisban, elősegíti a vér vénás visszatérését a szívbe. Az intrathoracalis negatív nyomás a vékony és hajlékony falú nyaki és mellkasi vénák tágulását okozza. A vénák nyomása csökken, így a vér könnyebben mozog a szív felé.
A véráramlás sebessége a perifériás vénákban 5-14 cm/s, a vena cavában - 20 cm/s.
A szív- és érrendszerben a mikrocirkulációs egység központi szerepet tölt be, melynek fő funkciója a transzkapilláris csere.
A kardiovaszkuláris rendszer mikrocirkulációs komponensét kis artériák, arteriolák, metarteriolák, kapillárisok, venulák, kis vénák és arteriolovenuláris anasztomózisok képviselik. Az arteriovenuláris anasztomózisok csökkentik a véráramlással szembeni ellenállást a kapilláris hálózat szintjén. Az anasztomózisok kinyitásakor megnő a nyomás a vénás ágyban, és felgyorsul a vér mozgása a vénákon keresztül.
A transzkapilláris csere a kapillárisokban történik. Ez a kapillárisok speciális szerkezete miatt lehetséges, amelyek falának kétoldali permeabilitása van. A permeabilitás egy aktív folyamat, amely optimális környezetet biztosít a testsejtek normális működéséhez.
Tekintsük a mikrocirkuláris ágy legfontosabb képviselőinek - kapillárisoknak - szerkezeti jellemzőit.
A kapillárisokat Malpighi olasz tudós fedezte fel és tanulmányozta (1861). A szisztémás keringés érrendszerében található kapillárisok száma összesen mintegy 2 milliárd, hosszuk 8000 km, belső felületük 25 m2. A teljes kapilláriságy keresztmetszete 500-600-szor nagyobb, mint az aorta keresztmetszete.
A kapillárisok hajtű alakúak, vágott vagy teljes nyolcas alakúak. A kapillárisban artériás és vénás könyökök találhatók, valamint egy bevezető rész. A kapilláris hossza 0,3-0,7 mm, átmérője - 8-10 mikron. Egy ilyen edény lumenén keresztül a vörösvérsejtek egymás után haladnak át, kissé deformálódva. A kapillárisokban a véráramlás sebessége 0,5-1 mm/s, ami 500-600-szor kisebb, mint az aorta véráramlási sebessége.
A kapilláris falat egy réteg endothelsejtek alkotják, amelyek az éren kívül egy vékony kötőszöveti alapmembránon helyezkednek el.
Vannak zárt és nyitott kapillárisok. Az állat dolgozó izma 30-szor több kapillárist tartalmaz, mint a nyugalmi izom.
A kapillárisok alakja, mérete és száma a különböző szervekben nem azonos. Azon szervek szöveteiben, amelyekben az anyagcsere folyamatok a legintenzívebben mennek végbe, a kapillárisok száma 1 mm 2 keresztmetszetben lényegesen nagyobb, mint azokban a szervekben, ahol az anyagcsere kevésbé kifejezett. Így a szívizomban 5-6-szor több kapilláris található 1 mm 2 keresztmetszetben, mint a vázizomban.
A vérnyomás fontos a kapillárisok funkcióinak ellátásához (transzkapilláris csere). A kapilláris artériás lábában a vérnyomás 4,3 kPa (32 Hgmm), a vénás lábban 2,0 kPa (15 Hgmm). A vese glomerulusainak kapillárisaiban a nyomás eléri a 9,3-12,0 kPa-t (70-90 Hgmm); a vesetubulusokat összefonódó kapillárisokban - 1,9-2,4 kPa (14-18 Hgmm). A tüdő kapillárisaiban a nyomás 0,8 kPa (6 Hgmm).
Így a kapillárisokban kialakuló nyomás szorosan összefügg a szerv állapotával (nyugalmi, tevékenység) és funkcióival.
A békaláb úszóhártyájában mikroszkóp alatt megfigyelhető a kapillárisok vérkeringése. A kapillárisokban a vér szakaszosan mozog, ami az arteriolák és a prekapilláris sphincterek lumenében bekövetkező változásokhoz kapcsolódik. Az összehúzódási és relaxációs fázisok néhány másodperctől néhány percig tartanak.
A mikrovaszkuláris aktivitást idegi és humorális mechanizmusok szabályozzák. Az arteriolákat főként a szimpatikus idegek, a prekapilláris záróizmokat pedig humorális tényezők (hisztamin, szerotonin stb.) befolyásolják.
A véráramlás jellemzői a vénákban. A mikroérrendszerből (venulák, kis vénák) vér jut a vénás rendszerbe. A vénákban alacsony a vérnyomás. Ha az artériás ágy elején a vérnyomás 18,7 kPa (140 Hgmm), akkor a venulákban 1,3-2,0 kPa (10-15 Hgmm). A vénás ágy utolsó részében a vérnyomás megközelíti a nullát, és akár a légköri nyomás alatt is lehet.
A vér vénákon keresztüli mozgását számos tényező segíti elő: a szív munkája, a vénák szelepe, a vázizmok összehúzódása és a mellkas szívó funkciója.
A szív munkája nyomáskülönbséget hoz létre az artériás rendszerben és a jobb pitvarban. Ez biztosítja a vér vénás visszajutását a szívbe. A billentyűk jelenléte a vénákban elősegíti a vér mozgását egy irányba - a szív felé. Az izomösszehúzódások és ellazulások váltakozása fontos tényező a vér vénákon keresztüli mozgásának elősegítésében. Amikor az izmok összehúzódnak, a vénák vékony falai összenyomódnak, és a vér a szív felé halad. A vázizmok ellazítása elősegíti a vér áramlását az artériás rendszerből a vénákba. Az izmok ezt a pumpáló tevékenységét izompumpának nevezik, amely a fő pumpa - a szív - asszisztense. A vér vénákon keresztüli mozgását megkönnyíti járás közben, amikor az alsó végtagok izompumpája ritmikusan működik.
A negatív intrathoracalis nyomás, különösen a belégzési fázisban, elősegíti a vér vénás visszatérését a szívbe. Az intrathoracalis negatív nyomás a vékony és hajlékony falú nyaki és mellkasi vénák tágulását okozza. A vénákban a nyomás csökken, így a vér könnyebben mozog a szív felé.
A véráramlás sebessége a perifériás vénákban 5-14 cm/s, a vena cavában - 20 cm/s.
A mikrokeringési rendszer fő feladata a helyi vérellátás és a transzkapilláris csere biztosítása. A funkcionális jellemzők alapján a mikrokeringési rendszer a rendszer kezdeti szakaszára, a beáramlási szakaszra oszlik, amely viszont a következő szakaszokra oszlik:
- 1) kapcsolat a véráramlási nyomás létrehozásában;
- 2) átviteli kapcsolat a szállítási csatorna mentén;
- 3) kapcsolat a vér funkcionális elosztásában;
- 4) kapcsolat a helyi (transzkapilláris) anyagcserében és a szerv vérellátásában; a mikrokeringési rendszer utolsó szakasza biztosítja a vér visszaáramlását (kapacitív szakasz).
A mikrovaszkulatúra funkcionális egységének minden szakasza saját szerkezeti és funkcionális jellemzőkkel rendelkezik.
1. Afferens mikroerek . Ez a mikrovaszkulatúra első összetevője. Magában foglalja az arteriolákat, terminális arteriolákat, prekapilláris záróizmokat és metarteriolákat, prekapillárisokat.
Az arteriolák 30-200 mikron átmérőjű erek. Az endothel bélést elvékonyodott endothel sejtek alkotják, amelyek egymáshoz kötődnek és az alapmembránon helyezkednek el. Ezt követi egy réteg őrölt anyag néhány kollagénnel és rugalmas rosttal; Egyes helyeken belső rugalmas membrán található, melynek folytonossági hiánya a sraffozások miatt van.
Sima izomréteg 2-3 rétegű, különböző orientációjú simaizomsejtekből áll. A köztük lévő érintkezés marginális citoplazmatikus kiemelkedések miatt jön létre ( kapcsolat), amelyek biztosítják a gerjesztés terjedését egyik sejtről a másikra, valamint a köztük lévő anyagok cseréjét (Gilula et al., 1972). Az izomsejtek ilyen kapcsolatot alakítanak ki egymással egy és több réteg között.
A járulékos réteget laza kötőszövet elemei képviselik. Az érfal határát szinte folyamatos fibroblasztréteg alkotja.
Az 50-150 µm átmérőjű terminális arteriolák felépítése hasonló az összes arteriolánál leírtakhoz, szerkezeti jellemzőjük azonban csak egy réteg spirálisan orientált simaizomsejtek jelenléte, valamint a kontaktusok számának növekedése. közöttük a rugalmas membrán hiánya és a myoendoteliális érintkezések megjelenése, amelyeket az endotélium citoplazmatikus kiemelkedései alkotnak. Ezek az összefüggések szolgáltak alapjául az endothel- és simaizomsejtek közötti anyagcsere, valamint az endotélium receptor funkciójának létének feltételezéséhez.
A prekapilláris sphincterek a metarteriolák terminális arterioláinak vagy maguknak a kapillárisoknak a kiindulási pontjain helyezkednek el. A prekapilláris záróizom egy olyan szerkezet, amelyet két simaizomsejt alkot, amelyek egymással szemben helyezkednek el a metarteriolából származó prekapilláris arteriola kiindulási helyén. Ebben a zónában az ér lumenébe benyúló endothelsejtek megvastagodnak, ami az ér lumenének korlátozásához vezet. Itt nagyon gyakoriak a myoendoteliális érintkezések.
A metarteriolák 7-15 mikron átmérőjű erek, simaizomsejtek nem folytonos rétegével. Szerkezetükben sokkal közelebb állnak a kapillárisokhoz.
2. Cserélje ki a mikroereket - kapillárisokat . A különböző területek mikrokeringési hálózatának kapillárisfala közös háromrétegű szerkezettel rendelkezik; endoteliális sejtréteg, pericitákkal ellátott bazális membrán és járulékos perikapilláris réteg képviseli. De a kapillárisok ultrastruktúrája a különböző szervekben számos jelentős különbséggel rendelkezik. Ezek a különbségek elsősorban az endotéliumot és a bazális membránt érintik, vagyis a permeabilitást és a transzkapilláris cserét meghatározó elemeket. Az endotélium és a bazális membránok szerkezete alapján a metabolikus erek három fő típusát különböztetjük meg, aminek nagy jelentősége van az érpermeabilitás ultrastrukturális alapjainak elemzésekor.
I. típus - "szomatikus". Az endothelsejtek folytonos rétege jellemzi, intercelluláris vagy transzcelluláris csatornák vagy pórusok nélkül. Az endotélium alatt egy folytonos bazális membrán is található. Az ilyen típusú kapillárisok meglehetősen világosan meghatározott járulékos réteggel rendelkeznek.
II típusú - "zsigeri". Az endotéliumban transzcelluláris átmenő vagy vak lyukak megjelenésével különböztethető meg. Az átmenő lyukakon a pórusok, a vak lyukak pedig, amelyeket a legvékonyabb membránok borítanak, fenestrae (ablak) vagy membránpórusok. Ezek az erek a pórusokon és a fenestrae-kon kívül csatornás pórusokat is tartalmaznak, rövid tubulusok formájában, amelyek maguknak a pórusoknak a kialakulásának egy szakasza lehet. A bazális és a járulékos réteg kevésbé kifejezett az I. típusú kapillárisokhoz képest.
III típusú - szinuszok és szinuszoidok. Jellemzőjük az endotélium, amely széles intercelluláris résekkel, csatornákkal vagy terekkel, valamint az alapmembrán megszakításával vagy teljes hiányával rendelkezik.
A kapillárisok három fő típusának azonosítása nem tükrözi szerkezetük teljes változatosságát, különösen azért, mert lehetséges, hogy egy szervben különböző típusú kapillárisok léteznek, és a kapilláris fal állapota nagymértékben összefügg az endothel aktív tevékenységével. A hízósejtek, a bazofilek által kiválasztott és a szövetekben képződő különféle biológiailag aktív anyagok hatása mind normál, mind patológiás állapotban.
A vaszkuláris tónus szabályozásának fő neurogén és miogén mechanizmusait, beleértve a mikrovaszkuláris ereket, korábban leírták. Ezenkívül megvizsgáljuk a szabályozó mechanizmusok néhány olyan jellemzőjét, amelyek csak a mikroerekre jellemzőek.
A mikrocirkulációs erek jellegzetes jellemzője az egyes kapillárisokban a vér mozgásának szakaszossága, amely nyilvánvalóan meghatározza a szöveti homeosztázis optimális feltételeit. Ennek oka nagyrészt a vasomotion, azaz a „prekapilláris záróizom” és a metarteriolák lumenének spontán időszakos szűkülése és kitágulása. Az összehúzódási és relaxációs fázisok néhány másodperctől néhány percig tartanak. A dilatációs fázis hosszabb. A vasomotion-t a vaszkuláris reaktivitás és kontraktilitás okozza, amely az általános szöveti anyagcsere és az ezzel járó humorális mediátorok és vazoaktív metabolitok felszabadulásának hatására változik. A vasomotion az idegi szabályozás kikapcsolása után is fennmarad, bizonyos ritmussal, amelyet az adott körülmények között az érfunkció jellege határoz meg. A vasomotion ritmusa biztosítja a mikrokeringési rendszer autoregulációját az érrendszeri simaizomsejtek spontán aktivitása miatt.
Fiziológiás és kóros körülmények között a működő hajszálerek számában sokféle változás figyelhető meg. A nyitott kapillárisok száma meghatározza a kapilláriságy funkcionális kapacitását, és ebből következően a volumetrikus véráramlás és a transzkapilláriscsere mennyiségét. Az emberben a kapillárisok száma körülbelül 2 milliárd, teljes hossza pedig 8000 km.
A működő kapillárisok száma nagyon dinamikus mutató. A prekapilláris sphincterek aktivitása határozza meg, amelyek működését a szöveti metabolitok visszacsatolási elve szabályozza. Nyugalmi körülmények között a prekapilláris sphincterek izomtónusa magas, a kapillárisok jelentős része nem perfundált. Egy szövet vagy szerv aktív működésével metabolitok képződnek, amelyek a prekapilláris záróizom tágulását okozzák, fokozódik a véráramlás, nagyszámú kapilláris nyílik meg és perfundál.
A prekapilláris sphincter állapotát biztosító finom biokémiai autoregulációs mechanizmus vizsgálata lehetővé tette számunkra, hogy felvállaljuk az aktomiozin metabolikus autoregulációjának fontos szerepét a prekapilláris záróizom simaizmában, ATP és AMP segítségével. A működő kapillárisok száma a vénás utókapilláris kiáramlás nagyságától is függhet, mivel a véráramlással szembeni ellenállás növekedése a kapillárisokban korlátozhatja a vér beáramlását. Így az aktív kapillárisok számát az artériás és a vénás nyomás aránya határozza meg a prekapilláris záróizom szájának szintjén. Minél nagyobb a különbség köztük, annál több a kapillárisok száma.
A nyitott kapillárisok számát nemcsak hemodinamikai tényezők, hanem különféle lokális környezeti tényezők, neurotranszmitterek és hormonok is szabályozzák, azonban ezeknek a humorális tényezőknek a domináns hatása közvetett - a pre- és posztkapilláris mikroerek simaizomsejtjein keresztül. Az is lehetséges azonban, hogy közvetlen hatást gyakorolnak a kapillárisfalra, és aktívan megváltoztatják a kapillárisok lumenét, befolyásolva az endotélsejtek, kolloidok és az érfal egyéb struktúráinak összehúzódási apparátusát.
3. Efferens erek , a vénás mikroereket posztkapilláris venulák, gyűjtő (gyűjtő) venulák és kis vénák képviselik.
Postkapilláris venulák Rendkívül vékony endotéliummal rendelkeznek, a periciták nem folytonos rétegét egy alapmembránréteg zárja be, az adventitiális réteg meglehetősen laza az egyes fibroblasztokkal és rostelemekkel. A mikrovaszkulatúrának ez a szakasza lényegében a mikrocirkulációs rendszer diffúziós szakasza.
Kollektor (kapacitív) venulák jobban kialakult járulékos réteg és az endotélium megvastagodása jellemzi. A mikrocirkulációs rendszer vénás szakaszának kapacitív (kollektor) funkcióját látják el. A nagyobb gyűjtővenulákban az izomréteg elemei jelennek meg; ezek a nagy venulák aztán kis vénákká válnak.
Az efferens kapacitású erek rendszerében a lumen egyre növekszik. A kollektorhálózat nagy kapacitív mobilitása az egyik alapja a kapilláris szűrés szintjének fiziológiás körülmények között történő automatikus szabályozásának, és fontos szerepet játszik a mikrokeringési patológia kialakulásában.
A mikrokeringési ágy olyan mikroerek komplexuma, amelyek az anyagcsere- és szállítási rendszert alkotják. Ide tartoznak az arteriolák, prekapilláris arteriolák, kapillárisok, posztkapilláris venulák, venulák és arteriovenosus anasztomózisok. Az arteriolák átmérője fokozatosan csökken, és prekapilláris arteriolákká válnak. Az első átmérője 20-40 mikron, a második 12-15 mikron. Az arteriolák falában a simaizomsejtek jól körülhatárolható rétege található. Fő funkciójuk a kapilláris véráramlás szabályozása. Az arteriolák átmérőjének mindössze 5%-os csökkenése a perifériás véráramlással szembeni ellenállás 20%-os növekedéséhez vezet. Ezenkívül az arteriolák hemodinamikai gátat képeznek, amely szükséges a véráramlás lassításához és a normál transzkapilláris cseréhez.
A kapillárisok a mikrovaszkulatúra központi láncszemei. Átmérőjük átlagosan 7-8 mikron. A kapilláris falat egyetlen réteg endothelsejtek alkotják. Egyes területeken elágazó periciták találhatók. Biztosítják az endothel sejtek növekedését és helyreállítását. Szerkezetük szerint a kapillárisok három típusra oszthatók:
1. Szomatikus típusú (szilárd) kapillárisok. Faluk folytonos endotélsejtek rétegéből áll. Könnyen átereszti a vizet, a benne oldott ionokat, a kis molekulatömegű anyagokat és átjárhatatlan a fehérje molekulák számára. Ilyen kapillárisok találhatók a bőrben, a vázizmokban, a tüdőben, a szívizomban és az agyban.
2. Visceralis típusú kapillárisok (fenesztrát). Fenestrae-juk (ablakuk) van az endotéliumban. Az ilyen típusú kapillárisok azokban a szervekben találhatók, amelyek nagy mennyiségű víz kiválasztására és felszívására szolgálnak a benne oldott anyagokkal együtt. Ezek az emésztő- és endokrin mirigyek, a belek és a vesék.
3. Szinuszos típusú (nem szilárd) kapillárisok. Megtalálható a csontvelőben, a májban és a lépben. Endothelsejtjeiket rések választják el egymástól. Ezért ezeknek a kapillárisoknak a fala nemcsak a plazmafehérjék, hanem a vérsejtek számára is átjárható.
Egyes kapillárisok egy kapilláris záróizommal rendelkeznek az arteriolákból való elágazás helyén. 1-2 simaizomsejtből áll, amelyek a kapilláris szájánál gyűrűt alkotnak. A sphincterek a helyi kapilláris véráramlás szabályozására szolgálnak.
A kapillárisok fő funkciója a transzkapilláris csere, víz-só, gázcsere és sejtanyagcsere biztosítása. A kapillárisok teljes cserekapacitása körülbelül 1000 m2. A kapillárisok száma azonban a szervekben és szövetekben nem azonos. Például az agy, a vesék, a máj, a szívizom 1 mm 3 -ében körülbelül 2500-3000 kapilláris található. A vázizmokban 300-tól 1000-ig.
A csere diffúzióval, szűréssel-abszorpcióval és mikropinocitózissal történik. A víz és a benne oldott anyagok transzkapilláris cseréjében a legnagyobb szerepet a kétirányú diffúzió játssza. Sebessége körülbelül 60 liter percenként. A diffúzió segítségével vízmolekulák, szervetlen ionok, oxigén, szén-dioxid, alkohol és glükóz cserélődnek. A diffúzió az endotélium vízzel telt pórusain keresztül megy végbe. A szűrés és az abszorpció a vér és a szövetfolyadék hidrosztatikus és onkotikus nyomásának különbségével függ össze. A kapillárisok artériás végén a hidrosztatikus nyomás 25-30 Hgmm, a plazmafehérjék onkotikus nyomása 20-25 Hgmm. Azok. körülbelül +5 Hgmm pozitív nyomáskülönbség lép fel. A szövetfolyadék hidrosztatikus nyomása körülbelül 0, az onkotikus nyomás körülbelül 3 Hgmm. Azok. a nyomáskülönbség itt -3 Hgmm. A teljes nyomásgradiens a kapillárisokból irányul. Ezért a víz az oldott anyagokkal átjut a sejtközi térbe. A hidrosztatikus nyomás a kapillárisok vénás végén 8-12 Hgmm. Ezért az onkotikus és a hidrosztatikus nyomás közötti különbség -10-15 Hgmm. ugyanolyan különbséggel a szövetfolyadékban. A gradiens iránya a kapillárisokba. A víz felszívódik beléjük (diagram). Transzkapilláris csere a koncentráció gradiensekkel szemben lehetséges. Az endotélsejtek hólyagokat tartalmaznak. A citoszolban helyezkednek el, és a sejtmembránban vannak rögzítve. Minden sejtben körülbelül 500 ilyen hólyag található. Segítségükkel a nagy molekulák, például a fehérjék a kapillárisokból a szövetfolyadékba és fordítva kerülnek. Ez a mechanizmus energiafelhasználást igényel, ezért az aktív szállításnak minősül.
Nyugalomban a vér az összes kapillárisnak csak 25-30%-án kering. Ügyeletes tiszteknek hívják őket. Amikor a szervezet funkcionális állapota megváltozik, megnő a működő hajszálerek száma. Például a dolgozó vázizmokban 50-60-szorosára nő. Ennek eredményeként a kapillárisok cserefelülete 50-100-szorosára nő. Működési hiperémia lép fel. De a legkifejezettebb működő hiperémia az agyban, a szívben, a májban és a vesében figyelhető meg. A működő hajszálerek száma a véráramlás átmeneti leállása után is jelentősen megnő. Például egy artéria ideiglenes összenyomása után. Ezt a jelenséget reaktív vagy poszt-okkluzív hiperémiának nevezik. Ezenkívül autoregulációs reakció is megfigyelhető. Ez az állandó véráramlás fenntartása a kapillárisokban, amikor a szisztémás vérnyomás csökken vagy emelkedik. Ez a reakció annak a ténynek köszönhető, hogy a nyomás növekedésével az erek simaizomzata összehúzódik, és lumenük csökken. Csökkenéssel ellentétes kép figyelhető meg.
A mikrocirkulációs ágy véráramlásának szabályozása helyi, humorális és idegi mechanizmusok segítségével történik, amelyek befolyásolják az arteriolák lumenét. A helyi tényezők közé tartoznak azok a tényezők, amelyek közvetlen hatással vannak az arteriolák izmaira. Ezeket a tényezőket metabolikusnak is nevezik, mert részt vesz a sejtek anyagcseréjében. A szövetek oxigénhiányával a szén-dioxid, a protonok koncentrációjának növekedése, az ATP, ADP, AMP hatása alatt értágulat lép fel. Ezekkel a metabolikus változásokkal reaktív hiperémia társul. Számos anyag humorális hatással van a mikrovaszkulatúra edényeire. A hisztamin az arteriolák és venulák lokális tágulását okozza. Az adrenalin a simaizomsejtek receptor apparátusának természetétől függően az erek összehúzódását és tágulását egyaránt okozhatja. A plazmafehérjékből, kininogénekből a kallikrein enzim hatására képződő bradikinin szintén kitágítja az ereket. Befolyásolják az arteriolákat és az endothelsejtek relaxációs faktorait. Ezek közé tartozik a nitrogén-monoxid, az endotelin fehérje és néhány más anyag. A szimpatikus vazokonstriktorok beidegzik a bőr, a vázizmok, a vesék és a hasi szervek kis artériáit és arterioláit. Ezért részt vesznek ezen erek tónusának szabályozásában. A külső nemi szervek, a dura mater és az emésztőrendszer mirigyeinek kis ereit értágító paraszimpatikus idegek beidegzik.
