Kapiliarai — apibrėžimas, struktūra ir funkcija žmogaus organizme
Kapiliarai: kas tai, struktūra ir funkcija žmogaus organizme — sužinokite, kaip šios mažos kraujagyslės perneša deguonį, maistines medžiagas ir šalina atliekas.
Kapiliaras yra kraujagyslė. Ji neturi raumeninio ir elastinio audinio, kaip kitos kraujagyslės. Jis turi vienos ląstelės sienelę, kuri padeda medžiagoms pernešti per organizmus. Kapiliarai yra maži ir mažesni už kitas kraujagysles. Jie yra maždaug 5-10 μm dydžio, jungia arterijas ir venules ir sudaro sąlygas vandeniui, deguoniui, anglies dioksidui, taip pat daugeliui kitų maistinių medžiagų ir atliekų cheminėms medžiagoms judėti tarp kraujo ir aplinkinių audinių.
Struktūra
Kapiliarų sienelę sudaro viena sluoksniuota endotelio ląstelių membrana, dažnai ant jos yra plona bazalinė membrana. Šalia endotelio gali būti pericitų — specialios ląstelės, kurios padeda stabilizuoti kapiliarus ir reguliuoti pralaidumą. Kapiliarų tipai skiriasi priklausomai nuo audinio, kuriame jie yra:
- Nuolatiniai (continuous) — endotelio ląstelės sandariai sujungtos, randami smegenyse, raumenyse; sudaro kraujo–smegenų barjerą.
- Fenestruoti (fenestrated) — turi mažus porėtus („fenestras“), padedantys greitesniam skysčių ir molekulių mainui; būdingi inkstams, žarnoms, endokrininėms liaukoms.
- Sinusoidiniai — didesni tarpšonkauliniai tarpai, leidžiantys praeiti didesnėms molekulėms ir net ląstelėms; randami kepenyse, blužnyje, kaulų čiulpuose.
Funkcija ir medžiagų mainų mechanizmai
Kapiliarai yra pagrindinė vieta, kur vyksta medžiagų mainai tarp kraujo ir audinių. Pagrindiniai mechanizmai:
- Difuzija — pasyvus mažų dujų (pvz., deguonis, anglies dioksidas) ir mažų molekulių perėjimas pagal koncentracijos gradientą.
- Filtravimas ir reabsorbcija (Starlingo jėgos) — hidrostatinis (kraujo slėgis) ir onkotinis (baltymų sukeliamas) slėgiai lemia skysčio judėjimą per kapiliarų sieneles.
- Transcitozė — didesnių molekulių pernešimas viduje vakuolėse per endotelio ląstelę.
Reguliacija
Kraujotaka per kapiliarų tinklą yra reguliuojama prieškapiliarinių sfinkterių, arteriolių tonuso bei vietinių metabolinių signalų (pvz., maža deguonies koncentracija ar padidėjęs CO2). Endotelis gamina vietinius mediatorius, tokius kaip azoto oksidas, kurie plečia ar susiaurina kraujagysles ir taip keičia pralaidumą bei srautą.
Biologinis ir klinikinis reikšmingumas
Kapiliarai užtikrina audinių aprūpinimą maistinėmis medžiagomis ir deguonimi bei atliekų šalinimą. Pakenkimai kapiliarams gali turėti rimtų pasekmių:
- Edema — per didelis skysčio išsiliejimas iš kapiliarų į audinius (gali būti dėl padidėjusio hidrostatinio slėgio, sumažėjusio onkotinio slėgio ar padidėjusio pralaidumo uždegimo metu).
- Uždegimas — endotelis tampa pralaidesnis, prasideda leukocitų migracija į audinį.
- Diabetas — ilgalaikiai metaboliniai sutrikimai pažeidžia kapiliarus (pvz., tinklainės kapiliarus), dėl ko vystosi komplikacijos.
- Angiogenezė — naujų kapiliarų formavimasis svarbus žaizdų gijimui, tačiau taip pat prisideda prie navikų augimo.
Kaip kapiliarus tiria medicina
Kapiliarų būklę ir funkciją vertina įvairūs tyrimai: kapilaroskopija (ypač nagų lovos kapiliarams), intravitalinė mikroskopija, fluorescencinė angiografija (retinos ir periferinių audinių kraujotakai), taip pat histologiniai ir elektronmikroskopiniai tyrimai. Klinikiniai rodikliai — odos patinimas, audinių hipoksija ar pažeidimai — padeda vertinti mikro kraujotakos funkciją.
Apibendrinant, kapiliarai yra kritiškai svarbios, itin plonos kraujagyslės, leidžiančios efektyviai vykdyti mainus tarp kraujo ir audinių. Jų struktūrinės savybės ir reguliavimo mechanizmai prisitaiko pagal audinio poreikius, o pažeidimai turi didelį poveikį viso organizmo sveikatai.
Kraujas iš širdies teka į arterijas, kurios siaurėja į arteriolas, o šios dar labiau siaurėja į kapiliarus. Po audinio perfuzijos kapiliarai išsiplečia ir tampa venulėmis, o tada dar labiau išsiplečia ir tampa venomis, kurios grąžina kraują į širdį.
Anatomija
Kraujas iš širdies patenka į arterijas, kurios šakojasi ir siaurėja į mažesnes arterijas, o tada dar labiau šakojasi į kapiliarus. Po to, kai deguonis patenka į audinius, kapiliarai jungiasi ir plečiasi, tapdami mažomis venomis, tada dar labiau plečiasi ir tampa venomis, kurios grąžina kraują į širdį.
"Kapiliarinė lova" - tai organą aprūpinančių kapiliarų tinklas. Kuo aktyvesnė ląstelių medžiagų apykaita, tuo daugiau kapiliarų reikia maisto medžiagoms tiekti ir atliekoms šalinti.
Specialios arterijos jungiasi tarp arteriolių ir venulų ir yra svarbios aplenkiant kraujo tekėjimą kapiliarais. Tikrieji kapiliarai daugiausia kyla iš metarteriolių ir užtikrina judėjimą tarp ląstelių ir kraujotakos. Dėl 8 μm pločio raudonieji kraujo kūneliai priversti iš dalies susilankstyti į kulkos formą, kad juos būtų galima apeiti viena eile.
Prekapiliariniai raumenys - tai lygiųjų raumenų žiedai tikrųjų kapiliarų pradžioje, kurie reguliuoja kraujo tekėjimą į tikruosius kapiliarus ir kontroliuoja kraujo tekėjimą per kūno dalį ar sritį.
Fiziologija
Kapiliarų sienelės yra toks plonas vienasluoksnis audinys, kad dujos ir kiti elementai, pavyzdžiui, deguonis, vanduo, baltymai ir riebalai, gali prasiskverbti pro jas dėl slėgio skirtumo. Atliekos, pavyzdžiui, anglies dioksidas ir šlapalas, gali grįžti atgal į kraują ir būti išnešamos iš organizmo.
Paprastai kapiliarinis klodas paprastai perneša ne daugiau kaip 25 % galimo kraujo kiekio, nors šį kiekį galima padidinti automatinio reguliavimo būdu, priverčiant atsipalaiduoti į kapiliarų klodą vedančių arteriolių lygiuosius raumenis, taip pat sumažinti metarterioles.
Kapiliarų sienelėse nėra lygiųjų raumenų, todėl bet koks jų pločio pokytis yra pasyvus. Jų išskiriamos signalinės molekulės (pvz., endotelinas - susiaurėjimui ir azoto oksidas - išsiplėtimui) veikia šalia esančių didesnių kraujagyslių, pvz., arteriolių, sienelių lygiųjų raumenų ląsteles.
Kapiliarų gebėjimą perkelti daiktus gali padidinti tam tikrų citokinų išsiskyrimas, pavyzdžiui, organizmui ginantis nuo mikrobų.
Susiję puslapiai
- Alveolinis-kapiliarinis barjeras
- Kraujo smegenų barjeras
- Kapiliarinis poveikis
- Hageno-Poiseulio lygtis
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra kapiliaras?
Atsakymas: Kapiliaras yra maža kraujagyslė su vienaląste sienele, kuri palengvina medžiagų perdavimą tarp kraujo ir aplinkinių audinių.
K: Kuo kapiliaras skiriasi nuo kitų kraujagyslių?
A: Kapiliarai neturi raumeninio (elastinio) audinio, kaip kitos kraujagyslės.
K: Kokio dydžio yra kapiliaras?
A: Kapiliarai yra maždaug 5-10 μm dydžio, t. y. mažesni už bet kurią kitą kraujagyslę.
K: Kokia yra kapiliarų funkcija?
A: Kapiliarų funkcija - pernešti vandenį, deguonį, anglies dioksidą ir kitas maistines medžiagas bei atliekas tarp kraujo ir aplinkinių audinių.
K: Kokia yra kapiliaro struktūra?
A.: Kapiliaras turi vienos ląstelės sienelę, kuri padeda medžiagoms judėti per organizmus.
K: Kokias kraujagysles jungia kapiliarai?
A: Kapiliarai jungia arterijas ir venules.
K: Kokios medžiagos pernešamos kapiliarais?
A: Kapiliarai perneša vandenį, deguonį, anglies dioksidą, taip pat daugelį kitų maistinių medžiagų ir cheminių atliekų tarp kraujo ir aplinkinių audinių.
Ieškoti