Kapillarstruktur und Funktion im Körper
Struktur der Kapillaren
Kapillaren sind sehr dünn, etwa 5 Mikrometer im Durchmesser und bestehen aus nur zwei Schichten von Zellen; eine innere Schicht von Endothelzellen und eine äußere Schicht von Epithelzellen. Sie sind so klein, dass rote Blutkörperchen sie einzeln durchströmen müssen. Wenn alle Kapillaren im menschlichen Körper in einer Reihe angeordnet wären, würde sich die Linie über 100.000 Meilen erstrecken. Es wurde geschätzt, dass der durchschnittliche menschliche Körper 40 Milliarden Kapillaren enthält. Diese Zellschicht wird als Basalmembran bezeichnet, eine Proteinschicht, die die Kapillare umgibt.Kapillaren im Kreislaufsystem
Kapillaren können als der zentrale Teil des Kreislaufs angesehen werden. Das Blut verlässt das Herz durch die Aorta und die Lungenarterien und gelangt zum Rest des Körpers bzw. zur Lunge. Diese großen Arterien werden zu kleineren Arteriolen und verengen sich schließlich, um das Kapillarbett zu bilden. Aus den Kapillaren fließt Blut in die kleineren Venen und dann in die Venen, die zum Herzen zurückfließen.Anzahl der Kapillaren variiert je nach Gewebetyp
Die Anzahl der Kapillaren in einem Gewebe kann stark variieren. Sicherlich sind die Lungen mit Kapillaren gefüllt, die die Alveolen umgeben, um Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid abzuleiten. Außerhalb der Lunge sind Kapillaren in Geweben, die metabolisch aktiver sind, häufiger.Funktion der Kapillaren
Die Kapillaren sind dafür verantwortlich, den Transport und Austausch von Gasen, Flüssigkeiten und Nährstoffen im Körper zu erleichtern. Während die Arterien und Arteriolen diese Produkte zu den Kapillaren transportieren, findet der Austausch auf der Ebene der Kapillaren statt. Die Kapillaren dienen auch dazu, Kohlendioxid und Abfallprodukte aufzunehmen, die dann an die Nieren und die Leber (für Abfälle) und die Lunge (zum Ausatmen von Kohlendioxid) abgegeben werden..Gasaustausch
In der Lunge diffundiert Sauerstoff aus den Alveolen in Kapillaren, die an das Hämoglobin gebunden und im ganzen Körper transportiert werden. Kohlendioxid (aus sauerstofffreiem Blut) fließt wiederum von den Kapillaren zurück in die Alveolen, um in die Umwelt ausgeatmet zu werden.Flüssigkeits- und Nährstoffaustausch
Ebenso Flüssigkeiten und Nährstoffe diffus durch selektiv durchlässige Kapillaren in das Gewebe des Körpers, und Abfallprodukte werden in den Kapillaren aufgenommen, um durch Venen zu den Nieren und zur Leber transportiert zu werden, wo sie auf diese Weise verarbeitet und aus dem Körper ausgeschieden werden.Arten von Kapillaren
Es gibt 3 Haupttypen von Kapillaren im Kreislauf:- Fortlaufend: Diese Kapillaren haben keine Perforationen und lassen nur kleine Moleküle durch. Sie sind in Muskel-, Haut-, Fett- und Nervengewebe vorhanden.
- Eingezäunt: Diese Kapillaren haben kleine Poren, die kleine Moleküle durchlassen und sich im Darm, in den Nieren und in den endokrinen Drüsen befinden.
- Sinusförmig oder diskontinuierlich: Diese Kapillaren haben große offene Poren, die groß genug sind, um eine Blutzelle durchzulassen. Sie kommen im Knochenmark, in den Lymphknoten und in der Milz vor und sind im Wesentlichen die "undichtesten" Kapillaren.
Blut-Hirn-Schranke
Im Zentralnervensystem bilden die Kapillaren die sogenannte Blut-Hirn-Schranke. Diese Barriere schränkt die Fähigkeit der Toxine (und leider vieler Chemotherapeutika und anderer Medikamente) ein, in das Gehirn einzudringen. Die Suche nach Medikamenten, die die Blut-Hirn-Schranke passieren und damit Erkrankungen wie Hirnmetastasen bei einer Reihe von Krebserkrankungen behandeln können, ist ein aktives Forschungsgebiet.Blutfluss durch Kapillaren
Da der Blutfluss durch die Kapillaren eine so wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Körpers spielt, können Sie sich fragen, was passiert, wenn sich der Blutfluss ändert, z. B. wenn der Blutdruck sinken würde (Hypotonie). Kapillarbetten werden durch sogenannte Autoregulation reguliert, so dass Wenn der Blutdruck sinken würde, würde der Fluss durch die Kapillaren den Geweben des Körpers weiterhin Sauerstoff und Nährstoffe zuführen. Bei körperlicher Betätigung werden mehr Kapillarbetten in die Lunge gebracht, um den erhöhten Sauerstoffbedarf im Körpergewebe zu decken.Der Blutfluss in den Kapillaren wird durch vorkapillare Schließmuskeln gesteuert. Ein vorkapillärer Schließmuskel sind die Muskelfasern, die die Bewegung des Blutes zwischen Arteriolen und Kapillaren steuern.
Kapillare Mikrozirkulation
Die Regulierung der Flüssigkeitsbewegung zwischen den Kapillaren und den umgebenden Zwischengeweben wird durch das Gleichgewicht zweier Kräfte bestimmt: des hydrostatischen Drucks und des osmotischen Drucks.Auf der arteriellen Seite der Kapillare ist der hydrostatische Druck (der Druck, der vom blutpumpenden Herzen ausgeht, und die Elastizität der Arterien) hoch. Da Kapillaren "undicht" sind, drückt dieser Druck Flüssigkeit und Nährstoffe gegen die Wände der Kapillare und in den Zwischenraum und das Gewebe.
Auf der Venenseite der Kapillare ist der hydrostatische Druck erheblich gefallen. Zu diesem Zeitpunkt zieht der osmotische Druck der Flüssigkeit in der Kapillare (aufgrund des Vorhandenseins von Salzen und Proteinen im Blut) Flüssigkeiten in die Kapillare zurück. Osmotischer Druck wird auch als onkotischer Druck bezeichnet und zieht Flüssigkeiten und Abfallprodukte aus dem Gewebe in die Kapillare, um sie in den Blutkreislauf zurückzuführen (und sie dann unter anderem den Nieren zuzuführen).
Die Kapillaren "visuell" und in der Diagnose
Kapillaren sind in vielerlei Hinsicht medizinisch wichtig, und es gibt Möglichkeiten, wie Sie diese winzigen Blutgefäße tatsächlich indirekt beobachten können.Haut blanchieren
Wenn Sie sich jemals gefragt haben, warum Ihre Haut weiß wird, wenn Sie Druck darauf ausüben, sind die Kapillaren die Antwort. Druck auf die Haut drückt Blut aus den Kapillaren, was zu einem blassen oder blassen Aussehen führt, wenn der Druck entfernt wird.Petechiae
Wenn Sie einen Hautausschlag bekommen, drückt ein Arzt möglicherweise auf Ihre Haut, um festzustellen, ob die Flecken weiß werden. Wenn Kapillaren gebrochen werden, läuft das Blut in die Haut und die roten Flecken bleiben auch bei Druck bestehen. Diese werden Petechien genannt und sind mit anderen Zuständen verbunden als Hautausschläge, die mit Druck blanchieren.Kapillarfüllung
Ärzte überprüfen oft auf "Kapillarnachfüllung". Dies wird getestet, indem beobachtet wird, wie schnell die Haut nach dem Ablassen des Drucks wieder rosa wird und eine Vorstellung von der Gesundheit des Gewebes geben kann. Ein Beispiel für diese Verwendung wäre bei Menschen mit Verbrennungen. Eine Verbrennung zweiten Grades kann ergeben, dass die Nachfüllung der Kapillaren etwas verzögert ist, aber bei einer Verbrennung dritten Grades würde überhaupt keine Nachfüllung der Kapillaren stattfinden.Notfallhelfer überprüfen das Nachfüllen der Kapillaren häufig, indem sie auf einen Fingernagel oder Zehennagel drücken, dann den Druck ablassen und abwarten, wie lange es dauert, bis das Nagelbett wieder rosa erscheint. Wenn die Farbe innerhalb von zwei Sekunden zurückkehrt (die Zeit, die zum Auffüllen der Kapillaren benötigt wird), ist die Zirkulation zum Arm oder Bein wahrscheinlich in Ordnung. Wenn das Nachfüllen der Kapillare länger als zwei Sekunden dauert, ist die Zirkulation der Extremität wahrscheinlich beeinträchtigt und wird als Notfall angesehen. Es gibt andere Einstellungen, bei denen das Nachfüllen der Kapillaren ebenfalls verzögert wird, z. B. bei der Dehydratisierung.
