Капилляры — микрососуды кровеносной системы¶
Капилляры — это самые мелкие кровеносные сосуды в организме человека и других позвоночных, образующие капиллярную сеть, по которой осуществляется обмен веществами между кровью и тканями. Диаметр капилляра составляет 5–10 мкм, чего достаточно для прохождения эритроцита в один ряд. Общая длина капиллярной сети в организме взрослого человека оценивается в несколько километров, а суммарная площадь капиллярных стенок — примерно в 6000 м².
¶Строение
Стенка капилляра состоит из одного слоя эндотелиоцитов (клеток эндотелия) и базальной мембраны. В отличие от артерий и вен, в стенке капилляра отсутствуют гладкие мышцы и адвентиция, что обеспечивает минимальное сопротивление току крови и высокую проницаемость. Толщина эндотелия — около 1 мкм.
По строению стенки капилляры делятся на три типа:
- Непрерывные — эндотелий сплошной, без пор; встречаются в мышцах, лёгких, нервной ткани.
- Фенестрированные — в эндотелии имеются тонкие диафрагмы (фенестры) толщиной 40–80 нм; характерны для почек, кишечника, эндокринных желёз.
- Синусоидальные (синусоиды) — с широкими межклетковыми щелями; расположены в печени, селезёнке, костном мозге и некоторых желёзах.
¶Кровоток в капиллярах
Кровь входит в капилляр из артериолы и вытекает в венулу. Между артериолой и капилляром расположен прекапиллярный сфинктер — кольцо гладких мышц, регулирующее приток крови. Капилляры, в которых кровь течёт в данный момент, составляют лишь часть всей сети; остальные находятся в сплющенном состоянии. За сутки через капилляры проходит весь объём циркулирующей крови несколько раз.
Скорость кровотока в капилляре минимальна — около 0,03 см/с, что создаёт оптимальные условия для диффузии. Кровь течёт по капилляру не как единая масса, а слоями: эритроциты движутся по центру, плазма — вдоль стенки (слой плазмы примерно 1 мкм).
¶Обмен веществами
Основная функция капилляров — транскапиллярный обмен. В тканях, насыщенных углекислым газом и метаболитами, кислород и питательные вещества выходят из крови в интерстициальную жидкость, а CO₂ и продукты распада поступают обратно. Движение жидкости через стенку капилляра подчиняется закону Старлинга: соотношение гидростатического давления крови и онкотического давления плазмы определяет направление фильтрации (в артериальном конце) и реабсорбции (в венозном конце).
Проницаемость капилляров зависит от их типа. Непрерывные капилляры пропускают преимущественно воды и мелкие молекулы; фенестрированные — также белки; синусоиды свободно пропускают клетки крови.
¶Регуляция тонуса
Тонус прекапиллярных сфинктеров и прекапиллярных артериол регулируется местными и нервными факторами. Местные факторы — концентрация CO₂, pH, осмоляльность, температура ткани, продукты метаболизма. Нервная регуляция осуществляется симпатическими волокнами; парасимпатические влияния на большинстве участков капиллярного русла отсутствуют. Гормональные факторы (адреналин, вазопрессин) влияют преимущественно на артериолы.
¶Капилляры в различных тканях
Особенности капиллярной сети отражают функцию органа:
- Скелетные мышцы — густая сеть непрерывных капилляров, число активных капилляров растёт при нагрузке.
- Мозг — гематоэнцефалический барьер образован непрерывными капиллярами с плотными контактами между эндотелиоцитами.
- Почки — фенестрированные капилляры клубочков фильтруют первичную мочу; капилляры петли Генле и перитубулярные капилляры участвуют в реабсорбции.
- Лёгкие — тонкие непрерывные капилляры, где происходит газообмен между кровью и альвеолярным воздухом.
- Печень — синусоиды с широкими щелями между эндотелиоцитами и звёздчатыми купферовскими клетками.
¶Капилляры и медицина
Нарушение микроциркуляции — капиллярного кровотока — наблюдается при сахарном диабете (диабетическая ангиопатия), артериальной гипертензии, атеросклерозе, шоке. При диабетической ангиопатии стенка капилляров утолщается, проницаемость нарушается, что приводит к поражению сетчатки глаза, почек и нервов.
Методы исследования капилляров: капилляроскопия (наблюдение за капиллярами ногтевого ложа под увеличением), лазерная допплеровская флоуметрия, оценка транскапиллярного обмена по клиренсу индикаторов.
¶История открытия
Капилляры были открыты в 1661 году итальянским анатомом и врачом Марчелло Мальпиги, который описал их в лёгких лягушки и подтвердил догадку Вильяма Гарвея о непрерывности кровеносной системы. Термин «капилляр» происходит от латинского capillaris — «волосовидный», что отражает тонкость этих сосудов.
¶Источники
- Гайтон А. К., Холл Дж. Э. Медицинская физиология.
- Ткаченко Б. И. Нормальная физиология человека.
- Сапин М. Р., Билич Г. Л. Анатомия человека.
- Руководство по клинической микроциркуляологии.