Капилляр

Виды

Существует три вида капилляров:

Непрерывные капилляры

Межклеточные соединения в этом виде капилляров очень плотные, что позволяет диффундировать только малым молекулам и ионам.

Фенестрированные капилляры

В их стенке встречаются просветы для проникновения крупных молекул. Фенестрированные капилляры встречаются в кишечнике, эндокринных железах и других внутренних органах (почки), где происходит интенсивный транспорт веществ между кровью и окружающими тканями.

Синусоидные капилляры (синусоиды)

Синусоидный капилляр (sinusoid) в печени крысы. Его ширина — около 5 мкм, а диаметр отверстий в его стенке -приблизительно 100 нм. Между гепатоцитом (hepatocyte) и синусоидом расположено перисинусоидальное пространство, или «пространство Диссе»(англ. Disse’s space)

В стенке этих капилляров содержатся щели (синусы), величина которых достаточна для выхода вне просвета капилляра эритроцитов и крупных молекул белка. Синусоидные капилляры есть в печени, лимфоидной ткани, эндокринных и кроветворных органах, таких, как костный мозг и селезёнка. Синусоиды в печеночных дольках содержат клетки Купфера, способные захватывать и уничтожать инородные тела.

Морфологические и функциональные особенности кровеносных капилляров

Кровеносные Капилляры разных органов и тканей обладают типовыми особенностями строения, что связано со спецификой функции органов и тканей. Принято различать три типа К.: соматический, висцеральный и синусоидный. Стенка кровеносных капилляров соматического типа характеризуется непрерывностью эндотелиальном и базальной оболочек. Как правило, она малопроницаема для крупных молекул белка, но легко пропускает воду с растворенными в ней кристаллоидами. К. такой структуры обнаружены в коже, скелетной и гладкой мускулатуре, в сердце и коре полушарий большого мозга, что соответствует характеру обменных процессов в этих органах и тканях. В стенке К. висцерального типа имеются окошки — фенестры. К. висцерального типа характерны для тех органов, которые секретируют и всасывают большие количества воды и растворенных в ней веществ (пищеварительные железы, кишечник, почки) или же участвуют в быстром транспорте макромолекул (эндокринные железы). К. синусоидного типа обладают большим просветом (до 40 мкм), что сочетается с прерывистостью их эндотелиальной оболочки (рис. 4, д) и частичным отсутствием базальной мембраны. К. этого типа обнаружены в костном мозге, печени и селезенке. Показано, что через их стенки легко проникают не только макромолекулы (напр., в печени, к-рая продуцирует основную массу белков плазмы крови), но и клетки крови. Последнее характерно для органов, участвующих в процессе кроветворения.

Стенка К. имеет не только общую природу и тесную морфол, связь с окружающей соединительной тканью, но связана с ней и функционально. Поступающая из кровеносного русла через стенку К. в окружающую ткань жидкость с растворенными в ней веществами и кислород переносятся рыхлой соединительной тканью ко всем остальным тканевым структурам. Следовательно, перикапиллярная соединительная ткань как бы дополняет собой микроциркуляторное русло. Состав и физ.-хим. свойства этой ткани в значительной мере определяют условия транспорта жидкости в тканях.

Сеть К. является значительной рефлексогенной зоной, посылающей к нервным центрам различные импульсы. По ходу К. и окружающей их соединительной ткани находятся чувствительные нервные окончания. По-видимому, среди последних значительное место занимают хеморецепторы, сигнализирующие о состоянии обменных процессов. Эффекторные нервные окончания у К. в большинстве органов не обнаружены.

Сеть Капилляров, образованная трубками малого калибра, где суммарные показатели поперечного сечения и площади поверхности значительно превалируют над длиной и объемом, создает наиболее благоприятные возможности для адекватного сочетания функций гемодинамики и транскапиллярного обмена. Характер транскапиллярного обмена (см. Капиллярное кровообращение) зависит не только от типовых особенностей строения стенок К.; не меньшее значение в этом процессе принадлежит связям между отдельными К. Наличие связей свидетельствует об интеграции К., а следовательно, и о возможности различного сочетания их функц, активности. Основной принцип интеграции К.— объединение их в определенные совокупности, составляющие единую функциональную сеть. Внутри сети положение отдельных К. неодинаково по отношению к источникам доставки крови и ее оттока (т. е. к прекапиллярным артериолам и посткапиллярным венулам). Эта неоднозначность выражается в том, что в одной совокупности К. связаны между собой последовательно, благодаря чему устанавливаются прямые коммуникации между приносящими и выносящими микро-сосудами, а в другой совокупности К. располагаются параллельно по отношению к К. указанной выше сети. Такие топографические различия К. обусловливают неоднородность распределения потоков крови в сети.

Рис. 5. Схематическое изображение строения стенки лимфатического капилляра с элементами окружающей соединительной ткани; 1 — эндотелиоцит; 2 — просвет лимфатического капилляра; 3 — коллагеновые протофибриллы соединительной ткани; 4—«якорные» филаменты; 5 — соединительная ткань.

Рис. 6. Электронограмма элементов стенки лимфатических капилляров и окружающей их соединительной ткани: а — эндотелиоцит (стрелками указаны микропиноцитозные везикулы); х 20 000; б — «якорные» филаменты (1), фиксирующие эндотелиоцит (2) к окружающим его коллагеновым протофибриллам (3); х 50 000; в и г — цитоплазма эндотелиоцитов (1 — лизосома, 2 — остаточное тельце); X 60 000.

Строение капилляров

В стенке капилляра есть три слоя:

внутренний — слой эндотелиоцитов
наружный — плотный соединительнотканный
средний — образован особыми клетками — перицитами

Эндотелиальный или внутренний слой

Состоит из особых клеток — эндотелиоцитов. Это плоские, вытянутые клетки с неровными границами. Сами клетки настолько плоские, что их ядра выбухают в просвет крохотного сосудика.

Ученые различают два типа расположения выбухающих ядер:

в шахматном порядке — это первый тип
напротив друг друга — второй тип

Первый тип расположения более благоприятен для хорошего кровотока. При втором же типе при сокращении эндотелиальных клеток возможно перекрытие просвета выбухающими и расположенными друг напротив друга ядрами.

Клетки эндотелия очень плотно прилегают друг к другу. Поверхность их, обращенная внутрь, очень гладкая. Более того, она тщательно покрыта слоем специальных веществ (гликопротеидов), который:

препятствует образованию тромбов
не допускает проникновения внутрь вредоносных агентов
принимает участие в регуляции тонуса сосуда

Слой перицитов или средний слой

Это соединительнотканные клетки с отростками. Своими отростками эти клетки окружают, окутывают или, другими словами, «обнимают» кровеносный капилляр.

Эти клетки очень интересны, необычны и загадочны. Еще до сих пор не известно точно их предназначение, хотя многое ученым уже удалось выяснить. О них я еще расскажу в одной из статей.

Наружный слой

Этот слой расположен снаружи от слоя перицитов. Это плотный соединительнотканный защитный слой, в котором можно видеть тонкие эластические волокна.

Методы исследования капилляров

При изучении состояния стенок Капилляров, формы капиллярных трубок и пространственных связей между ними широко используют инъекционные и безынъекционные методики, различные способы реконструкции К., трансмиссионную и растровую электронную микроскопию (см.) в сочетании с методами морфометрического анализа (см. Морфометрия медицинская) и математического моделирования; для прижизненного исследования К. в клинике применяют микроскопию (см. Капилляроскопия).

Патологию К. — см. статьи Воспаление; Капиллярное кровообращение; Микроциркуляция, патология; Отек; Проницаемость.

Библиография:

Алексеев П. П. Болезни мелких артерий, капилляров и артериовенозных анастомозов, Л., 1975, библиогр.; Казначеев В. П. и Дзизинский А. А. Клиническая патология транскапиллярного обмена, М., 1975, библиогр.; Куприянов В. В., Караганов Я. Л. и Козлов В. И. Микроциркуляторное русло, М., 1975, библиогр.; Фолков Б. и Нил Э. Кровообращение, пер. с англ., М., 1976; Чернух А. М., Александров П. Н. иАлексеев О. В. Микроциркуляции, М., 1975, библиогр.; Шахламов В. А. Капилляры, М., 1971, библиогр.; Шошенко К. А. Кровеносные капилляры, Новосибирск, 1975, библиогр.; Hammersen F. Anatomie der terminalen Strombahn, Miinchen, 1971; Krоgh A. Anatomie und Physiologie der Capillaren, B. u. a., 1970, Bibliogr.; Microcirculation, ed. by G. Kaley a. B. M. Altura, Baltimore a. o., 1977; Simionescu N., Simionescu M. a. Palade G. E. Permeability of muscle capillaries to small heme peptides, J. cell. Biol., v. 64, p. 586, 1975; Zweifach B. W. Microcirculation, Ann. Rev. Physiol., v. 35, p. 117, 1973, bibliogr.

Я. Л. Караганов.

Функции капилляров

Значение «работы» капилляров на благо организма человека трудно переоценить. Эти крохотные сосудики очень важны и необходимы для жизни человека.

Что же делают капилляры, каковы их функции?

Другими словами, именно на уровне капиллярной сети идет интенсивный обмен веществами между кровеносным руслом и клеткой.

Капиллярные сосудики очень тонки, их просвета едва хватает для того, чтобы клетки крови могли «протиснуться» сквозь него. К примеру, чтобы преодолеть узкий просвет капилляра, эритроциты выстраиваются в очередь по одному. Двоим эритроцитам уже не протиснуться.

Думаете это недочет? Вовсе нет! Это продуманная «уловка» для того, чтобы обеспечить наиболее тесный контакт эритроцита с внутренней оболочкой капилляра. Вот при таком тесном контакте легко и непринужденно идет интенсивный обмен веществами.

Вторая функция капилляров — контроль и регуляция кровенаполнение органов и тканей

Вначале статьи я писала о том, что только половина этих сосудиков находятся в рабочем состоянии. Вторая половина «отдыхает» и ждет своего часа.

Этот час настает тогда, когда орган начинает интенсивно работать. В этот период, в период усиленного труда, необходимо и усиленное питание. Вот тут-то и выходят на сцену «спящие» сосуды. Они расширяют свой просвет, заполняют его кровью и принимаются за интенсивный обмен веществами. Конечно же, при этом кровенаполнение и питание органа увеличивается.

Третья функция — депонирование крови

Депонирование крови — это сохранение крови «про запас». В огромной капиллярной сети может находиться большое количество крови, которая на время выключена из кровообращения и хранится для экстренного случая.

Если в организме возникает экстренная ситуация, и он нуждается в дополнительных объемах крови, он получает ее их своих хранилищ или депо. Одно из таких хранилищ — это капиллярная сеть.

Функции капилляров этими тремя пунктами не ограничиваются. Есть и другие, более специфические и присущие капиллярам определенных органов

Но главное значение этой удивительной и жизненно важной сети вы уже понимаете

Особенности расположения капилляров

Беря свое начало из артериолы, пучок капилляров, протискиваясь между клетками, формирует, в большинстве случаев, капиллярную сеть.

Но в таких образованиях, как сосочки кожи или ворсинки кишечника скопление капилляров приобретает вид петли. В капиллярных петлях ученые различают два отдела: артериальный и венозный.

Артериальная часть петли более узка, ширина этого отдела примерно такая же, как ширина эритроцита. Венозный отдел более широкий.

Кроме сети и петель капилляры могут образовывать клубочки. Такие капиллярные клубочки можно видеть в почках.

Количество капилляров в различных органах человека разное. Например, если сделать поперечный срез мышечной ткани и посчитать количество этих сосудов на площади равной одному квадратному миллиметру, то их получится около двух тысяч. А если сделать такой срез кожи, то мы насчитаем всего лишь примерно сорок капилляров.

Интересно то, что в любом органе и в любой ткани работает только половина имеющихся капилляров. Остальные находятся в нерабочем состоянии: просвет их значительно сужен, но не закрыт полностью. Их просвет настолько узок, что клетки крови не могут протиснуться через него, но жидкая часть крови — плазма — продолжает по ним циркулировать.

Еще один интересный факт. Если суммировать все площади сечения капилляров и сравнить их с площадью сечения артерии, из которой они произошли, то первое значение во много раз превысит значение второе.

Виды

Существует несколько разновидностей капиллярных сосудов в зависимости от диаметра, типа строения их стенок и выполняемых функций. По диаметру просвета выделяют узкие и широкие (ширина просвет 3-7 или 8-30 мкм соответственно), а также лакуны, толщина которых превышает 30 мкм.

По строению стенок выделяют следующие виды сосудистых трубок:

Непрерывные или соматические со сплошной стенкой из двух слоев. Из-за отсутствия устий в стенках они обладают наименьшими проницаемостью и пропускной способностью. Расположены такие типы капилляров в соединительных, железистых тканях эндокринной системы, мышечных волокнах и тканях нервной системы.
Фенестрированные капилляры — трубки с равномерно расположенными щелевидными отверстиями в эндотелиальном слое сосудистых стенок и прерывистой базальной мембраной. Через стенку фенестрированного сосуда с легкостью проникают компоненты крови, низкомолекулярные соединения, гормоны и питательные вещества. Располагаются они в органах, требующих активного сообщения с внутренней средой организма: ЖКТ, почках, железах внутренней и внешней секреции.
Синусоидные капилляры — трубки с многочисленными крупными отверстиями в эндотелиальном слое и прерывистой наружной оболочкой. Обладают очень высокой пропускной способностью и проницаемостью. Через их стенки свободно проходит жидкость, белковые молекулы, питательные вещества, клетки крови. Располагаются они в органах кроветворения и фильтрующих органах (печень, селезенка).

По расположению в системе кровообращения и очередности соединения с другими ее отделами выделяют магистральные и нутритивные трубки. Магистральные напрямую соединяют венозную и артериальную системы, присоединяясь одним концом к артериолам, а другим к венулам. Нутритивные берут свое начало непосредственно от артерии и впадают в вены.

Особенности кровотока в капиллярах

Стенка капилляра состоит из одного слоя эндотелиальных клеток, снаружи от которых лежит базальная мембрана. Стенка капилляра представляет собой естественный биологический фильтр, через который осуществляются переход питательных веществ, воды и кислорода из крови в ткани и обратное – из тканей в кровь – поступление продуктов обмена.

Трудности изучения микрососудов на протяжении десятилетий были связаны с чрезвычайно малыми их размерами и сильной разветвленностью капиллярных сетей. Наиболее узкие капилляры находятся в скелетных мышцах и нервах – диаметр их составляет 4,5–6,5 мкм. В этих органах обмен веществ очень интенсивен. Более широкие капилляры имеют кожа и слизистые оболочки – 7–11 мкм. Самые широкие капилляры (синусоиды) расположены в костях, печени и железах, где их диаметр достигает 20–30 мкм.

Длина капилляров варьирует в различных органах от 100 до 400 мкм. Однако если все капилляры, имеющиеся в теле человека, вытянуть в одну линию, то их длина составит около 10 000 км. Такая колоссальная протяженность капилляров создает чрезвычайно большую обменную поверхность их стенки – около 2500–3000 кв.

В настоящее время точно установлено, что разные органы имеют характерные особенности строения микроциркуляторного русла (количество, диаметр, плотность и взаимное расположение микрососудов, характер их ветвления и т. п.), обусловленные спецификой работы органа. При этом в большинстве случаев микроциркуляторное русло состоит из повторяющихся модулей, каждый из которых обслуживает свой участок органа.

Это позволяет быстро приспосабливать кровоснабжение органа к изменениям его функционирования. Усложнение строения микроциркуляторного русла органов происходит постепенно, вместе с ростом и развитием человеческого организма. Нарастание количества микрососудов приурочено ко времени интенсивного увеличения массы органа, а структурное созревание (оформление модулей) микроциркуляторного русла завершается к моменту окончательного полового созревания (к 15–17 годам).

Поскольку емкость капиллярного русла очень большая, это ведет к значительному замедлению тока крови в капиллярах. Скорость движения крови по капиллярам колеблется от 0,3 до 1 мм/с, тогда как в крупных артериях она достигает 80–130 мм/с. Медленный кровоток обеспечивает наиболее полный обмен веществ между кровью и тканями.

https://youtube.com/watch?v=XK9mPUDs6ME

При движении крови ее клетки (эритроциты) выстраиваются в капилляре в один ряд, поскольку их радиус приблизительно равен радиусу капилляра. Значение такого приспособления становится понятно, если вспомнить, что кислород переносится эритроцитами и его передача клеткам органов будет происходить наиболее эффективно, если эритроциты наилучшим образом соприкасаются со стенкой капилляра.

При значительном снижении скорости капиллярного кровотока эритроциты могут склеиваться между собой и образовывать агрегаты по типу монетных столбиков из 25–50 эритроцитов. Крупные агрегаты могут полностью закупорить капилляр и вызвать в нем остановку крови. Усиление агрегации эритроцитов происходит при различных заболеваниях.

Патологии

Несмотря на сверхмалый диаметр и довольно низкое давление крови внутри капилляров, они так же, как более крупные сосуды, подвергаются растяжению, в результате чего развивается капиллярный варикоз. Эта патология считается самой распространенной и диагностируется преимущественно у беременных женщин. Выражается она появлением синеватых «звездочек», вокруг которых могут появляться гематомы. Состояние может осложниться воспалением, сопровождающимся болью, отечностью пораженной области.

Вторая по распространенности проблема самых мелких сосудов — спазм их стенок. Так как мышечный слой в этих сосудах отсутствует, патология считается следствием чрезмерной нагрузки на мышцы, в толще которых пролегает капиллярная сеть. Сужение поверхностно расположенных сосудов приводит к побледнению кожи, чувству онемения. При спазме капиллярной сети внутренних органов симптомы зависят от локализации процесса:

при сужении трубок в головном мозге возникает мигрень, головокружение, нарушается зрение, слух или память;
при спазме капилляров в матке возникает состояние предэклампсии;
при сужении сосудов в кишечнике наблюдаются колики, спазмы, симптомы диспепсии.

Наименее распространенным заболеванием капиллярной сети считается капилляротоксикоз или геморрагический васкулит. Он сопровождается повышенной ломкостью капилляров и образованием многочисленных тромбов в них. Патологический очаг может располагаться как на поверхности тела, так и на внутренних органах. Основной причиной заболевания считается инфицирование кровеносной системы вирусами и бактериями. В отдельных случаях заболевание возникает вследствие глубокой травмы или переохлаждения.

Система микроциркуляции — Общие понятия

Микрососуды — это ключевое звено сосудистой системы организма. Они выполняют различные функции, например: сосуды микроциркуляции принимают участие в перераспределении крови в организме, в зависимости от его потребностей. Создание подходящих условий для обмена в-в между тканью и кровью.

Так же они играют компенсаторно-приспособительную роль в экстремальных ситуациях (Перегрев, переохлаждение и прочее). Компенсаторно-приспособительные процессы – это процессы, которые позволяют нам восстановить клетки и органы (регенерация например).

В составе микроциркулярного русла находятся:

Прекапиллярные сфинктеры, капилляры, посткапиллярные венулы, артериолы и прочее. Сосуды пронизывают ткани и органы человека и животных.

Капилляры – это самый тонкий сосуд в организме человека, а так же и у других животных. Средний диаметр капилляра в тканях организма составляет 5—10 мкм. Тело человека насчитывает оклоло 40 млрд капилляров. Состояние микроциркуляции регулируется нервной и эндокринными системами.

Артериолы — это тонкие сосуды микроциркуляции диаметром 70 мкм, содержат кольцевой слой гладких мышц, сокращение которых создает значительное сопротивление кровотоку, поэтому их называют резистивными сосудами. К их функциям относится регуляция артериального давления и изменению микроциркуляции.

Прекапилляры, или метаартериолы — сосуды тканей диаметром от 7 до 16 мкм. В них отсутствуют эластические элементы, но их мышечные клетки обладают автоматией (способность генерировать импульсы).

Различают три типа капилляров:

Соматический тип – Это самый распространенный тип капилляров, который пропускает воды и минеральные в-ва в организме. Встречаются во всех типах соединительной ткани.
Фенистрированный или висцеральный тип – этот вид капилляров расположен преимущественно в разных органах, которые занимаются секрецией и всасыванием большого кол-ва H2O в который растворимы вещества.
Прерывистый или синусоидный тип — этот вид капилляров, который имеет самый большой диаметр. Базальная мембрана в них или отсутствует или прерывиста.

В зависимости от состояния органа и ткани в нем функционирует определенное количество капилляров, как правило, в покое задействовано только 20-35% всех капилляров, которые обеспечивают важнейшую систему микроциркуляуции. Кровь течет по капилляру с маленькой скоростью, примерно -0.5 мм/с, именно это создает благоприятные условия для обменных процессов между тканями и кровью. Стоит отметить, что кровь поступает в капилляры под давлением в 30 мм рт.ст, а выходит под давлением 10 мм. рт. ст. Организм поддерживает состояние микроциркуляции на постоянном уровне, но может в случае необходимости его улучшать и угнетать.

Посткапиллярные венулы – это начальный резервуар части микроциркуляторного русла. Эти микроциркуляторные сосуды, как и капиллярные относятся к обменным сосудам, т.е. через их стенки способны проходить высокомолекулярные вещества. Стенки венул способны растягиваться, точно так же как и гладкомышечные и эндотелиальные клетки, что может привести к изменениям микроциркуляции. Диаметр этих сосудов составляет от 12 мкм до 1 мм, давление — 10 мм рт. ст., скорость кровотока — 0,6-1 мм/с.

Артериовенозные анастомозы, или шунты – этот сосуды микроциркуляции, которые соединяют артериолу с венулой, при этом они минуют, либо идут в обход капиллярной сети. Данные структуры дают возможность регулировать кровоток и приводить к изменению микроциркуляции. Она находятся везде, во внутренних органах, в коже. В своем строении имеют гладкомышечные элементы, а так же большое количество нервных рецепторов и окончаний, в этом заключается главное отличие от других сосудов.

Строение

Капилляры — сеть из сверхтонких сосудов, соединяющих венозное и артериальное русло. Анатомическому строению капилляров присуще несколько уникальных черт:

однослойная или максимум двухслойная сосудистая стенка, которая обеспечивает высокую проницаемость капилляров для компонентов крови, питательных веществ, углекислого газа и кислорода;
повышенная эластичность сосудистой стенки, обеспечивающая непрерывность кровотока при механическом сдавливании трубок;
одиночные клапаны в месте соединения с артериальной кровеносной системой, которые обеспечивают достаточную скорость кровотока на большом удалении от сердца.

Наиболее выражены индивидуальные особенности строения этой разновидности сосудов наблюдаются при рассмотрении клеточной структуры их стенок. Они не многослойные, а состоят максимум из 2 слоев: внутреннего и часто единственного слоя эндотелия и слабо выраженной наружной оболочки, именуемой базальной мембраной.