Капилляр
Капилляр | |
---|---|
![]() Диаграмма капилляра | |
![]() Упрощенная иллюстрация капиллярной сети | |
Подробности | |
Произношение | США : / k æ p ɛr lɛr i / , Великобритания : / k a - p ɪ l Муж I / |
Система | Система кровообращения |
Идентификаторы | |
латинский | Широко распространенные вас [ 1 ] |
Сетка | D002196 |
TA98 | A12.0.00.025 |
TA2 | 3901 |
Тур | H3.09.02.0.02001 |
FMA | 63194 |
Анатомическая терминология |
Капилляр - это небольшой кровеносный сосуд , от 5 до 10 микрометров в диаметре и является частью системы микроциркуляции . Капилляры - это микрососуды и самые маленькие кровеносные сосуды в организме. Они состоят только из Tunica Intima (внутренний слой артерии или вены), состоящей из тонкой стенки простых плоскоклеточных эндотелиальных клеток . [ 2 ] Они являются местом обмена многими веществами из окружающей междовой жидкости , и они передают кровь из самых маленьких ветвей артерий ( артериол ) в вены ( венулы ). Другие вещества, которые перекрестные капилляры включают воду, кислород , углекислый газ , мочевина , [ 3 ] глюкоза , мочевая кислота , молочная кислота и креатинин . Лимфатические капилляры соединяются с более крупными лимфатическими сосудами с сливкой лимфатической жидкости, собранной в микроциркуляции.
Этимология
[ редактировать ]Капилляр происходит от латинского слова капиллари , что означает «или напоминающий волосы», с использованием на английском языке, начиная с середины 17-го века. [ 4 ] Смысл проистекает из крошечного диаметра капилляра. [ 4 ] В то время как капилляр обычно используется в качестве существительного, слово также используется в качестве прилагательного, как в « капиллярном действии », в котором жидкость течет без влияния внешних сил, таких как гравитация .
Структура
[ редактировать ]
Кровь течет из сердца через артерии , которые разветвляются и сужаются в артериолы , а затем разветвляются в капилляры, где обмениваются питательные вещества и отходы. Затем капилляры присоединяются и расширяются, чтобы стать венулами , которые, в свою очередь, расширяются и сходятся, чтобы стать венами , которые затем возвращают кровь обратно в сердце через венец . В брыжеваниях метартериолы образуют дополнительную стадию между артериолами и капиллярами.
Отдельные капилляры являются частью капиллярного слоя , переплетенной сети капилляров, поставляющих ткани и органы . Чем более метаболически активная ткань, тем больше капилляров требуется для снабжения питательных веществ и унесения продуктов метаболизма. Существует два типа капилляров: истинные капилляры, которые отражаются от артериол и обеспечивают обмен между тканью и капиллярной кровью, а также синусоидами , тип капилляра с открытым пор, обнаруженным в печени , костном мозге , передней гипофизе и мозговых органах округа. Полем Капилляры и синусоиды представляют собой короткие сосуды, которые непосредственно соединяют артериолы и венулы на противоположных концах слоев. Метартериолы встречаются в основном в брыжеечной микроциркуляции . [ 5 ]
Лимфатические капилляры немного больше в диаметре, чем капилляры крови, и имеют закрытые концы (в отличие от капилляров крови, открытых на одном конце для артериол и открываются на другом конце венулы). Эта структура позволяет интерстициальной жидкости течь в них, но не выходить. Лимфатические капилляры имеют большее внутреннее онкотическое давление, чем капилляры крови, из -за большей концентрации плазменных белков в лимфе . [ 6 ]
Типы
[ редактировать ]
Капилляры крови представлены на три типа: непрерывные, фенестрированные и синусоидальные (также известные как прерывистые).
Непрерывный
[ редактировать ]Непрерывные капилляры непрерывны в том смысле, что эндотелиальные клетки обеспечивают непрерывную слизистую оболочку, и они позволяют только меньшим молекулам , таким как вода и ионы , проходить через межклеточные расщелины . [ 7 ] [ 8 ] Липидные молекулы могут пассивно диффундировать через эндотелиальные клеточные мембраны вдоль градиентов концентрации. [ 9 ] Непрерывные капилляры могут быть дополнительно разделены на два подтипа:
- Те, у кого многочисленные транспортные везикулы, которые встречаются в основном в скелетных мышцах , пальцах, гонадах и коже. [ 10 ]
- Те, у кого есть несколько пузырьков, которые в основном встречаются в центральной нервной системе . Эти капилляры являются компонентом барьеры кровавого и хронового . [ 8 ]
Фенестрирован
[ редактировать ]Фенестрированные капилляры имеют поры, известные как Fenestrae ( латынь для «окон») в эндотелиальных клетках, которые имеют 60–80 нанометров диаметром (нм). Они охватываются диафрагмой радиально ориентированных фибриллов , которые позволяют малым молекулам и ограниченным количествам белка диффузно. [ 11 ] [ 12 ] В почечном клубочке капилляры обернуты в процессы или цветоножки с подоцитами , которые имеют щели с функцией, аналогичной диафрагме капилляров. Оба этих типа кровеносных сосудов имеют непрерывные базальные пластинки основном расположены в эндокринных железах , кишечнике , поджелудочной железе и клубочках почки и в .
Синусоидальный
[ редактировать ]
Синусоидальные капилляры или прерывистые капилляры-это особый тип капилляра с открытым пор, также известный как синусоид , [ 13 ] которые имеют более широкие фенестрации диаметром 30–40 микрометров (мкМ), с более широкими отверстиями в эндотелии. [ 14 ] Фенестрированные капилляры имеют диафрагмы, которые покрывают поры, тогда как синусоиды не имеют диафрагмы и просто имеют открытую пор. Эти типы кровеносных сосудов позволяют красным и белой кровяной клетке (диаметр 7,5 мкм - 25 мкм) и различные сывороточные белки, которым помогают прерывистая базальная пластинка. В этих капиллярах отсутствуют пиноцитотические везикулы , и поэтому используются промежутки, присутствующие в клеточных соединениях, чтобы обеспечить перенос между эндотелиальными клетками и, следовательно, через мембрану. Синусоиды - это нерегулярные пространства, заполненные кровью, и в основном обнаруживаются в печени , костного мозга , селезенки и мозга органах . [ 14 ] [ 15 ]
Разработка
[ редактировать ]Во время раннего эмбрионального развития новые капилляры формируются посредством васкулогенез , процесса образования кровеносных сосудов , который происходит посредством новой продукции эндотелиальных клеток , которые затем образуют сосудистые трубки. [ 16 ] Термин ангиогенез обозначает образование новых капилляров из ранее существовавших кровеносных сосудов и уже представленного эндотелия, который делятся. [ 17 ] Небольшие капилляры удлиняются и взаимосвязаны, чтобы создать сеть сосудов, примитивную сосудистую сеть, которая сосудится по всему желточному месту , соединяет стебель и хорионические ворсинки . [ 18 ]
Функция
[ редактировать ]
Капиллярная стена выполняет важную функцию, позволяя питательным веществам и веществам отходов проходить через нее. Молекулы, превышающие 3 нм, такие как альбумин и другие крупные белки, проходят через трансцеллюлярное транспорт , переносимых внутри везикул , процесс, который требует от них проходить через клетки, которые образуют стенку. Молекулы меньше 3 нм, такие как вода и газы, пересекают капиллярную стенку через пространство между клетками в процессе, известном как паракунерный транспорт . [ 19 ] Эти транспортные механизмы позволяют двунаправленный обмен веществами в зависимости от осмотических градиентов. [ 20 ] Капилляры, которые образуют часть барьерного барьеры кровавого мозга, позволяют только трансцеллюлярному транспорту, поскольку плотные соединения между эндотелиальными клетками запечатывают парацеллюлярное пространство. [ 21 ]
Капиллярные пласты могут контролировать их кровоток посредством ауторегуляции . Это позволяет органу поддерживать постоянный поток, несмотря на изменение центрального кровяного давления. Это достигается миогенным ответом и в почках путем тубулогломерулярной обратной связи . Когда кровяное давление увеличивается, артериолы растягиваются и впоследствии сужаются (явление, известное как эффект Bayliss ), чтобы противодействовать повышению тенденции к повышению высокого давления к увеличению кровотока. [ 22 ]
В легких специальные механизмы были адаптированы для удовлетворения потребностей повышенной необходимости кровотока во время упражнений. Когда частота сердечных сокращений увеличивается и больше крови должно протекать через легкие, капилляры набираются, а также растягиваются, чтобы освободить место для увеличения кровотока. Это позволяет кровотоку увеличиваться, в то время как сопротивление уменьшается. [ Цитация необходима ] Экстремальные упражнения могут сделать капилляры уязвимыми, с точкой разрыва, похожим на то, что у коллагена . [ 23 ]
Капиллярная проницаемость может быть увеличена путем высвобождения определенных цитокинов , анафилатоксинов или других медиаторов (таких как лейкотриены, простагландины, гистамин, брадикинин и т. Д.), Под большим влиянием иммунная система . [ 24 ]
Уравнение скворжа
[ редактировать ]
Транспортные механизмы могут быть дополнительно определены по уравнению скворца . [ 20 ] Уравнение звездочки определяет силы через полупроницаемую мембрану и допускает расчет чистого потока:
где:
- это чистая движущая сила,
- является постоянной пропорциональности, и
- является чистым движением жидкости между отсеками.
По соглашению внешняя сила определяется как положительная, а внутренняя сила определяется как отрицательная. Решение уравнения известно как чистая фильтрация или перемещение чистой жидкости ( J V ). Если положительный, жидкость будет иметь тенденцию покинуть капилляр (фильтрация). Если отрицательно, жидкость будет иметь тенденцию войти в капилляр (поглощение). Это уравнение имеет ряд важных физиологических последствий, особенно когда патологические процессы сильно изменяют одну или несколько переменных. [ Цитация необходима ]
Согласно уравнению Старлинга, движение жидкости зависит от шести переменных:
- Капиллярное гидростатическое давление ( P C )
- Интерстициальное гидростатическое давление ( P i )
- Капиллярное онкотическое давление ( π c )
- Интерстициальное онкотическое давление ( π i )
- Коэффициент фильтрации ( K F )
- Коэффициент отражения ( σ )
Клиническое значение
[ редактировать ]Расстройства капиллярного образования в качестве дефекта развития или приобретенного расстройства являются особенностью при многих распространенных и серьезных расстройствах. В пределах широкого спектра клеточных факторов и цитокинов проблемы с нормальной генетической экспрессией и биоактивностью роста сосудов и фактора проницаемости сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), по -видимому, играют важную роль во многих расстройствах. полученных в костях Клеточные факторы включают в себя пониженное количество и функцию эндотелиальных предшественников, . [ 25 ] и сниженная способность этих клеток формировать кровеносные сосуды. [ 26 ]
- Образование дополнительных капилляров и более крупных кровеносных сосудов (ангиогенез) является основным механизмом, с помощью которого рак может помочь улучшить его собственный рост. Расстройства капилляров сетчатки способствуют патогенезу возрастной макулярной дегенерации .
- Сниженная плотность капилляров (капиллярное разрешение) происходит в связи с сердечно -сосудистыми факторами риска [ 27 ] и у пациентов с коронарной болезнью сердца . [ 26 ]
Терапия
[ редактировать ]Основные заболевания, в которых может быть полезно изменение формирования капилляров, включают в себя состояния, в которых существует чрезмерное или ненормальное капиллярное образование, такие как рак и расстройства, наносящие зрение; и заболевания, в которых существует снижение капиллярного образования либо по семейным, так и по генетическим причинам, либо в качестве приобретенной проблемы.
- У пациентов с расстройством сетчатки, неоваскулярной возрастной дегенерации желтого пятна , локальная анти-VEGF терапия для ограничения био-активности фактора роста эндотелия сосудов защищает зрение путем ограничения прогрессирования. [ 28 ] В широком диапазоне раковых заболеваний подходы к лечению были изучены или находятся в развитии, направленные на снижение роста опухоли за счет снижения ангиогенеза. [ 29 ]
Чемкопотребление крови
[ редактировать ]Отбор проб капиллярной крови может использоваться для проверки глюкозы в крови (например, при мониторинге глюкозы в крови ), гемоглобина , pH и лактата . [ 30 ] [ 31 ] Обычно это выполняется путем создания небольшого разреза с использованием кровавого ланца , за которым следует выборка капиллярным действием на разрезе с помощью испытательной полосы или маленькой пипетки . [ 32 ] Он также используется для проверки на инфекции, передаваемые половым путем , которые присутствуют в кровотоке, таких как ВИЧ , сифилис и гепатит В и С , где палец обливается и небольшое количество крови отбирается в пробирку . [ 33 ]
История
[ редактировать ]Уильям Харви явно не предсказывал существование капилляров, но он увидел необходимость какой -либо связи между артериальными и венозными системами. В 1653 году он писал: «... кровь вступает в каждого участника через артерии и возвращается в жилах, и что вены - это сосуды и способы, которыми кровь возвращается к самому сердцу; и что Кровь в членах и конечностях проходит из артерий в вены (либо сразу же по анастомозу, либо сразу же через пористость плоти, либо обоих способов), как и прежде, в сердце и грудная клетка из вены, в артерии ... " [ 34 ]
Марцелло Малпиги был первым, кто наблюдал напрямую и правильно описывает капилляры, обнаружив их в легком лягушке 8 лет спустя, в 1661 году. [ 35 ]
Август Крог обнаружил, как капилляры обеспечивают питательные вещества для ткани животных. За его работу он был удостоен Нобелевской премии 1920 года по физиологии или медицине . [ 36 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Кровавый барьер , также известный как альвеолярная -капиллярная барьер - мембрана, отделяющая альвеолярный воздух от крови в капиллярах легких
- Капиллярное пополнение - медицинский термин
- Уравнение Хаген -Пойзеиль - Закон, описывающий падение давления в несжимаемой и ньютоновской жидкости
- Химия поверхности микроциркулятуры
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Федеративный международный комитет по анатомической терминологии (2008). Terminologia histologica: международные термины для цитологии человека и гистологии . Балтимор: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 87. ISBN 9780781766104 .
- ^ «Структура и функция кровеносных сосудов | Анатомия и физиология II» . courses.lumenlearning.com . Получено 19 ноября 2021 года .
- ^ Maton, Anthea (1993). Биология и здоровье человека . Englewood Cliffs, Нью -Джерси: Prentice Hall. с. 87, 114, 120. ISBN 978-0-13-981176-0 .
- ^ Jump up to: а беременный "Капилляр" . Онлайн этимологический словарь. 2021 . Получено 14 июля 2021 года .
- ^ Сакай, т; Hosoyamada, Y (2013). «Являются ли предварительные сфинктеры и метартериолы универсальные компоненты микроциркуляции? Исторический обзор» . Журнал физиологических наук . 63 (5): 319–31. doi : 10.1007/s12576-013-0274-7 . PMC 3751330 . PMID 23824465 .
- ^ Гайтон, Артур С.; Холл, Джон Эдвард (2006). «Микроциркуляция и лимфатическая система». Учебник медицинской физиологии (11 -е изд.). Филадельфия: Elsevier Saunders. С. 187–188. ISBN 9780808923176 .
- ^ Стаматович, СМ; Джонсон, Ам; Сохранить, RF; Andjelkovic, AV (2016). «Соединенные белки гематоэнцефалического барьера: новое понимание функции и дисфункции» . Тканевые барьеры . 4 (1): E1154641. doi : 10.1080/21688370.2016.1154641 . PMC 4836471 . PMID 27141427 .
- ^ Jump up to: а беременный Вильгельм, я.; Suciu, M.; Hermenean, A.; Кризбай, И.А. (2016). «Гетерогенность гематоэнцефалического барьера» . Тканевые барьеры . 4 (1): E1143544. doi : 10.1080/21688370.2016.1143544 . PMC 4836475 . PMID 27141424 .
- ^ Сарин Х. (2010). «Преодоление проблем в эффективной доставке химиотерапии в твердые опухоли ЦНС» . Терапевтическая доставка . 1 (2): 289–305. doi : 10.4155/tde.10.22 . PMC 3234205 . PMID 22163071 .
- ^ Мишель, CC (2012). «Электронная томография везикул» . Микроциркуляция . 19 (6): 473–6. doi : 10.1111/j.1549-8719.2012.00191.x . PMID 22574942 . S2CID 205759387 .
- ^ Изображение гистологии: 22401LBA от Воган, Дебора (2002). Система обучения в гистологии: CD-ROM и руководство . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0195151732 .
- ^ Павелка, Маргит; Рот, Юрген (2005). «Фенестрированный капилляр». Функциональная ультраструктура: атлас тканевой биологии и патологии . Вена: Спрингер. п. 232. DOI : 10.1007/3-211-26392-6_120 . ISBN 978-3-211-26392-1 .
- ^ «Руководство по гистологической лаборатории» . www.columbia.edu .
- ^ Jump up to: а беременный Саладин, Кеннет С. (2011). Человеческая анатомия . МакГроу-Хилл. С. 568–569. ISBN 9780071222075 .
- ^ Гросс, П. М. (1992). «Глава 31: Капилляры по окружным органам». Органы округа и жидкости мозга - молекулярные и функциональные аспекты . Прогресс в исследовании мозга. Тол. 91. С. 219–33. doi : 10.1016/s0079-6123 (08) 62338-9 . ISBN 9780444814197 Полем PMID 1410407 .
- ^ Джон С. Пенн (11 марта 2008 г.). Сетчатка и хориоидальный ангиогенез . Спрингер. С. 119–. ISBN 978-1-4020-6779-2 Полем Получено 26 июня 2010 года .
- ^ Гилберт, Скотт Ф. (2000). "Эндодерма". Биология развития (6 -е изд.). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-243-7 Полем Получено 1 февраля 2021 года .
- ^ Schoenwolf, Gary C. (2015). Человеческая эмбриология Ларсена (Пятое изд.). Филадельфия, Пенсильвания. п. 306. ISBN 9781455706846 .
{{cite book}}
: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) - ^ Sukriti, S; Tauseef, M; Yazbeck, P; Мехта, Д. (2014). «Механизмы, регулирующие проницаемость эндотелия» . Легочная циркуляция . 4 (4): 535–551. doi : 10.1086/677356 . PMC 4278616 . PMID 25610592 .
- ^ Jump up to: а беременный Надь, JA; Бенджамин, L; Зенг, ч; Дворак, Ам; Dvorak, HF (2008). «Проницаемость сосудов, сосудистая гиперпермируемость и ангиогенез» . Ангиогенез . 11 (2): 109–119. doi : 10.1007/s10456-008-9099-z . PMC 2480489 . PMID 18293091 .
- ^ Бауэр, HC; Кризбай, ИА; Бауэр, ч; Traweger, A (2014). « Вы не должны проходить»-ведущие соединения гематоэнцефалического барьера » . Границы в нейробиологии . 8 : 392. DOI : 10.3389/fnins.2014.00392 . PMC 4253952 . PMID 25520612 .
- ^ Boulpaep, Emile L. (2017). «Микроциркуляция». В Боре, Уолтер Ф.; Boulpaep, Emile L. (Eds.). Медицинская физиология (3 -е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier. п. 481. ISBN 978-1-4557-4377-3 .
- ^ West, JB (2006). «Уязвимость легочных капилляров во время тяжелых упражнений» . Британский журнал спортивной медицины . 40 (10): 821. doi : 10.1136/bjsm.2006.028886 . ISSN 1473-0480 . PMC 2465077 . PMID 17021008 .
- ^ Юнфэй, Чи; Xiangyu, Liu (9 апреля 2021 г.), Jiake, Chai (ed.), «Повествовательный обзор изменений в микрососудистой проницаемости после ожога», Анналы трансляционной медицины , 9 (8): 719, doi : 10.21037/atm-21- 1267 , PMC 8106041 , PMID 33987417
- ^ Gittenberger-De Groot, Adriana C.; Зима, Элизабет М.; Поэльманн, Роберт Э. (2010). «Клетки, полученные эпикардом (EPDCS), в развитии, сердечно -заболеваниях и восстановлении ишемии» . Журнал клеточной и молекулярной медицины . 14 (5): 1056–60. doi : 10.1111/j.1582-4934.2010.01077.x . PMC 3822740 . PMID 20646126 .
- ^ Jump up to: а беременный Lambiase, PD; Эдвардс, RJ; Anthopoulos, P; Рахман, с; Мэн, YG; Бакналл, Калифорния; Redwood, Sr; Пирсон, JD; Марбер, MS (2004). «Циркулирующие гуморальные факторы и эндотелиальные клетки -предшественники у пациентов с различной коронарной поддержкой коллатерального обеспечения» (PDF) . Циркуляция . 109 (24): 2986–92. doi : 10.1161/01.cir.0000130639.97284.ec . PMID 15184289 . S2CID 12041051 .
- ^ Полдень, JP; Уокер, Br; Уэбб, DJ; Берег, AC; Холтон, DW; Эдвардс, HV; Ватт, GC (1997). «Нарушение микрососудистого дилатации и капиллярное разрешение у молодых людей с предрасположенностью к высокого кровяного давления» . Журнал клинических исследований . 99 (8): 1873–9. doi : 10.1172/jci119354 . PMC 508011 . PMID 9109431 .
- ^ Bird, Alan C. (2010). «Терапевтические мишени при возрастном макулярном заболевании» . Журнал клинических исследований . 120 (9): 3033–41. doi : 10.1172/jci42437 . PMC 2929720 . PMID 20811159 .
- ^ Cao, Yihai (2009). «Ангиогенез опухоли и молекулярные мишени для терапии» . Границы в биологии . 14 (14): 3962–73. doi : 10.2741/3504 . PMID 19273326 .
- ^ Крлеза, Ясна Леницек; Доротик, Адриджана; Грзунов, Ана; Марадин, Милдженка (15 октября 2015 г.). «Отбор капиллярной крови: национальные рекомендации от имени Хорватского общества медицинской биохимии и лабораторной медицины» . Биохимия Medica . 25 (3): 335–358. doi : 10.11613/bm.2015.034 . ISSN 1330-0962 . PMC 4622200 . PMID 26524965 .
- ^ Моро, Кристиан; Басс, Джессика; Скотт, Анна Мэй; Канетти, Элиза Ф.Д. (19 января 2017 г.). «Увеличение сбора капиллярной крови: влияние никотиновой кислоты и невамида» . Журнал клинического лабораторного анализа . 31 (6): E22142. doi : 10.1002/jcla.22142 . ISSN 0887-8013 . PMC 6817299 . PMID 28102549 .
- ^ «Управление диабетом: проверьте уровень глюкозы в крови» . Национальный институт диабета и пищеварительных и почек, Национальные институты здравоохранения США. 2021 . Получено 9 сентября 2021 года .
- ^ «Феттл - как взять образец крови» . Архивировано из оригинала 16 марта 2023 года . Получено 16 марта 2023 года .
- ^ Харви, Уильям (1653). По движению сердца и крови у животных . С. 59–60. Архивировано из оригинала 1 декабря 2011 года.
- ^ Клифф, Уолтер Джон (1976). Кровеносные сосуды . Издательство Кембриджского университета. п. 14. ISBN 9780835773287 .
- ^ «Август Крог» . Июль 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]

- Изображение гистологии: 00903loa - система обучения гистологии в Бостонском университете
- Микроциркуляторное общество, Inc.
- Руководство по гистологии - капилляры