Медицина и здоровье

Капилляры

Вторым звеном системы микроциркуляции является обменное звено - капилляры, диаметр которых колеблется в пределах 2-12 мкм. Различают капилляры плазматические, лимфатические и кровеносные. Функционально они могут быть дежурными, т. е. постоянно функционирующими, и резервными, т. е. “включающиеся” при увеличении функциональной нагрузки на организм или систему.

В зависимости от строения стенки капилляров они могут быть канальными и бесканальными. Канальные, в свою очередь, делятся на обычные и фенестровые, в которых имеются заслонки. В капиллярах открыты особые клетки - пироциты, которые рассматриваются в настоящее время, как источники энергии для активного транспорта через стенку капилляра.

Основное значение капилляров - обеспечение обмен веществ между кровью и клетками. Поэтому для капилляров характерны все известные виды транспорта: пассивный (диффузия и фильтрация), активный (система насосов), а также микровезикулярный пиноцитоз.

Остановимся на этих видах транспорта несколько подробнее. Как известно, пассивный транспорт обусловлен градиентом давления и концентрации веществ. Концентрационный градиент обеспечивает поступление некоторых веществ плазмы крови в межтканевое пространство путем диффузии (мочевина, мочевая кислота и др.). Большое значение в обмене веществ между кровью и тканями имеет фильтрация, основанная на градиенте давления жидкости. Можно рассчитать силы фильтрации в артериальном конце капилляра, как и силы обратного транспорта в его венозном конце, обеспечивающие транскапиллярный кровоток.

Как сила фильтрации, так и обратного транспорта определяется несколькими факторами: гидростатическим давлением крови (создаваемым работой сердца), гидростатическим давлением в межклеточном пространстве, онкотическим давлением плазмы и межтканевого пространства. Так, гидростатическое давление в артериальном конце капилляра в среднем составляет 34 мм. рт. ст. Способствует фильтрации также онкотическое давление межтканевого пространства, равное 3 мм. рт. ст. Следовательно, сила, способствующая фильтрации, составит: 34 + 3 = 37 мм. рт. ст. Однако, этой фильтрации противодействует онкотическое давление белков плазмы крови (25 мм. рт. ст.) и гидростатическое давление жидкости межтканевого пространства (4 мм рт. ст.). Из этих цифр следует, что сила фильтрации составляет: 37 - (25 + 4) = 8 мм. рт. ст.

Вследствие фильтрации содержимое плазмы крови поступает в межтканевое пространство, где происходит обмен с клетками (необходимый для жизнедеятельности, вещества поступают в клетки, а из последних выделяются продукты метаболизма). В венозном конце капилляра в результате обратного транспорта жидкость возвращается обратно в кровь, ее поступление зависит от тех же самых факторов, обеспечивающих фильтрацию. Учитывая эти величины, можно рассчитывать и силу обратного транспорта. Так, факторы, обусловливающие обратный транспорт, составляют: онкотическое давление белков плазмы крови - 23 мм. рт. ст., гидростатическое давление межтканевого пространства - 4 мм. рт. ст., итого - 27 мм рт. ст. Факторы, противодействующие обратному транспорту: гидростатическое давление крови - 18 мм. рт. ст. и онкотическое давление белков межтканевого пространства - 3 мм. рт. ст., итого - 21 мм. рт. ст. Отсюда, сила обратного транспорта составляет: 27 - 21 = 6 мм. рт. ст.

Подсчитано, что за один час фильтруется около 14 мл жидкости, в то время, как обратному транспорту подвергается 12 мл. Оставшаяся жидкость (14 - 12 = 2 мм. рт. ст.) возвращается в сосудистую систему посредством лимфатической системы. Большое значение на обмен веществ между кровью и клетками оказывает состояние межклеточного вещества, в котором основное значение придается гиалуроновой кислоте. Гиалуроновая кислота может находится в двух состояниях: полимеризованном и деполимеризованном, что зависит от активности фермента гиалуронидаза. Увеличение активности этого фермента приводит к деполимеризации гиалуроновой кислоты, в результате чего транспорт веществ в клетки крови увеличивается, в то время, как уменьшение активности этого фермента приводит к полимеризации данной кислоты и обмен веществ между кровью и клетками тормозится.

В обменном звене системы микроциркуляции широко представлен и активный транспорт, связанный с работой различных насосов. В результате активного транспорта в клетки поступает необходимое количество продуктов для обеспечения жизнедеятельности: аминокислоты, глюкоза, минеральные и других вещества. Наконец, в капиллярах, не имеющих активных транспортных систем, наблюдается еще один вид транспорта - микровезикулярный пиноцитоз. Сущность этого транспорта заключается в том, что стенки отдельных капилляров способны образовывать углубления, в которые поступают вещества, содержащиеся в плазме крови. Затем из этого углубления формируется пузырек, который перемещается в направлении к межтканевому пространству и, в конечном итоге, изливает в него свое содержимое. Размеры микровезикул колеблются в пределах 30-80 нм.

В третье звено системы микроциркуляции входят посткапилляры и венулы. Значение этого звена заключается в том, что благодаря посткапиллярам регулируется транскапиллярный кровоток, а следовательно и интенсивность обмена между клетками и кровью. Так, если посткапилляры суживаются, то гидростатическое давление в капиллярах возрастает, вследствие чего увеличивается фильтрация. В системе микроциркуляции наблюдаются две закономерности. 1) Как показано, кровь в мелких сосудах движется порциями, как бы квантами, а не стабильным потоком. 2) Стенки сосудов системы микроциркуляции совершают волнообразные автоматические сокращения, что способствует движению крови. Время сокращения приблизительно составляет 20-120 сек, время расслабления - 40-260 сек.