4.8.Микроциркуляция
Система микроциркуляции - артериолы, прекапиллярные сфинктеры, капилляры и венулы. Основная часть- капилляры.
Капилляры- диаметр-5-7 мкм/микрон/, длина-0,5-1,1 мм. Стенка капилляра состоит из одного слоя эндотелия и тонкой соединительнотканной базальной мембраны.
В зависимости от ультраструктуры стенки выделяют три типа капилляров: соматический, висцеральный и синусоидный.
Стенка капилляров соматического типа образована сплошным слоем эндотелиальных клеток, в мембране которых имеется огромное количество мельчайших пор, диаметром 4-5 нм, этот тип капилляров характерен для кожи, скелетных и гладких мышц, миокарда, легких. Стенки таких капилляров хорошо пропускают воду, растворенные в ней кристаллоиды, малопроницаема для белков.
В капиллярах висцерального типа в мембранах эндотелия имеются фенестры- «окошечки», которые представляют собой пронизывающие цитоплазму отверстия, диаметром40-60 нм, образованные тончайшей мембраной. Такой тип капилляров в почках, кишечнике, эндокринных железах, т.е. в органах в которых всасывается большое количество воды с растворенными в ней веществами.
В капиллярах синусоидного типа имеют прерывистую стенку с большими просветами. Эндотелиальные клетки отделены друг от друга щелями, в области которых базальная мембрана отсутствует. Они находятся в селезенке, печени, костном мозге. Обеспечивают высокую скорость проницаемости для жидкости, а так же для белков и клеток крови/к механизму гемолиза/.
Поверхность одного капилляра 14000 мкм2/общая эффективная обменная поверхность/, общая длина всех капилляров у человека более 100 000 км/одного-1 мм/, рассчитайте приблизительно общую поверхность капилляра, через которую идет обмен веществ между кровью и тканями.
Следует иметь ввиду, что все капилляры можно разделить на магистральные- они образуют кратчайший путь для движения крои по микроциркуляторному руслу и боковые капилляры, которые отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в его венозный конец.
Боковые капилляры образуют венозную сеть. Диаметр и скорость кровотока в них ниже,чем в магистральных. Проходя через большинство из них, эритроциты изменяют свою форму/деформабильность эритроцитов/. Их функционирование определяется режимом работы магистральных капилляров.
Между органами капилляры распределены неравномерно, больше капилляров в органах с высоким уровнем метаболизма. Их плотность/число капилляров/1 мм2 поперечного сечения/ в сердце в 2 раза больше, чем в скелетных мышцах.
Кроме того, капилляры можно разделить на функционирующие/открытые/ и резерные/закрытые/. В покое функционируют 20-30% капилляров/дежурные капилляры/, в работающих органах количество функционирующих капилляров увеличивается в 2-3 раза.
Скорость кровотока в капиллярах- 0,5-1,0 мм/с. Низкая скорость кровотока в капиллярах и огромная их поверхность создает необходимые условия для обмена веществ между кровью и тканями.
Кровяное давление в капиллярах: в артериальном конце 30 - 35 мм.рт.ст., в венозном-10-12 мм.рт.ст. Это в большинстве капилляров. В ряде сосудистых регионом имеются особенности. В капиллярах почечных клубочков - 65-70 мм.рт.ст./это обеспечивает высокий уровень фильтрации/, в капиллярах, оплетающих почечные канальцы-14-18 мм/ (канальцы интестинальная ткань почки оплетающие капилляры). В легочных капиллярах гидростатическое давление составляет 6 мм.рт.ст.
Транскапиллярный обмен осуществляется с помощью активных и пассивных механизмов. В основе пассивного транспорта лежит фильтрационное давление (ФД). Согласно модели транскапиллярного обмена Старлинга, величина ФД и его вектор/направление/ зависят от соотношения между гидростатическим давлением(ГД) и онкотическим давлением(ОД).
В артериальном конце капилляра величина гидростатического давления крови (ГДкр) составляет 30 -35 мм.рт.ст., а онкотического давления крови(ОДкр) -18-20 мм.рт. ст. Определенный вклад в окончательное формирование ФД вносят гидростатическое давления в тканях(ГДтк) - -3- -9 мм.рт.ст./отрицательное/ и онкотическое давление в тканях(ОДтк)- 4,5- 5,0 мм.рт. ст. Фильтрационное давление расчитывается по формуле ФД=ГД-ОД, а точнее ФД=(ГДкр- ГДтк)-(ОКкр- ОДтк)
На артериальном конце капилляра ФД=(30-(-5)-(20-5)=20 (мм рт. ст.)
Фильтрация идет по направлению из капилляра в ткань.
На середине капилляра ГДкр становится равным ОДкр.
К венозному концу капилляра ГДкр составляет 10-12 мм.рт.ст. ГДтк приближается к 0. ОДкр в венозном конце капилляра 22-23 мм.рт.ст./увеличивается за счет всасывания воды/, а ОДтк составляет 5,0-5,5 мм.рт.ст.
На венозном конце капилляра ФД=(10-0)-(22,5-5,5)=-7 (мм. рт. ст.), то есть жидкость с растворимым в ней веществами возвращается из ткани в капилляры.
Объемную скорость транскапиллярного обмена(мл/мин) можно представить как
Kфильт/(ГДкр-ГДтк)
- Косм(ОДкр-ОДтк)/,
где Кфильт
-коэффициент
капиллярной фильтрации, отражающий
площадь обменной поверхности/количество
функционирующих капилляров/ и проницаемость
капиллярной стенки для жидкости,
Косм-
осмотический
коэффициент,
отражающий реальную проницаемость
мембраны для электролитов и белков.
Отклонение от нормы от любого из параметров сопровождается нарушением транскапиллярного обмена. Чаще всего это приводит к появлению отеков:
1.Гидростатический отек/за счет повышения гидростатического давление.
2.Гипоонкотический отек/за счет снижения онкотического давления/
Облегченный и активный транспорт в капиллярах
Происходит по закономерностям изложенным в лекции посвященной транспорту в цитоплазматических мембранах.
Замедление и остановка кровотока в капиллярах или/и снижение гидростатического давления ниже критического уровня обозначается термином- блок микроциркуляции.