Капиллярная сеть. Некоторые сведения о капиллярах человека Методы исследования капилляров

Под микроциркуляцией принято понимать совокупность взаимосвязанных процессов, включающих кровоток в сосудах микроциркуляторного русла и неразрывно связанные с ним обмен различными веществами крови и тканей и образование лимфы.

К микроциркуляторному сосудистому руслу относят терминальные артерии (ф < 100 мкм), артериолы, метартериолы, капилляры, венулы (рис. 1). Совокупность этих сосудов рассматривают как функциональную единицу сосудистой системы, на уровне которой кровь выполняет свою главную функцию — обслуживание метаболизма клеток.

Рис. 1. Схема микроциркуляторпого сосудистого русла

Микроциркуляция включает движение крови жидкости через кровеносные сосуды диаметром не более 2 мм. С помощью этой системы осуществляется движение жидкости в межтканевых пространствах и движение лимфы в начальных отделах лимфатического русла.

• Общее число капилляров в организме человека — около 40 млрд
• Общая эффективная обменная поверхность капилляров — около 1000 м 2
• Плотность капилляров в различных органах варьирует на 1 мм 3 ткани от 2500-3000 (миокард, головной мозг, печень, почки) до 300-400/мм 3 в фазных единицах скелетных мышц, до 100/мм 3 в тонических единицах и менее в костной, жировой и соединительной тканях
• Обменный процесс в капиллярах главным образом происходит путем двухсторонней диффузии и фильтрации/реабсорбции

В состав микроциркуляционной системы входят: терминальные артериолы, прекапиллярный сфинктер, собственно капилляр, посткапиллярная венула, венула, мелкие вены, артериоловенулярные анастомозы.

Рис. Гидродинамические характеристики сосудистого русла

Обмен веществ через капиллярную стенку регулируется с помощью фильтрации, диффузии, абсорбции и пиноцитоза. Кислород, диоксид углерода, жирорастворимые вещества легко проходят через капиллярную стенку. Фильтрация — процесс выхода жидкости из капилляра в межклеточное пространство, а абсорбция — обратное поступление жидкости из межклеточного пространства в капилляр. Эти процессы осуществляются в результате разницы гидростатического давления крови в капилляре и интерстициальной жидкости, а также благодаря изменению онкотического давления плазмы крови и интерстициальной жидкости.

В состоянии покоя на артериальном конце капилляров гидростатическое давление крови достигает 30-35 мм рт. ст., а на венозном конце снижается до 10-15 мм рт. ст. В интерстициальной жидкости гидростатическое давление отрицательное и составляет -10 мм рт. ст. Разность гидростатического давления между двумя сторонами стенки капилляра способствует переходу воды из плазмы крови в интерстициальную жидкость. , создаваемое белками, в плазме крови составляет 25-30 мм рт. ст. В интерстициальной жидкости содержание белка меньше и онкотическое давление также ниже, чем в плазме крови. Это способствует передвижению жидкости из интерстициального пространства в просвет капилляра.

Диффузный механизм транс капиллярного обмена осуществляется в результате разности концентраций веществ в капилляре и межклеточной жидкости. Активный механизм обмена обеспечивается эндотелиальными клетками капилляров, которые с помощью транспортных систем в их мембранах переносят определенные вещества и ионы. Пиноцитозный механизм способствует транспорту через стенку капилляра крупных молекул и частиц клеток путем эндо- и экзопиноцитоза.

Регуляция капиллярного кровообращения происходит за счет влияния гормонов: вазопрессина, норадреналина, гистамина. Вазопрессин и норадреналин приводят к сужению просвета сосудов, а гистамин — к расширению. Сосудорасширяющим свойством обладают простагландины и лейкотриены.

Капилляры человека

Капилляры представляют собой тончайшие сосуды диаметром 5-7 мкм, длиной 0,5-1,1 мм. Эти сосуды пролегают в межклеточных пространствах, тесно соприкасаясь с клетками органов и тканей организма.

Суммарная длина всех капилляров тела человека составляет около 100 000 км, т.е. нить, которой можно было бы трижды опоясать земной шар по экватору. Около 40% капилляров являются действующими капиллярами, т.е. заполненными кровью. Капилляры раскрываются и наполняются кровью во время ритмических мышечных сокращений. Капилляры соединяют артериолы с венулами.

По строению эндотелиальной стенки все капилляры условно подразделяются на три вида:

• капилляры с непрерывной стенкой («закрытые»). Эндотелиальные клетки их тесно прилегают друг к другу, не оставляя зазоров между собой. Капилляры данного вида широко представлены в гладких и скелетных мышцах, миокарде, соединительной ткани, легких, центральной нервной системе. Проницаемость этих капилляров достаточно жестко контролируется;
• капилляры с окошечками (фенестрами) или окончатые капилляры. Они способны пропускать вещества, диаметр молекул которых достаточно велик. Такие капилляры локализованы в почечных клубочках и слизистой кишечника;
• капилляры с прерывистой стенкой , в которых между соседними эпителиальными клетками имеются щели. Через них свободно проходят крупные частицы, в том числе форменные элементы крови. Такие капилляры расположены в костном мозге, печени, селезенке.

Физиологическое значение капилляров состоит в том, что через их стенки осуществляется обмен веществ между кровью и тканями. Стенки капилляров образованы только одним слоем клеток эндотелия, снаружи которого находится тонкая соединительнотканная базальная мембрана.

Скорость движения крови в капиллярах

Скорость кровотока в капиллярах невелика и составляет 0,5-1 мм/с. Таким образом, каждая частица крови находится в капилляре примерно 1 с. Небольшая толщина слоя крови (7-8 мкм) и тесный контакт его с клетками органов и тканей, а также непрерывная смена крови в капиллярах обеспечивают возможность обмена веществ между кровью и тканевой (межклеточной) жидкостью.

Рис. Линейная, объемная скорость кровотока и площадь поперечного сечения в различных отделах сердечно-сосудистой системы (наименьшая линейная скорость в капиллярах — 0.01-0,05 см/с; время прохождения крови через капилляр средней длины (750 мкм) — 2,5 с)

В тканях, отличающихся интенсивным обменом веществ, число капилляров на 1 мм 2 поперечного сечения больше, чем в тканях, в которых обмен веществ менее интенсивный. Так, в сердце на 1 мм 2 сечения в 2 раза больше капилляров, чем в скелетной мышце. В сером веществе мозга, где много клеточных элементов, капиллярная сеть более густая, чем в белом.

Различают два вида функционирующих капилляров:

• одни из них образуют кратчайший путь между артериолами и венулами (магистральные капилляры);
• другие представляют собой боковые ответвления от первых — они отходят от артериального конца магистральных капилляров и впадают в их венозный конец, образуя капиллярные сети.

Объемная и линейная скорость кровотока в магистральных капиллярах больше, чем в боковых ответвлениях. Магистральные капилляры играют важную роль в распределении крови в капиллярных сетях и в других феноменах микроциркуляции.

Кровь течет лишь в «дежурных» капиллярах. Часть капилляров выключена из кровообращения. В период интенсивной деятельности органов (например, при сокращении мышц или секреторной активности желез), когда обмен веществ в них усиливается, количество функционирующих капилляров значительно возрастает (феномен Крога ).

Регулирование капиллярного кровообращения нервной системой, влияние на него физиологически активных веществ — гормонов и метаболитов — осуществляются при воздействии их на артерии и артериолы. Сужение или расширение артерий и артериол изменяет как количество функционирующих капилляров, распределение крови в ветвящейся капиллярной сети, так и состав крови, протекающей по капиллярам, т.е. соотношение эритроцитов и плазмы.

В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артериол и венул - артериовенозные анастомозы. Это наиболее короткий путь между артериолами и венулами. В обычных условиях анастомозы закрыты и кровь проходит через капиллярную сеть. Если анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры.

Артериовенозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером этого является изменение капиллярного кровообращения в коже при повышении (свыше 35 °С) или понижении (ниже 15 °С) температуры окружающей среды. Анастомозы в коже открываются, и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены, что играет большую роль в процессах терморегуляции.

Структурно-функциональной единицей кровотока в мелких сосудах является сосудистый модуль — относительно обособленный в гемодинамическом отношении комплекс микрососудов, снабжающий кровью определенную клеточную популяцию органа. Наличие модулей позволяет регулировать локальный кровоток в отдельных микроучастках тканей.

Сосудистый модуль состоит из артериолы, прекапилляров, капилляров, посткапилляров, венул, артериоловенулярных анастомозов и лимфатического сосуда (рис. 2).

Микроциркуляция объединяет в себе механизмы кровотока в мелких сосудах и теснейшим образом связанный с кровотоком обмен жидкостью и растворенными в ней газами и веществами между сосудами и тканевой жидкостью.

Рис. 2. Сосудистый модуль

Специального рассмотрения заслуживают процессы обмена между кровью и тканевой жидкостью. Через сосудистую систему за сутки проходит 8000-9000 л крови. Через стенку капилляров профильтровывается около 20 л жидкости и 18 л реабсорбируется в кровь. По лимфатическим сосудам оттекает около 2 л жидкости. Закономерности, обусловливающие обмен жидкости между капиллярами и тканевыми пространствами, были описаны Старлингом. Гидростатическое давление крови в капиллярах (Р гк ) является основной силой, направленной на перемещение жидкости из капилляров в ткани. Основной силой, удерживающей жидкость в капилляром русле, является онкотическое давление плазмы в капилляре (Р ок ). Определенную роль играют также гидростатическое давление (Р гт ) и онкотическое давление тканевой жидкости (Р от ).

На артериальном конце капилляра Р гк составляет 30-35 мм рт. ст., а на венозном — 15-20 мм рт. ст. Р ок на всем протяжении остается постоянным и составляет 25 мм рт. ст. Таким образом, на артериальном конце капилляра осуществляется процесс фильтрации — выхода жидкости, а на венозном — обратный процесс, т.е. реабсорбция жидкости. Определенные коррективы вносит в этот процесс Р от , равное примерно 4,5 мм рт. ст., которое удерживает жидкость в тканевых пространствах, а также отрицательная величина Р гт (минус 3 — минус 9 мм рт. ст.) (рис. 3).

Следовательно, объем жидкости, переходящей через стенку капилляра за 1 минуту (V), при коэффициенте фильтрации К равен

V=[(Р гк + Р от) — (Р гт -Р ок)]*К.

На артериальном конце капилляра V положителен, здесь происходит фильтрация жидкости в ткань, а на венозном V отрицателен и жидкость реабсорбируется в кровь. Транспорт электролитов и низкомолекулярных веществ, например глюкозы, осуществляется вместе с водой.

Рис. 3. Обменные процессы в капиллярах

Капилляры различных органов отличаются по своей ультраструктуре, а следовательно, по способности пропускать в тканевую жидкость белки. Так, I л лимфы в печени содержит 60 г белка, в миокарде — 30 г, в мышцах — 20 г, в коже — 10 г. Белок, проникший в тканевую жидкость, с лимфой возвращается в кровь.

Таким образом, устанавливается динамический баланс крови в сосудистой системе с межклеточной жидкостью.

Обменные процессы между кровью и тканями

Обмен водой, газами и другими веществами между кровью и тканями осуществляется через структуры, называемые гистогематическими барьерами , за счет процессов диффузии, везикулярного транспорта, фильтрации, реабсорбции, активного транспорта.

Диффузия веществ

Одним из наиболее эффективных механизмов этого обмена является диффузия. Ее движущая сила — градиент концентрации вещества между кровью и тканями. На скорость диффузии влияет ряд других факторов, описываемых формулой Фика:

где dM/dt — количество вещества, диффундирующего через стенки капилляров за единицу времени; к — коэффициент проницаемости тканевого барьера для данного вещества; S - суммарная площадь поверхности диффузии; (С1 — С2) — градиент концентрации вещества; х — расстояние диффузии.

Как видно из приведенной формулы, скорость диффузии прямо пропорциональна площади поверхности, через которую идет диффузия, разности концентрации вещества между внутри- и внекапиллярной средой и коэффициенту проницаемости данного вещества. Скорость диффузии обратно пропорциональна расстоянию, на которое диффундирует вещество (толщина стенки капилляра приблизительно равна 1 мкм).

Коэффициент проницаемости неодинаков для разных веществ и зависит от массы вещества, его растворимости в воде или в липидах (более подробно см. «Транспорт веществ через клеточные мембраны»). Вода легко диффундирует через гистогематические барьеры, водные каналы (аквапорины), мельчайшие (4-5 нм) поры, межэндотелиальные щели (см. рис. 1), фенестры и синусоиды в стенке капилляров. Тип путей, используемых для диффузии воды, зависит от типа капилляров. Между кровыо и тканями организма идет постоянный интенсивный обмен водой (десятки литров в час). При этом диффузия не нарушает между ними водный баланс, так как количество воды, вышедшее из сосудистого русла путем диффузии, равно се количеству, вернувшемуся в него за то же время.

Дисбаланс между этими потоками создастся лишь при действии дополнительных факторов, ведущих к изменению проницаемости, градиентов гидростатического и осмотического давлений. Одновременно с водой через те же пути осуществляется диффузия растворенных в ней полярных низкомолекулярных веществ, минеральных ионов (Na + , К + , СI -), других водорастворимых веществ. Диффузионные потоки этих веществ также уравновешены и поэтому, например, концентрация минеральных веществ в межклеточной жидкости почти не отличается от их концентрации в плазме крови. Вещества, имеющие большие размеры молекул (белки), не могут пройти через водные каналы и поры. Например, коэффициент проницаемости для альбумина в 10 000 раз меньше, чем для воды. Низкая проницаемость тканевых капилляров для белков является одним из важнейших факторов сохранения их в плазме крови, где их концентрация в 5-6 раз больше, чем в межклеточной жидкости. При этом белки создают относительно высокое (около 25 мм рт. ст.) онкотическое давление крови. Однако в небольших количествах низкомолекулярные белки (альбумины) выходят из крови в межклеточную жидкость через межэндотелиальные пространства, фенестры, синусоиды и посредством везикулярного транспорта. Их возврат в кровь осуществляется с помощью лимфы.

Везикулярный транспорт веществ

Высокомолекулярные вещества не могут свободно перемещаться через стенку капилляров. Их транскапиллярный обмен осуществляется с помощью везикулярного транспорта. Этот транспорт происходит с участием везикул (кавеол), в которые заключаются транспортируемые вещества. Транспортные везикулы формируются мембраной эндотелиальной клетки, которая образует впячивания при контакте с белковой или с другими макромолекулами. Эти впячивания (инвагинации) замыкаются, затем отшнуровываются от мембраны, перенося заключенное вещество в клетку. Кавеолы могут диффундировать через цитоплазму клетки. При контакте везикул с внутренней стороной мембраны происходит их слияние и осуществляется экзоцитоз содержимого вещества за пределы клетки.

Рис. 4. Везизулы (кавеолы) эндотелиальной клетки капиляра.Межэндогелиальная щель показана стрелкой

В отличие от водорастворимых веществ жирорастворимые вещества переходят через капиллярную стенку, диффундируя через всю поверхность эндотелиальных мембран, которые образованы двойными слоями фосфолипидных молекул. Благодаря этому обеспечивается высокая скорость обмена такими жирорастворимыми веществами, как кислород, углекислый газ, алкоголь и др.

Фильтрация и реабсорбция

Фильтрацией называют выход воды и растворенных в ней веществ из капилляров микроциркуляторпого русла во внесосудистое пространство, происходящий под действием сил положительного фильтрационного давления.

Реабсорбцией называют возврат воды и растворенных в ней веществ в кровеносное русло из внесосудистых пространств тканей и полостей тела под действием сил отрицательного фильтрационного давления.

Каждая частичка крови, включая молекулы воды и растворенных в воде веществ, находится под действием сил гидростатического давления крови (Р гк), численно равного давлению крови в данном участке сосуда. В начале артериального участка капилляра эта сила около 35 мм рт. ст. Ее действие направлено на вытеснение частичек крови из сосуда. В то же время на эти же частички действуют противоположно направленные силы коллоидно-осмотического давления, стремящиеся удержать их в сосудистом русле. Важнейшее значение в удерживании в сосудистом русле воды имеют белки крови и создаваемая ими сила онкотического давления (Р онк), равная 25 мм рт. ст.

Выходу воды из сосудов в ткани способствует сила онкотического давления интсрстициальной жидкости (Р омж), создаваемая вышедшими в нее из крови белками и численно равная 0-5 мм рт. ст. Препятствует выходу из сосудов воды и растворенных в ней веществ сила гидростатического давления интерстициальной жидкости (Р гиж), также численно равная 0-5 мм рт. ст.

Силы фильтрационного давления, обусловливающие процессы фильтрации и реабсорбции, возникают в результате взаимодействия всех перечисленных сил. Однако, учитывая то, что в нормальных условиях силы давления интерстициальной жидкости практически близки к нулю или уравновешивают друг друга, величина и направление действия силы фильтрационного давления определяются прежде всего взаимодействием сил гидростатического и онкотического давления крови.

Решающим условием для фильтрации вещества через стенку капилляра являются его молекулярная масса и возможность прохождения через поры мембраны эндотелия, межэндотелиальные щели и базальную мембрану капиллярной стенки. Форменные элементы крови, липопротеиновые частицы, крупные белковые и другие молекулы в нормальных условиях через стенки капилляров сплошного тина не фильтруются. Они могут проходить через стенки фенестрированных и синусоидных капилляров.

Фильтрация воды и растворенных в ней веществ из капилляров происходит в их артериальном конце (рис. 5). Это обусловлено тем, что в начале артериальной части капилляра гидростатическое давление крови составляет 32-35 мм рт. ст., а онкотическое давление — около 25 мм рг. ст. В этой части создастся положительное фильтрационное давление + 10 мм рт. ст., под действием которого и происходит вытеснение (фильтрация) воды и растворенных в ней минеральных веществ во вне- сосудистое межклеточное пространство.

При прохождении крови через капилляр значительная часть силы давления крови затрачивается на преодоление сопротивления кровотоку и в конечной (венозной) части капилляра гидростатическое давление снижается примерно до 15- 17 мм рт. ст. Величина онкотического давления крови в венозной части капилляра остается неизменной (около 25 мм рт. ст.) и может даже несколько возрастать в результате выхода воды и некоторого повышения в крови концентрации белка. Соотношение сил, действующих на частицы крови, изменяется. Нетрудно подсчитать, что фильтрационное давление в этой части капилляра становится отрицательным и составляетвеличину около -8 мм рт. ст. Его действие направлено теперь на возврат (реабсорбцию) воды из интерстициального пространства в кровь.

Рис. 5. Схематическое представление процессов фильтрации, реабсорбции и образования лимфы в микроциркуляторном русле

Из сопоставления абсолютных значений фильтрационного давления в артериальной и венозной частях капилляра видно, что положительное фильтрационное давление на 2 мм рт. ст. превышает отрицательное. Это значит, что силы фильтрации в мнкроциркуляторном русле тканей на 2 мм рт. ст. выше, чем силы реабсорбции. Вследствие этого у здорового человека за сутки фильтруется из сосудистого русла в межклеточное пространство около 20 л жидкости, а реабсорбируется обратно в сосуды около 18 л и ее разница составляет 2 л. Эти 2 л нереабсорбировавшейся жидкости идут на образование лимфы.

При развитии острого воспаления в тканях, ожогах, аллергических реакциях, травмах может резко нарушиться баланс сил онкотического и гидростатического давлений интерстициальной жидкости. Это происходит по ряду причин: увеличивается кровоток через расширенные сосуды воспаленной ткани, повышается проницаемость сосудов под влиянием гистамина, производных арахидоповой кислоты, провоспалительных цитокипов. В интерстициальных пространствах увеличивается содержание белка за счет его большей фильтрации из крови и выхода из погибших клеток. Белок расщепляется под действием протеиназных ферментов. В межклеточной жидкости возрастают онкотическое и осмотическое давления, действие которых снижает реабсорбцию жидкости в сосудистое русло. В результате ее скопления в тканях появляется отек, а повышение тканевого гидростатического давления в области его образования становится одной из причин формирования локальной боли.

Причинами накопления жидкости в тканях и формирования отека могут быть гипоиротеинсмия, развивающаяся при длительном голодании или заболеваниях печени и ночек. В результате снижается Р крови и может резко возрасти величина положительного фильтрационного давления. Отечность тканей может развиться при повышенном артериальном давлении (гипертензии), которое сопровождается увеличением гидростатического давления в капиллярах и положительного фильтрационного давления крови.

Для оценки скорости капиллярной фильтрации используют формулу Старлинга:

где V фильтр — скорость фильтрации жидкости в микроциркуляторном русле; к — коэффициент фильтрации, величина которого зависит от свойств капиллярной стенки. Этот коэффициент отражает объем профильтровавшейся жидкости в 100 г ткани за 1 мин при фильтрационном давлении 1 мм рт. ст.

Лимфа — это жидкость, образующаяся в межклеточных пространствах тканей и оттекающая в кровь по лимфатическим сосудам. Основным источником ее образования является профильтровавшаяся из микроциркуляторного русла жидкая часть крови. В состав лимфы входят также белки, аминокислоты, глюкоза, липиды, электролиты, фрагменты разрушенных клеток, лимфоциты, одиночные моноциты и макрофаги. В нормальных условиях количество образующейся за сутки лимфы равно разнице между объемами профильтровавшейся и реабсорбированной жидкости в микроциркуляторном русле. Лимфообразование является не побочным продуктом микроциркуляции, а его неотъемлемой составной частью. Объем лимфы зависит от соотношения процессов фильтрации и реабсорбции. Факторы, ведущие к повышению фильтрационного давления и накоплению тканевой жидкости, обычно увеличивают лимфообразование. В свою очередь, нарушение опока лимфы, ведет к развитию отечности тканей. Более подробно процессы образования, состав, функции и лимфоток описаны в статье « ».

И артерии , капилляры принимают участие в между тканями и кровью. Так как стенки капилляров состоят из однослойного эндотелия , толщина которого очень мала, через них могут проходить липиды, вода, молекулы кислорода и некоторые другие вещества. Кроме того, через стенки капилляров также могут проходить продукты жизнедеятельности организма (такие как мочевина и диоксид углерода), которые вещества транспортируются для выведения через организм. Специальные молекулы влияют на проницаемость стенки капилляра.

Также среди важных функций эндотелия можно выделить перенос веществ-мессенджеров, питательных веществ и других соединений. Иногда молекулы бывают слишком больших размеров, чтобы проникнуть через стенку при помощи диффузии, тогда для их переноса используются другие механизмы – экзоцитоза и эндоцитоза. Стенки капилляров обладают высокой приницаемостью для всех низкомолекулярных веществ, растворенных в .

За счет капиллярной сети обеспечивается такой важный процесс как кровообращение органов . От метаболической активности молекул зависит потребность в капиллярах для обеспечения питательными веществами. В нормальных условиях капиллярная сеть обеспечена лишь четвертью того объема крови, который она может вместить в себя. Но механизмы саморегуляции, которые работают при расслаблении гладкомышечных клеток, могут увеличить этот объем еще больше. Но следует отметить, что любое увеличение просвета капилляра является пассивным, так как стенка не содержит мышечных клеток. Сигнальные вещества, которые синтезируются эндотелием, оказывают воздействие на мышечные клетки крупных сосудов, расположенных в непосредственной близости.

Существует несколько разновидностей капилляров:

• Непрерывные капилляры
• Фенестрированные капилляры
• Синусоидные капилляры

Для непрерывных капилляров свойственны очень плотные межклеточные соединения, которые позволяют диффундировать лишь малым ионам и молекулам.

Фенестрированные капилляры находятся в эндокринных железах, кишечнике и других внутренних органах, в которых имеет место активный транспорт веществ между окружающими тканями и кровью. Стенки таких капилляров обладают просветами, позволяющими проникать крупным молекулам.

Синусоидные капилляры можно встретить в кроветворных и эндокринных органах, таких как селезенка и , в лимфоидной ткани, печени. Такие капилляры, расположенные в печеночных дольках, имеют в своем составе клетки Купфера, которые могут уничтожать и захватывать инородные тела. Синусоидные капилляры характерны тем, что они содержат щели (синусы), размер которых достаточен для проникновения вне просвета капилляра крупных молекул белка и .

Интересные факты

• Общей длины капилляров взрослого человека достаточно, чтобы два раза обернуть Землю.
• Общая площадь поперечных сечений данных тонких сосудов составляет около пятидесяти квадратных метров, что в 25 раз превышает поверхность тела.
• В теле взрослого человека насчитывается около 100-160 миллиардов капилляров.

Капилляры (от лат.(латинский) capillaris - волосной) кровеносные, мельчайшие сосуды, пронизывающие все ткани человека и животных и образующие сети (рис. 1 , I) между артериолами, приносящими кровь к тканям, и венулами, отводящими кровь от тканей. Через стенку К. происходит обмен газов и др. веществ между кровью и прилежащими тканями (см. Капиллярное кровообращение ).

Впервые К. были описаны итал.(итальянский) натуралистом М. Мальпиги (1661) как недостающее звено между венозными и артериальными сосудами, существование которого предсказывал У. Гарвей . Диаметр К. обычно варьирует от 2,5 до 30 мкм. Широкие К. называют также синусоидами. Стенка К. состоит из 3 слоев (рис. 1 , II); внутреннего - эндотелиального, среднего - базального и наружного - адвентициального. Эндотелиальный слой состоит из плоских клеток многоугольной формы, меняющейся в зависимости от их состояния. Для эндотелиальных клеток характерно наличие в цитоплазме большого количества микропиноцитозных (см. Пиноцитоз ) везикул диаметром 300-1500 , которые перемещаются между краем клетки, обращенным к просвету К., и краем, обращенным к ткани, и переносят порции веществ, необходимых для осуществления обмена между кровью и тканями. Между эндотелиальными клетками имеются щелевидные пространства шириной 100-150 и два типа межклеточных соединений: без зон облитерации и с зонами облитерации. Базальный слой (шириной 200-1500) представлен клеточным компонентом и неклеточным, состоящим из сплетённых между собой фибрилл, погруженных в богатое мукополисахаридами гомогенное вещество. Клеточный компонент - перициты, или клетки Руже, - полностью окутан неклеточным компонентом. Адвентициальный слой состоит из фибробластов, гистиоцитов и др. клеточных и волокнистых структур, а также межуточного вещества соединительной ткани; он переходит в окружающую К. соединительную ткань, образующую т. н. перикапиллярную зону.

Ультраструктура стенки артериального К. отличается от таковой венозного К. величиной просвета (как правило, артериальный - до 7 мкм, венозный - 7-12 мкм ); ориентацией ядер эндотелиальных клеток (в артериальном - длинная ось ядра направлена по ходу К., в венозном - перпендикулярно); эндотелиальный слой более гладкий и мощный в артериальном К., истонченный, с множеством отростков цитоплазмы - в венозном К. Набухание ядер и цитоплазмы эндотелиальных клеток в артериальном К. приводит обычно к закрытию его просвета, а в клетках венозного К. только суживает его. Проницаемость стенки К. связана прежде всего с проницаемостью эндотелия; определённую роль в проницаемости стенки К. играет и неклеточный компонент базального слоя. Существует мнение, что перицит - сократительная клетка, способная, подобно мышечной, активно изменять просвет К. Согласно др. точке зрения, перицит - специальная клетка, участвующая в двигательной иннервации К.: в ответ на поступающий из центральной нервной системы нервный импульс, переданный через перицит к эндотелиальным клеткам, последние отвечают молниеносным накоплением (набухание) или выделением (спадение) жидкости, что вызывает изменение просвета К. Ультраструктура стенки К. в различных органах имеет свою специфику. Например, в мышечных органах К. имеют широкий эндотелиальный и узкий базальный слои; в К. почек базальный слой широкий, а эндотелиальные клетки истончены и местами имеют закрытые мембраной отверстия - фенестры; в лёгких и эндотелиальный, и базальный слои К. тонкие; в К. костного мозга базальный слой отсутствует, в К. печени и селезёнки - имеет поры и т.д. Особенности ультраструктуры эндотелиального и базального слоев К. в различных органах лежат в основе классификации К. Одно из основных биологических свойств капиллярной стенки - её реактивность: своевременное и адекватное изменение деятельности всех компонентов стенки К. в ответ на воздействие внешней среды. Изменение реактивности стенки К. может лежать в основе патогенеза ряда заболеваний.

К. лимфатические (рис. 2 , I и II), в отличие от кровеносных, имеют только эндотелиальный слой, расположенный на окружающей соединительные ткани и прикрепленный к её коллагеновым фибриллам особыми «стропными» нитями (филаментами). Лимфатические К. пронизывают почти все органы и ткани животных и человека, кроме головного мозга, паренхимы селезёнки, лимфатические узлов, хрящей, склеры, хрусталика глаза и некоторых др. Форма и контуры лимфатической сети разнообразны и определяются строением и функцией органа и свойствами соединительной ткани, в которой расположены К. Лимфатические К. выполняют дренажную функцию, способствуют оттоку из тканей коллоидных растворов белковых веществ, не проникающих в кровеносные К., удалению из организма инородных частиц и бактерий. Стенка лимфатических К. проницаема для мелких и крупных молекул, проходящих как через эндотелиальные клетки с помощью микро-пиноцитозных везикул, так и через межклеточные щели, более широкие, чем у кровеносных К., и не замкнутые зонами облитерации. Лимфа из межклеточных щелей собирается в лимфатические К., которые, соединяясь, образуют лимфатические сосуды.

Лит.: Жданов Д. А., Общая анатомия и физиология лимфатической системы, М., 1952; Шахламов В. А., Капилляры, М., 1971; Крог А., Анатомия и физиология капилляров, пер.(перевод) с. нем.(немецкий), М., 1927.

В. А. Шахламов.

Рис. 2. Схема сети лимфатических капилляров в тканях (вверху) и поперечного среза лимфатического капилляра (внизу): Пр - просвет капилляра; Я - ядро эндотелиальной клетки; Э - цитоплазма эндотелиальной клетки; М - митохондрия; КФ - коллагеновые фибриллы; СФ - стропные филаменты; Л - лимфоцит.

Рис. 1. Схема сети кровеносных капилляров в тканях (I) и поперечного среза кровеносного капилляра (II): Пр - просвет капилляра; Эр - эритроцит; Я - ядро эндотелиальной клетки; Э - цитоплазма эндотелиальной клетки; М - митохондрия; ПВ - микропиноцитозные везикулы; БС - базальный слой кровеносного капилляра; ЯП - ядро перицита; П - цитоплазма перицита; Т - терминаль двигательного нерва; А - адвентициальный слой; КФ - коллагеновые фибриллы; Фб - фибробласт.

В этой статье мы покажем важность капилляров для здоровья человека, а также ответим на вопросы и порекомендуем конкретные способы и средства для оздоровления капилляров.

Мы предложим другой взгляд на роль капилляров в системе кровообращения организма. Медицина с этим может быть и не согласна, но каковы ее успехи в деле лечения сосудистых заболеваний?

Если хочешь быть здоров, надо обновлять парадигму здоровья, надо быть открытым к современным течениям научной мысли и новейшим достижениям медицины.

Что касается капилляров, то это одна из фундаментальных основ здоровья человека. Известна истина: ни одна болезнь не происходит без нарушения капиллярного кровообращения. А восстановление его есть необходимое, а во многих случаях и достаточное, условие победы над болезнью.

Что такое капилляры

Капилляры (от лат. capillaris – волосяной) являются самыми тонкими сосудами в организме человека, они пронизывают собой все ткани, образуя широкую сеть взаимосвязанных сосудов, тесно контактирующих с клеточными структурами; они снабжают клетки необходимыми веществами и уносят продукты их жизнедеятельности. Артериальная часть капилляров выжимает воду плазмы крови через свои стенки. Венозная часть поглощает воду из внеклеточных жидкостей. В этом суть циркуляции органических жидкостей в теле.

Из анатомии известно, что стенки капилляров состоят из отдельных тесно соприкасающихся и очень тонких эндотелиальных клеток. Толщина этого слоя настолько мала, что позволяет проходить через него молекулам кислорода, воды, липидов и многим другим. Продукты, образующиеся в результате жизнедеятельности организма (такие как диоксид углерода и мочевина), также могут проходить через стенку капилляра для транспортировки их к месту выведения из организма.

Эндотелиальные клетки капилляров избирательно задерживают одни химические вещества и пропускают другие. Находясь в здоровом состоянии, они пропускают через себя только воду, соли и газы. Если проницаемость капиллярных клеток нарушена, то к клеткам тканей поступают и другие вещества, в результате чего клетки погибают от метаболической перегрузки. Капилляропатия – это нарушение проницаемости стенок капилляров.

Свойства капилляров

— Капилляр – нанотрубка, по форме приближающаяся к цилиндру диаметром от 2 до 30 мкм, образованная одним слоем эндотелиальных клеток. Средний диаметр капилляра составляет 5-10 мкм (диаметр эритроцита – примерно 7,5 мкм). Длина одиночного капилляра составляет в среднем от 0,5 до 1 мм. Толщина стенки колеблется от 1 до 3 мкм. Капилляры сформированы клетками эндотелия, соединенными между собой «межклеточным цементом» и формирующими трубку. Поры капиллярной стенки имеют диаметр около 3 нм, достаточный для того, чтобы обеспечить диффузию нерастворимых в жирах молекул, имеющих размеры, колеблющиеся от размеров молекулы хлорида натрия до размеров молекулы гемоглобина. Жирорастворимые молекулы диффундируют через толщу клеток эндотелия капилляров. Диффузия кислорода и углекислого газа осуществляется через любые участки капиллярной стенки.

— Каждый капилляр имеет имеет артериальный отдел, расширенный переходный отдел и венозный отдел.

— На двух концах капилляра есть сужения – аналоги клапанов сердца. В месте отхождения капилляра от прекапиллярной артериолы располагается прекапиллярный сфинктер, который участвует в регулировании тока крови через капилляр.

— Стенки капилляров не содержат мышечного слоя и потому физически неспособны к сокращению. Но они сокращаются, реагируя на пульсацию энергии сердца и подстраиваясь под его ритм. Поэтому капилляры способны ритмично сокращаться и проталкивать кровь. Именно систолы, т.к. сокращения капилляров являются сутью кровообращения .

— Капилляры – это хранилище энергии в организме. Энергоемкость физического тела определяется состоянием капилляров.

Капилляры и сердце

Исходя из вышеизложенного, капилляры можно назвать периферическими сердцами, ассоциируя их с физическим сердцем. Другое дело, что традиционно воспринимаемая роль сердца, как кровяного насоса, не соответствует действительной. Задача сердца – распознавать и дифференцировать ток крови в зависимости от ее качества. Цель сердца – направить каждому органу, каждой системе ту порцию крови, в количестве и качестве которой они нуждаются. Сердце разделяет общий поток проходящей через него крови на отдельные вихри, принципиально различные по своему содержанию. Вторая цель сердца – задание ритма жизнедеятельности всего организма. В первую очередь задание ритма работы капиллярной сети. Исследование сердца – тема другой работы. Здесь нам надо проследить связь сердца, сосудов и капилляров.

Сердце получает перегрузку, когда капилляры не успевают изменить ритм своей деятельности в соответствии с новым ритмом, который задает сердце. Например, при быстром переход из пассивного состояния физического тела в режим его активной деятельности. Или при резкой остановке после серьезной физической нагрузки. Плавная смена степени активации физического тела позволяет лучше синхронизировать работу сердечно-сосудистой и кровеносной систем.
Задача сердца – задать ритм всем физиологическим процессам в теле, т.е. скорость и согласованность протекания их. В аспекте данной темы, сердце задает ритм и силу сокращения капилляров и этим определяет количество капилляров, активно функционирующих в данный момент. Нарушения ритма сердца во многом связаны с нарушениями капиллярного кровообращения.

Многие болезни сердечно-сосудистой системы, в т.ч. связанные с нарушением ритма сердца, лечатся восстановлением капиллярного кровообращения. Т.е. восстановление пропускной и фильтрующей способностей капилляров, а также восстановление их способности к ритмической пульсации, автоматически восстанавливают дееспособность сердца и нормализуют его ритм. Именно поэтому скипидарные ванны Залманова столь эффективны при многих нарушениях сердечно-сосудистой системы, хотя невежественные специалисты называют эти нарушения противопоказаниями к скипидарным ваннам Залманова.
Обмен всех веществ в организме зависит движения крови в капиллярной сети. Именно через капилляры происходят важнейшие процессы питания и очищения клеток. Задача сердца – направлять кровь соответствующего качества и в нужном количестве во все органы и система. Задача сосудов – подвести кровь от сердца к капиллярам. Задача капилляров – обеспечить обмен веществ в каждой клетке.

Функционирование сердца и сосудов во многом определяется состоянием капиллярной сети, пронизывающей их, т.е. капилляров сосудов и капилляров сердца.
Нарушение капиллярного кровообращения лежит в основе болезней физического тела. Оно ведет к рассогласованию взаимодействий части организма и всего организма. Если мы определимся, что жизнь есть часть, единая с целым , то вскроем важнейшую зависимость жизни, как таковой, от состояния капиллярного кровообращения.

Любая болезнь связана с замедлением или остановкой кровообращения в каком-либо месте организма. Любая болезнь также связана с замедлением движения межклеточных жидкостей.
При помощи капилляроскопии установлено, что в возрасте 40-45 лет начинается уменьшение числа открытых капилляров. Сокращение их числа постоянно прогрессирует и приводит к высушиванию клеток и тканей. Прогрессирующее высушивание организма составляет анатомо-физиологическую основу его старения. Если не противостоять этому специальными действиями, то наступает пора артериосклероза, гипертонической болезни, стенокардии, невритов, заболеваний суставов и множества других болезней.
Застой крови в капиллярах и сосудах открывает возможность вторжения различных микробов. Чистая кровь, активно движущаяся кровь естественным путем способствует дезинфекции организма.
Резкое сужение капилляров ушного лабиринта – органа равновесия – приводит к головокружениям, тошноте, рвоте, слабости, бледности. Спазм капилляров головного мозга вызывает его ишемию и головокружение. У людей, больных глаукомой, можно видеть различные болезненные изменения кожных капилляров. При крапивнице наблюдается резкое болезненное расширение капилляров кожи. В начале развития геморрагического нефрита имеет место массовое сужение капилляров. Болезнь беременных – эклампсия – развивается в результате застоя крови в капиллярах матки, брюшины и кожи.
При всех суставных болезнях наблюдается застой крови в капиллярной сети. Без такого застоя не существует ни артрита, ни артроза, ни деформации суставов, сухожилий, костей; не существует мышечной атрофии.
Застой в капиллярах обнаруживается после мозговых инсультов, при стенокардии, склеродермии, лимфостазе, детском церебральном параличе.
При развитии язвы желудка или двенадцатиперстной кишки спазмы капилляров также играют первостепенную роль. Капилляры снабжают кровью слизистые и под слизистые оболочки, и их спазмы приводят к недостатку кислорода в клетках и образованию множества микро некрозов в слизистых и под слизистых оболочках. Если очаги микронекрозов рассеяны, то ставится диагноз гастрит – воспаление слизистой оболочки желудка. Если очаги микронекрозов сливаются, то образуется язва желудка или двенадцатиперстной кишки.

Очевидные признаки, по которым можно определить состояние капилляров

— Сделайте тест, показывающий функциональное состояние ваших капилляров: с усилием проведите ногтем по телу. Как след, останется белая полоска, которая через несколько секунд должна порозоветь. Белый цвет кожи – под внешним давлением кровь ушла из капилляров; красный цвет кожи – капилляры наполнились кровью с избытком. Чем меньше период времени, за который цвет кожи меняется, тем лучше работают капилляры. В данном случае, эффект должен наблюдаться за считанные секунды.

— Более серьезный тест дееспособности капилляров состоит в реакции организма на холод. Чем холоднее окружающая среда, тем сильнее должно разогреваться тело. Речь идет не о длительно длящемся охлаждении, а о резкой смене температуры. Например, кратковременное погружение в холодную воду должно вызывать жар, а не озноб. Контрастный душ - отличное средство для тренировки всей сосудистой системы.

— Если бытовые травмы ведут к образованию гематом – синяков – это верный показатель хрупкости капилляров. На хрупкость капилляров указывает и кровоизлияние в глаз. Хрупкость капилляров может вести привести к внутренним кровоизлияниям с последующим перерождением тканей в любой части тела, в любом органе. Инфаркт и инсульт – частые итоги разрывов слабых и неэластичных капилляров.

— Ненормальный цвет кожи, онемение, потение конечностей, ощущение в них холода, неприятные ощущения в виде покалывания, жжения, ползания мурашек, разные кожные высыпания и пятна, а также склероз и атрофия мягких тканей – это проявления плохой циркуляции крови в пре капиллярных артериолах, пост капиллярных венулах и в самих капиллярах. Образование сосудистых звездочек – это не только косметический дефект, это прямое указание на то, что пора заняться капиллярами, пока есть время и силы.

Необходимые условия восстановления капилляров

Потребление достаточного количества чистой воды.

Густая и грязная кровь – самая частая причина капилляропатии. Элементарное действие – ежедневное потребление качественной воды в достаточном количестве – для большинства людей в настоящее время не доступно ни по объективным, ни по субъективным причинам. В условиях хронического обезвоживания вести речь о восстановлении капилляров смысла нет. Поэтому столько редко можно встретить человека, у которого капилляры здоровы.
О правилах потребления воды см. оздоровительную программу «Восстановление здоровья с помощью воды »

Физиологически правильное пространственное положение тела.

Положение тела в пространстве всегда накладывает специфический отпечаток на работу его систем и органов, стимулируя кровоснабжение одних и угнетая кровоснабжение других. Речь идет прежде всего о правильной осанке, когда мы идем, стоим или сидим.

— Олексин – мощнейшее натуральное средство из листьев персикового дерева . Особенно полезен оводорин для детей, т.к. он не имеет негативных побочных эффектов.

Действие на капилляры инфракрасным излучением и электричеством .
Для локального восстановления капиллярного кровообращения целесообразно использовать турмалиновые аппликаторы . Это очень приятные в обращении высокотехнологичные изделия. Их действие явно ощущается уже через несколько минут применения. В наличии есть турмалиновые наколенники, пояса, повязки на шею, браслеты и носки.

В функции эндотелия входит также и перенос питательных веществ, сигнальных веществ (гормонов) и других соединений. В некоторых случаях крупные молекулы могут быть слишком велики для диффузии через эндотелий, и для их переноса используются механизмы эндоцитоза и экзоцитоза . Стенки капилляров высоко проницаемы для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Через проницаемые стенки капилляров происходит обмен веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови. При прохождении электролитов через проницаемые стенки капилляров и «протискивании» эритроцитов в капиллярах артериальным давлением преодолевается огромное сопротивление, которое ощущается как удар пульса. Объём фильтрации через общую обменную поверхность капилляров организма составляет около 60 л/мин или примерно 85 000 л/сут. При этом давление в начале артериальной части капилляра 37,5 мм рт. ст. - эффективное давление составляет около (37,5-28) = 9,5 мм рт. ст. - давление в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра, 20 мм рт. ст. - эффективное реабсорбционное давление около (20-28) = - 8 мм рт. ст. Чтобы преодолеть огромное сопротивление выбросу воды и солей в ТЖ через проницаемые стенки капилляров, в артериальных сосудах за счёт их вазомоций накапливается энергия крови, давлением которой с каждым сердечным циклом происходит гидравлический удар, вышибающий «пробку» в капиллярах из деформированных эритроцитов в посткапилляры и воды в ТЖ. Именно эта картина описана в книге «Механика кровообращения» : «ускорение крови в начале фазы изгнания происходит очень быстро: картина такая, как если бы по столбу крови нанесли удар молотком» - это и есть пульсовый удар, ощущаемый в сосудах всего тела.

В механизме иммунного ответа, клетки эндотелия выставляют молекулы-рецепторы на своей поверхности, задерживая иммунные клетки и помогая их последующему переходу во внесосудистое пространство к очагу инфекции или иного повреждения.

Кровообращение органов происходит за счет «капиллярной сети». Чем больше метаболическая активность клеток, тем больше капилляров потребуется для обеспечения потребности в питательных веществах. В обычных условиях, капиллярная сеть содержит всего лишь 25 % от того объема крови, который она может вместить. Однако, этот объем может быть увеличен за счет механизмов саморегуляции путем расслабления гладкомышечных клеток. Следует отметить, что стенки капилляров не содержат мышечных клеток, и поэтому любое увеличение просвета является пассивным. Любые сигнальные вещества, продуцируемые эндотелием (такие как эндотеллин для сокращения и оксид азота для дилатации), действуют на мышечные клетки расположенных в непосредственной близости крупных сосудов, таких как артериолы .

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, где происходит интенсивный транспорт веществ между кровью и окружающими тканями.

Синусоидные капилляры (синусоиды)

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 селезенка . Синусоиды в печеночных дольках содержат клетки Купфера , способные захватывать и уничтожать инородные тела.

• Общая площадь поперечных сечений капилляров - 50 м², это в 25 раз больше поверхности тела. В теле человека насчитывается 100-160 млрд капилляров.
• Суммарная длина капилляров среднестатистического взрослого человека составляет приблизительно 100 000 км .
• Общая длина капилляров превышает двойной экватор Земли.

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

• История Британской Индии
• Капилляр (значения)

Смотреть что такое "Капилляр" в других словарях:

капилляр - трубочка Словарь русских синонимов. капилляр сущ., кол во синонимов: 7 капиллярчик (1) … Словарь синонимов

капилляр - а, м. capillaire <лат. capillus волосок. Трубка с узким внутренним каналом, СИС 1985. Раствор медленно стекает по капилляру капельницы. М. Головенчиц Свет фонаря. // Нева 1999 11 105. Всякий узкий (волосной) канал (напр., образуемый порами… … Исторический словарь галлицизмов русского языка Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas