Капиллярная сеть
Вещества перемещаются из крови в межклеточное пространство через истонченные участки оболочки сосудов (эндотелия) либо через находящиеся между ее клетками поры. Эндотелий состоит из клеток, наделенных особыми свойствами:
• они перерабатывают стареющие клетки крови, расщепляют красящие вещества, молекулы холестерина и других жировых веществ;
• принимают участие в синтезе белков крови, способствуют восстановлению окружающих тканей;
• служат одним из защитных барьеров на пути инфекций....
Факт
Самое удивительное, что эндотелиальные клетки сохранили функции одноклеточного организма. Они могут отделяться от структур, как небольшая амеба, перемещаться к месту скопления возбудителей инфекции или токсичных веществ и поглощать их. А в случае необходимости свободно движущиеся эндотелиальные клетки активно размножаются.
Эндотелиальные клетки капилляров работают как активные мембраны, через которые молекулы питательных веществ просачиваются под воздействием кровяного давления, когда сосуд сжимается. Продукты обмена из межклеточного пространства всасываются во время расширения капилляра.
В регуляции капиллярной сети многое остается загадкой для современной науки, изучены лишь наиболее явные из задействованных механизмов. В сосудистой стенке артериолы в точке, от которой ответвляются капилляры, расположено сфинктерное кольцо из мышечных клеток. От того, в каком оно положении – сжатом или расслабленном, зависит поступление крови в капилляр. Обычно в открытом (расслабленном) положении находится только небольшая часть сфинктеров; остальные являются резервом, который обеспечивает усиленное кровоснабжение тканей, когда в этом возникает потребность. Но было бы ошибкой считать капиллярную сеть статичной только из-за того, что в самих сосудах нет мышц. Периодически сокращаются гладкомышечные клетки, окружающие артериолы и капилляры. Возникающее при этом ритмичное прерывистое движение крови называется капиллярным пульсом . Есть свои периоды систолы и диастолы – сжатия и расширения, – не менее важные для кровообращения, чем сердечные.
Известные науке разновидности транспорта веществ через эндотелиальную оболочку капилляров (сверху вниз): через цитоплазму эндотелия, через истонченные участки эндотелиальных клеток и через просветы в стенке капилляров
Капилляры несут питательные вещества и кислород к каждой клетке организма
Пульсируя, капилляры способны изменять диаметр в 2–3 раза. Через сжатые сосуды проходит только плазма крови, без эритроцитов. Снабжение кислородом тканей возможно, лишь когда капилляр расширен. Но даже в этом состоянии его диаметр недостаточно велик для свободного тока крови. Ее клетки могут продвигаться по капиллярам очень медленно, в прямом смысле этого слова протискиваясь между узкими стенками сосудов. Эритроциты даже меняют округлую форму на вытянутую. Удлиненная форма эритроцитов и медленное течение крови способствуют увеличению площади контакта с клетками внутренней оболочки сосуда и переходу кислорода и питательных веществ в окружающие ткани.
Диаметр эритроцита может в три раза превышать диаметр капилляра. Чтобы продвинуться по нему, эритроциту приходится менять круглую форму на вытянутую
Способность мелких сосудов менять свой диаметр в широких пределах – основа механизма регулирования кровяного давления. Расширение большей части капилляров приводит к снижению артериального давления, оно зависит именно от сопротивления сосудов току крови. При сужении капилляров уменьшается их просвет, ток крови замедляется и давление в артериолах, а затем и в артериях возрастает. О состоянии капилляров можно судить по давлению крови во время расслабления сердца (диастолы). При этом артериальное давление крови зависит только от сопротивления сосудов и в норме должно составлять 60–80 мм ртутного столба. Если давление слишком низкое, это показатель застоя в периферическом, удаленном от сердца отделе системы кровообращения. Если же давление высокое, значит, капилляры сжаты. При спазме капилляров, чтобы заставить кровь двигаться, сердцу приходится интенсивнее работать, преодолевая сопротивление сузившихся сосудов. Продолжительное высокое кровяное давление может привести к перегрузке сердца и развитию сердечной недостаточности.
...
Примечание
Часто ритм пульсации капилляров не совпадает с ритмом сердечных сокращений, и давление крови изменяется скачкообразно, например при резком переходе от состояния покоя к интенсивной физической нагрузке и наоборот. Именно поэтому опытные тренеры постепенно наращивают нагрузки и плавно завершают занятия, понимая, что от гармоничной, согласованной работы сердца и кровеносной системы зависит здоровье спортсмена.
Работа сердечно-сосудистой системы состоит из заданного сердцем ритма течения физиологических процессов и обеспечения капиллярами обмена веществ на клеточном уровне. Без последнего жизнедеятельность в живом организме протекать не может.
Капиллярное русло постоянно меняет свои очертания: одни капилляры возникают, другие исчезают. В этом есть глубокий смысл: таким образом организм регулирует питание тканей и органов, не допуская лишнего расхода энергии на содержание не нужных в данный момент сосудов. В отличие от капилляров более крупные сосуды – артерии и вены – относятся к анатомически неподвижным структурам: в их задачу входит исключительно транспортировка крови, тогда как функциями, регулирующими обмен, наделены именно капилляры.
Внутренняя полость капилляров выстлана эндотелиальными клетками , способными изменять свою форму. Именно с этим свойством связано исчезновение капилляров в тех местах, где они больше не нужны. Наполненные кровью капилляры состоят из уплощенных клеток эндотелия. Если же они долгое время бездействуют из-за того, что доступ крови перекрыт прекапиллярным сфинктером, клетки принимают округлую форму с многочисленными выступами. Постепенно выступы увеличиваются в размерах, смыкаются друг с другом, и на месте капилляра возникает тот или иной тип соединительной ткани.
Парадокс капилляров в том, что, с одной стороны, они очень маленькие (на кусочке живой ткани размером с булавочную головку может разместиться до 700 капилляров), с другой – их очень много, они занимают огромную площадь. По сути, это один из наиболее крупных органов человека.
...
Факт
По данным датского физиолога Крога, общая площадь поверхности всех раскрытых капилляров в организме человека – 6300 м2.
На этом огромном пространстве постоянно идет обмен вещества и энергии. Молекулы питательных веществ непрерывным потоком поступают из крови в межклеточную жидкость, откуда их получают мышечные, нервные и другие клетки организма. Одновременно из клеток удаляются токсичные продукты обмена. Небольшая часть из них попадает в кровеносные капилляры, но большинство «отходов» организма поступает в лимфатическую систему через лимфатические капилляры. Этот вид капилляров содержит тканевую жидкость (лимфу), лишенную форменных элементов (эритроцитов, тромбоцитов). Лимфатические капилляры начинаются в межтканевом пространстве, затем сливаются в более крупные, создавая сосудистую сеть лимфатической системы. Особенность стенок лимфатических капилляров – в их односторонней проницаемости: вещества проникают только внутрь сосуда, после чего им предстоит пройти очистительные процедуры во множестве лимфатических узлов и лишь после этого попасть в венозную систему.
В организме существуют капилляры со специфическими функциями – это капиллярная сеть альвеол легких, в которых кровь освобождается от углекислого газа и обогащается кислородом, а также капилляры печени и почек, через которые утилизируются основные продукты обмена. Здоровье и правильная работа всех систем органов и тканей живого организма в первую очередь зависят от состояния капилляров.
Слева – лимфатический капилляр в норме, справа – наполненный продуктами распада
Капилляры четко реагируют на изменение физиологического состояния. Например, у спящего человека менее интенсивный кровоток, чем у бодрствующего, за счет того что основная масса крови (50 – ) находится в запасающих органах: селезенке, печени, легких, сосудах кожи. На время сна многие капилляры запустевают и временно выключаются из кровообращения. Но стоит появиться физической или эмоциональной нагрузке, как в мельчайших сосудах кровоток усиливается. Капиллярная сеть – один из важнейших инструментов для поддержания равновесия в организме, который позволяет приспосабливаться к изменяющимся потребностям живых тканей.
