キャピラリー

定義

キャピラリーの場合（毛髪血管）問題は、通常、毛細血管を意味するため、リンパ毛細血管もあることを忘れてはなりません。

毛細血管は、人間で区別できる3種類の血管の1つです。心臓から血液を運び去る動脈と、心臓に血液を戻す静脈があります。毛細血管は、動脈系と静脈系の間の移行部にあります。

これらは群を抜いて最小の血管であり、平均して長さは約0.5 mm、直径は5〜10 µmです。これは部分的に赤血球よりも小さいので（赤血球）、平均サイズは7 µmで、通常、毛細血管にフィットするために変形する必要があります。

毛細血管は、最小の動脈である細動脈から発生し、多くの枝の助けを借りてネットワークのような構造を形成します。そのため、毛細血管ネットワークについて話すことがあり、再び集まって細静脈に開きます。

分類

分類に応じて、2つまたは3つの形態の毛細血管が区別されます。まず第一に、連続毛細血管があります。これは、血管の最も内側の細胞層である内皮が閉じていることを意味します。そのため、血管壁を通過できるのは非常に小さな分子だけです。このタイプの毛細血管は、とりわけ、皮膚、骨格筋、心臓、中枢神経系、および肺に見られます。

それから有窓があります（窓付き）キャピラリー。これらには毛穴があります（通常、サイズは約60〜80nmです。）内皮内にあるため、これらの点の内腔は、非常に薄い基底膜によってのみ周囲から分離されます。より小さなタンパク質でさえ、細孔を通り抜けることができます。これらのタイプの毛細血管は腎臓に見られます（毛穴が最も大きいところ）、内分泌腺および胃腸管。

最後に、類洞を毛細血管の余分なグループと見なす人もいます。これらは、内皮細胞層だけでなく基底膜にも細孔を有する拡大した毛細血管です。これらの細孔は、有窓の毛細血管の細孔よりもはるかに大きく、最大40 µmのサイズであるため、より大きなタンパク質や血球さえも通過できます。類洞は、とりわけ肝臓、脾臓、リンパ節、骨髄、副腎に見られます。

毛細血管内皮

毛細血管内皮は、血管の内部を覆う上皮細胞の層です。内皮細胞は平らな細胞で、毛細血管の壁を表しており、いわゆる基底膜上にあります。毛細血管のタイプに応じて、内皮は連続的、有窓、または不連続的である可能性があり、したがって、異なるサイズの分子が通過できる可能性があります。キャピラリーのタスクに応じて、上記の3つのキャピラリータイプのいずれかが異なる組織で発生します。

物質交換のバリア機能に加えて、内皮には別の役割があります。細胞は一酸化窒素を生成することができます。一酸化窒素が血管の内皮細胞から放出される場合、これは血管の直径に拡大効果をもたらします。直径を大きくすることにより、組織はよりよく血液を供給され、例えば、より多くの酸素または栄養素を受け取ります。同時に、血流の増加により、より多くの老廃物と一酸化炭素が除去されます。

キャピラリーの構造

キャピラリーの構造はチューブに似ています。キャピラリーの直径は約5〜10マイクロメートルです。赤血球以来（赤血球）毛細血管を流れる直径は約7マイクロメートルで、小さな血管を流れるときに少し変形する必要があります。これにより、血球と組織の間で物質の交換が行われる経路が最小限に抑えられます。

毛細血管の壁を介して血液と組織の間で物質が絶えず交換されるため、壁はできるだけ薄くする必要があります（0.5ミクロン）。動脈や静脈など、物質交換を行う必要のない大きな血管の壁の厚さはかなり大きくなります。動脈と静脈は3層の壁で構成されています。一方、毛細血管の壁は1つの層だけで構成されています。この層は、いわゆる内皮細胞で構成されています。

さらに、いわゆる基底膜は壁を外側から補強します。基底膜は、上皮細胞が結合組織から分離されている体のいたるところに見られます。

さらに、いわゆる周皮細胞が毛細血管壁の構造に関与しています。これらは分岐した細胞であり、その機能については現在も議論の余地があります。

連続、有窓、不連続の3種類のキャピラリーが区別されます。個々のキャピラリーのタスクに応じて、それらの構造は異なる場合があります。

連続毛細血管は主に心臓、肺、皮膚、脳、筋肉に見られます。名前が示すように、それらは内皮細胞の連続層で構成されています。これらは隙間なくつなぎ合わされ、基底膜上に完全に横たわっています。この閉じた層のために、壁を通して交換できるのは非常に小さな分子とガスだけです。

有窓の毛細血管は、内皮細胞間に小さなギャップがあり、サイズは約60〜80ナノメートルで、薄い基底膜上にのみ存在します。このタイプの毛細血管は、胃腸管、腎臓、およびホルモン産生腺に見られます。既存の細孔は、血管と組織の間でより大きな分子を交換することを可能にします。

3番目のタイプのキャピラリーはギャップが特徴です（最大100ナノメートル）壁にあり、内皮層だけでなく基底膜にも影響を及ぼします。これらの不連続な毛細血管は「類洞」とも呼ばれます。これらの細孔を通って、タンパク質や血液成分などのはるかに大きな物質が組織に入る可能性があります。それらは肝臓、脾臓、骨髄、リンパ節に見られます。

キャピラリーの機能

キャピラリーの機能は主に物質の交換です。毛細血管網がどこにあるかに応じて、栄養素、酸素、代謝最終産物が血流と組織の間で交換されます。栄養素が組織に供給され、老廃物が吸収されて運び去られます。特定の組織の酸素必要量とそこで見られる代謝活動に応じて、この組織は多かれ少なかれ毛細血管で密集しています。

酸素と栄養素が豊富な血液は、毛細血管を介して組織に到達します。次に、これは薄い毛細血管壁を介して血管の内側から組織に放出されます。組織は常に新しい栄養素と酸素を必要とします。代謝的に活性な組織には、例えば、脳、骨格筋、および心臓が含まれ、それがそれらが多くの毛細血管によって浸透している理由です。一方、代謝活性が低い組織には、毛細血管がほとんどないか、まったくありません。これらには、とりわけ軟骨組織、目の水晶体および角膜が含まれます。

同時に、毛細血管内の血液は使用済みの組織老廃物と二酸化炭素を吸収し、それらを肺に輸送します。肺では、二酸化炭素が血液から放出され、組織と比較して酸素が吸収されます。放出された二酸化炭素は肺から吐き出され、吸収された酸素は組織に輸送されます。

あなたはこれについてもっと読むことができます： 肺循環

血管と組織の間の分子の濃度の違いは、物質の交換にとって重要です。ガスまたは物質移動は、対応する物質が少ない場所で常に行われます。キャピラリーネットワークは多数のキャピラリーで構成されているため、物質の交換に非常に広い領域を利用できます。また、毛細血管内の血液の流れが遅いため、物質交換に十分な時間があります。薄壁構造とともに、物質の最も効果的な交換のための最適な条件が与えられます。

それもあなたにとって興味深いかもしれません：肺への血管供給

物質移動

物質の交換は毛細血管の主な仕事です。生地に応じて、異なる生地を交換することができます。対応する物質の濃度の違いは、物質の交換にとって決定的です。物質は常に、それが少ない組織に移動します。たとえば、酸素は、酸素が豊富な血液から、酸素が必要な組織に交換されます。これは栄養素にも当てはまります。対照的に、組織で発生する二酸化炭素または老廃物は、組織から血液中に放出され、そこから運び去られます。

このガス交換は肺で逆転します。酸素は肺に吸収され、二酸化炭素が吐き出されます。したがって、酸素は濃度の違いに応じて肺の毛細血管に吸収され、組織から放出された二酸化炭素は肺の方向に毛細血管壁を通過します。

毛細血管を支配する血圧と静水圧も物質の交換にとって重要です。毛細血管の上流部分と組織の間に生じる圧力差のために、液体と小分子が組織に輸送されます。毛細血管の流出部分では、血液中のタンパク質によって生成される、いわゆる膠質浸透圧が決定的な役割を果たします。この圧力により、血液への水分のわずかな再吸収が起こります。これは、液体交換を調整するために重要です。

あなたは下記にもご興味がおありかもしれません： 心臓血管系

毛細管現象-それは何ですか？

液体の挙動は毛細管現象と呼ばれ、たとえば重力に逆らって細いチューブ内で上向きに引き寄せられます。細いガラス管を水に垂直に置くと、管の中の水が少し上に移動する様子がわかります。

この効果は、液体の表面張力によって説明できます。さらに、液体とチューブの固体壁との間の界面張力または接着力が決定的な役割を果たします。

毛細管現象は、人間の毛細血管でも重要です。これらの小さな血管では血圧が非常に低いため、毛細管現象は毛細血管内の血液を輸送するのに役立ちます。

毛細血管の炎症

血管の炎症は血管炎と呼ばれます。血管炎は、大小を問わず、あらゆる種類の血管に影響を与える可能性があります。血管のこれらの炎症性疾患は、ほとんどが自己免疫疾患です。これは、自身の免疫系が体自身の組織に対して誤った反応を示し、炎症反応が起こることを意味します。まれに、細菌や真菌によって引き起こされる薬や感染症も血管の炎症を引き起こす可能性があります。血管炎は、リウマチ性疾患などの他の疾患からも発生する可能性があります。

これについてもっと読む：血管炎-血管が炎症を起こしたとき