Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße im Körper und verbinden die kleinsten Arterien mit den kleinsten Venen. Diese Gefäße werden oft als "Mikrozirkulation" bezeichnet.
Nur zwei Zellschichten dick, der Zweck von Kapillaren ist es, die zentrale Rolle im Kreislauf zu spielen, Sauerstoff im Blut an das Gewebe zu liefern und Kohlendioxid aufzunehmen, das eliminiert werden soll. Sie sind auch der Ort, an dem Nährstoffe zugeführt werden, um alle Zellen des Körpers zu ernähren.
Es gibt drei Haupttypen von Kapillaren - kontinuierliche, fenestrierte und diskontinuierliche oder sinusförmige, die in verschiedenen Regionen des Körpers vorkommen, und spezialisierte Kapillaren im Gehirn bilden die Blut-Hirn-Schranke.
Tests, die die Kapillaren bewerten, sind wichtig für die medizinische Beurteilung von Menschen, und mit diesen Gefäßen sind verschiedene Erkrankungen verbunden.
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Struktur
Kapillaren sind sehr dünn, haben einen Durchmesser von ungefähr 5 Mikrometern und bestehen nur aus zwei Zellschichten - einer inneren Schicht aus Endothelzellen und einer äußeren Schicht aus Epithelzellen. Sie sind so klein, dass rote Blutkörperchen durch eine einzelne Datei fließen müssen.
Es wird geschätzt, dass der durchschnittliche menschliche Körper 40 Milliarden Kapillaren enthält. Um diese Zellschicht herum befindet sich die sogenannte Basalmembran, eine Proteinschicht, die die Kapillare umgibt.
Wenn alle Kapillaren im menschlichen Körper in einer einzigen Reihe angeordnet wären, würde sich die Linie über 100.000 Meilen erstrecken.
Kapillaren im Kreislaufsystem
Kapillaren können als zentraler Teil des Kreislaufs angesehen werden. Blut verlässt das Herz durch die Aorta und die Lungenarterien, die zum Rest des Körpers bzw. zur Lunge wandern.
Diese großen Arterien werden zu kleineren Arteriolen und verengen sich schließlich, um das Kapillarbett zu bilden. Von den Kapillaren fließt Blut in die kleineren Venolen und dann in die Venen, die zum Herzen zurückfließen.
Die Anzahl der Kapillaren variiert je nach Gewebetyp
Die Anzahl der Kapillaren in einem Gewebe kann stark variieren. Sicherlich sind die Lungen mit Kapillaren gefüllt, die die Alveolen umgeben, um Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid abzulassen. Außerhalb der Lunge sind Kapillaren in Geweben, die metabolisch aktiver sind, häufiger anzutreffen.
Arten von Kapillaren
Es gibt drei Haupttypen von Kapillaren im Kreislauf:
- Kontinuierlich: Diese Kapillaren haben keine Perforationen und lassen nur kleine Moleküle durch. Sie sind in Muskel-, Haut-, Fett- und Nervengewebe vorhanden.
- Fenestriert: Diese Kapillaren haben kleine Poren, die kleine Moleküle durchlassen und sich im Darm, in den Nieren und in den endokrinen Drüsen befinden.
- Sinusförmig oder diskontinuierlich: Diese Kapillaren haben große offene Poren - groß genug, um eine Blutzelle durchzulassen. Sie sind im Knochenmark, in den Lymphknoten und in der Milz vorhanden und im Wesentlichen die "undichtesten" der Kapillaren.
Blut-Hirn-Schranke
Im Zentralnervensystem bilden die Kapillaren die sogenannte Blut-Hirn-Schranke. Diese Barriere begrenzt die Fähigkeit von Toxinen (und leider vielen Chemotherapeutika und anderen Medikamenten), in das Gehirn zu gelangen.
Die Suche nach Medikamenten, die die Blut-Hirn-Schranke passieren und damit Erkrankungen wie Hirnmetastasen bei einer Reihe von Krebsarten behandeln können, ist ein aktives Forschungsgebiet.
Funktion
Die Kapillaren sind dafür verantwortlich, den Transport und Austausch von Gasen, Flüssigkeiten und Nährstoffen im Körper zu erleichtern. Während die Arterien und Arteriolen diese Produkte zu den Kapillaren transportieren, findet der Austausch auf der Ebene der Kapillaren statt.
Die Kapillaren dienen auch dazu, Kohlendioxid und Abfallprodukte aufzunehmen, die dann an die Nieren und die Leber (für Abfälle) und die Lunge (zum Ausatmen von Kohlendioxid) abgegeben werden.
Gasaustausch
In der Lunge diffundiert Sauerstoff aus den Alveolen in Kapillaren, um an Hämoglobin gebunden und im ganzen Körper transportiert zu werden. Kohlendioxid (aus sauerstofffreiem Blut) fließt wiederum von den Kapillaren zurück in die Alveolen, um in die Umwelt ausgeatmet zu werden.
Flüssigkeits- und Nährstoffaustausch
Ebenso diffundieren Flüssigkeiten und Nährstoffe durch selektiv durchlässige Kapillaren in das Gewebe des Körpers, und Abfallprodukte werden in den Kapillaren aufgenommen, um durch Venen zu den Nieren und zur Leber transportiert zu werden, wo sie verarbeitet und aus dem Körper ausgeschieden werden.
Blutfluss durch Kapillaren
Da der Blutfluss durch die Kapillaren eine so wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Körpers spielt, fragen Sie sich möglicherweise, was passiert, wenn sich der Blutfluss ändert, beispielsweise wenn Ihr Blutdruck sinken würde (Hypotonie).
Kapillarbetten werden durch eine sogenannte Autoregulation reguliert, so dass bei einem Blutdruckabfall der Fluss durch die Kapillaren weiterhin Sauerstoff und Nährstoffe für das Gewebe des Körpers liefert. Mit dem Training werden mehr Kapillarbetten in der Lunge rekrutiert, um sich auf einen erhöhten Sauerstoffbedarf im Körpergewebe vorzubereiten.
Der Blutfluss in den Kapillaren wird durch vorkapilläre Schließmuskeln gesteuert. Ein vorkapillärer Schließmuskel sind die Muskelfasern, die die Bewegung des Blutes zwischen den Arteriolen und Kapillaren steuern.
Kapillare Mikrozirkulation
Die Regulierung der Flüssigkeitsbewegung zwischen den Kapillaren und den umgebenden interstitiellen Geweben wird durch das Gleichgewicht zweier Kräfte bestimmt: des hydrostatischen Drucks und des osmotischen Drucks.
Auf der arteriellen Seite der Kapillare ist der hydrostatische Druck (der Druck, der vom Herz kommt, der Blut pumpt, und die Elastizität der Arterien) hoch. Da Kapillaren "undicht" sind, drückt dieser Druck Flüssigkeit und Nährstoffe gegen die Wände der Kapillare und in den Zwischenraum und das Gewebe.
Auf der Venenseite der Kapillare ist der hydrostatische Druck erheblich gesunken. Zu diesem Zeitpunkt ist es der osmotische Druck der Flüssigkeit in der Kapillare (aufgrund des Vorhandenseins von Salzen und Proteinen im Blut), der Flüssigkeiten in die Kapillare zurückzieht.
Osmotischer Druck wird auch als onkotischer Druck bezeichnet und zieht Flüssigkeiten und Abfallprodukte aus dem Gewebe in die Kapillare, um in den Blutkreislauf zurückgeführt zu werden (und dann unter anderem an die Nieren abgegeben zu werden).
Medizinische Bedeutung
Kapillaren sind in vielerlei Hinsicht medizinisch wichtig, und es gibt Möglichkeiten, wie Sie diese winzigen Blutgefäße tatsächlich indirekt beobachten können.
Hautblanchieren
Wenn Sie sich jemals gefragt haben, warum Ihre Haut weiß wird, wenn Sie Druck darauf ausüben, sind die Kapillaren die Antwort. Druck auf die Haut drückt Blut aus den Kapillaren, was zu einer Blanchierung oder einem blassen Aussehen führt, wenn der Druck entfernt wird.
Petechiae
Wenn Sie einen Hautausschlag entwickeln, kann ein Arzt auf Ihre Haut drücken, um festzustellen, ob die Flecken weiß werden. Wenn Kapillaren gebrochen sind, tritt das Blut in die Haut aus und die roten Flecken bleiben auch bei Druck erhalten. Diese werden Petechien genannt und sind mit anderen Zuständen verbunden als Hautausschläge, die unter Druck blanchieren.
Kapillarfüllung
Ärzte prüfen häufig, ob Kapillaren nachgefüllt sind. Dies wird getestet, indem beobachtet wird, wie schnell die Haut nach dem Ablassen des Drucks wieder rosa wird und eine Vorstellung von der Gesundheit des Gewebes geben kann.
Ein Beispiel für diese Verwendung wäre bei Menschen mit Verbrennungen. Eine Verbrennung zweiten Grades kann eine etwas verzögerte Nachfüllung der Kapillare ergeben, bei einer Verbrennung dritten Grades würde es jedoch überhaupt keine Nachfüllung der Kapillare geben.
Rettungskräfte überprüfen häufig das Nachfüllen der Kapillaren, indem sie auf einen Fingernagel oder Zehennagel drücken, dann den Druck abbauen und abwarten, wie lange es dauert, bis das Nagelbett wieder rosa erscheint. Wenn die Farbe innerhalb von zwei Sekunden zurückkehrt (die Zeit, die zum Nachfüllen der Kapillare benötigt wird), ist die Zirkulation zum Arm oder Bein wahrscheinlich in Ordnung.
Wenn das Nachfüllen der Kapillaren länger als zwei Sekunden dauert, ist die Zirkulation der Extremität wahrscheinlich beeinträchtigt und wird als Notfall angesehen. Es gibt andere Einstellungen, bei denen sich das Nachfüllen der Kapillaren ebenfalls verzögert, z. B. bei der Dehydration.
Dritter Abstand und Kapillarpermeabilität
Sie können Ärzte über ein Phänomen sprechen hören, das als "dritter Abstand" bekannt ist. Die Kapillarpermeabilität bezieht sich auf die Fähigkeit von Flüssigkeiten, aus den Kapillaren in das umgebende Gewebe zu gelangen.
Die Kapillarpermeabilität kann durch Zytokine (Leukotriene, Histamine und Prostaglandine) erhöht werden, die von Zellen des Immunsystems freigesetzt werden. Die erhöhte Flüssigkeit (dritter Abstand) kann lokal zu Nesselsucht führen. Wenn jemand sehr krank ist, kann dieser dritte Abstand aufgrund von undichten Kapillaren weit verbreitet sein und seinem Körper ein geschwollenes Aussehen verleihen.
Kapillarblutproben
Die meiste Zeit, wenn Sie Ihr Blut abgenommen haben, wird ein Techniker Blut aus einer Vene in Ihrem Arm entnehmen. Kapillarblut kann auch verwendet werden, um einige Blutuntersuchungen durchzuführen, beispielsweise für diejenigen, die ihren Blutzucker überwachen. Eine Lanzette wird zum Schneiden des Fingers (geschnittene Kapillaren) verwendet und kann zum Testen des Blutzuckers und des Blut-pH verwendet werden.
Zugehörige Bedingungen
Es gibt mehrere häufige und ungewöhnliche Zustände, an denen die Kapillaren beteiligt sind.
Portweinfleck (Muttermal)
Ein kleiner Prozentsatz der Kinder wird mit "Muttermalen" geboren, die aus einem Bereich roter oder violetter Haut bestehen, der mit erweiterten Kapillaren zusammenhängt. Die meisten Portweinflecken sind eher ein kosmetisches Problem als ein medizinisches Problem, aber sie können leicht bluten, wenn sie gereizt werden.
Kapillarfehlbildung
Kapillare Missbildungen (arteriovenöses Missbildungssyndrom) können als Teil eines vererbten Syndroms auftreten, das bei etwa 1 von 100.000 Menschen europäischer Abstammung auftritt. Bei diesem Syndrom fließt mehr Blut als normal durch die Kapillaren in der Nähe der Haut, was zu rosa und roten Punkten auf der Haut führt.
Das kann alleine auftreten oder Menschen können andere Komplikationen dieses Syndroms haben, wie z. B. arteriovenöse Missbildungen (abnormale Verbindungen zwischen Arterien und Venen), die im Gehirn Kopfschmerzen und Krampfanfälle verursachen können.
Systemisches Kapillarlecksyndrom
Eine seltene Erkrankung, die als Kapillarlecksyndrom bekannt ist, umfasst undichte Kapillaren, die zu einer ständigen Verstopfung der Nase und Ohnmachtsanfällen aufgrund eines schnellen Blutdruckabfalls führen.
Makuladegeneration
Die Makuladegeneration, die heute in den USA die häufigste Ursache für Blindheit ist, tritt sekundär zu einer Schädigung der Kapillaren der Netzhaut auf.
Ein Wort von Verywell
Obwohl Kapillaren das kleinste Blutgefäß sind, spielen sie die größte Rolle als Ort, an dem Sauerstoff und Kohlendioxid in allen Geweben ausgetauscht werden und an dem Nährstoffe abgegeben und Abfälle aus den Zellen entfernt werden.
Kapillaren sind auch sehr wichtig für die medizinische Diagnose und geben manchmal wichtige Informationen über den Gesundheitszustand einer Person. Während früher angenommen wurde, dass es hauptsächlich für kosmetische Zustände verantwortlich ist, hat sich dies geändert, als ihre Rolle bei der Makuladegeneration gefunden wurde.
Wie das Kreislaufsystem funktioniert
