Strukturelle und funktionelle Eigenschaften des Mikrogefäßsystems. Physiologie der Mikrozirkulation

Zugegeben
Allrussisches Bildungs- und Methodenzentrum
für die medizinische und pharmazeutische Fortbildung
Gesundheitsministerium der Russischen Föderation
als Lehrbuch für Medizinstudenten

10.1. Strukturelle und funktionelle Aspekte und Physiologie der Mikrozirkulation

Die mikrozirkulatorische Verbindung ist der Schlüssel. Die Arbeit des Herzens und aller Teile des Herz-Kreislauf-Systems wird angepasst, um optimale Bedingungen für die Mikrozirkulation zu schaffen (niedriger und konstanter Blutdruck, Durchblutung ist gewährleistet). beste Konditionen für den Eintritt von Stoffwechselprodukten und Flüssigkeit aus Zellen in den Blutkreislauf und umgekehrt).

1. Arteriolen sind afferente Gefäße. Innendurchmesser – 40 nm, Metaarteriolen – 20 nm, präkapilläre Schließmuskeln – 10 nm. Alle zeichnen sich durch das Vorhandensein einer ausgeprägten Muskelmembran aus, weshalb sie als Widerstandsgefäße bezeichnet werden. Der präkapilläre Schließmuskel befindet sich am Ursprung des präkapillären Metaarteriols. Durch Kontraktion und Entspannung des präkapillären Schließmuskels wird eine Regulierung der Blutversorgung des Bettes nach dem präkapillären Schließmuskel erreicht.
2. Kapillaren sind Austauschgefäße. Zu dieser Komponente des Mikrozirkulationsbetts gehören Kapillaren; in einigen Organen werden sie aufgrund ihrer einzigartigen Form und Funktion Sinusoide genannt (Leber, Milz, Knochenmark). Entsprechend moderne Ideen Die Kapillare ist ein dünner Schlauch mit einem Durchmesser von 2–20 nm, der aus einer einzigen Schicht Endothelzellen ohne Muskelzellen besteht. Kapillaren zweigen von Arteriolen ab und können sich ausdehnen und zusammenziehen, d. h. seinen Durchmesser unabhängig von der Reaktion der Arteriolen ändern. Die Anzahl der Kapillaren beträgt etwa 40 Milliarden, die Gesamtlänge beträgt 800 km, die Fläche beträgt 1000 m2, jede Zelle ist nicht mehr als 50-100 nm von der Kapillare entfernt.
3. Venolen sind abführende Gefäße mit einem Durchmesser von etwa 30 nm. Im Vergleich zu Arteriolen befinden sich in den Wänden viel weniger Muskelzellen. Merkmale der Hämodynamik im venösen Abschnitt sind auf das Vorhandensein von Klappen in Venolen mit einem Durchmesser von 50 nm oder mehr zurückzuführen, die einen umgekehrten Blutfluss verhindern. Die Feinheit der Venolen und Venen, ihre große Zahl (zweimal mehr als die der afferenten Gefäße) schafft enorme Voraussetzungen für die Ablagerung und Umverteilung von Blut vom Widerstandskanal zum kapazitiven Kanal.
4. Gefäßbrücken sind „Bypass-Kanäle“ zwischen Arteriolen und Venolen. Kommt in fast allen Körperteilen vor. Da diese Formationen ausschließlich auf der Ebene des Mikrogefäßsystems auftreten, ist es korrekter, sie als „arteriolo-venuläre Anastomosen“ zu bezeichnen. Ihr Durchmesser beträgt 25 bis 55 nm und wird auf Gewebe mit einer Fläche von 1,6 aufgezeichnet cm2.

Physiologie der Mikrozirkulation. Hauptfunktion- transkapillarer Austausch von Gasen und Chemikalien. Hängt von folgenden Faktoren ab:

1. Blutflussgeschwindigkeiten im Mikrogefäßsystem. Die lineare Geschwindigkeit des Blutflusses in der Aorta und den großen Arterien des Menschen beträgt 400–800 mm/Sek. Im Flussbett ist es viel geringer: in Arteriolen - 1,5 mm/Sek.; in Kapillaren - 0,5 mm/s; in großen Adern - 300 mm/Sek. Somit nimmt die lineare Geschwindigkeit des Blutflusses von der Aorta zu den Kapillaren zunehmend ab (aufgrund einer Vergrößerung der Querschnittsfläche des Blutstroms und einer Abnahme des Blutdrucks), dann nimmt die Geschwindigkeit des Blutflusses in dieser Richtung wieder zu des Blutflusses zum Herzen.
2. Blutdruck in der Mikrozirkulation. Da die lineare Geschwindigkeit des Blutflusses direkt proportional zum Blutdruck ist, sinkt der Blutdruck, wenn sich der Blutstrom vom Herzen zu den Kapillaren verzweigt. In großen Arterien beträgt sie 150 mm Hg, in der Mikrozirkulation 30 mm Hg und im venösen Abschnitt 10 mm Hg.
3. Vasomotion ist eine Reaktion der spontanen Verengung und Erweiterung des Lumens von Metaarteriolen und präkapillären Schließmuskeln. Phasen – von mehreren Sekunden bis zu mehreren Minuten. Sie werden durch Veränderungen im Gehalt an Gewebshormonen bestimmt: Histamin, Serotonin, Acetylcholin, Kinine, Leukotriene, Prostaglandine.
4. Kapillardurchlässigkeit. Im Mittelpunkt steht das Problem der Permeabilität von Biomembranen der Kapillarwand. Die Übergangskräfte von Stoffen und Gasen durch die Kapillarwand sind:
   • Diffusion – gegenseitiges Eindringen von Stoffen hin zu geringeren Konzentrationen zur gleichmäßigen Verteilung von O 2 und CO 2, Ionen mit Molekulargewicht weniger als 500. Moleküle mit höherem Molekulargewicht (Proteine) diffundieren nicht durch die Membran. Sie werden durch andere Mechanismen transportiert;
   • Filtration – das Eindringen von Substanzen durch eine Biomembran unter dem Einfluss von Druck, der der Differenz zwischen hydrostatischem Druck (P hydr., Substanzen aus den Gefäßen herausdrücken) und onkotischem Druck (P onk, Flüssigkeit im Gefäßbett zurückhaltend) entspricht. In Kapillaren P hydr. etwas höher als Ronk. Wenn P hydr. , oberhalb von Ronk erfolgt die Filtration (Austritt aus den Kapillaren in den Interzellularraum), liegt er unterhalb von Ronk, erfolgt die Absorption. Die Filtration stellt aber auch sicher, dass nur Substanzen mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000 die kapillare Biomembran passieren;
   • mikrovesikulärer Transport oder Transport durch große Poren – Transport von Stoffen mit einem Molekulargewicht von mehr als 5000 (Proteine). Wird durch den grundlegenden biologischen Prozess der Mikropinozytose durchgeführt. Die Essenz des Prozesses: Mikropartikel (Proteine) und Lösungen werden von Blasen der Biomembran der Kapillarwand absorbiert und durch diese in den Interzellularraum transportiert. Tatsächlich ähnelt es einer Phagozytose. Die physiologische Bedeutung der Mikropinozytose zeigt sich darin, dass nach berechneten Daten das Endothel des Mikrozirkulationsbetts mit Hilfe der Mikropinozytose in 35 Minuten ein Plasmavolumen in den Präkapillarraum übertragen kann, das dem Volumen des Kapillarbetts entspricht!

10.2. Hämorheologie und Mikrozirkulation

Hämorheologie ist die Wissenschaft vom Einfluss von Blutbestandteilen und ihrer Wechselwirkung mit den Wänden von Kapillaren auf den Blutfluss.

10.2.1. Einfluss von Blutelementen: Wechselwirkung untereinander (Aggregation) und Einfluss auf den Blutfluss

Die Viskosität des Blutes wird durch die molekularen Adhäsionskräfte zwischen den Blutschichten, den gebildeten Blutbestandteilen und der Wand der Blutgefäße bestimmt.

Den größten Einfluss auf die Blutviskosität haben:

• Blutproteine ​​und insbesondere Fibrinogen (erhöhter Fibrinogenspiegel erhöht die Blutviskosität);
• Hämatokrit der roten Blutkörperchen (Ht) = Volumen der roten Blutkörperchen in %

Bei einem Anstieg der Blutviskosität wird ein Anstieg des Ht beobachtet. Mit vielen pathologische Zustände(Koronarinsuffizienz, Thrombose) Die Blutviskosität steigt. Bei einer Anämie nimmt natürlicherweise die Blutviskosität ab, da die Anzahl der roten Blutkörperchen abnimmt.

Einflussmechanismus. Warum beeinflussen rote Blutkörperchen und Blutplättchen die Blutviskosität? Auf der Oberfläche von Erythrozyten und Blutplättchen herrscht ein negatives Zeta-Potential, daher stoßen sich gleichartig geladene Erythrozyten und Blutplättchen, die auf ihrer Außenmembran ein negatives Potential tragen, gegenseitig ab (sog. elektrokinetische Aktivität). Dieses Phänomen liegt der ESR zugrunde.

Eine Erhöhung des Gehalts an hochmolekularen Proteinen im Blut, einschließlich Fibrinogen, führt zu einem Abfall des Potenzials auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen, sodass diese sich, indem sie sich von schwächeren abstoßen, zu „Münzsäulen“ (ADP, Thrombin, Noradrenalin wirkt ebenfalls). Heparin hingegen erhöht die elektrokinetische Aktivität und beschleunigt den Blutfluss in der Mikrozirkulation.

10.2.2. Wirkung der Wechselwirkung mit der Kapillarwand

Während sich Blut durch die Kapillare bewegt, bildet sich zwischen dem zentralen, sich bewegenden Teil der roten Blutkörperchen und der Kapillarwand eine stationäre Wandschicht, die offenbar die Rolle eines Gleitmittels spielt.

Normalerweise bewegen sich Blutzellen frei, ohne an den Gefäßwänden festzukleben. Bei einer Schädigung des Endothels haften sofort „Blutplättchen“ daran (Atherosklerose, mechanisches Trauma, entzündliche Schädigung der Kapillarwände).

Dies kann wahrscheinlich als schützendes, homöostatisches Phänomen angesehen werden, da Blutplättchen den Defekt schließen. Wenn sich ein Blutgerinnsel bildet, kann es zu einer gefährlichen Einschränkung des Blutflusses, zum Platzen eines Thrombus und zu einer Embolie kommen, was ein pathologischer Zustand ist.

10.2.3. Faktoren, die die Mikrozirkulation regulieren

Faktoren, die die Mikrozirkulation regulieren, zielen darauf ab, a) den Gefäßtonus zu verändern und b) die Permeabilität zu verändern.

Arteriolen und Venolen:

1. Das Nervensystem und seine Mediatoren Noradrenalin und Acetylcholin übernehmen die Regulierung auf der Ebene der Arteriolen und Venolen. Noradrenalin hat eine überwiegend vasokonstriktorische Wirkung, Acetylcholin eine gefäßerweiternde Wirkung.
2. Endokrines System – Angiotensin, Vasopressin hat eine vasokonstriktorische Wirkung.

Präkapilläre Schließmuskeln:

1. Es gibt keine Nervenregulation.
2. Tonus und Durchmesser werden durch lokale Gewebshormone verändert Mastzellen und Basophile während ihrer Degranulation: Histamin (Vasodilatation und erhöhte Kapillarpermeabilität), Serotonin (hauptsächlich Vasokonstriktion), Leukotriene (Vasokonstriktion), Prostaglandine (Prostacyclin – Verengung, Thromboxan A2 – Erweiterung), Kinine (Vasodilatation und erhöhte Permeabilität). Alle diese Hormone werden als lokal bezeichnet, da sie lokal im Gewebe gebildet werden. Ihre Wirkung ist nur von kurzer Dauer, da sie mit einer Halbwertszeit von sek/min schnell zerstört werden.

Beispiele für typische Entwicklungen:

• Erweiterung der Widerstandsgefäße Mikrozirkulation (Vasodilatation) Senkung des Blutdrucks Abnahme der Geschwindigkeit des linearen Blutflusses – Verlangsamung des Blutflusses Pendelbewegungen und Unterbrechung des Blutflusses;
• erhöhte Gefäßpermeabilität – Plasmaverlust, Blutverdickung, erhöhte Viskosität, verlangsamter Blutfluss, Stauung. Bei erhöhter Durchlässigkeit – der Freisetzung roter Blutkörperchen – kommt es zu Blutungen.

10.2.3. Allgemeine Pathologie der Mikrozirkulation

Die Nummerierung erfolgt entsprechend der Originalquelle

Aufgrund der Tatsache, dass Mikrozirkulationsstörungen als wichtiges pathogenetisches Glied in eine Reihe typischer pathologischer Prozesse und in viele pathologische Prozesse in Organen und Systemen eingebunden sind, sind Kenntnisse über Mikrozirkulationsstörungen für Ärzte verschiedener Fachrichtungen erforderlich.

Ursachen von Mikrozirkulationsstörungen:

1. Intravaskuläre Veränderungen.
2. Veränderungen an den Gefäßen selbst.
3. Extravaskuläre Veränderungen.

10.2.3.1. Intravaskuläre Veränderungen als Ursache von Mikrozirkulationsstörungen

1. Die Degranulation von Basophilen führt zur Freisetzung biologisch aktiver Substanzen und Heparin, die den Tonus und die Durchlässigkeit der Blutgefäße sowie die Blutgerinnungseigenschaften (bei entzündlichen und allergischen Reaktionen) beeinflussen.
2. Störungen der rheologischen Eigenschaften von Blut: 1 pathogenetischer Mechanismus verbunden mit einer intravaskulären Aggregation roter Blutkörperchen (Schlamm) und einer Verlangsamung des kapillaren Blutflusses. Die Aggregation roter Blutkörperchen wurde in Arbeiten über Entzündungen aus dem 18. Jahrhundert beschrieben und zu Beginn des 20. Jahrhunderts vom schwedischen Wissenschaftler Fahreus bei der Untersuchung des Blutes schwangerer Frauen entdeckt. Dieses Phänomen liegt der Definition von ESR zugrunde.

   1941-1945. Knicely und Rloch beschrieben den extremen Grad der Aggregation von Erythrozyten – Schlamm (übersetzt als dicker Schlamm, Schmutz, Schlick). Es ist zu unterscheiden zwischen Erythrozytenaggregation (reversibel) und Agglutination (irreversibel) – Adhäsion als Folge von Immunkonflikten.

   Die wichtigsten Anzeichen von Blutschlamm: Anhaften von roten Blutkörperchen, Leukozyten und Blutplättchen aneinander und an der Wand von Blutgefäßen, die Bildung von „Münzsäulen“ und eine Erhöhung der Blutviskosität.

   Folgen der Schlammbildung: Durchblutungsstörungen durch die Mikrozirkulation bis hin zum Stoppen des Blutflusses (pendelartige Bewegung des Blutes, die zu einer Hypoxie von Zellen oder Organen führt). Zum Beispiel bei einer Parodontitis im oberen Teil des Zahnfleisches in der Nähe der Krone.

   Kompensatorische Reaktion. Bei schwieriger Durchblutung und Thrombusbildung werden Shunt-Arteriolen-Venulär-Anastomosen eröffnet. Eine vollständige Kompensation findet jedoch nicht statt und es kommt zu einer Funktionsstörung vieler Organe aufgrund der Hypoxie.

   Pathogenetische Prinzipien zur Wiederherstellung der rheologischen Eigenschaften von Blut

   1. Verabreichung von Dextranen mit niedrigem Molekulargewicht (Polyglucin, Rheomacrodex).

      Wirkmechanismus:

      • Blutverdünnung (Hämodilution) und ein Anstieg des onkotischen Drucks aufgrund der Makromoleküle dieser Kohlenwasserstoffe, was den Übergang von Flüssigkeit aus der Interzellularsubstanz in die Gefäße zur Folge hat;
      • erhöhtes Zeta-Potenzial auf rote Blutkörperchen und Blutplättchen;
      • Verschluss der beschädigten Gefäßendothelwand.
   2. Gabe von Antikoagulanzien (Heparin), die das Zeta-Potenzial an den Membranen von Erythrozyten, Blutplättchen und Leukozyten erhöhen.
   3. Gabe von Thrombolytika (Fibrinolysin).

Wir untersuchten eine der intravaskulären Ursachen für Mikrozirkulationsstörungen – die Erythrozytenaggregation – und die zweite Ursache im Zusammenhang mit der Disseminierung intravaskuläre Gerinnung(DIC-Syndrom), wenn Gewebefaktoren der Blutgerinnungsreaktion mit der Entwicklung einer intravaskulären Gerinnung in den Blutkreislauf eindringen, werden wir in Kapitel 19 diskutieren.

Die meisten pathologischen Zustände gehen mit einer intravaskulären Gerinnung einher. Bei der Zerstörung von Gewebe aus ihnen hinein Gefäßbett Gewebethromboplastin wird ausgewaschen (die Plazenta und die Parenchymorgane sind besonders reich daran). Im Blutkreislauf angekommen, löst es eine Blutgerinnungsreaktion aus, die mit der Bildung von Fibringerinnseln und Blutgerinnseln einhergeht. Diese Reaktion begrenzt den Blutverlust und ist daher eine schützende, homöostatische Reaktion.

10.2.3.2. Mikrozirkulationsstörungen, die mit pathologischen Veränderungen der Gefäßwand einhergehen

Arten pathologische Veränderungen Gefäßwände:

• erhöhte Durchlässigkeit der Kapillarmembranen im Zusammenhang mit der Wirkung biologisch aktiver Substanzen (Histamin, Kinine, Leukotriene) bei Fieber, Entzündungen, Immun- und anderen Schäden. Dies führt aufgrund der Wirkung von Diffusions- und Filtrationskräften zu einem deutlichen Anstieg des Plasmaverlusts und damit von Substanzen mit einem Molekulargewicht von mehr als 5000, einem Anstieg der Blutviskosität und einer fortschreitenden Aggregation von Erythrozyten. Es kommt zu einer Stauung, die zu einer Schwellung des Gewebes führt.
• Der extreme Grad der hohen Permeabilität führt zu einer Schädigung der Biomembranen der Wände von Mikrogefäßen und einer Adhäsion an diesen geformte Elemente Blut. Nach 5-15 Minuten wird im Schadensbereich eine Thrombozytenadhäsion festgestellt. Anhaftende Blutplättchen bilden ein „Pseudoendothel“, das den Defekt in der Endothelwand (Blutplättchenauskleidung) vorübergehend bedeckt. Bei stärkerer Schädigung der Gefäßwand kommt es zu einer Diapedese der Blutzellen und einer Mikroblutung.

10.2.3.3. Mikrozirkulationsstörungen im Zusammenhang mit perivaskulären Veränderungen

Mikrozirkulationssystem mit Hauptteil- Kapillaren - bildet mit den Zellen des Parenchyms und des Stromas des Organs ein einziges funktionelles Ganzes.

Die Rolle von Gewebemastzellen bei Mikrozirkulationsstörungen unter dem Einfluss pathologischer Faktoren

Den größten Einfluss auf das Mikrozirkulationssystem haben Mastzellen, da sie sich neben Mikrogefäßen oder direkt in diesen befinden (Basophile). Dies liegt daran, dass sie ein Depot für BAS (lokale Gewebshormone) sind. Ihre übliche Reaktion auf einen schädigenden Faktor ist die Degranulation, begleitet von der Freisetzung biologisch aktiver Substanzen und Heparin. Die Wirkung biologisch aktiver Substanzen auf die Mikrozirkulation ist mit der Wirkung auf den Tonus und die Durchlässigkeit von Mikrogefäßen verbunden, und Heparin hat eine gerinnungshemmende Wirkung;

Schwierigkeiten bei der Lymphzirkulation

Lymphkapillaren spielen eine Drainagefunktion und entfernen Flüssigkeit. Bei einer Verformung der Lymphkapillaren, beispielsweise beim Übergang einer akuten zu einer chronischen Entzündung, kommt es zur Obliteration (Überwucherung) der Lymphkapillaren. Eine Verletzung des Abflusses von Flüssigkeit und Protein, ein Anstieg des Gewebedrucks in der Interzellularflüssigkeit führt zu Schwierigkeiten bei der Mikrozirkulation, dem Übergang des flüssigen Teils des Blutes aus dem Kanal in das Gewebe, was für die Entstehung von Ödemen im Gewebe von wesentlicher Bedeutung ist Läsion.

10.2.4. Mikrozirkulationsstörungen bei typischen pathologischen Prozessen

Zu den typischen pathologischen Prozessen zählen pathologische Reaktionen, die bei Tieren und Menschen gleichermaßen ablaufen. Dies beweist einerseits unseren gemeinsamen evolutionären Ursprung, andererseits ermöglicht es Wissenschaftlern, die Ergebnisse von Experimenten vom Tier auf den Menschen zu übertragen. Typische pathologische Prozesse sind beispielsweise:

• Entzündung:
• Immunstörungen:
• Tumorwachstum;
• ionisierende Strahlung.

10.2.4.1. Mikrozirkulationsstörungen mit lokale Läsion Stoffe

Das Ergebnis der lokalen Einwirkung eines Krankheitserregers auf das Gewebe ist eine Schädigung der Membranen von Liposomen, die Freisetzung ihrer Enzyme, die eine übermäßige Bildung biologisch aktiver Substanzen, beispielsweise Kinine, oder eine Degranulation von Mastzellen und Basophilen verursachen. Da es sich dabei um Mikrozirkulationsregulatoren handelt, kann es bei jedem Prozess zu was zu einem Anstieg führt BAS, Mikrozirkulationsstörungen werden festgestellt.

10.2.4.2. Entzündungen und Mikrozirkulationsstörungen

Entzündungen gehen wie kein anderer Prozess mit Störungen der Mikrozirkulation einher. BAS-Ursache:

• arterielle Gefäßerweiterung an der Entzündungsstelle (Hyperämie);
• erhöhte Durchlässigkeit in der Läsion (Ödeme, erhöhte Blutviskosität, hauptsächlich in Venolen, Diapedese von Erythrozyten – Mikroblutungen, Leukozyten);
• Anhaften von Blutplättchen an den Wänden des Endothels (Thrombus);
• Erythrozytenaggregation (langsamer Blutfluss, Stauung, Schlammbildung, Hypoxie);

Im Endstadium der Entzündung – der Proliferation – ist der Bedarf an Aminosäuren und Sauerstoff für die ATP-Biosynthese erhöht, was durch Mikrozirkulationsstörungen beeinträchtigt wird. Daher ist es sehr wichtig, die wirksame Durchblutung des frühen Heilungsbereichs wiederherzustellen.

10.2.4.3. Verbrennungen und Mikrozirkulation

Da durch die Wirkung des thermischen Faktors auch die Membranen der Lysosomen (Auslöser der Entzündung) geschädigt werden, verschärft sich dieses Problem bei einer Verbrennung. häufiges Problem Entzündung, in diesem Fall nichtinfektiöse Entzündung.

Zunächst sind an der Verbrennungsstelle überwiegend Venolen geschädigt, wie bei einer Entzündung. Nach einigen Stunden kommt es vor allem in den Kapillaren zu Veränderungen der Permeabilität. Es kommt zu einer Aggregation roter Blutkörperchen („Münzsäulen“ oder „körniger Kaviar“), was zu Stauung, Schlammbildung und Hypoxie führt. Dieser Zustand der Mikrozirkulationsstörung liegt im Wesentlichen dem Verbrennungsschock zugrunde.

10.2.4.4. HCT und HCT und Mikrozirkulation

Das beschriebene allgemeine pathologische Muster der Entwicklung von Mikrozirkulationsstörungen lässt sich auch bei allergischen Reaktionen verfolgen. Der Ort von Antigen-Antikörper- oder Antigen-Killer-T-Lymphozyten-Reaktionen kann das Mikrozirkulationssystem sein. Auch hier spielt die Degranulation von Gewebemastzellen und Blutbasophilen unter dem Einfluss des Immunkomplexes unter Freisetzung biologisch aktiver Substanzen und Heparin eine wesentliche Rolle. Die Freisetzung dieser Stoffe führt zu pathochemischen Störungen, in deren Folge sich ein Komplex schwerer pathophysiologischer Störungen entwickelt – ein Schockzustand.

Wir haben 3 typische pathologische Prozesse analysiert: Entzündung, Verbrennung, allergische Reaktionen. Sie alle haben in der Anfangsphase ihre eigenen Besonderheiten: Ätiologie und Pathogenese. Doch heute zweifelt niemand mehr daran, dass Störungen der Mikrozirkulation und letztendlich der Organperfusion eine wesentliche Rolle bei der Pathogenese und dem Ausgang von Entzündungs- und Schocksyndromen spielen.

Das Mikrozirkulationsbett ist ein Komplex von Mikrogefäßen, die das Stoffwechsel- und Transportsystem bilden. Es umfasst Arteriolen, präkapilläre Arteriolen, Kapillaren, postkapilläre Venolen, Venolen und arteriovenöse Anastomosen. Der Durchmesser der Arteriolen verringert sich allmählich und sie werden zu präkapillären Arteriolen. Die ersten haben einen Durchmesser von 20–40 Mikrometern, die zweiten 12–15 Mikrometer. In der Wand der Arteriolen befindet sich eine gut definierte Schicht glatter Muskelzellen. Ihre Hauptfunktion ist die Regulierung des kapillaren Blutflusses. Eine Verringerung des Arteriolendurchmessers um nur 5 % führt zu einer Erhöhung des peripheren Blutflusswiderstands um 20 %. Darüber hinaus bilden Arteriolen eine hämodynamische Barriere, die für die Verlangsamung des Blutflusses und den normalen transkapillären Austausch notwendig ist.

Kapillaren sind das zentrale Bindeglied des Mikrogefäßsystems. Ihr Durchmesser beträgt durchschnittlich 7-8 Mikrometer. Die Kapillarwand besteht aus einer einzigen Schicht Endothelzellen. In einigen Bereichen gibt es verzweigte Perizyten. Sie sorgen für das Wachstum und die Wiederherstellung von Endothelzellen. Entsprechend ihrer Struktur werden Kapillaren in drei Typen eingeteilt:

1. Kapillaren vom somatischen Typ (fest). Ihre Wand besteht aus einer durchgehenden Schicht von Endothelzellen. Es ist leicht durchlässig für Wasser, darin gelöste Ionen und niedermolekulare Substanzen und undurchlässig für Proteinmoleküle. Diese Kapillaren befinden sich in der Haut, Skelettmuskeln Ah, Lunge, Myokard, Gehirn.

2. Kapillaren vom viszeralen Typ (Fenster). Sie haben Fenestrae (Fenster) im Endothel. Diese Art von Kapillaren kommt in Organen vor, die der Ausscheidung und Aufnahme dienen große Mengen Wasser mit darin gelösten Stoffen. Dies sind die Verdauungs- und endokrinen Drüsen, der Darm und die Nieren.

3. Kapillaren vom sinusförmigen Typ (nicht massiv). Gefunden im Knochenmark, in der Leber und in der Milz. Ihre Endothelzellen sind durch Schlitze voneinander getrennt. Daher ist die Wand dieser Kapillaren nicht nur für Plasmaproteine, sondern auch für Blutzellen durchlässig.

Einige Kapillaren haben an der Abzweigstelle von den Arteriolen einen Kapillarsphinkter. Es besteht aus 1-2 glatten Muskelzellen, die an der Mündung der Kapillare einen Ring bilden. Schließmuskeln dienen der Regulierung des lokalen kapillaren Blutflusses.

Die Hauptfunktion der Kapillaren ist der transkapillare Austausch, der für den Wasser-Salz-, Gasaustausch und Zellstoffwechsel sorgt. Die gesamte Austauschkapazität der Kapillaren beträgt etwa 1000 m2. Allerdings ist die Anzahl der Kapillaren in Organen und Geweben nicht gleich. Beispielsweise befinden sich in 1 mm 3 Gehirn, Nieren, Leber und Myokard etwa 2500–3000 Kapillaren. In der Skelettmuskulatur 300 bis 1000.

Der Austausch erfolgt durch Diffusion, Filtration-Absorption und Mikropinozytose. Die größte Rolle beim transkapillären Austausch von Wasser und darin gelösten Stoffen spielt die bidirektionale Diffusion. Seine Geschwindigkeit beträgt etwa 60 Liter pro Minute. Mit Hilfe der Diffusion werden Wassermoleküle, anorganische Ionen, Sauerstoff, Kohlendioxid, Alkohol und Glukose. Die Diffusion erfolgt durch wassergefüllte Poren des Endothels. Filtration und Absorption hängen mit dem Unterschied im hydrostatischen und onkotischen Druck von Blut und Gewebeflüssigkeit zusammen. Am arteriellen Ende der Kapillaren beträgt der hydrostatische Druck 25–30 mmHg und der onkotische Druck der Plasmaproteine ​​20–25 mmHg. Diese. Es entsteht eine positive Druckdifferenz von etwa +5 mmHg. Der hydrostatische Druck der Gewebeflüssigkeit beträgt etwa 0 und der onkotische Druck etwa 3 mmHg. Diese. der Druckunterschied beträgt hier -3 mmHg. Der gesamte Druckgradient wird von den Kapillaren geleitet. Daher gelangt Wasser mit gelösten Stoffen in den Interzellularraum. Der hydrostatische Druck am venösen Ende der Kapillaren beträgt 8–12 mmHg. Daher beträgt der Unterschied zwischen onkotischem und hydrostatischem Druck -10-15 mmHg. mit dem gleichen Unterschied in der Gewebeflüssigkeit. Richtung des Gradienten in die Kapillaren. In ihnen wird Wasser aufgenommen (Diagramm). Transkapillarer Austausch gegen Konzentrationsgradienten ist möglich. Endothelzellen enthalten Vesikel. Sie befinden sich im Zytosol und sind in der Zellmembran fixiert. In jeder Zelle gibt es etwa 500 solcher Vesikel. Mit ihrer Hilfe werden große Moleküle, beispielsweise Proteine, von Kapillaren in Gewebeflüssigkeit und umgekehrt transportiert. Dieser Mechanismus erfordert Energieaufwand und wird daher als aktiver Transport eingestuft.

Im Ruhezustand zirkuliert das Blut nur durch 25–30 % aller Kapillaren. Sie werden Dienstoffiziere genannt. Wenn es sich ändert Funktionszustand Im Körper nimmt die Zahl der funktionierenden Kapillaren zu. Bei arbeitenden Skelettmuskeln steigt sie beispielsweise um das 50- bis 60-fache. Dadurch vergrößert sich die Austauschfläche der Kapillaren um das 50- bis 100-fache. Es kommt zu einer Arbeitshyperämie. Die stärkste Arbeitshyperämie wird jedoch im Gehirn, im Herzen, in der Leber und in den Nieren beobachtet. Die Zahl der funktionsfähigen Kapillaren nimmt auch nach einer vorübergehenden Unterbrechung des Blutflusses in ihnen deutlich zu. Zum Beispiel nach vorübergehender Kompression einer Arterie. Dieses Phänomen wird als reaktive oder postokklusive Hyperämie bezeichnet. Darüber hinaus wird eine autoregulatorische Reaktion beobachtet. Dabei handelt es sich um die Aufrechterhaltung eines konstanten Blutflusses in den Kapillaren, wenn der systemische Blutdruck sinkt oder steigt. Diese Reaktion ist darauf zurückzuführen, dass sich bei steigendem Druck die glatte Muskulatur der Blutgefäße zusammenzieht und ihr Lumen abnimmt. Bei einer Abnahme ist das gegenteilige Bild zu beobachten.

Die Regulierung des Blutflusses im Mikrozirkulationsbett erfolgt mit Hilfe lokaler, humoraler und Nervenmechanismen Auswirkungen auf das Lumen der Arteriolen. Zu den lokalen Faktoren zählen Faktoren, die einen direkten Einfluss auf die Muskulatur der Arteriolen haben. Diese Faktoren werden auch Stoffwechselfaktoren genannt, weil nehmen am Zellstoffwechsel teil. Bei Sauerstoffmangel im Gewebe kommt es zu einer Erhöhung der Konzentration von Kohlendioxid, Protonen, unter dem Einfluss von ATP, ADP, AMP und einer Vasodilatation. Mit diesen Stoffwechselveränderungen ist eine reaktive Hyperämie verbunden. Eine Reihe von Substanzen haben eine humorale Wirkung auf die Gefäße des Mikrogefäßsystems. Histamin führt zu einer lokalen Erweiterung der Arteriolen und Venolen. Adrenalin kann je nach Beschaffenheit des Rezeptorapparats der glatten Muskelzellen sowohl eine Verengung als auch eine Erweiterung der Blutgefäße bewirken. Bradykinin, das unter dem Einfluss des Enzyms Kallikrein aus Plasmaproteinen Kininogenen gebildet wird, erweitert ebenfalls die Blutgefäße. Sie beeinflussen Arteriolen und Entspannungsfaktoren von Endothelzellen. Dazu gehören Stickstoffmonoxid, das Protein Endothelin und einige andere Stoffe. Sympathische Vasokonstriktoren innervieren kleine Arterien und Arteriolen der Haut, der Skelettmuskulatur, der Nieren und Organe Bauchhöhle. Daher sind sie an der Regulierung des Tonus dieser Gefäße beteiligt. Kleine Gefäße der äußeren Genitalien, hart Hirnhaut Die Drüsen des Verdauungstraktes werden von gefäßerweiternden parasympathischen Nerven innerviert.

Mikrogefäßsystem beinhaltet folgende Komponenten:

Arteriolen; Präkapillaren; Kapillaren; Postkapillaren; Venolen; arteriolo-venuläre Anastomosen.

F Funktionen des Mikrozirkulationsbettes:

• trophisch und respiratorisch,
• Einzahlung,
• Drainage, sammelt Blut aus den zuführenden Arterien und verteilt es im gesamten Organ;
• Regulierung der Blutung im Organ,
• Transport, d.h. Bluttransport.

Im Mikrozirkulationsbett gibt es 3 Links:

1) Arteriolen haben einen Durchmesser von 50-100 Mikrometern. Ihre Struktur behält 3 Membranen, sie sind jedoch weniger ausgeprägt als in den Arterien. In dem Bereich, in dem die Kapillare von der Arteriole abgeht, befindet sich ein Schließmuskel aus glatter Muskulatur, der den Blutfluss reguliert. Dieser Bereich heißt präkapillar.

2) Kapillaren - Dies sind die kleinsten Gefäße, deren Struktur verfolgt werden kann Schichtenprinzip.Innere Schicht gebildet Endothel. Die Endothelschicht der Kapillare ist ein Analogon zur Innenauskleidung. Es liegt auf der Basalmembran, die sich zunächst in zwei Schichten aufspaltet und dann verbindet. Dadurch entsteht ein Hohlraum, in dem die Zellen liegen – Perizyten. Die Basalmembran mit Perizyten ist ein Analogon der Mittelmembran. Draußen ist es dünne Schicht Grundsubstanz mit Adventitiazellen, die als Kambium für lockeres, faseriges, ungeformtes Bindegewebe dienen. Kapillaren zeichnen sich durch Organspezifität aus Verbindungen mit dem Hervorgehobenen3 Arten von Kapillaren:

Kapillaren vom somatischen Typ oder kontinuierlich, Sie kommen in der Haut, den Muskeln, im Gehirn und im Rückenmark vor. Sie zeichnen sich durch ein durchgehendes Endothel und eine durchgehende Basalmembran aus;

Kapillaren vom fensterförmigen oder viszeralen Typ(Lokalisierung - innere Organe und endokrine Drüsen). Sie zeichnen sich durch das Vorhandensein von Verengungen im Endothel aus – Fenestrae und einer durchgehenden Basalmembran;

intermittierende oder sinusförmige Kapillaren(roter Knochen

Gehirn, Milz, Leber). Es gibt echte Öffnungen im Endothel dieser Kapillaren, aber auch Löcher in der Basalmembran, die möglicherweise völlig fehlen.

3) Venolen unterteilt in: postkapillar; kollektiv und muskulös.

Postkapilläre Venolen Sie entstehen durch die Verschmelzung mehrerer Kapillaren und haben die gleiche Struktur wie eine Kapillare, jedoch einen größeren Durchmesser. Die Sammelvenolen haben zwei unterschiedliche Membranen: die innere (endotheliale und subendotheliale Schicht) und die äußere – lockeres, faseriges, ungeformtes Bindegewebe. Glatte Myozyten kommen nur in großen Venolen vor; ihre Venolen werden Muskelvenolen genannt.

Arteriolo-venuläre Anastomosen, oder Shunts, - Art von Mikrozirkulationsgefäßen, durch die Blut aus den Arteriolen unter Umgehung der Kapillaren in die Venolen gelangt.

Lymphsystem leitet Lymphe von Webern in die Vene Kanal Besteht aus Lymphokapillaren und Lymphgefäßen.

Lymphokapillaren beginnen blind im Gewebe. Ihre Wand besteht oft nur aus Endothel. Die Basalmembran fehlt normalerweise oder ist schlecht definiert.

Lymphgefäße sind geteilt in intraorganisch Und Extraorgan, und auch hauptsächlich(thorakaler und rechter Lymphgang). Nach Durchmesser sind sie unterteilt in Lymphgefäße von klein, mittel Und großes Kaliber. In Gefäßen mit kleinem Durchmesser Die Wand besteht aus einem inneren und Außenhüllen. Gefäße der Mitte Und großes Kaliber Sie haben eine muskuläre Membran und ähneln im Aufbau den Venen.

Im Herz-Kreislauf-System ist die Mikrozirkulationseinheit von zentraler Bedeutung, deren Hauptfunktion der transkapilläre Austausch ist.

Die mikrozirkulatorische Komponente des Herz-Kreislauf-Systems wird durch kleine Arterien, Arteriolen, Metaarteriolen, Kapillaren, Venolen, kleine Venen und arteriolovenuläre Anastomosen repräsentiert. Arteriovenöse Anastomosen dienen dazu, den Blutflusswiderstand auf der Ebene des Kapillarnetzwerks zu verringern. Wenn Anastomosen geöffnet werden, erhöht sich der Druck im Venenbett und die Bewegung des Blutes durch die Venen beschleunigt sich.

Der transkapilläre Austausch findet in Kapillaren statt. Dies ist aufgrund der besonderen Struktur der Kapillaren möglich, deren Wand beidseitig durchlässig ist. Permeabilität ist ein aktiver Prozess, der eine optimale Umgebung für die normale Funktion von Körperzellen bietet.

Betrachten wir die Strukturmerkmale der wichtigsten Vertreter des mikrozirkulären Bettes – der Kapillaren.

Kapillaren wurden vom italienischen Wissenschaftler Malpighi (1861) entdeckt und untersucht. Gesamt Die Zahl der Kapillaren im Gefäßsystem des Körperkreislaufs beträgt etwa 2 Milliarden, ihre Länge beträgt 8000 km, die innere Oberfläche beträgt 25 m 2. Der Querschnitt des gesamten Kapillarbetts ist 500-600-mal größer als der Querschnitt der Aorta.

Die Kapillaren haben die Form einer Haarnadel, eines Schnitts oder einer vollen Acht. In der Kapillare befinden sich arterielle und venöse Äste sowie ein Einführteil. Die Länge der Kapillare beträgt 0,3–0,7 mm, der Durchmesser 8–10 Mikrometer. Durch das Lumen eines solchen Gefäßes wandern rote Blutkörperchen nacheinander, etwas deformiert. Die Blutflussgeschwindigkeit in den Kapillaren beträgt 0,5–1 mm/s und ist damit 500–600 Mal geringer als die Blutflussgeschwindigkeit in der Aorta. Die Kapillarwand wird von einer Schicht Endothelzellen gebildet, die sich außerhalb des Gefäßes auf einer dünnen bindegewebigen Basalmembran befinden.

Es gibt geschlossene und offene Kapillaren. Der arbeitende Muskel eines Tieres enthält 30-mal mehr Kapillaren als der ruhende Muskel.

Form, Größe und Anzahl der Kapillaren in verschiedenen Organen sind nicht gleich. In den Geweben von Organen, in denen Stoffwechselprozesse am intensivsten ablaufen, ist die Anzahl der Kapillaren pro 1 mm 2 Querschnitt deutlich größer als in Organen, in denen der Stoffwechsel weniger ausgeprägt ist. So gibt es im Herzmuskel 5-6 mal mehr Kapillaren pro 1 mm 2 Querschnitt als im Skelettmuskel.

Der Blutdruck ist wichtig für die Funktion der Kapillaren (transkapillärer Austausch). Im arteriellen Schenkel der Kapillare beträgt der Blutdruck 4,3 kPa (32 mm Hg), im venösen Schenkel 2,0 kPa (15 mm Hg). In den Kapillaren der Nierenglomeruli erreicht der Druck 9,3–12,0 kPa (70–90 mm Hg); in den Kapillaren, die die Nierentubuli umschlingen – 1,9–2,4 kPa (14–18 mm Hg). In den Kapillaren der Lunge beträgt der Druck 0,8 kPa (6 mm Hg).

Somit hängt der Druck in den Kapillaren eng mit dem Zustand des Organs (Ruhe, Aktivität) und seinen Funktionen zusammen.

Unter dem Mikroskop lässt sich die Blutzirkulation in den Kapillaren in der Schwimmmembran eines Froschfußes beobachten. In den Kapillaren bewegt sich das Blut intermittierend, was mit Veränderungen im Lumen der Arteriolen und präkapillären Schließmuskeln verbunden ist. Die Kontraktions- und Entspannungsphasen dauern einige Sekunden bis mehrere Minuten.

Die mikrovaskuläre Aktivität wird durch nervöse und humorale Mechanismen reguliert. Die Arteriolen werden hauptsächlich von den sympathischen Nerven, den präkapillären Schließmuskeln, beeinflusst. humorale Faktoren(Histamin, Serotonin usw.).

Merkmale des Blutflusses in den Venen. Blut aus dem Mikrozirkulationsbett (Venolen, kleine Venen) kommt zu Venensystem. Der Blutdruck in den Venen ist niedrig. Wenn der Blutdruck am Anfang des Arterienbetts 18,7 kPa (140 mm Hg) beträgt, beträgt er in den Venolen 88

1,3–2,0 kPa (10–15 mm Hg). Im letzten Teil des Venenbetts geht der Blutdruck gegen Null und kann sogar unter dem Atmosphärendruck liegen.

Die Bewegung des Blutes durch die Venen wird durch eine Reihe von Faktoren erleichtert: die Arbeit des Herzens, der Venenklappenapparat, die Kontraktion der Skelettmuskulatur, die Saugfunktion Brust.

Die Arbeit des Herzens erzeugt einen Blutdruckunterschied im Arteriensystem und im rechten Vorhof. Dadurch wird der venöse Blutrückfluss zum Herzen gewährleistet. Das Vorhandensein von Klappen in den Venen fördert die Bewegung des Blutes in eine Richtung – zum Herzen. Der Wechsel von Muskelkontraktionen und -entspannungen ist ein wichtiger Faktor für die Förderung der Blutbewegung durch die Venen. Wenn sich die Muskeln zusammenziehen, werden die dünnen Wände der Venen komprimiert und das Blut bewegt sich in Richtung Herz. Durch die Entspannung der Skelettmuskulatur wird der Blutfluss vom Arteriensystem in die Venen gefördert. Diese Pumpwirkung der Muskeln wird als Muskelpumpe bezeichnet und ist ein Assistent der Hauptpumpe – des Herzens. Der Blutfluss durch die Venen wird beim Gehen erleichtert, wenn die Muskelpumpe der unteren Extremitäten rhythmisch arbeitet.

Ein negativer intrathorakaler Druck, insbesondere während der Inspirationsphase, fördert den venösen Blutrückfluss zum Herzen. Der intrathorakale Unterdruck führt zu einer Erweiterung der venösen Gefäße im Hals- und Brustraum, die über dünne und biegsame Wände verfügen. Der Druck in den Venen nimmt ab, wodurch das Blut leichter in Richtung Herz fließen kann.

Die Blutflussgeschwindigkeit in den peripheren Venen beträgt 5-14 cm/s, in der Hohlvene - 20 cm/s.

10.7.1. Merkmale der Blutzirkulation in Kapillaren und Venen.

10.7.2. Allgemeine Eigenschaften des Lymphsystems

10.7.3. Zusammensetzung, Eigenschaften und Bildung der Lymphe.

10.7.4. Bewegung der Lymphe.

Lymphknoten und ihre Funktionen.

ZIEL: Kennenlernen der Strukturmerkmale von Blut und Lymphkapillaren, der Merkmale der Bewegung von Blut und Lymphe in ihnen, der Zusammensetzung, Eigenschaften und Bildung von Lymphe.

Stellen Sie den Mechanismus der Bildung von Gewebeflüssigkeit und des Stoffwechsels im Mikrozirkulationsbett, das Schema der Lymphdrainage von Organen zum Venensystem und die Funktionen von Lymphknoten dar.

10.7.1. Der Hauptzweck der Blutzirkulation – der Transport von Sauerstoff und Nährstoffen zu den Geweben und der Abtransport von Stoffwechselprodukten aus diesen – wird im Mikrozirkulationsbett verwirklicht. Unter Blutmikrozirkulation versteht man die Blutzirkulation im System der Kapillaren, Arteriolen und Venolen. Der Komplex dieser Gefäße wird als Mikrozirkulationseinheit bezeichnet. Abbildung 26 zeigt das Mikrogefäßsystem und veranschaulicht die Struktur der Mikrozirkulationseinheit.

Die Kapillare (lateinisch sarShib – Haar) ist das letzte Glied des Mikrozirkulationsbetts, in dem der Austausch von Stoffen und Gasen zwischen dem Blut und den Zellen des Körpergewebes über die interstitielle Flüssigkeit stattfindet. Sie wurden erstmals 1661 von M. Malpighi entdeckt und untersucht. Kapillaren (Hämokapillaren) sind mikroskopisch kleine Röhren mit einem Durchmesser von 5-20-30 Mikrometern und einer Wandstärke von bis zu 1 Mikrometer. Die Länge einer Kapillare beträgt 0,3–0,7–1 mm, und alle Kapillaren des menschlichen Körpers sind etwa 100.000 km lang. Der Durchmesser der Kapillaren, ihre Länge und Anzahl hängen eng von der Funktion des Organs ab. Dichtes Gewebe hat beispielsweise weniger Kapillaren als lockeres faseriges Bindegewebe. Es gibt 400 bis 2000 Kapillaren pro 1 mm 2 im Skelettmuskelgewebe, 2500 bis 4000 im Herzmuskel. In Geweben mit reduzierten Stoffwechselprozessen (Hornhaut, Linse, Dentin) werden Kapillaren nicht gefunden. Nicht alle Kapillaren sind ständig geöffnet. Im Ruhezustand sind etwa 10–25 % der Kapillaren funktionsfähig – „Dienstkapillaren“. Wenn die präkapillären Schließmuskeln geöffnet sind, fließt das Blut durch die Enden der Arteriolen und Präkapillaren (Metarteriolen) direkt in die eigentlichen Kapillaren. Wenn die Schließmuskeln geschlossen sind, kann Blut unter Umgehung der echten Kapillaren durch den Hauptkanal in die Venole fließen. Darüber hinaus kann Blut aus der Arteriole durch eine arteriole-venuläre Anastomose – einen Shunt – direkt in die Venule fließen. Die Übertragung von Flüssigkeit in Gewebe erfolgt durch transkapillären Austausch in echten Kapillaren. Die umgekehrte Flüssigkeitsaufnahme erfolgt sowohl am venösen Ende der Kapillaren (Postkapillaren) als auch in den Venolen.

Zum Mikrogefäßsystem gehören auch Lymphkapillaren. In den Wänden der Blutkapillaren gibt es drei dünne Schichten (als Analoga der drei Membranen). Blutgefäße). Die innere Schicht besteht aus Endothelzellen, die sich auf der Basalmembran befinden, die mittlere Schicht besteht aus Perizyten (C. Rouget-Zellen), die in der Basalmembran eingeschlossen sind, und die äußere Schicht besteht aus Adventitiazellen und dünnen Kollagenfasern, die in die Amphorensubstanz eingetaucht sind. Abhängig vom Vorhandensein von Poren und Fenstern (Fenestrae) im Endothel und in der Basalmembran werden 3 Arten von Kapillaren unterschieden.

1) Kapillaren mit durchgehendem Endothel und Basalschicht (befindet sich in der Haut, in allen Arten von Muskelgewebe, in der Kortikalis). großes Gehirn usw.).

2) Gefensterte Kapillaren, die Fenestrae und eine durchgehende Basalmembran im Endothel haben (befindet sich in den Darmzotten, Glomeruli der Nieren, im Verdauungstrakt und endokrine Drüsen Oh).

3. Sinusförmige Kapillaren mit Poren in Endothelzellen und der Basalmembran (in Leber, Milz, Knochenmark usw.). Der Durchmesser dieser Kapillaren erreicht 40 Mikrometer.

Das Mikrogefäßsystem ist durch das Vorhandensein arteriovenöser Anastomosen gekennzeichnet, die kleine Arterien direkt mit kleinen Venen oder Arteriolen mit Venolen verbinden. Die Wände dieser Gefäße sind reich an glatten Muskelzellen. Dank dieser Anastomosen wird das Kapillarbett entlastet und der Bluttransport in einem bestimmten Bereich des Körpers beschleunigt (falls erforderlich). Die Blutflussgeschwindigkeit in den Kapillaren ist gering und beträgt 0,5-1 mm/s. Somit verbleibt jedes Blutpartikel etwa 1 s in der Kapillare. Am arteriellen Ende der Kapillare gelangt Blut mit einem Druck von 30-35 mm Hg, am venösen Ende der Kapillare beträgt er 15 mm Hg.

Austauschvorgänge in den Kapillaren zwischen Blut und Interzellularraum laufen auf zwei Arten ab:

1) durch Diffusion;

2) durch Filtration und Resorption.

1) Die größte Rolle beim Flüssigkeits- und Stoffaustausch zwischen Blut und Interzellularraum spielt die bidirektionale Diffusion, d.h. Bewegung von Molekülen aus einer Umgebung hoher Konzentration in eine Umgebung niedrigerer Konzentration. Wasserlösliche anorganische Stoffe wie Natrium, Kalium, Chlor usw. sowie Glukose, Aminosäuren, Sauerstoff diffundieren aus dem Blut in das Gewebe und Harnstoff, Kohlendioxid und andere Stoffwechselprodukte – in die entgegengesetzte Richtung. Hohe Diffusionsrate verschiedene Substanzen Dies wird durch das Vorhandensein einer großen Anzahl winziger Poren, Fenster (Fenestrae) und großer interstitieller Lumen in den Wänden der Kapillaren erleichtert, durch die sogar Blutzellen entweichen können. Wenn Blut durch die Kapillaren fließt, gelingt es der Plasmaflüssigkeit, 40 Mal vollständig mit der Flüssigkeit des Interzellularraums auszutauschen. Die Diffusionsrate durch die gesamte Stoffwechseloberfläche des Körpers beträgt etwa 60 Liter pro Minute oder etwa 85.000 Liter pro Tag.

2) Der Mechanismus der Filtration und Reabsorption, der den Austausch zwischen dem intravaskulären und interzellulären Raum gewährleistet, erfolgt aufgrund des Blutdruckunterschieds in den Kapillaren und des onkotischen Drucks von Plasmaproteinen. Diesen Kräften, die innerhalb der Kapillare wirken, wird durch geringe hydrostatische und onkotische Druckkräfte im Gewebe entgegengewirkt, die jeweils 1 bzw. 2 mmHg betragen. Da der hydrostatische Druck am arteriellen Ende der Kapillare (30–35 mm Hg) 5–10 mm Hg beträgt. Höher als der onkotische Druck (25 mmHg) gelangen Wasser und darin gelöste Stoffe aus dem Blut in das Gewebe (Bildung von Gewebsflüssigkeit). Am venösen Ende der Kapillare beträgt der hydrostatische Druck 15 mm Hg, der onkotische Druck bleibt unverändert (25 mm Hg). Dadurch wird die interstitielle Flüssigkeit zusammen mit den darin gelösten Stoffen (Metaboliten) wieder in die Kapillaren gesaugt (resorbiert). Somit fließt der Fluss des Wassers und der darin gelösten Substanzen im Anfangsteil der Kapillare nach außen und im Endteil nach innen. Die durchschnittliche Filtrationsrate in allen Kapillaren des Körpers beträgt etwa 14 ml pro Minute oder 20 Liter pro Tag. Die Rückresorptionsrate beträgt ca. 12,5 ml pro Minute, d.h. 18 Liter pro Tag. Die verbleibende, nicht resorbierte Gewebsflüssigkeit gelangt in Form von Lymphe über die Lymphgefäße in das Venenbett zurück (2 Liter pro Tag).

Nach dem Stoffwechsel von Stoffen und Gasen gelangt Blut aus dem Mikrozirkulationsbett (Venolen) in das Venensystem. Die folgenden Faktoren tragen zur Bewegung des Blutes durch die Venen bei:

1) die Arbeit des Herzens, die einen Blutdruckunterschied im Arteriensystem und im rechten Vorhof erzeugt;

2) Klappenapparat der Venen;

3) Kontraktion der Skelettmuskulatur („Muskelpumpe“);

4) Spannung der Faszie;

5) Kontraktion des Zwerchfells: Beim Ein- und Ausatmen pumpt es Blut wie eine Pumpe von der unteren Hohlvene zum Herzen („zweites Herz“);

6) Saugfunktion des Brustkorbs, die während der Einatmungsphase einen negativen intrathorakalen Druck erzeugt.

10.7.2. Das Lymphsystem ist Komponente das Herz-Kreislauf-System, das Lymphe aus Organen und Geweben in das Venenbett transportiert und das Gleichgewicht der Gewebeflüssigkeit im Körper aufrechterhält. Das Studium des Lymphsystems und seiner Pathologie wird Lymphologie genannt. Das Lymphsystem ist ein System aus Lymphkapillaren, Lymphgefäßen, Stämmen und Gängen, die in Organe und Gewebe verzweigt sind. Entlang der Route Lymphgefäße Es gibt zahlreiche Lymphknoten, die mit Organen verbunden sind Immunsystem. Als Teil des Mikrogefäßsystems Lymphsystem absorbiert Wasser, kolloidale Lösungen, Emulsionen, Suspensionen unlöslicher Partikel aus Geweben und transportiert sie in Form von Lymphe in den allgemeinen Blutkreislauf. Im Krankheitsfall können mikrobielle Körper aus Entzündungsherden, Tumorzellen etc. in die Lymphe übertragen werden.

Je nach Aufbau und Funktion im Lymphsystem unterscheidet man: Lymphkapillaren (lymphkapillare Gefäße), lymphatische (lymphführende) Gefäße, Lymphstämme und Lymphgänge, aus denen Lymphe in das Venensystem gelangt.

Lymphkapillaren sind das erste Glied, die „Wurzeln“ des Lymphsystems. Sie werden aus dem Gewebe aufgenommen kolloidale Lösungen Proteine, Gewebedrainage erfolgt zusätzlich zu den Venen: Aufnahme von Wasser und darin gelösten Kristalloiden, Entfernung von Fremdpartikeln aus Geweben usw. Lymphkapillaren sind in allen Organen und Geweben des menschlichen Körpers vorhanden, mit Ausnahme des Gehirns und Rückenmark, ihre Muscheln, Augapfel, Innenohr, Epithelhülle der Haut und Schleimhäute, Knorpel, Milzparenchym, Knochenmark und Plazenta. Im Gegensatz zu Blutgefäßen weisen Lymphkapillaren folgende Merkmale auf:

1) sie öffnen sich nicht in die Interzellularräume, sondern enden blind;

2) wenn sie miteinander verbunden sind, bilden sie geschlossene lymphokapilläre Netzwerke;

3) ihre Wände sind dünner und durchlässiger als die Wände von Blutkapillaren;

4) Ihr Durchmesser ist um ein Vielfaches größer als der Durchmesser der Blutkapillaren (bis zu 200 Mikrometer bzw. 5–30 Mikrometer).

Lymphgefäße entstehen durch die Verschmelzung von Lymphkapillaren. Sie sind ein System von Sammlern (lat. Sammler – Sammler), bei denen es sich um Lymphangionketten handelt. Lymphangion oder Klappensegment (Borisov A.V., 1995) ist eine strukturelle und funktionelle Einheit von Lymphgefäßen (und dem Lymphsystem als Ganzes). Es enthält alle notwendigen Elemente für eine unabhängige Pulsation und Bewegung der Lymphe in den angrenzenden Gefäßabschnitt. Dies sind: zwei Ventile – distal und proximal, die den Lymphfluss leiten, eine Muskelmanschette, die für Kontraktion sorgt, und eine reichhaltige Innervation, die es Ihnen ermöglicht, die Intensität der Arbeit aller Elemente automatisch zu regulieren. Die Größe der Lymphangionen variiert je nach Gefäßkaliber zwischen 2–4 mm und 12–15 mm. An den Stellen der Klappen sind die Lymphgefäße etwas dünner als in den Intervallräumen.

Durch abwechselnde Kontraktionen und Dilatationen haben die Lymphgefäße ein charakteristisches, klar geformtes Aussehen.

Lymphstämme und Lymphkanäle sind große Sammellymphgefäße, durch die Lymphe von Körperregionen zum Venenwinkel am Halsansatz fließt. Die Lymphe fließt durch die Lymphgefäße zu den Lymphstämmen und -kanälen und passiert dabei die Lymphknoten, die nicht Teil des Lymphsystems sind, aber Barrierefiltrations- und Immunfunktionen erfüllen. Es gibt zwei größte Lymphgänge.

Der rechte Lymphgang sammelt Lymphe rechte Hälfte Kopf und Hals, rechte Brusthälfte, rechte obere Extremität und mündet am Zusammenfluss der rechten Vena jugularis interna und der Vena subclavia in den rechten Venenwinkel. Dabei handelt es sich um ein relativ kurzes Gefäß mit einer Länge von 10–12 mm, das häufiger (in 80 % der Fälle) 2–3 oder mehr Stiele anstelle einer Mündung hat. Der thorakale Lymphgang ist der wichtigste, da Lymphe aus allen anderen Körperteilen mit Ausnahme der genannten durch ihn fließt. Es mündet am Zusammenfluss der linken Vena jugularis interna und der Vena subclavia in den linken Venenwinkel. Es hat eine Länge von 30-41 cm.

10.7.3. Lymphe (Griechisch 1utra - reines Wasser) – flüssiges Gewebe, das in menschlichen Lymphgefäßen und Lymphknoten enthalten ist. Dabei handelt es sich um eine farblose, alkalisch reagierende Flüssigkeit, die sich vom Plasma dadurch unterscheidet, dass sie weniger Protein enthält. Der durchschnittliche Proteingehalt in der Lymphe beträgt 2 %, wobei dieser Wert je nach Durchlässigkeit der Blutkapillaren in den verschiedenen Organen erheblich schwankt und in der Leber 6 % und in der Leber 3-4 % beträgt Magen-Darmtrakt usw. Lymphe enthält Prothrombin und Fibrinogen und kann daher gerinnen. Es enthält außerdem Glukose (4,44–6,67 mmol/l oder 80–120 mg) und Mineralsalze (ca. 1 %). 1 μl Lymphe enthält 2 bis 20.000 Lymphozyten. In der Lymphe befinden sich normalerweise keine roten Blutkörperchen, körnigen Leukozyten und Blutplättchen. Lymphe fließt aus verschiedenen Organen und Geweben unterschiedliche Zusammensetzung abhängig von den Eigenschaften ihres Stoffwechsels und ihrer Aktivität. Somit enthält die aus der Leber fließende Lymphe mehr Proteine ​​als die Lymphe der Extremitäten. In der Lymphe Mesenterialgefäße Bei der Verdauung erhöht sich die Menge an Nährstoffen und vor allem an Fettpartikeln, die es gibt milchig weiß Farbe (milchiger Saft). Hormonhaltige Lymphe fließt aus den Lymphgefäßen der endokrinen Drüsen. Gifte, Toxine und die Mikroben selbst gelangen leicht aus dem Gewebe in die Lymphe entzündliche Prozesse. Um das Blut vor dem Eindringen dieser körperschädigenden Stoffe zu schützen, befinden sich entlang des Lymphweges Lymphknoten. Ein Mensch produziert durchschnittlich 2 Liter Lymphe pro Tag (mit Schwankungen von 1 bis 3 Liter).

Hauptfunktionen der Lymphe:

1) sorgt für die Konstanz der Zusammensetzung und des Volumens der interzellulären (Gewebe-)Flüssigkeit;

2) stellt eine humorale Verbindung zwischen der Interzellularflüssigkeit und dem Blut her und transportiert auch Hormone;

3) beteiligt sich am Transport von Nährstoffen (Fettpartikel - Kalb) aus dem Verdauungskanal;

4) transportiert immunkompetente Zellen – Lymphozyten;

5) ist ein Flüssigkeitsdepot (2 l mit Schwankungen von 1 bis 3 l).

Die Lymphbildung ist mit dem Übergang von Wasser und im Blutplasma gelösten Stoffen von Blutkapillaren zu Geweben und von Geweben zu Lymphkapillaren verbunden. Die Lymphquelle ist Gewebeflüssigkeit. Es füllt die Interzellularräume aller Gewebe und ist ein Zwischenmedium zwischen dem Blut und den Körperzellen. Durch die Gewebeflüssigkeit erhalten Zellen alles, was sie für ihre lebenswichtigen Funktionen benötigen. Nährstoffe und es werden Sauerstoff und Stoffwechselprodukte, darunter Kohlendioxid, freigesetzt. Mechanismen metabolische Prozesse in den Kapillaren zwischen Blut und Interzellularraum sowie die Bildung von Gewebsflüssigkeit durch Diffusion, Filtration und Reabsorption haben wir im Abschnitt 10.7.1 ausführlich besprochen. Erinnern wir uns nur daran, dass die Rückführung von Gewebeflüssigkeit in das Gefäßbett nicht nur im Bereich des venösen Endes von Kapillaren und Venolen erfolgt. Gewebsflüssigkeit gelangt, insbesondere wenn sie in großen Mengen gebildet wird, auch in die Lymphkapillaren des Gewebes. Es dringt auf zwei Wegen in die Lymphkapillaren ein:

1) interzelluläre Methode – in den Räumen zwischen Endothelzellen (zwischen den Verbindungen zweier Zellen);

2) transzelluläre Methode – unter Verwendung pinozytotischer Vesikel (Pinozytose, griechisch rto – trinken, absorbieren, suSHB – Zelle). In diesem Fall bildet die Kapillarzellmembran eine Tasche um ein großes Molekül (Körnchen), trennt sich dann vom Rest der Membran und bewegt sich in Form einer geschlossenen Blase (Vesikel) in die Zelle. Als nächstes kommt es zur Exozytose – dem umgekehrten Vorgang: Dieses Molekül (Körnchen) wandert von der gegenüberliegenden Seite zur Zellmembran und wird aus der Zelle gedrückt.

Sobald sich die Gewebeflüssigkeit in der Lymphkapillare befindet, wird sie Lymphe genannt. Somit entsteht Lymphe aus Gewebsflüssigkeit.

10.7.4. Im Gegensatz zu Blutgefäßen, durch die sowohl Blut zu Körpergeweben fließt als auch aus diesen abfließt, dienen Lymphgefäße nur dem Abfluss von Lymphe, d. h. führt die einströmende Gewebeflüssigkeit dem Blut zurück. Lymphgefäße sind nach den Venen das zweite Drainagesystem und entfernen überschüssige Gewebeflüssigkeit in Organen.

Da die Geschwindigkeit der Lymphbildung gering ist, ist auch die durchschnittliche Geschwindigkeit der Lymphbewegung durch die Gefäße gering und beträgt 4-5 mm/s. In den Lymphgefäßen sind die rhythmischen Kontraktionen der Lymphangionen die Hauptkraft, die die Bewegung der Lymphe von den Orten ihrer Entstehung bis zur Einmündung der Gänge in die großen Halsvenen gewährleistet. Lymphangionen, die als röhrenförmige lymphatische Mikroherzen betrachtet werden können, enthalten alle notwendigen Elemente für den aktiven Lymphtransport: eine entwickelte Muskelmanschette und Klappen. Wenn Lymphe aus den Kapillaren in kleine Lymphgefäße fließt, werden die Lymphangione mit Lymphe gefüllt und ihre Wände werden gedehnt, was zu einer Erregung und Kontraktion der glatten Muskelzellen der Muskelmanschette führt. Durch die Kontraktion der glatten Muskulatur in der Wand des Lymphangions wird der Druck im Inneren auf ein Niveau erhöht, das ausreicht, um die distale Klappe zu schließen und die proximale zu öffnen. Dadurch wandert die Lymphe zum nächsten (darüberliegenden) Lymphangion. Solche aufeinanderfolgenden Kontraktionen der Lymphangione führen dazu, dass sich die Lymphe durch die Lymphsammler bewegt, bis sie in das Venensystem fließt. Somit ähnelt die Arbeit der Lymphangionen der Aktivität des Herzens. Wie bei der Herztätigkeit gibt es im Lymphangion-Zyklus Systole und Diastole, die Kontraktionskraft der glatten Lymphangionmuskulatur wird durch den Grad ihrer Dehnung durch Lymphe in der Diastole bestimmt und die Kontraktion der Lymphangione ausgelöst und gesteuert durch ein einzelnes Aktionspotential.

Neben dem Hauptmechanismus wird die Bewegung der Lymphe durch die Gefäße durch folgende sekundäre Faktoren erleichtert:

1) kontinuierliche Bildung von Gewebeflüssigkeit und deren Übergang von Geweberäumen zu Lymphkapillaren, wodurch ein konstanter Druck entsteht;

2) Spannung der umliegenden Faszien, Muskelkontraktion, Organaktivität;

3) Kontraktion der Kapsel Lymphknoten;

4) Unterdruck in großen Venen und Brusthöhle;

5) eine Vergrößerung des Brustvolumens beim Einatmen, wodurch Lymphe aus den Lymphgefäßen angesaugt wird;

6) rhythmisches Dehnen und Massieren der Skelettmuskulatur.

10.7.5. Während ihrer Bewegung passiert die Lymphe einen oder mehrere Lymphknoten – periphere Organe Immunsystem, das die Funktionen biologischer Filter übernimmt. Es gibt 500 bis 1000 davon im Körper. Lymphknoten sind rosa-grau, rund, eiförmig, bohnenförmig und sogar bandförmig. Ihre Größe reicht von einem Stecknadelkopf (0,5–1 mm) bis zu einer großen Bohne (30–50 mm oder mehr Länge). Lymphknoten befinden sich in der Regel in der Nähe von Blutgefäßen, oft neben großen Venen, meist in Gruppen von mehreren bis zu 10 oder mehr Knoten, manchmal auch einzeln. Sie befinden sich im Winkel des Unterkiefers, am Hals, in der Achselhöhle, am Ellenbogen, im Mediastinum, in der Bauchhöhle, in der Leistengegend, im Beckenbereich, in der Kniekehle und an anderen Stellen. Mehrere (2-4) afferente Lymphgefäße treten in einen Lymphknoten ein und 1-2 efferente Lymphgefäße verlassen ihn, durch die Lymphe aus dem Knoten fließt.

Im Lymphknoten unterscheidet man eine dunklere kortikale Substanz, die sich in den peripheren Teilen näher an der Kapsel befindet, und ein helleres Mark, das den zentralen Teil näher am Tor des Knotens einnimmt. Die Basis (Stroma) dieser Stoffe ist Netzgewebe. Die Kortikalis enthält Lymphfollikel (lymphoide Knötchen) – runde Gebilde mit einem Durchmesser von 0,5–1 mm. In den Schleifen des retikulären Gewebes, die das Stroma der Lymphknoten bilden, befinden sich Lymphozyten, Lymphoblasten, Makrophagen und andere Zellen. Die Vermehrung von Lymphozyten erfolgt in Lymphknoten mit einem Fortpflanzungszentrum (Keimzentrum – lat. geppen – Embryo, Spross). An der Grenze zwischen Kortikalis und Mark des Lymphknotens befindet sich ein Streifen lymphoiden Gewebes, genannt ca. Kortex, eine vom Thymus abhängige (parakortikale) Zone, die überwiegend T-Lymphozyten enthält. In dieser Zone befinden sich postkapilläre Venolen, durch deren Wände Lymphozyten in den Blutkreislauf wandern. Das Mark des Lymphknotens besteht aus breiigen Strängen, dessen Stroma ebenfalls aus retikulärem Gewebe besteht. Die Pulpastränge erstrecken sich von den inneren Teilen der Kortikalis bis zum Hilus des Lymphknotens und bilden zusammen mit den Lymphknoten die B-abhängige Zone. In dieser Zone findet die Vermehrung und Reifung von Plasmazellen statt, die Antikörper synthetisieren. Auch B-Lymphozyten und Makrophagen kommen hier vor.

Die Kapsel des Lymphknotens und seine Trabekel sind durch schlitzartige Räume – Lymphsinus – von der Rinde und dem Mark getrennt. Die durch diese Nebenhöhlen fließende Lymphe wird mit Lymphozyten und Antikörpern (Immunglobulinen) angereichert. Gleichzeitig findet in diesen Nebenhöhlen eine Phagozytose von Bakterien statt und Fremdpartikel, die aus dem Gewebe in die Lymphgefäße gelangen (tote und Tumorzellen, Staubpartikel etc.), werden zurückgehalten. Auf dem Weg des Blutflusses vom Arteriensystem (von der Aorta) zum System Pfortader In der Leber verzweigt sich die Milz, deren Funktion die Immunkontrolle des Blutes ist.

Bei pathologischen Zuständen können Lymphknoten größer werden, dichter werden und schmerzhaft sein. Eine Entzündung der Lymphgefäße nennt man Lymphangitis (Lymphangitis), eine Entzündung der Lymphknoten Lymphadenitis. Bei einer Verstopfung der Lymphgefäße kommt es zu einer Störung des Lymphabflusses aus Geweben und Organen, was zu Ödemen durch Überfüllung der Zwischenräume mit Gewebsflüssigkeit („Elephantiasis“) führt.