Filtracja kapilarna w układzie krążenia: Mechanizm i znaczenie
- Szczegóły
Układ naczyń organizmu, razem z sercem, tworzy układ sercowo-naczyniowy, zwany też układem krążenia. Jego cel stanowi doprowadzenie krwi wraz z tlenem i substancjami odżywczymi do wszystkich komórek organizmu oraz odprowadzenie z komórek dwutlenku węgla i produktów przemiany materii. Stały przepływ krwi wymuszany jest przez serce, które działa jak pompa tłocząca.
W uproszczeniu, istnieją trzy rodzaje naczyń krwionośnych: tętnice, naczynia włosowate (kapilary) i żyły. Tętnice to naczynia wyprowadzające krew z komór serca na obwód - niezależnie od tego, czy krew jest utlenowana, jak w krążeniu dużym, czy nie, jak w krążeniu płucnym. Żyły to naczynia, którymi krew powraca do serca (ściślej, do jego przedsionków).
Ciśnienie krwi w układzie krążenia
Krew z lewej komory na obwód wypływa do tzw. krążenia dużego, czyli systemowego, tętnicą główną (aortą), natomiast z prawej komory do krążenia płucnego - tętnicą płucną. Ponieważ tętnica płucna bezpośrednio po wyjściu z komory prawej serca rozdziela się na tętnicę płucną prawą i lewą (z których każda prowadzi krew do odpowiedniego płuca), często jest też określana jako pień tętnicy płucnej.
Każda komora działa w nieco innych warunkach i inaczej pracuje. Grubościenna komora lewa wyrzuca krew do aorty pod dużym ciśnieniem (wartość ta podczas skurczu serca przekracza ciśnienie atmosferyczne o 120 mm Hg, w rozkurczu zaś o 80 mm Hg). Natomiast prawa komora jest cienkościenna, pracuje pod niższym ciśnieniem, a wartość ciśnienia skurczowego dla tętnicy płucnej wynosi tylko 25 mm Hg. Z reguły jest to i tak znacznie więcej niż ciśnienie krwi w naczyniach włosowatych i naczyniach żylnych.
W dużych żyłach, z których krew spływa wprost do przedsionków serca, ciśnienie może zbliżać się do zera lub nawet może być ujemne (tj. niższe od aktualnej wartości ciśnienia atmosferycznego). Z reguły ujemne jest ciśnienie żylne w górnych częściach ciała. Zabiegi chirurgiczne z otwarciem czaszki, podczas których naruszeniu może ulec któraś z dużych żył, np. oponowych, muszą być prowadzone z nisko ułożoną głową (w pozycji leżącej), gdyż grozi zassanie powietrza do żyły i zatory powietrzne w krążeniu. Można obserwować ujemne ciśnienie żylne, podnosząc stopniowo ręce do góry i obserwując zapadanie się żył na skórze.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
W tętnicach systemowych ciśnienie jest wysokie, gdyż mają one grube, napięte ściany, a krew tłoczona jest do nich przez lewą komorę w czasie skurczu. Teoretycznie podczas rozkurczu komór po zamknięciu zastawki aorty ciśnienie powinno spaść do zera. Tymczasem w spoczynku u zdrowej osoby ciśnienie tętnicze wynosi 120/80 mm Hg, czyli podczas cyklu pracy serca nie przekracza 120 mm Hg i nie spada poniżej 80 mm Hg, a więc nie spada do zera. Dzieje się tak dlatego, że ściany aorty są sprężyste, zbudowane zarówno z mięśni gładkich, jak i z włókien sprężystych.
Rozciągają się więc jak sprężyna, przyjmując krew z lewej komory, ale podczas rozkurczu powracają do pozycji wyjściowej, wywierając ciśnienie na zawartą w jej świetle objętość krwi i przepychając ją dalej na obwód. W tętnicy ramiennej ciśnienie jest zbliżone do tego w aorcie. Wykorzystuje się to podczas pomiaru ciśnienia tętniczego.
W miarę, jak tętnice rozgałęziają się, spada ich sprężystość, ich ściany są głównie zbudowane z mięśni gładkich, a przepływ krwi jest coraz szybszy. Ciśnienie tętnicze stopniowo spada. Na samym końcu systemu naczyń tętniczych znajdują się tętniczki, czyli arteriole. Spadek ciśnienia w tym miejscu jest szczególnie duży, gdyż część tych tętniczek całkowicie obkurcza się, nie przepuszczając krwi dalej do kapilarów. Stąd inna ich nazwa: naczynia oporowe. Kurczą się i rozkurczają na przemian; gdyby wszystkie były w danym momencie całkowicie rozkurczone, wówczas ciśnienie spadłoby do bardzo niskich wartości.
Rola naczyń włosowatych (kapilar)
Ściany naczyń włosowatych (kapilar) są bardzo cienkie, przepuszczalne dla gazów i wielu substancji chemicznych, ale w warunkach prawidłowych nieprzepuszczalne dla większości białek (zmienia się to np. podczas zapalenia). Ich rola polega na bezpośrednim kontakcie z otaczającymi komórkami tak, by wymienić z nimi tlen, dwutlenek węgla, czynniki odżywcze i produkty przemiany materii. Zbiegają się one w żyłki (wenule), a te w coraz większe naczynia żylne (żyły).
Żyły mają cienkie ściany i w porównaniu z tętnicami są prawie pozbawione mięśni gładkich. Mają za to zastawki, dzięki którym przepływ w nich odbywa się jednokierunkowo - od kapilar do serca. Zastawki mają szczególne znaczenie w kończynach dolnych, ich niewydolność prowadzi do powstania żylaków.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Ciśnienie w żyłach jest niskie, ale mimo to krew nie stoi w nich w miejscu, ale stopniowo przepływa do prawego serca. W danym momencie u zdrowej osoby prawie 2/3 całej krwi przepływa właśnie przez żyły (układ wysokoobjętościowy i niskociśnieniowy), podczas gdy w sercu jest 8% krwi, w tętnicach krążenia dużego 14%, w naczyniach włosowatych 6%, a w całym krążeniu płucnym 12% (wartości przybliżone). Żyły stanowią więc rezerwę czynnościową krążenia, np. na wypadek krwotoku.
Kapilary płucne
Kapilary płucne, znane również jako naczynia włosowate płucne, stanowią kluczowy element układu krążenia płucnego. Są to najmniejsze naczynia krwionośne, które tworzą gęstą sieć wokół pęcherzyków płucnych, umożliwiając wymianę gazową między powietrzem a krwią. Budowa kapilarów płucnych jest wyjątkowa - ich ściany składają się tylko z pojedynczej warstwy komórek śródbłonka, co umożliwia efektywną dyfuzję gazów. Średnica tych naczyń wynosi zaledwie 5-10 mikrometrów, co pozwala erytrocytom przechodzić przez nie pojedynczo, maksymalizując powierzchnię wymiany gazowej. W kapilarach płucnych zachodzi kluczowy proces utlenowania krwi - tlen z pęcherzyków płucnych przenika do krwi, a dwutlenek węgla jest uwalniany z krwi do pęcherzyków. Ten proces jest możliwy dzięki różnicy ciśnień parcjalnych gazów po obu stronach bariery pęcherzykowo-włośniczkowej.
Patologie kapilarów płucnych mogą prowadzić do poważnych zaburzeń oddechowych. Uszkodzenie tych naczyń występuje w chorobach takich jak nadciśnienie płucne, zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) czy obrzęk płuc.
Układ limfatyczny i jego rola
Obok układu krwionośnego mamy pomocniczy system krążenia zwany układem limfatycznym. Najważniejszymi funkcjami tego układu są gromadzenie i zwracanie płynu tkankowego do krwi, obrona organizmu przed inwazją intruzów i wchłanianie lipidów z układu pokarmowego. Układ limfatyczny zbudowany jest z naczyń limfatycznych, węzłów i grudek limfatycznych. Krąży w nich limfa (chłonka).
Krążąca krew ma dość duże ciśnienie i dzięki niemu przez cienkie naczynia włosowate wypychane jest osocze do płynu tkankowego. Powrót substancji na zasadzie ciśnienia osmotycznego z płynu tkankowego do krwi nie jest już tak wydajna. Znacznie mniej płynu tkankowego wraca do naczyń włosowatych niż się poza nie wydostaje. Białka, które nie są tak efektywnie zwracane do żylnych naczyń włosowatych, gromadzą się w płynie tkankowym. Wtedy wchodzi do akcji układ limfatyczny, który przejmuje płyn tkankowy wraz zawartymi białkami.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
Ściany naczyń włosowatych limfatycznych zbudowane są z komórek śródbłonka, które nieznacznie na siebie zachodzą. Gromadzący się płyn tkankowy uciska te komórki wpychając je do wewnątrz. Maleńkie wahadłowe drzwiczki naczyń limfatycznych mogą uchylać się tylko w jedną stronę, nie pozwalając uchodzeniu płynu z kapilary na zewnątrz. Limfa transportowana jest potem do węzłów chłonnych, gdzie ulega filtracji, a bakterie i inne związki są usuwane. Limfa przefiltrowana płynie przewodem piersiowym do układu krwionośnego.
Tabela: Procentowy udział krwi w różnych częściach układu krążenia
| Część układu krążenia | Procentowy udział krwi |
|---|---|
| Serce | 8% |
| Tętnice krążenia dużego | 14% |
| Naczynia włosowate | 6% |
| Krążenie płucne | 12% |
| Żyły | 60% |
tags: #filtracja #kapilary #układ #krążenia #mechanizm
