بنية الشعيرات الدموية ونفاذيتها
الشعيرات الدموية هي أرق الأوعية الدموية، وتتكون جدرانها أساسًا من طبقة واحدة من الخلايا البطانية على غشاء قاعدي. هذا الجدار الضئيل، بالإضافة إلى مساحة سطح إجمالية هائلة، يجعل الشعيرة الدموية الموقع الذي تمر عبره المذابات والماء والغازات بين الدم والأنسجة. تعتمد سهولة عبور المادة على النوع الهيكلي للشعيرة الدموية وعلى الغربال الجزيئي الذي يتكون من السطح البطاني.
Definition
نفاذية الشعيرات الدموية هي خاصية جدار الشعيرات الدموية التي تحدد مدى سهولة مرور الماء والمذابات بين بلازما الدم والسائل الخلالي المحيط، وتتحدد هذه الخاصية ببنية البطانة وطبقتها السطحية.
Scope
يغطي هذا الموضوع تشريح جدار الشعيرات الدموية، والفئات الهيكلية الثلاث للشعيرات الدموية (المستمرة، والمثقبة، والمتقطعة/الجيوب الأنفية)، والمسارات التي يعبر بها الماء والمذابات الجدار، ومفهوم النفاذية — بما في ذلك الدور المركزي للغشاء السكري البطاني. ويتناول قوى ترشيح السوائل بإيجاز فقط، تاركًا توازن ستارلينغ لموضوع ذي صلة.
Core questions
- ما هي بنية جدار الشعيرات الدموية، وكيف تختلف الشعيرات الدموية المستمرة والمثقبة والمتقطعة؟
- بأي مسارات يعبر الماء والمذابات ذات الأحجام المختلفة الجدار؟
- ما هو الغشاء السكري البطاني، ولماذا يعتبر حاجز النفاذية الأساسي؟
- كيف يتم قياس النفاذية وتصورها؟
Key concepts
- جدار خلية بطانية واحدة على غشاء قاعدي
- الشعيرات الدموية المستمرة، والمثقبة، والمتقطعة (الجيوب الأنفية)
- النقل الانتشارى مقابل النقل بالحمل (الترشيح)
- الغشاء السكري البطاني كغربال جزيئي وحاجز
- الشقوق بين الخلوية والوصلات المحكمة
- ناتج مساحة السطح النفاذية
Key theories
- نظرية المسام لنفاذية الشعيرات الدموية
- نموذج بابنهايمر لجدار الشعيرات الدموية على أنه يحتوي على مجموعة من المسام الصغيرة التي تسمح بمرور الماء والمذابات الصغيرة بينما تقيد الجزيئات الأكبر، وربط النفاذية بحجم مسام فعال مقدر من بيانات نقل المذاب.
- نموذج الألياف-المصفوفة (الغشاء السكري)
- اقترح كاري وميشيل أن خصائص الغربلة الجزيئية لجدار الشعيرات الدموية تكمن في مصفوفة من الألياف على السطح البطاني — والتي تم تحديدها لاحقًا بالغشاء السكري — بدلاً من المسام الأسطوانية المنفصلة، مما أدى إلى تحسين فهم النفاذية الانتقائية.
Mechanisms
جدار الشعيرات الدموية هو طبقة بطانية واحدة تختلف خصائصها حسب النسيج: البطانة المستمرة (كما في العضلات والجهاز العصبي المركزي) لها وصلات بين خلوية محكمة ونفاذية منخفضة؛ والبطانة المثقبة (كما في الكلى والأمعاء) لها مسام تزيد من نفاذية الماء والمذابات الصغيرة؛ والبطانة المتقطعة أو الجيبية (كما في الكبد والطحال) لها فجوات كبيرة تسمح بمرور الخلايا والجزيئات الكبيرة. تنتشر الغازات القابلة للذوبان في الدهون مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون مباشرة عبر الخلايا، بينما تتحرك المذابات القابلة للذوبان في الماء عبر الشقوق بين الخلوية. فسر بابنهايمر هذه البيانات من حيث نظام المسام، ونسبت نماذج المصفوفة الليفية اللاحقة الغربلة إلى الغشاء السكري البطاني — وهي طبقة سطحية من البروتيوغليكان والبروتينات السكرية التي تقيد مرور الجزيئات الكبيرة وتستشعر التدفق.
Clinical relevance
يؤثر النوع الهيكلي للشعيرة الدموية وسلامة غشائها السكري على كيفية احتفاظ الأنسجة بالسوائل والبروتين أو فقدانها، وهو أمر ذو صلة بفهم الالتهاب وتسرب الشعيرات الدموية والوذمة. هذا هو علم وظائف الأعضاء المرجعي وليس المقصود منه توجيه التشخيص أو العلاج.
Evidence & guidelines
ينبع الفهم هنا من المراجعات الفسيولوجية والدراسات الهيكلية بدلاً من الإرشادات السريرية؛ تحليل مسام بابنهايمر ومراجعة نفاذية ميشيل وكاري أساسيان، وأدبيات الغشاء السكري (ريتسما وزملاؤه؛ كاري وآدمسون) تعكس الرأي الحالي للحاجز.
History
تعاملت أعمال أوائل القرن العشرين مع جدار الشعيرات الدموية كغشاء مسامي، ووضع تحليل بابنهايمر عام 1953 مفهوم المسام على أساس كمي. أعاد نموذج المصفوفة الليفية لكاري وميشيل عام 1980 صياغة الأساس الجزيئي للغربلة، وحدد التصور اللاحق للغشاء السكري البطاني (الذي راجعه ريتسما وكاري وآدمسون) الطبقة السطحية كحاجز النفاذية الرئيسي ومستشعر ميكانيكي.
Debates
- المسام مقابل الغشاء السكري كمقر للنفاذية
- لقد شكل ما إذا كانت النفاذية الانتقائية توصف بشكل أفضل بالمسام المنفصلة أو ببنية الألياف-المصفوفة للغشاء السكري البطاني علم وظائف الأوعية الدموية الدقيقة؛ يُفضل الآن نموذج الغشاء السكري ولكن إطار المسام لا يزال وصفًا كميًا مفيدًا.
Key figures
- John Pappenheimer
- C. Charles Michel
- Fitz-Roy Curry
- Hans Vink
Related topics
Seminal works
- pappenheimer-1953
- michel-1999
- curry-1980
Frequently asked questions
- ما هي الأنواع الهيكلية الثلاثة للشعيرات الدموية؟
- الشعيرات الدموية المستمرة ذات الوصلات المحكمة والنفاذية المنخفضة، والشعيرات الدموية المثقبة ذات المسام في البطانة، والشعيرات الدموية المتقطعة (الجيوب الأنفية) ذات الفجوات الكبيرة التي تسمح بمرور الخلايا والجزيئات الكبيرة.
- ما هو الغشاء السكري البطاني؟
- طبقة شبيهة بالهلام من البروتيوغليكان والبروتينات السكرية تبطن السطح اللمعي للخلايا البطانية؛ تعمل كغربال جزيئي أساسي يقيد مرور الجزيئات الكبيرة وكمستشعر لتدفق الدم.