Микроциркуляция (капилляры и обменные сосуды)

Микроциркуляция — это терминальная сеть мельчайших кровеносных сосудов, где происходит обмен газами, питательными веществами, водой и продуктами жизнедеятельности между кровью и тканями. Она включает артериолы, капилляры и венулы, при этом тонкостенные капилляры служат основными обменными сосудами. Их эндотелиальная выстилка, покрытая гликокаликсом, регулирует движение жидкости и растворенных веществ через стенку сосуда.

Definition

Микроциркуляция — это сеть артериол, капилляров и венул, через которую кровь обменивается газами, питательными веществами, жидкостью и продуктами жизнедеятельности с окружающими тканями; капилляры, выстланные одним слоем эндотелия и его гликокаликсом, являются основным местом обмена.

Scope

Эта тема охватывает структурные компоненты микрососудистой сети (артериолы, капилляры и посткапиллярные венулы), типы капиллярного эндотелия (непрерывный, фенестрированный и прерывистый), эндотелиальный гликокаликс и анатомическую основу транскапиллярного обмена жидкостью. Она рассматривает микрососудистую структуру как анатомический и физиологический ориентир, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Какие сосуды образуют микроциркуляцию и как они расположены?
• Чем отличаются непрерывные, фенестрированные и прерывистые капилляры?
• Что такое эндотелиальный гликокаликс и как он влияет на обмен?
• Как структура капиллярной стенки регулирует движение транскапиллярной жидкости?

Key concepts

• Артериолы, капилляры и венулы
• Непрерывные капилляры
• Фенестрированные капилляры
• Прерывистые (синусоидные) капилляры
• Эндотелиальный гликокаликс
• Транскапиллярный обмен
• Пересмотренный принцип Старлинга
• Перициты

Mechanisms

Кровь, поступающая в микроциркуляцию, проходит из артериол, которые регулируют приток, в капилляры, выстланные одним слоем эндотелия; тип капилляров определяет проницаемость: непрерывный эндотелий является наименее проницаемым, фенестрированный эндотелий обеспечивает больший проход воды и мелких растворенных веществ, а прерывистый (синусоидный) эндотелий позволяет проходить более крупным молекулам и клеткам (Standring, 2020). Поверхностный гликокаликс покрывает эндотелий и действует как молекулярное сито, которое формирует обмен жидкостью и растворенными веществами (Reitsma, 2007; Becker, 2010). Движение транскапиллярной жидкости регулируется балансом гидростатического и онкотического давлений через стенку, при этом модифицированное гликокаликсом субгликокаликальное пространство приводит к пересмотренному принципу Старлинга (Levick & Michel, 2010). Жидкость, отфильтрованная в интерстиций и не реабсорбированная, собирается лимфатическими сосудами (Wiig, 2012).

Clinical relevance

Микрососудистая анатомия лежит в основе понимания перфузии тканей, образования отеков и проницаемости капилляров, а также понимания того, как гликокаликс способствует барьерной функции сосудов. Данная статья описывает нормальную микрососудистую структуру и обмен для образовательных целей и не предоставляет диагностических или лечебных рекомендаций для отдельных лиц.

Evidence & guidelines

Структурные описания здесь основаны на стандартном анатомическом справочнике (Standring, 2020), а физиология капиллярного обмена и гликокаликса взята из обзоров микрососудистого обмена жидкостью (Levick & Michel, 2010), эндотелиального гликокаликса (Reitsma, 2007; Becker, 2010) и образования интерстициальной жидкости и лимфы (Wiig, 2012). Как структурная и физиологическая тема, она опирается на консенсусные обзоры, а не на клинические рекомендации.

History

Эрнест Старлинг в 1896 году предположил, что баланс гидростатического и онкотического давлений регулирует обмен жидкостью через стенки капилляров, а работы Августа Крога в начале XX века охарактеризовали структуру и рекрутирование капилляров. Признание эндотелиального гликокаликса как детерминанта проницаемости позднее привело к пересмотру гипотезы Старлинга (Levick & Michel, 2010).

Debates

Как следует моделировать транскапиллярный обмен жидкостью?

Классическая модель Старлинга, в которой жидкость, отфильтрованная на артериолярном конце, реабсорбируется на венулярном конце, была пересмотрена с учетом эндотелиального гликокаликса и субгликокаликального онкотического градиента, что изменило понимание реабсорбции.

Key figures

• Ernest Starling
• J. Rodney Levick
• Charles Michel
• August Krogh

Seminal works

• levick-michel-2010
• reitsma-2007

Frequently asked questions

Почему капилляры являются основным местом обмена в кровообращении?

Стенки капилляров состоят всего из одного слоя эндотелиальных клеток и имеют очень большую общую площадь поверхности, поэтому газы, питательные вещества, вода и продукты жизнедеятельности могут диффундировать или фильтроваться между кровью и тканями на кратчайшем возможном расстоянии.

Что такое эндотелиальный гликокаликс?

Это гелеобразный слой гликопротеинов и протеогликанов, покрывающий просветную поверхность эндотелия, который действует как молекулярное сито, влияя на проницаемость капилляров и обмен жидкостью.