微循环和毛细血管交换
微循环是最小血管（小动脉、毛细血管和小静脉）的网络，血液和周围组织在此处实际交换氧气、营养物质、水和废物。它是心血管系统的功能终点：血液通过动脉和静脉的大量流动旨在将血液输送到这个交换表面，在此处，物质通过薄壁毛细血管通过扩散和滤过进行转运。
Definition
微循环是指血液流经终末血管床（小动脉、毛细血管和小静脉），在此水平上，血液和组织之间发生气体、溶质和液体的跨血管交换。
Scope
本领域旨在引导读者了解控制微血管水平交换的结构和过程：毛细血管壁结构和通透性、驱动液体运动的静水压和渗透压（Starling）平衡、血流量与组织氧气需求的匹配，以及调节小动脉张力的局部机制。它将这些视为一个连贯的生理学主题，并链接到详细的主题，而不是深入涵盖每个主题。
Sub-topics
Core questions
- 溶质和水如何穿过毛细血管壁，以及什么决定了转运速率？
- 哪些力控制着血浆和间质之间液体的净运动？
- 毛细血管血流量如何与所供应组织的代谢需求相匹配？
- 哪些局部信号调节小动脉直径以调节灌注？
Key concepts
- 小动脉、毛细血管和小静脉
- 跨毛细血管壁的扩散和滤过
- Starling 力
- 毛细血管通透性和内皮糖萼
- 组织灌注和氧气输送
- 小动脉张力的局部（自身调节和代谢）控制
Key theories
- Starling 液体交换原理
- 跨毛细血管的净液体运动受毛细血管壁两侧静水压和胶体渗透压差的平衡控制；现代修订强调内皮糖萼和糖萼下空间，而非经典模型中的静脉端重吸收。
- 毛细血管通透性的孔隙（和纤维基质）理论
- 水和溶质选择性地穿过毛细血管壁被描述为通过一组小径和大径的转运，并通过将内皮表面层视为分子筛的模型进行完善。
Mechanisms
微血管水平的交换通过两种主要途径发生。小的脂溶性溶质和水通过扩散以及通过内皮细胞之间和内部的滤过进行移动，Pappenheimer 用毛细血管壁通路来描述这一过程。净液体运动反映了静水压和胶体渗透压的 Starling 平衡，现在理解为通过内皮糖萼发挥作用。氧气和其他气体沿着浓度梯度从毛细血管血液扩散到线粒体，灌注毛细血管和细胞之间的表面积和距离限制了输送。到达交换血管的血量由上游的小动脉张力决定，局部代谢和肌源性信号持续调节小动脉张力以匹配供需。
Clinical relevance
微血管功能是组织如何获得氧气以及液体如何在血液和间质之间分布的基础，因此该领域的概念有助于理解水肿、炎症和组织灌注受损等病症。本条目描述生理学以供教育参考，并非诊断或治疗决策的依据。
Evidence & guidelines
此处材料基于经典和当代生理学综述而非临床试验；基础性论述包括 Pappenheimer 对毛细血管壁转运的处理以及 Michel 和 Curry 对微血管通透性的综述，Levick 和 Michel 对 Starling 原理的修订代表了当前的共识框架。
History
微血管交换的研究始于 Starling 在 1896 年的论证，即渗透压和静水压控制着组织间隙的液体吸收。Pappenheimer 在 20 世纪中叶的工作量化了溶质通过毛细血管壁的通过，Michel 和 Curry 在世纪末整合了通透性文献。对内皮糖萼作为真正半透膜的认识促使 Levick 和 Michel 在 2010 年修订了经典的 Starling 模型。
Key figures
- Ernest Starling
- John Pappenheimer
- C. Charles Michel
- Roland Pittman
- Steven Segal
Related topics
Seminal works
- pappenheimer-1953
- michel-1999
- levick-michel-2010
Frequently asked questions
- 为什么微循环被认为是心血管系统的功能核心？
- 因为它是在此处血液和组织实际交换氧气、营养物质和液体；较大的动脉和静脉主要用于将血液输送到该交换网络并从中引流。
- 哪些血管构成微循环？
- 小动脉、毛细血管和小静脉——血管床的终末部分，其薄壁和大表面积允许跨血管交换。