Haarvaten

Bloedcapillairen zijn verantwoordelijk voor metabolische uitwisselingen tussen bloed en interstitiële vloeistof (een vloeistof die cellen omringt). Deze kleine vaten hebben extreem dunne wanden die de continue doorgang, in beide richtingen, van gassen, voedingsstoffen en metabolieten mogelijk maken. Om deze uitwisselingen te laten plaatsvinden, is het belangrijk dat de bloedstroom ze met een lage snelheid verplaatst en dat de druk, niet buitensporig, binnen vrij nauwe marges wordt gehouden.
De fundamentele kenmerken van de capillairen zijn daarom de verminderde diameter (van 5-10 µm, voldoende voor de doorgang van rode bloedcellen één voor één in één rij, tot 30 µm), de dunheid van de wanden, de lage hydrostatische druk (35-40 mm Hg aan de arteriële extremiteit - 15-20 aan de veneuze extremiteit) en de verminderde snelheid van de bloedstroom die er doorheen gaat (1 mm / seconde).

De capillaire wanden, in tegenstelling tot de veneuze en arteriële, worden niet gevormd door drie concentrische tunieken, maar door een enkele laag afgeplatte endotheelcellen die op een basaalmembraan rust; de capillaire wand is daarom verstoken van spier-, elastische en vezelige vezels. Deze morfologische eigenaardigheid heeft tot doel de uitwisseling van stoffen met de interstitiële vloeistof te vergemakkelijken. Aan de andere kant zijn veel haarvaten geassocieerd met cellen, pericyten genaamd, die de permeabiliteit van het endotheel reguleren en zich tegen deze passages verzetten; hoe groter het aantal pericyten en hoe lager de capillaire permeabiliteit. Het is dan ook geen toeval dat pericyten bijzonder overvloedig aanwezig zijn in het centrale zenuwstelsel, waar ze bijdragen aan de vorming van de bloed-hersenbarrière.

Er zijn drie soorten haarvaten te onderscheiden in de menselijke bloedsomloop:

Continue haarvaten: ze worden zo genoemd omdat hun cellen een muur vormen zonder belangrijke ruimtes en onderbrekingen. Zelfs als de endotheelcellen zijn verbonden door tight junctions, zijn er nog steeds kleine ruimtes die de capillair een zekere permeabiliteit geven voor water en opgeloste stoffen, maar weinig voor eiwitten. Continue haarvaten worden voornamelijk aangetroffen in het centrale en perifere zenuwstelsel, spierweefsel, longen en huid; zijn de meest voorkomende.

Gefenestreerde of onderbroken capillairen: ze hebben poriën van 80-100 nm in hun wand, die in werkelijkheid niet volledig open zijn maar ingesloten door een dun diafragma (een plasmavel dat waarschijnlijk wordt gebruikt om de uitwisseling tussen capillair en interstitium te regelen) in de endocriene klieren , in de pancreas, in de nierglomerulus (waar de poriën geen diafragma hebben) en in de darm, waar de vensters de uitwisselingscapaciteit van endotheelcellen vergroten.

Sinusvormige haarvaten: ze zijn de meest permeabele van de drie, omdat hun zeer grote endotheelwand weinig verbindingen en grote intercellulaire ruimten heeft. Het endotheel en het basaalmembraan zijn discontinu en dit vergemakkelijkt de uitwisseling tussen bloed en weefsel.Ze worden aangetroffen in de lever, milt, beenmerg, lymfoïde organen en sommige endocriene klieren, waar een hoge permeabiliteit voor eiwitten en grote moleculen is.

In het menselijk lichaam bevinden zich ongeveer 2 miljard haarvaten, die samen een lengte van ongeveer 80.000 km en een uitwisselingsoppervlak van ongeveer 6300 m2 (het equivalent van twee voetbalvelden) beslaan.

De haarvaten zijn verdeeld in een arterieel deel, dat het bloed vervoert dat rijk is aan voedingsstoffen en zuurstof, en een veneus deel, dat het afvalbloed van de vorige opvangt (intussen geladen met koolstofdioxide en afvalstoffen).

Op weefselniveau hebben haarvaten de neiging om met elkaar verweven netwerken te vormen die "capillaire bedden" worden genoemd, terwijl de stroom die ze kruist microcirculatie wordt genoemd. Op dit niveau gaat de terminale arteriole verder met een metarteriole, een soort directe doorgangskanaal naar de postcapillaire venule. Op hun beurt vertakken de zogenaamde echte capillairen zich van elke metarteriol, die met elkaar verstrengelen om het bovengenoemde capillaire bed te vormen (voor elk bed, in verhouding tot het geperfuseerde orgaan, zijn er tien tot honderd echte haarvaten).
Op het punt van oorsprong van de ware haarvaten bevindt zich een ring van gladde spiervezels, de "precapillaire sluitspier", die deze omringt. Deze sluitspier werkt als een klep en reguleert de bloedstroom in het microcirculatiebed; bijgevolg, wanneer de precapillaire sfincters worden samengetrokken, vindt de stroom uitsluitend plaats door het metarteriumkanaal van het hoofdvat; omgekeerd, wanneer de sluitspieren ontspannen zijn, stroomt het bloed in de haarvaten en wordt het weefsel overvloedig doorbloed. Uiteraard zijn dit randvoorwaarden, aangezien er in de meeste gevallen een deel van de haarvaten open en een gesloten deel zal zijn. Daarom kan het ware capillair gesloten of open zijn, terwijl de metarteriole, die een preferentieel vat is, altijd open is (omdat het onvoldoende spierstelsel heeft om als sluitspier te fungeren). Als zodanig kan de metarteriole capillairen omzeilen en bloed direct in de veneuze circulatie leiden; dit kanaal maakt ook de doorgang van witte bloedcellen van de arteriële naar de veneuze circulatie mogelijk (anders verhinderd door het verminderde capillaire kaliber).

De hoeveelheid bloed die een capillair bed binnenkomt, is onderhevig aan intrinsieke controle, gekoppeld aan het uitrekken van het vat, en aan lokale prikkels (biochemische signalen, zoals de partiële zuurstofdruk, kooldioxide en de aanwezigheid van vasodilatator-vasoconstrictor signalen) . Afhankelijk van de toestand wordt het bed ofwel overbrugd ofwel volledig geperfundeerd.

Het capillaire bed neemt vaak verschillende vormen en kenmerken aan van orgaan tot orgaan, met verschillen in het aantal kanalen, in de dichtheid van de mazen en in de permeabiliteit van de wand; de capillaire netwerken van de zenuwcentra, klieren en longblaasjes zijn De capillaire dichtheid van een bepaald weefsel is in feite recht evenredig met de metabolische activiteit van zijn cellen, wat leidt tot een grotere vraag naar bloed.