Кровообращение в капиллярах

Значение капилляров в жизненных процессах состоит в том, что через их стенки происходит обмен вещетв между кровью и тканями. Стенки капилляров образованы только одним слоем клеток эндотелия, через который происходит диффузия растворенных в крови веществ. Общее число всех капилляров в большом круге кровообращения составляет много миллиардов, поэтому в области капилляров кровяное русло весьма значительно расширено.

Сумма поперечных сечений всех функционирующих капилляров примерно в 600-800 раз больше сечения аорты. Это видно из того, что скорость течения крови в капиллярах примерно в 600—800 раз меньше скорости течения в аорте, составляя 0,3-0,5 мм/сек. Эту скорость можно мерить, наблюдая движение эритроцитов в капилляре непосредственно под микроскопом.

Длина каждого отдельного капилляра равна 0,3-0,7 мм, а диаметр - около 8 мк.

По расчетам 1 мл крови, находящейся в мышечных капиллярах, имеет поверхность соприкосновения с эндотелием капилляров, равную 0,5 м2. Такая большая поверхность соприкосновения крови с тонкой стенкой капилляров способствует происходящему здесь обмену веществ, в частности газообмену, между кровью и тканями.

Форма и величина капилляров в различных органах неодинаковы. Неодинаково в них и общее число капилляров. В тканях, отличающихся интенсивным обменом веществ, число капилляров на 1 мм2 поперечного сечения больше, чем в тканях, в которых обмен веществ менее интенсивен. Так, в сердце число капилляров на 1 мм2 сечения в 2 раза больше, чем в скелетной мышце.

Различают два вида капилляров. Одни из них образуют кратчайший путь между артериолами и венулами (их называют магистральными капиллярами). Другие представляют собой боковые ответвления от первых; они отходят от артериального конца одного капилляра и впадают в венозный конец другого капилляра. Эти боковые ответвления образуют капиллярные сети. По данным Г. И. Мчедлишвили, объемная и линейная скорость кровотока в магистральных капиллярах больше, чем в боковых ответвлениях.

Давление крови в капиллярах измерено прямым способом: под контролем бинокулярной лупы в капилляр в обратном току крови направлении вводили тончайшую канюлю, соединенную с бюреткой, которую наполняли физиологическим раствором. Давление в бюретке можно изменять по желанию и измерять. Оно равно давлению в капилляре в том случае, когда эритроциты, проникшие в канюлю, остаются на месте, не продвигаясь ни обратно к капилляру, ни дальше в канюлю.

Давление в капиллярах, находящихся на одном уровне с сердцем, равно приблизительно 25—30 мм рт. ст. на артериальном конце и 8— 12 мм на венозном конце капилляра.
А. Крог и его сотрудники определили общее число капилляров, приходящихся на 1 мм2 поперечного сечения скелетной мышцы. Подсчет капилляров производили на прижизненно окрашенных тушью тканях. Оказалось, что у собаки число капилляров составляет примерно 2500 на 1 мм2 поперечного сечения мышцы. Специальными опытами Крог установил скорость диффузии кислорода в тканях и на основании этих данных пришел к заключению, что если бы кровь текла по мышце всегда через все ее капилляры, то напряжение кислорода в мышечной тканидолжно было бы равняться его напряжению в капиллярной крови.

Между тем оказалось, что во время покоя мышцы напряжение кислорода в ней очень мало (близко к нулю). Отсюда ясно, что во время покоя мышцы кровь течёт в ней по очень небольшому числу капилляров, которые будучи открыты, являются, так сказать, «дежурными», остальные же капилляры закрыты и не пропускают кровь. Что это действительно так, показывает сделанный Крогом подсчет числа капилляров в работающей мышце одной ноги и в неработающей мышце другой ноги того же животного. При исследовании капилляров мышцы морской свинки получены данные, приведенные в таблице.

В покое происходит периодическая смена одних «дежурных» капилляров другими. Причина закрытия одних капилляров и раскрытия других пока неизвестна. По-видимому, специальных запасных капилляров нет, и все капилляры могут в определенные моменты быть «дежурными».

Закрытые капилляры, как установил Крог, находятся в состоянии резко выраженного тонуса. Их прижизненно невозможно наполнить кровью даже под высоким артериальным давлением, в то время как атоничные капилляры легко наполняются кровью даже под небольшим давлением.

Поскольку стенка капилляров состоит только из эндотелия и лишена мышечных элементов, возник вопрос, каким образом происходит закрытие капилляров. Предполагалось, что просвет капилляров закрывается вследствие сокращения особых лапчатых клеток, кое-где охватывающих капилляр, так называемых клеток Руже. Сейчас это мнение опровергнуто. Важную роль в изменении просвета капилляров играет уровень давления в артериолах. При повышении в них давления число функционирующих капилляров увеличивается. Артериолы выполняют функцию «кранов», регулирующих наполнение капилляров.

Артерио-венозные анастомозы. В некоторых участках тела, например в коже, легких и почках, имеются непосредственные соединения артернол и вен. Эти соединения — артерио-венозные анастомозы — представляют собой наиболее короткий путь между артериоламн и венами. В обычных условиях они закрыты и кровь течет через капиллярную сеть. Если же анастомозы открываются, то часть крови может поступать в вены, минуя капилляры.

Таким образом, артерио-венозные анастомозы играют роль шунтов, регулирующих капиллярное кровообращение. Примером такой роли этих анастомозов служит изменение капиллярного кровообращения в коже при повышении или понижении температуры окружающей среды. При повышении внешней температуры (выше 35°) или понижении (ниже с) анастомозы в коже открывается и устанавливается ток крови из артериол непосредственно в вены. Это предохраняет кровь от перегревания и охлаждения, так как в этих условиях не вся она проходит через кожную капиллярную сеть, где происходит поглощение или отдача тепла.