Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Циркуляция крови в самых маленьких кровеносных сосудах
Circulation of the blood in the smallest blood vessels
Микроциркуляция – это кровообращение в самых маленьких кровеносных сосудах, микрососудах микрососудистой системы, находящихся в тканях органов. Микрососуды включают в себя терминальные артериолы, метаартериолы, капилляры и венулы. Артериолы доставляют насыщенную кислородом кровь к капиллярам, а кровь оттекает из капилляров через венулы в вены. Помимо этих кровеносных сосудов, в микроциркуляцию также входят лимфатические капилляры и собирающие протоки. Основные функции микроциркуляции – доставка кислорода и питательных веществ, а также удаление углекислого газа (CO2). Она также служит для регуляции кровотока и перфузии тканей, тем самым влияя на артериальное давление и реакцию на воспаление, которое может проявляться в виде отека. Большинство сосудов микроциркуляции выстланы уплощенными клетками эндотелия, и многие из них окружены сократимыми клетками, называемыми перицитами. Эндотелий обеспечивает гладкую поверхность для течения крови и регулирует перемещение воды и растворенных веществ в интерстициальной жидкости между кровью и тканями. Микроциркуляция противопоставляется макроциркуляции, которая представляет собой кровообращение к органам и от них.
The microcirculation is the circulation of the blood in the smallest blood vessels, the microvessels of the microvasculature present within organ tissues. The microvessels include terminal arterioles, metarterioles, capillaries, and venules. Arterioles carry oxygenated blood to the capillaries, and blood flows out of the capillaries through venules into veins. In addition to these blood vessels, the microcirculation also includes lymphatic capillaries and collecting ducts. The main functions of the microcirculation are the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon dioxide (CO2). It also serves to regulate blood flow and tissue perfusion, thereby affecting blood pressure and responses to inflammation which can include edema (swelling). Most vessels of the microcirculation are lined by flattened cells of the endothelium and many of them are surrounded by contractile cells called pericytes. The endothelium provides a smooth surface for the flow of blood and regulates the movement of water and dissolved materials in the interstitial plasma between the blood and the tissues. The microcirculation contrasts with macrocirculation, which is the circulation of blood to and from the organs.
Микрососуды
Сосуды на артериальной стороне микроциркуляции называются артериолами, которые хорошо иннервированы, окружены клетками гладкой мускулатуры и имеют диаметр 10–50 мкм. Артериолы переносят кровь в капилляры, которые не иннервированы, не содержат гладкой мускулатуры и имеют диаметр около 5–8 мкм. Кровь вытекает из капилляров в венулы, которые содержат небольшое количество гладкой мускулатуры и имеют диаметр 10–200 мкм. Кровь течет из венул в вены. Метаартериолы соединяют артериолы и капилляры. Приток к венулам известен как сквозной канал. Микроциркуляция имеет три основных компонента: прекапиллярный, капиллярный и посткапиллярный. В прекапиллярном секторе участвуют артериолы и прекапиллярные сфинктеры. Их функция заключается в регуляции кровотока перед его поступлением в капилляры и венулы посредством сокращения и расслабления гладкой мускулатуры в их стенках. Второй сектор – капиллярный, представленный капиллярами, где происходит обмен веществами и газами между кровью и интерстициальной жидкостью. Наконец, посткапиллярный сектор представлен посткапиллярными венулами, которые образованы слоем эндотелиальных клеток, обеспечивающих свободное перемещение некоторых веществ.
The vessels on the arterial side of the microcirculation are called the arterioles, which are well innervated, are surrounded by smooth muscle cells, and are 10 50 μm in diameter. Arterioles carry the blood to the capillaries, which are not innervated, have no smooth muscle, and are about 5 8 μm in diameter. Blood flows out of the capillaries into the venules, which have little smooth muscle and are 10 200 μm. The blood flows from the venules into the veins. Metarterioles connect arterioles and capillaries. A tributary to the venules is known as a thoroughfare channel. The microcirculation has three major components: pre capillary, capillary, and post capillary. In the pre capillary sector, arterioles, and precapillary sphincters participate. Their function is to regulate blood flow before it enters the capillaries and venules by the contraction and relaxation of the smooth muscle found on their walls. The second sector is the capillary sector, which is represented by the capillaries, where substance and gas exchange between blood and interstitial fluid takes place. Finally, the post capillary sector is represented by the post capillary venules, which are formed by a layer of endothelial cells that allow free movement of some substances.
Микроанатомия
Большинство сосудов микроциркуляции выстланы уплощенными клетками эндотелия, и многие из них окружены сократимыми клетками, называемыми перицитами. Эндотелий обеспечивает гладкую поверхность для течения крови и регулирует перемещение воды и растворенных веществ в интерстициальной плазме между кровью и тканями. Эндотелий также производит молекулы, препятствующие свертыванию крови при отсутствии повреждений сосудов. Перициты способны сокращаться и уменьшать просвет артериол, тем самым регулируя кровоток и кровяное давление.
Most vessels of the microcirculation are lined by flattened cells of the endothelium and many of them are surrounded by contractile cells called pericytes. The endothelium provides a smooth surface for the flow of blood and regulates the movement of water and dissolved materials in the interstitial plasma between the blood and the tissues. The endothelium also produces molecules that discourage the blood from clotting unless there is a leak. Pericyte cells can contract and decrease the size of the arterioles and thereby regulate blood flow and blood pressure.
Функция
В дополнение к этим кровеносным сосудам, микроциркуляция также включает лимфатические капилляры и собирающие сосуды. Основные функции микроциркуляции – доставка кислорода и питательных веществ, а также удаление углекислого газа (CO2). Она также служит для регуляции кровотока и тканевой перфузии, тем самым влияя на артериальное давление и реакцию на воспаление, которое может проявляться в виде отека (припухлости).
In addition to these blood vessels, the microcirculation also includes lymphatic capillaries and collecting ducts. The main functions of the microcirculation are the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon dioxide (CO2). It also serves to regulate blood flow and tissue perfusion thereby affecting blood pressure and responses to inflammation which can include edema (swelling).
Регулирование
Регулирование перфузии тканей происходит в микроциркуляции. Примерно семь процентов крови в организме находится в капиллярах, которые постоянно обмениваются веществами с жидкостью вне этих кровеносных сосудов, называемой интерстициальной жидкостью. Это динамическое перемещение веществ между интерстициальной жидкостью и кровью называется капиллярным обменом. Эти вещества проходят через капилляры посредством трех различных систем или механизмов: диффузии, объемного потока и транцитоза, или везикулярного транспорта. Белки плазмы являются единственным исключением, поскольку они слишком велики для прохождения сквозь стенки капилляров. Эти механизмы работают совместно и способствуют капиллярному обмену следующим образом. Во-первых, молекулы, диффундирующие через капилляры, преодолевают небольшое расстояние благодаря стенке капилляра, малому диаметру и близости к каждой клетке, снабжаемой капиллярами. Небольшое расстояние имеет значение, поскольку скорость капиллярной диффузии снижается с увеличением расстояния диффузии. Затем, благодаря огромному их количеству (10-14 миллионов капилляров), обеспечивается невероятно большая площадь поверхности для обмена. Однако это составляет лишь 5% от общего объема крови (250 мл – 5000 мл). Наконец, кровоток в капиллярах замедляется из-за их обширного разветвления. Глюкоза, аминокислоты, кислород и другие молекулы выходят из капилляров путем диффузии, чтобы достичь тканей организма. И наоборот, углекислый газ и другие продукты обмена покидают ткани и поступают в капилляры тем же процессом, но в обратном направлении.
The regulation of tissue perfusion occurs in microcirculation. Approximately, seven percent of the body's blood is in the capillaries which continuously exchange substances with the liquid outside these blood vessels, called interstitial fluid. This dynamic displacement of materials between the interstitial fluid and the blood is named capillary exchange. These substances pass through capillaries through three different systems or mechanisms: diffusion, bulk flow, and transcytosis or vesicular transport. The plasma proteins are the only exception, as they are too big to pass through. These mechanisms work together and promote capillary exchange in the following way. First, molecules that diffuse are going to travel a short distance thanks to the capillary wall, the small diameter and the close proximity to each cell having a capillary. The short distance is important because the capillary diffusion rate decreases when the diffusion distance increases. Then, because of its large number (10 14 million capillaries), there is an incredible amount of surface area for exchange. However, this only has 5% of the total blood volume (250 ml 5000 ml). Finally, blood flows more slowly in the capillaries, given the extensive branching. Glucose, amino acids, oxygen and other molecules exit capillaries by diffusion to reach the organism's tissues. Contrarily, carbon dioxide and other wastes leave tissues and enter capillaries by the same process but in reverse.
Объемный поток
Второй механизм капиллярного обмена – массовый поток (bulk flow). Он используется небольшими, липидно нерастворимыми веществами для прохождения сквозь стенку капилляра. Это движение зависит от физических характеристик капилляров. Например, непрерывные капилляры (плотная структура) снижают интенсивность массового потока, окновидные капилляры (перфорированная структура) увеличивают интенсивность массового потока, а неполные капилляры (большие межклеточные щели) обеспечивают массовый поток. В этом случае обмен веществ определяется изменениями давления. Фильтрация или реабсорбция вещества зависит от суммарного давления фильтрации (НФП), которое является разницей между гидростатическим давлением (ГДП и МДП) и осмотическим давлением (МДО и ГДО).
The second mechanism of capillary exchange is bulk flow. It is used by small, lipid insoluble substances in order to cross. This movement depends on the physical characteristics of the capillaries. For example, continuous capillaries (tight structure) reduce bulk flow, fenestrated capillaries (perforated structure) increases bulk flow, and discontinuous capillaries (great intercellular gaps) enable bulk flow. In this case, the exchange of materials is determined by changes in pressure. Whether a substance is filtrated or reabsorbed depends on the net filtration pressure (NFP), which is the difference between hydrostatic (BHP and IFHP) and osmotic pressures (IFOP and BCOP).
Трансцитоз
Третий механизм капиллярного обмена – транцитоз, также называемый везикулярным транспортом. С помощью этого процесса вещества крови перемещаются сквозь эндотелиальные клетки, составляющие структуру капилляра. В конечном итоге, эти материалы выводятся посредством экзоцитоза – процесса, при котором везикулы покидают клетку и попадают в интерстициальное пространство. Лишь немногие вещества транспортируются транцитозом: он преимущественно используется для крупных, нерастворимых в липидах молекул, таких как гормон инсулин. После выхода везикул из капилляров они направляются в интерстиций. Везикулы могут двигаться непосредственно к определенной ткани или сливаться с другими везикулами, что приводит к смешиванию их содержимого. Это смешанное вещество повышает функциональные возможности везикулы.
The third capillary exchange mechanism is transcytosis, also called vesicular transport. By this process, blood substances move across the endothelial cells that compose the capillary structure. Finally, these materials exit by exocytosis, the process by which vesicles go out from a cell to the interstitial space. Few substances cross by transcytosis: it is mainly used by large, lipid insoluble molecules such as the insulin hormone. Once vesicles exit the capillaries, they go to the interstitium. Vesicles can go directly to a specific tissue or they can merge with other vesicles, so their contents are mixed. This intermixed material increases the functional capability of the vesicle.