毛细血管
2015年09月09日 文章来源:百度百科
毛细血管(capillary)是管径最细,平均约为6~9μm,分布最广的血管。它是连接微动脉和微静脉的血管。它们分支并互相吻合成网。管壁薄,通透性强。其功能是利于血液与组织之间进行物质交换。各器官和组织内毛细血管网的疏密程度差别很大,代谢旺盛的组织和器官如骨骼肌、心肌、肺、肾和许多腺体,毛细血管管网很密;代谢较弱的组织如骨、肌腱和韧带等,毛细血管网则较稀疏。毛细血管数量很多,除软骨、角膜、毛发上皮和牙釉质外,遍布全身。
毛细血管内血液流速慢,弹性小,通透性大。这些特点有利于血液与组织之间充分进行物质交换。荷兰显微镜学家A.van列文·虎克通过大量细微的观察,解释并完善了M.马尔皮基提出的关于毛细血管系统的知识,证明了动脉与静脉是和毛细血管直接相连的。毛细血管是体内分布最广、管壁最薄、口径最小的血管,仅能容纳1个红细胞通过。其管壁主要由一层内皮细胞构成,在内皮外面有一薄层结缔组织。另外还常可见到一种扁而有突起的细胞贴在毛细血管的管壁外面,称为周细胞。这种细胞的性质还不清楚。有人推测周细胞具有收缩作用,可控制毛细血管管径,但尚未证实。有实验表明,内皮细胞受某些化学物质或机械性刺激时,它本身就可收缩而改变管径的大小。毛细血管的内径平均约为8μm,长0.2-4mm,它们互相联系成网状,布满全身,毛细血管总横断面积大于主动脉数百倍。平时仅有小部分毛细血管轮流开放。由于毛细血管壁薄,和有较高通透性,使血液中的氧气和营养物质能通过管壁进入组织,组织中的二氧化碳和代谢产物也能通过管壁进入血液,从而完成血液与组织间的气体交换和物质交换。据电镜观察,肾等器官内的毛细血管内皮有许多小孔,更有利于物质的通透。
毛细血管是新旧物质交换的场所,也称为微循环,其功能奇特,能把静脉血液中带来的二氧化碳和代谢废物等排泄出去,比如肺部的毛细血管就能在人的呼吸运动中将二氧化碳排出,也能在呼吸中将氧气吸入,再将这些新鲜氧气输入动脉、变成鲜红的动脉血液,流到全身各处,供给组织需要;肝脏部位的毛细血管还能将肝脏制造的蛋白运送给其他需要的组织;肾脏部位的毛细血管能将人体代谢产生的尿酸、尿素等废物滤出来,随尿排出去;人的脑是需要大量氧气供给的,流入脑组织的动脉携带大量氧气,也要通过这里的毛细血管交给脑组织。毛细血管成为密布的网络,分布在我们身体的每个角落。据研究,全身的毛细血管如果单根排列,它的总长度可达到15万公里,可绕地球赤道4圈,但是平时大约只有1/3开放,就能应对身体的需求,可见其潜力极大。全身的血液在血管里边流动,24小时的总里程为26.4万公里,比长江、黄河相加的总长度多20倍。
血管系统由动脉和静脉组成,它们的直径分别从3毫米至10微米。最初毛细血管网蚀刻在一块横截面为15厘米的硅片上,然后在形成的结构中引入生物分解聚合物,此后会形成光滑如镜的结构复制件,随后将它们叠加在一起,在它们之间放入一层多微孔膜片,就制成了人造血管系统。
在毛细血管网中从膜片一面注入内皮细胞(血管壁由内皮细胞组成),从另一面注入肝脏组织细胞(肾脏也是如此),内皮细胞会覆盖血管内表面。去除生物分解物质之后即可获得普通血管:血管壁由内皮细胞组成并保持有最初的结构。新方法能确保肝脏或肾脏获得足够数量的氧气和营养物质。在为期2周的实验过程中,给实验鼠植入这样的单层结构的肝脏和肾脏组织,手术后组织成活率达到95%。
将血液运送到全身的血管,最粗的就是大动脉,直径有2-3厘米。由大动脉、动脉、小动脉到毛细血管,越往末梢血管越细,毛细血管前的小动脉,直径只有50微米。动脉的内壁分为内膜、中膜、外膜等三层,大动脉等较粗的动脉,还富含弹性纤维,具有可以承受血压的弹性构造。
毛细血管小动脉与毛细血管相连。人类的头发直径约为80微米,毛细血管仅有其十分之一,约8微米。而内壁也相当薄,约1微米,由内皮细胞所构成。
全身毛细血管内壁的表面积,合计约6000平方米,相当广阔。毛细血管的管径几乎和红细胞的大小相当,但由于红细胞非常柔软,容易改变形状,因此仍然可以通过。