毛细血管

毛细血管(,有时称微血管)是直径5至10微米的微小血管,属于微循环系统的一部分。毛细血管是体内口径最小的血管,仅由血管内膜构成,其管壁为单层的鳞状内皮细胞。它们是许多物质与组织间液进行交换的场所,并将血液从小动脉输送至小静脉。

能够跨过毛细血管的物质包括水、氧气、二氧化碳、尿素等。

在之后毛细血管汇合、管径增宽成为微静脉,微静脉再汇合并增粗成为静脉,最终通过腔静脉将血液送回心脏。

分布
单条毛细血管通常属于毛细血管床的一部分。毛细血管床由大量相互连接的毛细血管组成,其密度与组织的代谢需求密切相关:代谢越旺盛的组织,毛细血管通常越丰富。

毛细血管主要分为真毛细血管和血窦两类。真毛细血管广泛分布于大多数组织,是物质交换的主要场所;血窦则见于肝脏、骨髓、脾脏等器官,具有较大的管腔和较高的通透性。此类毛细血管最为常见,可进一步分为两种亚型:

  • 运输囊泡丰富型:主要分布于骨骼肌、皮肤和性腺等组织。
  • 运输囊泡稀少型:主要分布于中枢神经系统,是血脑屏障的重要组成部分。其基底膜仍保持连续,主要分布于内分泌腺、肠道、胰腺和肾小球等物质交换活跃的部位。

窦状毛细血管
窦状毛细血管(也称血窦)是一类特殊的毛细血管。其管腔较宽,内皮间的孔隙可达30~40微米,且通常缺乏纤维膜和连续的基底膜。这种结构允许血细胞和大分子蛋白质自由通过,因此特别适合细胞和大分子物质的交换。血窦主要分布于肝脏、骨髓、脾脏和部分脑室的周围器官中。

发育
在胚胎的早期,毛细血管主要通过血管发生形成,即由新生成的内皮细胞聚集并形成血管管腔。这些原始毛细血管不断延长、分支并相互连接,最终构成早期毛细血管网络,负责为卵黄囊、连接蒂和绒毛膜的绒毛等胚胎外结构供血。

生理
毛细血管是血液与组织之间进行物质交换的主要场所。氧气、二氧化碳、水、电解质以及代谢产物等物质可通过毛细血管壁在血液与组织液之间进行双向转运。

一般而言,直径小于约3纳米的分子主要通过的是内皮细胞的间隙,以细胞旁转运的方式通过毛细血管壁;较大的分子则主要依赖囊泡的跨细胞转运,穿过内皮细胞到达血管外。毛细血管物质交换通常沿浓度梯度或渗透梯度进行。此外,构成血脑屏障的毛细血管由于内皮细胞间存在紧密连接,细胞旁通路几乎完全关闭,所以血脑屏障的物质运输主要依赖跨细胞转运。

毛细血管的通透性可因多种细胞因子和介质的作用而增加,包括组胺、缓激肽、前列腺素、白三烯等免疫相关介质。

临床意义
毛细血管形成的异常可见于多种发育性和获得性疾病。血管内皮生长因子及其相关的信号通路是调控毛细血管形成和通透性的关键因素,因此其表达或功能异常与多种疾病密切相关。此外,骨髓来源内皮祖细胞数量减少、功能受损或形成血管的能力下降,也可能导致毛细血管形成的异常。

治疗应用
改变毛细血管形成的治疗可能在一些疾病中有效:例如抗血管内皮生长因子的药物可抑制异常新生血管的形成,从而延缓年龄相关的新生血管性黄斑变性的发展并保护视力;类似策略也被用于多种肿瘤的抗血管生成治疗研究。

血液采样
毛细血管中的血液可用于检测血糖、血红蛋白、pH值、乳酸等多项血液指标。采样时通常使用采血针刺破指尖,再利用毛细作用将血液收集至试纸条或采血管中。此外,毛细血管采血也可用于部分传染病筛查,例如HIV、梅毒以及乙型和丙型肝炎等性传播疾病的检测。

参见
*血管新生
*
*血腦屏障
*泊肅葉定律
*斯塔林方程(关于流体经由毛细血管膜运动所产生压力的方程)

参考
外部連接
*
*[http://microcirc.org The Microcirculatory Society, Inc.]
*[http://histology.leeds.ac.uk/circulatory/capillaries.php The Histology Guide - Capillaries]

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