نگاه کلی
مویرگها ساختمانهایی فوق‌العاده نازک با جداری متشکل از یک لایه واحد از سلولهای آندوتلیال بسیار نفوذپذیر هستند. در این حالت که مبادله مواد غذایی و فضولات سلولی بین
بافتها و
خون موجود در دستگاه گردش خون به انجام می‌رسد. حدود ده بیلیون مویرگ با مساحت کل حدود 500 تا 700 متر مربع (تقریبا مساحت یک زمین فوتبال) این عمل مبادله را برای تمام بدن انجام می‌دهند. در واقع به ندرت سلول فعالی در بدن بیش از 20 تا 30 میکرومتر از یک مویرگ فاصله دارد.
ساختمان گردش خون ریز و سیستم مویرگی
دستگاه گردش خون در رگهای کوچک هر اندام بطور اختصاصی برای ارضای احتیاجات ویژه همان اندام سازمان بندی شده است. بطور کلی هر شریان تغذیه‌ای که وارد یک اندام می‌شود 6 تا 8 بار تقسیم می‌شود تا اینکه شریانها آنقدر کوچک می‌شوند که بتوان آنها را شریانچه یا
آرتریول نامید که عموما قطر داخلی کمتر از 20 میکرومتر دارند. آنگاه خود آرتریولها دو تا 5 بار تقسیم می‌شوند و در انتهای خود به قطری حدود 5 تا 9 میکرومتر می‌رسند. و سپس به مویرگها خون می‌رسانند. خون از راه آرتریول یا شریانچه وارد مویرگها شده و از راه یک ونول یا
ورید کوچک خارج می‌شود.
خون از آرتریول وارد یک متارتریول می‌شود که ساختمانی بین آرتریولها و مویرگها دارند. خون پس از ترک متارتریولها وارد مویرگها می‌شود که بعضی از آنها بزرگ بوده و
مجاری ترجیعی نامیده می‌شوند و بقیه آنها کوچک بوده مویرگهای حقیقی نامیده می‌شوند. خون پس از عبور مویرگها وارد ونول شده و به گردش عمومی باز می‌گردد. آرتریولها فوق‌العاده عضلانی بوده و قطر آنها می‌تواند و به میزان چندین برابر تغییر کند ولی در متارتریولها
فیبرهای عضله صاف با فاصله از یکدیگر
رگ را احاطه می‌کنند.
اسفنگتر پیش مویرگی
در نقطه‌ای که مویرگهای حقیقی از متارتریولها شروع می‌شوند معمولا یک فیبر عضله صاف ، مویرگ را احاطه می‌کند، این حلقه عضلانی ، اسفنگتر پیش مویرگی نامیده می‌شود. این اسفنگتر می‌تواند مدخل مویرگ را باز کند یا ببندد. ونولها بطور قابل ملاحظه‌ای بزرگتر از آرتریولها بوده و طبقه عضلانی بسیار ضعیتری دارند. البته باید به خاطر داشت که فشار در ونولها بسیار کمتر از فشار در آرتریولهاست و لذا ونولها کماکان می‌توانند با وجود عضله ضعیف به میزان قابل ملاحظه‌ای منقبض شوند.
این ساختمان مشخص بستر مویرگی در تمام قسمتهای بدن یافت نمی‌شود اما نوعی ساختمان مشابه همان را برآورده می‌سازد. مهمتر از همه ، متارتریولها (و اسفنگترهای پیش مویرگی در صورتی که وجود داشته باشند) در تماس فوق‌العاده نزدیک با بافتهایی هستند که به آنها خون می‌رسانند. بنابراین شرایط موضعی بافتها یعنی غلظت مواد غذایی ، فضولات متابولیسم ، یونهای هیدروژن می‌توانند اثر مستقیمی از نظر کنترل میزان جریان خون موضعی در هر ناحیه کوچک از بافت داشته باشند.
ساختمان جدار مویرگها
ساختمان اولترامیکروسپیک جدار یک مویرگ در بیشتر اندامهای بدن بویژه در عضلات و
بافت همبندی نشان می‌دهد که جدار یک مویرگ از یک لایه نازک تک‌سلولی از سلولهای آندوتلیال تشکیل شده و توسط یک غشای پایه در طرف خارج احاطه شده است. ضخامت کل جدار مویرگی حدود 0.5 میکرومتر است. قطر مویرگ 4 تا 9 میکرومتر یعنی به اندازه‌ای است که گویچه‌های سرخ و سایر سلولهای خونی می‌توانند بطور فشرده از آن رد شوند.
دو معبر بسیار ظریف و کوچک هم در طول مویرگ دیده می‌شود. که داخل مویرگ را با خارج آن مربوط می‌سازند. این شکاف در برخی نقاط بدن مثل
مغز از نوع اتصالات محکم بوده فقط به مولکولهای بسیار کوچک اجازه ورود به بافت مغزی را می‌دهد و در برخی نقاط بدن مثل
کبد یا شکافها کاملا باز هستند و تقریبا تمام مواد محلول پلاسما حتی پروتئینهای پلاسما می‌توانند از
خون وارد بافت کبدی شوند.
جریان خون در مویرگها – وازو موشن
خون معمولا بطور مداوم از میان مویرگها جریان ندارد. بلکه جریان آن به صورت منقطع بوده و هر چند ثانیه و یا چند دقیقه یک بار باز وابسته می‌شود. علت این
جریان متناوب خون پدیده‌ای مرسوم به
وازو موشن Vasomotionبه معنی انقباض منقطع و متناوب متارتریولها و اسفنکترهای پیش مویرگی است.
تنظیم جریان خون در مویرگها
مهمترین عاملی که تاکنون معلوم شده که بر روی درجه باز و بسته شدن متارتریولها و اسفنکترهای پیش مویرگی تاثیر دارد غلظت اکسیژن در بافتها است. هنگامی که مصرف اکسیژن زیاد است، دوره‌های منقطع جریان خون با فرکانس بیشتری ایجاد می‌شوند و هر دوره جریان خون مدت بیشتری طول می‌کشد و از این راه به خون اجازه می‌دهد که مقادیر بیشتری اکسیژن و همچنین سایر مواد غذایی را به بافتها حمل کند.
متوسط عمل سیستم مویرگی
با وجود این حقیقت که جریان خون در هر مویرگ منقطع است تعداد مویرگهای موجود در بافتها آنقدر زیاد است که عمل کلی آنها به صورت یک میانگین در می‌آید. به این معنی که یک میزان متوسط جریان خون از میان هر بستر مویرگی یک فشار متوسط مویرگی در داخل مویرگها ، و یک میزان متوسط انتقال مواد بین خون مویرگها و
مایع میان بافتی اطراف وجود دارد.
تبادل مواد غذایی و سایر مواد بین خون و مایع میان بافتی
انتشار از غشا مویرگی
مهمترین روشی که مواد بوسیله آن روش بین پلاسما و مایع بین سلولی انتقال می‌یابند دیفوزیون یا
انتشار است. به تدریج که خون طول مویرگها را می‌پیماید تعداد عظیمی از مولکولهای آب و ذرات مواد محلول در دو جهت از غشای مویرگ انتشار یافته و یک اختلاط مداوم بین مایع بین سلولی و
پلاسما ایجاد می‌کنند. دیفوزیون ناشی از جنبش حرارتی مولکولهای آب و مواد محلول در مایع است و ذرات مختلف ابتدا در یک جهت ، سپس در جهت دیگر روی هم رفته بطور نامنظم در تمام جهات حرکت می‌کنند.
انتشار مواد محلول در چربی از جدار سلولی آندوتلیوم مویرگی
هرگاه ماده‌ای محلول در
چربی باشد می‌تواند بدون آنکه مجبور باشد از منافذ عبور کند مستقیما از میان
غشای سلولهای مویرگی انتشار یابد. این مواد بویژه شامل
اکسیژن و
دی‌اکسید کربن هستند. چون این مواد می‌توانند از تمام نواحی غشای مویرگی نفوذ کنند میزان انتقال آنها از غشای مویرگی چندین برابر میزان انتقال مواد غیر محلول در چربی از قبیل انتقال یونهای
سدیم و
گلوکز است.
انتشار مواد محلول در آب در غشا مویرگی
بسیاری از مواد مورد نیاز بافتها محلول در آب بوده و نمی‌توانند از غشای لیپیدی سلولهای آندتلیال عبور کنند. این مواد شامل یونهای سدیم و
کلر و گلوکز هستند با وجود این حقیقت که منفذ شکافی بین سلولهای آندوتلیال بیش از یک هزارم سطح مویرگها را اشغال نمی‌کنند. سرعت جنبش حرارتی در شکافها آنقدر زیاد است که حتی این سطح کوچک برای انتشار عظیم آب و مواد محلول در آب از این منافذ شکافی کافی است.
برای اینکه تصوری از سرعت فوق‌العاده زیاد انتشار مواد به دست دهیم می‌توانیم بگوییم که میزان انتشار مولکولهای آب از غشای مویرگی تقریبا 80 باز بیشتر از میزان جریان خود پلاسما بطور خطی در طول مویرگ است به این معنی که آب پلاسما قبل از آنکه بتواند سراسر طول مویرگ را بپیماید 80 بار به آب مایع میان بافتی مبادله می‌شود. نفوذپذیری منافذ مویرگی برای مواد مختلف بسته به قطر مولکولهای آنها تغییر می‌کند.
مویرگها در بافتهای مختلف اختلافات فوق‌العاده‌ای از نظر نفوذپذیری دارند به عنوان مثال ، غشای سینوزوئید وریدی کبدی آنقدر نفوذپذیر است که حتی پروتئینهای پلاسما تقریبا به همان سهولت آب و سایر مواد از جدار سینوزوئیدها عبور می‌کنند همچنین نفوذپذیری غشای گلومروس کلیه نسبت به آب و الکترولیتها حدود 500 برابر نفوذپذیری مویرگها عضله است. اما نفوذپذیری گلومرول و عضله نسبت به
پروتئین یکی است.
اثر اختلاف غلظت بر روی میزان انتشار خالص از غشای مویرگی
میزان انتشار خالص یک ماده بین دو سوی هر غشایی متناسب با اختلاف غلظت بین دو سوی آن غشاست به عبارت دیگر هر چه اختلاف غلظت ماده معینی بین دو سوی غشای مویرگی بیشتر باشد حرکت خالص ماده بین دو سوی غشا بیشتر خواهد بود. غلظت اکسیژن در خون بطور طبیعی بیشتر از غلظت آن در مایع میان بافتی است. بنابراین مقادیر زیاد اکسیژن در حال طبیعی از خون به سوی بافتها حرکت می‌کند. برعکس ، غلظت
دی‌اکسید کربن در بافتها بیشتر از خون است و موجب می‌شود که کربن دی‌اکسید وارد خون شود و از بافتها به خارج حمل گردد.
میزان انتشار موادی که از نظر تغذیه‌ای بیشترین اهمیت را دارند آنقدر زیاد است که فقط اختلاف اندکی برای انتقال بیش از حد کافی این مواد بین پلاسما و
مایع میان بافتی کفایت می‌کند. مثل
اکسیژن که در مایع خارج سلولی که بلافاصله در خارج مویرگ قرار گرفته در حال طبیعی بیش از یک در صد از غلظت آن در خون پایین‌تر نیست ولی همین یک درصد اختلاف می‌تواند موجب حرکت مقدار کافی اکسیژن از خون به داخل فضای میان بافتی شده و کلیه اکسیژن مورد نیاز متابولیسم بافتها را تامین می‌کند.
مباحث مرتبط با عنوان
