毛細血管
毛細血管是極細微的血管,管徑平均為7-9微米,連於動、靜脈之間,互相連線成網狀。毛細血管數量很大,除軟骨、角膜、毛髮上皮和牙釉質外,遍布全身。毛細血管壁薄,管徑較小,血流很慢,通透性大。其功能是利於血液與組織之間進行物質交換。
荷蘭顯微鏡學家A.van列文虎克自製了許多性能優良的顯微鏡,最高的放大倍數達270倍。他通過大量細微的觀察,解釋並完善了M.馬爾皮基提出的關於毛細血管系統的知識,證明動脈與靜脈分別和毛細血管直接相連。
毛細血管是體內分布最廣、管壁最薄、口徑最小的血管,一般僅能容納1-2個紅細胞通過。其管壁主要由一層內皮細胞構成,在內皮外面有一薄層結締組織。另外還常可見到一種扁而有突起的細胞貼在毛細血管的管壁外面,稱為周細胞。這種細胞的性質還不清楚。有人推測周細胞具有收縮作用,可控制毛細血管管徑,但尚未證實。有實驗表明,內皮細胞受某些化學物質或機械性刺激時,它本身就可收縮而改變管徑的大小。毛細血管的內徑平均約為8μm,長0.2-4mm,它們互相聯繫成網狀,布滿全身,毛細血管總橫斷面積大於主動脈數百倍。平時一般僅有小部分毛細血管輪流開放。由於毛細血管壁薄,和有較高通透性,使血液中的氧氣和營養物質能通過管壁進入組織,組織中的二氧化碳和代謝產物也能通過管壁進入血液,從而完成血液與組織間的氣體交換和物質交換。據電鏡觀察,腎等器官內的毛細血管內皮有許多小孔,更有利於物質的通透。
毛細血管(capillary)是管徑最細,分布最廣的血管。它們分支並互相吻合成網。各器官和組織內毛細血管網的疏密程度差別很大,代謝旺盛的組織和器官如骨骼肌、心肌、肺、腎和許多腺體,毛細血管網很密;代謝較低的組織如骨、肌腱和韌帶等,毛細血管網則較稀疏。
毛細血管的結構
毛細血管管徑一般為6~8μm,血竇較大,直徑右達40μm。毛細血管管壁主要由一層內皮細胞和基膜組成。細的毛細血管橫切面由一個內皮細胞圍成,較粗的毛細血管由2~3個內皮細胞圍成。內皮細胞基膜外有少許結締組織。在內皮細胞與基膜之間散在有一種扁而有突起的細胞,細胞突起緊貼在內皮細胞基底面,稱為周細胞(pericyte)。周細胞的功能尚不清楚,有人認為它們主要起機械性支持作用;也有人認為它們是未分化的細胞,在血管生長或再生時可分化為平滑肌纖維和成纖維細胞。
毛細血管的分類
光鏡下觀察,各種組織和器官中的毛細血管結構相似,但在電鏡下,根據內皮細胞等的結構特點,可以將毛細血管分為三型。
1.連續毛細血管 連續毛細血管(continuous capillary)的特點為內皮細胞相互連續,細胞間有緊密連線等連線結構,基膜完整,細胞質中有許多吞飲小泡。連續毛細血管分布於結締組織、肌組織、肺和中樞神經系統等處。肺和中樞神經系統內的毛細血管內皮細胞甚薄,含吞飲小泡較少。
2.有孔毛細血管 有孔毛細血管(fenestrated capillary)的特點是,內皮細胞不含核的部分很薄,有許多貫穿細胞的孔,孔的直徑一般為60~80nm。許多器官的毛細血管的孔有隔膜封閉,隔膜厚4~6nm,較一般的細胞膜薄。內皮細胞基底面有連續的基板。此型血管主要存在於胃腸黏膜、某些內分泌腺和腎血管球等處。腎血管球的內皮細胞的孔沒有隔膜。
3.血竇 血竇(sinusoid)或稱竇狀毛細血管(sinusoid capillary),管腔較大,形狀不規則,主要分布於肝、脾、骨髓和一些內分泌腺中。血竇內皮細胞之間常有較大的間隙,故又稱不連續毛細血管(discontinuous capillary)。不同器官內的血竇結構常有較大差別,某些內分泌腺的血竇,內皮細胞有孔,有連續的基板;有些器官如肝的血竇,內皮細胞有孔,細胞間隙較寬,基板不連續或不存在。脾血竇又不同於一般血竇,其內皮細胞呈桿狀,細胞間的間隙也較大。
毛細血管與物質交換
毛細管是血液與周圍組織進行物質交換的主要部位。人體毛細血管的總面積很大,體重60kg的人,毛細血管的總面積可達6000m2。毛細血管管壁很薄,並與周圍的細胞相距很近,這些特點是進行物質交換的有利條件。
物質透過毛細血管壁的能力稱毛細血管通透性(capillary permeability)。毛細血管結構與通透性關係的研究表明,內皮細胞的孔能透過液體和大分子物質,吞飲小泡能輸送液體,細胞間隙則因間隙寬度和細胞連線緊密程度的差別,其通透性有所不同。基板能透過較小的分子,但能阻擋一些大分子物質。另外一些物質,如O2、CO2和脂溶性物質等,可直接透過內皮細胞的胞膜和胞質。