体内の毛細血管の構造と機能

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著者: Roger Morrison
作成日: 22 9月 2021
更新日: 9 5月 2024
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生理学 循環ゾーン③ 「動脈」「静脈」「毛細血管」
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毛細血管は体内の最小の血管であり、最小の動脈を最小の静脈に接続します。これらの血管は、しばしば「微小循環」と呼ばれます。

細胞の厚さが2層しかない場合、毛細血管の目的は循環の中心的な役割を果たし、血液中の酸素を組織に送り、排出される二酸化炭素を拾うことです。それらはまた、体のすべての細胞を養うために栄養素が供給される場所でもあります。

体のさまざまな領域に見られる毛細血管には、連続、有窓、不連続、または正弦波の3つの主要なタイプがあり、脳の特殊な毛細血管が血液脳関門を構成しています。

毛細血管を評価するテストは、人々を医学的に評価する上で重要であり、これらの血管にはいくつかの病状があります。

構造

毛細血管は非常に細く、直径が約5マイクロメートルで、細胞の2つの層のみで構成されています。内皮細胞の内層と上皮細胞の外層。それらは非常に小さいので、赤血球はそれらを単一のファイルで流れる必要があります。


人体のすべての毛細血管が1つのファイルに並んでいる場合、その線は100,000マイルを超えます。平均的な人体には400億の毛細血管があると推定されています。この細胞層を取り囲むのは、毛細血管を取り囲むタンパク質の層である基底膜と呼ばれるものです。

循環系の毛細血管

毛細血管は循環の中心部分と考えることができます。血液は、大動脈と体の残りの部分と肺にそれぞれ移動する肺動脈を通って心臓から出ます。

これらの大きな動脈はより細い細動脈になり、最終的に細くなって毛細血管床を形成します。毛細血管から、血液は小さい細静脈に流れ、その後静脈に流れ、心臓に戻ります。

循環系における動脈の役割

毛細血管の数は組織の種類によって異なります

組織内の毛細血管の数は大きく異なります。確かに、肺には肺胞を取り巻く毛細血管が詰まっており、酸素を取り込んで二酸化炭素を排出します。肺の外では、毛細血管はより代謝的に活発な組織でより豊富です。


関数

毛細血管は、体内のガス、液体、栄養素の輸送と交換を促進する役割を果たします。動脈と細動脈はこれらの製品を毛細血管に輸送する働きをしますが、交換は毛細血管のレベルで行われます。

毛細血管は、二酸化炭素と老廃物を受け取り、腎臓と肝臓(老廃物)と肺(二酸化炭素を吐き出す)に送られるようにも機能します。

ガス交換

肺では、酸素が肺胞から毛細血管に拡散し、ヘモグロビンに付着して全身に運ばれます。 (脱酸素化された血液からの)二酸化炭素は、毛細血管から肺胞に逆流し、環境に吐き出されます。

肺胞とは何ですか?

水分と栄養の交換

同様に、液体と栄養素 拡散する 選択的に透過性の毛細血管を介して体の組織に浸透し、老廃物は毛細血管で拾われて静脈を通って腎臓と肝臓に運ばれ、そこで処理されて体から排出されます。


毛細血管の種類

循環には3つの主要なタイプの毛細血管があります。

  • 継続的: これらの毛細血管には穴がなく、小さな分子だけが通過できます。それらは筋肉、皮膚、脂肪、神経組織に存在します。
  • 有窓: これらの毛細血管には小孔があり、小分子を通過させ、腸、腎臓、内分泌腺に位置しています。
  • 正弦波または不連続: これらの毛細血管には、血球を通過させるのに十分な大きさの大きな開いた細孔があります。それらは骨髄、リンパ節、脾臓に存在し、本質的に毛細血管の「最も漏れやすい」ものです。

血液脳関門

中枢神経系では、毛細血管が血液脳関門として知られているものを構成しています。この障壁は、毒素(そして、残念ながら、多くの化学療法剤や他の薬物)が脳に通過する能力を制限します。

血液脳関門を通過できる薬剤を探すことで、多数のがんによる脳転移などの状態を治療することは、活発な研究分野です。

血液脳関門のしくみ

毛細血管を通る血流

毛細血管を通る血流は体の維持に非常に重要な役割を果たすため、たとえば血圧が下がる(低血圧)場合、血流が変化するとどうなるのか不思議に思うかもしれません。

毛細血管床は自動調節と呼ばれるものによって調節されているため、血圧が低下した場合、毛細血管を通る流れが体の組織に酸素と栄養素を供給し続けます。運動を行うと、肺の毛細血管床が増えて、体の組織内の酸素の必要性が高まるのに備えます。

毛細血管内の血液の流れは、前毛細血管括約筋によって制御されています。前毛細血管括約筋は、細動脈と毛細血管の間の血液の動きを制御する筋線維です。

低血圧の症状を認識する方法

毛細血管微小循環

毛細血管と周囲の間質組織の間の液体の動きの調節は、静水圧と浸透圧という2つの力のバランスによって決まります。

毛細血管の動脈側では、静水圧(心臓が血液を送り出すことから生じる圧力と動脈の弾性)が高くなります。毛細血管は「漏れやすい」ので、この圧力は液体と栄養素を毛細血管の壁に押し付け、間質空間と組織に押し出します。

毛細血管の静脈側では、静水圧が大幅に低下しています。この時点で、流体を毛細血管に引き戻すのは、毛細血管内の流体の浸透圧(血中の塩とタンパク質の存在による)です。

浸透圧は膠質浸透圧とも呼ばれ、体液や老廃物を組織から毛細血管に引き込み、血流に戻します(その後、他の部位の腎臓に送られます)。

毛細血管の「視覚的」および診断

毛細血管は医学的に多くの点で重要であり、実際にこれらの小さな血管を間接的に観察できる方法があります。

皮膚の白化

圧力をかけるとなぜ皮膚が白くなるのか疑問に思ったことがあるなら、答えは毛細血管です。皮膚に圧力がかかると、毛細血管から血液が押し出され、圧力が取り除かれると、ブランチングまたは淡い外観になります。

点状出血

発疹ができたら、医師が皮膚を押して、しみが白くなるかどうかを確認します。毛細血管が壊れると、血液が皮膚に漏れ、赤い斑点が圧力を受けても残ります。これらは点状出血と呼ばれ、圧力で白化する発疹とは異なる状態に関連付けられています。

キャピラリーリフィル

医師はしばしば「毛細血管補充」をチェックします。これは、圧力が解放された後、皮膚がどれほど速くピンク色になり、組織の健康状態を知ることができるかを観察することによってテストされます。この使用の例は、火傷のある人です。 2度の火傷では、毛細血管の補充が多少遅れる場合がありますが、3度の火傷では、毛細血管の補充はまったくありません。

緊急対応者は、指の爪または足指の爪を押して圧力を解放し、爪床が再びピンク色になるまでにかかる時間を確認して、毛細血管の補充をチェックすることがよくあります。色が2秒以内に戻る場合(毛細血管の補充にかかる時間)、腕または脚への循環はおそらく問題ありません。毛細血管の補充に2秒以上かかる場合は、手足の循環が損なわれ、緊急事態と見なされます。脱水など、毛細血管の補充が遅れる他の設定もあります。

3番目の間隔と毛細血管透過性

医師が「3番目の間隔」と呼ばれる現象について話すのを耳にするかもしれません。毛細血管透過性は、流体が毛細血管から周囲の組織へと通過する能力を指します。

毛細血管透過性は、免疫系の細胞によって放出されるサイトカイン(ロイコトリエン、ヒスタミン、およびプロスタグランジン)によって増加する可能性があります。局所的に液体(3番目の間隔)が増加すると、じんま疹が発生する可能性があります。誰かが非常に病気の場合、毛細血管の漏れによるこの3番目の間隔が広がって、体が腫れているように見えることがあります。

毛細血管の血液サンプル

ほとんどの場合、採血時には、技術者が腕の静脈から採血します。毛細血管血は、血糖値をモニターする人など、いくつかの血液検査にも使用できます。ランセットは指を切る(毛細血管を切る)ために使用され、血糖値と血中pHのテストに使用できます。

毛細血管が関与する状態

毛細血管に関連する一般的な状態とまれな状態の両方がいくつかあります。

ポートワインステイン(誕生マーク)

ほんの一部の子供は、拡張された毛細血管に関連する赤または紫の皮膚の領域で構成される「誕生痕」を伴って生まれます。ほとんどのポートワインの染みは、医学的な問題というよりは美容上の問題ですが、刺激を受けると簡単に出血する可能性があります。

毛細血管奇形(動静脈奇形症候群)

毛細血管奇形は、ヨーロッパ人の祖先の約10万人に1人に存在する遺伝性症候群の一部として発生する可能性があります。この症候群では、皮膚近くの毛細血管を介して通常よりも多くの血流があり、皮膚にピンクと赤の点ができます。

単独で発生することもあれば、脳にあるときに頭痛や発作を引き起こす可能性のある動静脈奇形(動脈と静脈の間の異常な接続)など、この症候群の他の合併症があることもあります。

全身性毛細血管漏出症候群

毛細血管漏出症候群として知られているまれな疾患には、毛細血管の漏出が含まれ、その結果、絶え間ない鼻づまりと、血圧の急速な低下による失神の症状が現れます。

黄斑変性

黄斑変性症は、現在、米国の失明の主な原因であり、網膜の毛細血管の損傷に続いて発生します。

黄斑変性症の診断につながる兆候を学ぶ

ベリーウェルからの一言

血管は最も小さいですが、毛細血管は、すべての組織で酸素と二酸化炭素が交換される場所であり、栄養素が送達され、細胞から老廃物が除去される場所で最大の役割を果たします。

毛細血管はまた、医療診断において非常に重要であり、人の病状に関する重要な情報を提供することがあります。かつては主に美容状態の原因であると考えられていましたが、黄斑変性症におけるそれらの役割が見出されたため、状況は変わりました。

循環系について知っておくべきことすべて
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