Cấu trúc vi tuần hoàn và hệ mao mạch

2020-08-12 02:11 PM

Tại nơi mỗi mao mạch bắt nguồn từ một tiểu động mạch, chỉ còn một sợi cơ trơn thường vòng từng quãng quanh các mao mạch. Cấu trúc này được gọi là cơ thắt trước mao mạch.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Chức năng chính của vi tuần hoàn là vận chuyển các chất dinh dưỡng đến các mô và loại bỏ các chất thải của tế bào. Các tiểu động mạch nhỏ kiểm soát lưu lượng máu đến từng mô và tình trạng tại chỗ của mô, bằng cách kiểm soát đường kính của các tiểu động mạch. Như vậy, trong hầu hết các trường hợp, việc điều chỉnh dòng chảy của mỗi mô liên quan đến nhu cầu của riêng của nó.

Thành của các mao mạch rất mỏng và được cấu tạo bởi một lớp tế bào nội mô có tính thấm cao. Vì vậy, nước, chất dinh dưỡng tế bào và sản phẩm bài tiết của tế bào có thể trao đổi một cách nhanh chóng và dễ dàng giữa các mô và máu lưu thông.

Hệ tuần hoàn ngoại vi của cơ thể người có khoảng 10 tỷ mao mạch với tổng diện tích bề mặt ước tính là 500 đến 700 mét vuông (khoảng 1/8 diện tích bề mặt của một sân bóng đá). Như vậy bất kỳ tế bào hoạt động chức năng nào cũng có một mao mạch nuôi nó không cách xa quá 20-30 micromet.

Mỗi cơ quan có một hệ vi tuần hoàn đặc biệt để phù hợp với nhu cầu cụ thể. Nói chung, mỗi động mạch nuôi cơ quan chia nhánh từ 6-8 lần thành tiểu động mạch có đường kính chỉ 10-15 micromet. Sau đó, các tiểu động mạch tự chia nhánh 2-5 lần, đạt đường kính 5-9 micromet ở hai đầu, nơi chúng cấp  máu cho các mao mạch.

Các tiểu động mạch có lớp cơ khỏe có thể làm cho đường kính thay đổi nhiều lần. Các tiểu động mạch tận cùng không có một lớp áo cơ liên tục, nhưng có các sợi cơ trơn vòng quanh rải rác như thể hiện trong hình.

Tại nơi mỗi mao mạch bắt nguồn từ một tiểu động mạch, chỉ còn một sợi cơ trơn thường vòng từng quãng quanh các mao mạch. Cấu trúc này được gọi là cơ thắt trước mao mạch. Cơ vòng này có thể mở và đóng lối vào các mao mạch.

Các tiểu tĩnh mạch lớn hơn các tiểu động mạch và có một cái áo cơ yếu hơn nhiều. Nhưng áp lực trong các tiểu tĩnh mạch là ít hơn nhiều hơn so với ở các tiểu động mạch, tuy nhiên các tiểu tĩnh mạch vẫn có thể co nhỏ một cách đáng kể mặc dù cơ yếu.

Sự sắp xếp điển hình này của giường mao mạch không được tìm thấy trong tất cả các cấu trúc của cơ thể, mặc dù có thể thấy một sự sắp xếp tương tự để phục vụ cho các mục đích riêng. Quan trọng nhất là để các tiểu động mạch và các cơ thắt tiếp xúc gần với các mô mà chúng cung cấp máu. Do đó, các điều kiện tại chỗ của các mô - nồng độ của các chất dinh dưỡng, sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa, các ion hydro,...vv có thể gây ảnh hưởng trực tiếp tới tĩnh mạch để kiểm soát lưu lượng máu cục bộ ở từng khu vực mô nhỏ.

Cấu trúc của các thành mao mạch

Cấu trúc vi thể của các tế bào nội mô điển hình trong thành mao mạch được tìm thấy trong hầu hết các cơ quan của cơ thể, đặc biệt là trong các mô cơ và mô liên kết. Lưu ý rằng thành mao mạch gồm một lớp tế bào nội mô và được bao quanh bởi một lớp màng đáy mỏng bên ngoài.

Tổng độ dày của thành mao mạch chỉ khoảng 0,5 micromet. Đường kính bên trong của mao mạch là 4-9 micromet, chỉ đủ lớn cho hồng cầu và các tế bào máu khác chui qua.

Lỗ mao mạch

Hai lối nhỏ nối bên trong mao mạch với bên ngoài. Một trong những lối đó là một khe hẹp, cong giữa các tế bào nội mô tiếp giáp nhau.

Đôi khi khe bị lấp do một mảnh protein gắn hai tế bào nội mô dính vào nhau, nhưng rồi mảnh đó lại đứt và dịch lại chảy qua khe. Khe hẹp chỉ chừng 60-70 angstrom, nhỏ hơn đường kính của một phân tử protein albumin.

Vì khe gian bào chỉ nằm ở giữa các tế bào nội mô, chúng thường có diện tích không quá 1/1000 tổng diện tích bề mặt của thành mao mạch. Tuy nhiên, chuyển động nhiệt của các phân tử nước cũng như các ion hòa tan trong nước và chất hòa tan kích thước nhỏ có tốc độ quá nhanh, do đó tất cả các chất khuếch tán dễ dàng giữa trong và ngoài mao thông qua các ‘ lỗ mao mạch.

Cấu tạo vi tuần hoàn

Hình. Cấu tạo vi tuần hoàn

Cấu trúc của thành mao mạch

Hình. Cấu trúc của thành mao mạch.

Lưu ý rằng khe giữa các tế bào nội mô liền kề nhau được cho là có nhiều phân tử nước khuếch tán qua, các màng nhỏ lồng vào nhau gọi là các hang( caveolae), được cho là đóng vai trò quan trọng trong vận chuyển các phân tử lớn qua màng tế bào. Caveolae bao gồm caveolins, thành phần phản ứng với cholesterol và polymerize để tạo thành caveolae.

Xuất hiện trong các tế bào nội mô là những bọc bào tương, cũng gọi là các hang nhỏ. Bọc đó hình thành do thấm protein gọi là caveolins - liên quan với những phân tử nhỏ của cholesterol và sphingolipids. Mặc dù chức năng chính xác của các bọc bào tương vẫn chưa rõ ràng nhưng chúng được cho là đóng vai trò trong nhập bào (quá trình mà các tế bào nhận các chất từ bên ngoài vào) và sự vận chuyển của các đại phân tử lớn vào bên trong qua các tế bào nội mô. Các bọc bào tương xuất hiện ở bề mặt của các tế bào để thu thập các gói nhỏ của huyết tương hoặc dịch ngoại bào có chứa protein huyết tương. Sau đó các bọc này có thể di chuyển chậm qua các tế bào nội mô. Một số có thể hợp lại để tạo nên các kênh xuyên qua tế bào nội mô.

Các loại “Lỗ mao mạch” đặc biệt tồn tại trong các mao mạch của một số cơ quan trong cơ thể

Các “lỗ mao mạch” trong các mao mạch của một số cơ quan có tính chất đặc biệt để đáp ứng nhu cầu đặc biệt của cơ quan đó.

Chúng có một số các đặc điểm như sau:

1. Trong não, các chỗ nối giữa các mao mạch của các tế bào nội mô rất “chặt chẽ”, chỉ cho phép các phân tử cực nhỏ như nước, oxy và carbon dioxide để đi vào hoặc ra khỏi các mô não.

 2. Trong gan, lại ngược lại. Khe giữa các tế bào nội mô mao mạch mở rộng để gần như tất cả các chất thải của huyết tương, bao gồm các protein huyết tương, có thể vượt qua khỏi máu vào các mô gan.

 3. Các lỗ mao mạch của màng mao mạch đường tiêu hóa: có kích thước thuộc đoạn giữa của cơ và gan

4. Trong các mao mạch cầu thận của thận, nhiều cửa sổ hình bầu dục nhỏ gọi là lỗ thủng ở tất cả các khe giữa các tế bào nội mô để một lượng lớn các phân tử lớn, nhỏ và ion (nhưng không phải phân tủ lớn của protein huyết tương) có thể lọc qua tiểu cầu thận mà không vượt qua khe của các tế bào nội mô.

Bài viết cùng chuyên mục

Miễn dịch ở trẻ sơ sinh

Trẻ sơ sinh hiếm khi bị dị ứng. Tuy nhiên, vài tháng sau đó, khi kháng thể của nó bắt đầu được hình thành, những trạng thái dị ứng nặng có thể tiến triển.

Mối quan hệ giữa huyết áp dòng chảy và lực cản

Dòng máu qua mạch được quyết định bởi chênh lệch áp lực máu giữa 2 đầu của đoạn mạch, và sức cản chống lại dòng máu qua mạch, hay còn được gọi là sức cản thành mạch.

Bài tiết dịch tiêu hóa ruột bởi hang Lieberkuhn

Tế bào biểu mô nằm sâu trong các hang tuyến Lieberkuhn liên tục phân chia, và những tế bào mới di chuyển dọc theo màng đáy lên phía trên và ra ngoài tới đỉnh của các lông nhung.

Say độ cao: phù phổi và phù não

Thi thoảng, một người ở độ cao quá lâu sẽ bị say núi mạn, thường sẽ xảy ra các hiện tượng: (1) Khối lượng hồng cầu và hematocrit tăng cao đặc biệt. (2) áp lực động mạch phổi tăng cao thậm chí cao hơn mức tăng bình thường do quen khí hậu.

Lắng đọng và tái hấp thu làm mới của xương

Tạo cốt bào được tìm thấy trên bề mặt ngoài của xương và trong các hốc xương. Xương liên tục tiêu hủy do sự có mặt của hủy cốt bào, là 1 loại tế bào lớn, có khả năng thực bào, đa nhân là các dẫn xuất của bạch cầu đơn nhân hoặc các tế bào giống bạch cầu đơn nhân hình thành trong tủy xương.

Vận chuyển và lưu trữ Amino Acids trong cơ thể

Sản phẩm của quá trình tiêu hóa protein và hấp thụ trong đường tiêu hóa gần như hoàn toàn là các amino acid; hiếm khi là các polypeptid hoặc toàn bộ phân tử protein được hấp thu quá hệ tiêu hóa vào máu.

Tổng hợp và bài tiết hormon vỏ thượng thận

Bài tiết aldosterone và cortisol được điều hòa bởi cơ chế riêng. Angiotensin II làm tăng số lượng aldosterone và gây ra sự nở to của lớp cầu, không ảnh hưởng 2 vùng khác.

Kiểm soát tích cực lưu lượng máu cục bộ

Cơ chế thay đổi chuyển hóa mô hoặc lượng oxy máu làm thay đổi dòng máu vẫn chưa được hiểu đầy đủ, nhưng 2 giả thuyết chính này đến nay đã được đưa ra: giả thuyết co mạch và giả thuyêt về nhu cầu oxy.

Các con đường thần kinh để sợi cảm giác đi tới vỏ não vận động

Khi tiếp nhận các thông tin cảm giác, vỏ não vận động hoạt động cùng với nhân nền và tiểu não kích hoạt một chuỗi đáp ứng vận động phù hợp. Các con đường quan trọng để các sợi cảm giác tới vỏ não vận động.

Nhịp nhanh thất: rối loạn nhịp tim

Nhịp nhanh thất thường gây ra bởi tổn thương thiếu máu cục bộ, nhịp nhanh thất cũng thường là vấn đề gây ra rung thất, bởi vì nhịp kích thích cơ tim lặp lại nhanh và liên tục.

Điều hòa bài tiết hormone chống bài niệu (ADH)

Khi dịch ngoại bào trở nên quá ưu trương, do áp suất thẩm thấu nên dịch sẽ đi ra ngoài các tế bào receptor thẩm thấu, làm giảm kích thước tế bào và phát ra các tín hiệu lên vùng dưới đồi để tăng bài tiết ADH.

Vận chuyển CO2 trong máu: các dạng vận chuyển và hiệu ứng Hanldane

Một lượng lớn CO2 đó có vai trò tạo nên sự cân bằng axit-bazơ của các chất dịch cơ thể. Dưới điều kiện bình thường khi nghỉ ngơi, trong mỗi 100 ml máu trung bình có 4ml CO2 được vận chuyển từ mô tới phổi.

Điện thế tai trong: phản ánh nồng độ cao kali và nồng độ thấp natri

Điện thế được duy trì liên tục giữa nội dịch và ngoại dịch, với bản dương bên trong và bản âm bên ngoài thang giữa. Nó được gọi là điện thế tai trong.

Các con đường gian nút và liên nhĩ: dẫn truyền xung động tim qua tâm nhĩ

Điện thế hoạt động bắt nguồn từ nút xoang đi ra ngoài vào trong các sợi cơ tâm nhĩ. Bằng cách này, điện thế hành động lan truyền qua toàn bộ khối cơ nhĩ và, cuối cùng, đến nút A-V.

Phân tích thông tin thị giác: Con đường vị trí nhanh và chuyển động và Con đường mầu sắc và chi tiết

Các tín hiệu được dẫn truyền trong đường vị trí-hình dạng chuyển động chủ yếu đến từ các sợi thần kinh thị giác lớn M từ các tế bào hạch võng mạc type M, dẫn truyền tín hiệu nhanh chóng.

Tầm quan trọng của trung tâm thưởng phạt của hệ limbic đối với hành vi

Trải nghiệm của con vật qua trải nghiệm cảm giác gây ra trạng thái thưởng hay phạt sẽ được ghi nhớ lại. Điện não đồ cho thấy yếu tố trải nghiệm cảm giác luôn luôn kích thích nhiều vùng trên vỏ não.

Kích thích thần kinh: thay đổi điện thế qua màng

Một điện thế qua màng tế bào có thể chống lại sự chuyển động của các ion qua màng nếu điện thế đó thích hợp và đủ lớn. Sự khác nhau về nồng độ trên màng tế bào thần kinh của ba ion quan trọng nhất đối với chức năng thần kinh: ion natri, ion kali, và ion clorua.

Cơ chế co cơ trơn

Một đặc tính quan trọng khác của cơ trơn, đặc biệt là loại cơ trơn đơn nhất nội tạng của nhiều cơ quan rỗng, là khả năng quay trở lại gần như lực co bóp ban đầu của nó vài giây hoặc vài phút sau khi nó bị kéo dài hoặc rút ngắn.

Di chuyển của các dòng điện trong ngực quanh tim trong suốt chu kỳ tim

Xung động tim đầu tiên đến trong tâm thất trong vách liên thất và không lâu sau đó lan truyền đến mặt bên trong của phần còn lại các tâm thất, như thể hiện bởi vùng màu đỏ và điện âm ký hiệu trên hình.

Năng lượng yếm khí so với hiếu khí trong cơ thể

Năng lượng ATP có thể sử dụng cho các hoạt động chức năng khác nhau của tế bào như tổng hợp và phát triển, co cơ, bài tiết, dẫn truyền xung động thần kinh, hấp thu tích cực.

Một số rối loạn sinh lý thân nhiệt

Sốt là trạng thái tăng thân nhiệt xảy ra do điểm chuẩn bị nâng lên cao hơn bình thường. Khi đó, các đáp ứng tăng thân nhiệt xuất hiện và đưa thân nhiệt tăng lên bằng điểm chuẩn mới gây nên sốt.

Các receptor ở các cơ quan đích hệ giao cảm và phó giao cảm

Các receptor nằm ở mặt ngoài của màng tế bào. Sự bám của các chất dẫn truyền thần kinh vào các receptor gây ra sư thay đổi về hình dạng trong cấu trúc của phân tử protein. Kế tiếp, phân tử protein bị biến đổi sẽ kích thích hoặc ức chế tế bào.

Hệ thần kinh trung ương: mức tủy sống mức dưới vỏ và mức vỏ não

Hệ thống thần kinh của con người được thừa hưởng những khả năng đặc biệt sau mỗi giai đoạn tiến hóa. Từ sự thừa hưởng này, 3 mức chính của hệ thần kinh trung ương có đặc điểm chức năng cụ thể là: (1) mức tủy sống; (2) mức dưới vỏ; và (3) mức vỏ não.

Vòng phản xạ thần kinh: với các tín hiệu đầu ra kích thích và ức chế

Các sợi đầu vào kích thích trực tiếp lên đường ra kích thích, nhưng nó kích thích một nơ-ron ức chế trung gian (nơron 2), là nơ-ron tiết ra một loại chất dẫn truyền thần kinh khác để ức chế đường ra thứ hai từ trạm thần kinh.

Tái nhận xung vòng vào lại: nền tảng của rung thất rối loạn điện tim

Đường đi dài gặp trong giãn cơ tim, giảm tốc độ dẫn truyền gặp trong block hệ thống Purkinje, thiếu máu cơ tim, tăng kali máu, thời gian trơ ngắn thường diễn ra trong đáp ứng với vài thuốc như epinephrine hoặc sau kích thích điện.