Khoảng kẽ và dịch kẽ: dịch và không gian giữa các tế bào

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.

Khoảng một phần sáu tổng thể tích của cơ thể là không gian giữa các tế bào, chúng được gọi là khoảng kẽ. Các chất lỏng trong các không gian này được gọi là dịch kẽ.

Cấu trúc của khoảng kẽ được thể hiện trong hình.

Hình. Cấu trúc của khoảng kẽ. Sợi proteoglycan ở mọi nơi trong không gian giữa các nhánh sợi collagen. Các túi dịch tự do và một lượng nhỏ dịch từ các kênh đôi khi xuất hiện

Nó bao gồm hai loại chính của cấu trúc rắn: (1) các bó sợi collagen và (2) sợi proteoglycan. Các bó sợi collagen có chiều dài trải rộng trong khoảng kẽ. Chúng rất khỏe và do đó tạo ra hầu hết sức căng của các mô. Tuy nhiên, các sợi polisacarit proteogycan là các phân tử ở dạng cuộn hoặc xoắn cực mỏng chứa khoảng 98 phần trăm axit uronichyal- và 2 phần trăm protein. Những phân tử này rất mỏng nên chúng không thể được nhìn thấy bằng kính hiển vi ánh sáng và rất khó để mô tả ngay cả với kính hiển vi điện tử. Tuy nhiên, chúng tạo thành một tấm thảm của các sợi lưới rất khỏe được mô tả như một “diềm bàn chải”.

Chất keo trong khoảng kẽ

Dịch trong khoảng kẽ được tạo thành bằng cách lọc và khuếch tán từ mao mạch.

Nó gần như chứa các thành phần tương tự như huyết tương ngoại trừ nồng độ protein thấp hơn nhiều vì protein không dễ dàng vượt qua bên ngoài qua các lỗ mao mạch.

Dịch kẽ được tạo ra chủ yếu trong không gian nhỏ giữa các sợi proteoglycan. Sự gắn kết của dịch kẽ và proteoglycan bên trong tạo nên những đặc điểm của một gel và do đó được gọi là mô gel.

Do có rất nhiều sợi proteoglycan, thực sự là khó khăn đối với dịch để lưu thông dễ dàng qua các mô gel. Thay vào đó, dịch chủ yếu là khuếch tán qua gel; nghĩa là, nó chuyển động qua phân tử từ nơi này đến nơi khác bằng động năng, chuyển động nhiệt hơn số lượng lớn các phân tử chuyển động cùng nhau.

Khoảng 95-99 phần trăm khuếch tán qua gel xảy ra nhanh như qua dịch tự do. Đối với khoảng cách ngắn giữa các mao mạch và các tế bào mô, khuếch tán này cho phép vận chuyển nhanh chóng thông qua khoảng kẽ không chỉ của các phân tử nước mà còn các chất điện giải, các chất dinh dưỡng trọng lượng phân tử nhỏ, oxy, carbon dioxide, ...

Dịch tự do trong khoảng kẽ

Mặc dù gần như tất cả các chất lỏng trong các kẽ thường bị kẹt trong mô gel, thỉnh thoảng có những dòng nhỏ dịch tự do và những túi dịch nhỏ cũng hiện diện, có nghĩa là chất lỏng đó không có các phân tử proteoglycan và do đó có thể chảy tự do.

Khi một loại thuốc nhuộm được tiêm vào máu lưu thông, nó thường có thể được nhìn thấy chảy qua khoảng kẽ trong kẽ nhỏ, thường chảy dọc theo các bề mặt của các sợi collagen hoặc các bề mặt của các tế bào.

Sự có mặt của dịch tự do trong các mô bình thường là ít, thường nhỏ hơn 1 phần trăm. Ngược lại, khi các mô bị phù nề, những túi nhỏ và dòng kẽ nhỏ của dịch tự do mở rộng rất nhiều cho đến khi một nửa hoặc nhiều hơn dịch phù chảy tự do không phụ thuộc vào sợi phân tử proteoglycan.