Flüssigkeit, Elektrolyte, Gase, Substanzen mit kleinem und großem Molekulargewicht können das Kapillarendothel durch verschiedene Mechanismen beeinflussen: Diffusion, Schüttfluss, vesikulärer Transport und aktiver Transport. Diese Mechanismen sind in der folgenden Abbildung dargestellt und im nachfolgenden Text erläutert:
Diffusion
- Besonders wichtig für Gase (O2 und CO2) und lipidlösliche Substanzen (z.,, Anästhetika); Flüssigkeit und Elektrolyte werden teilweise auch durch Diffusionskräfte ausgetauscht (a in der vorhergehenden Abbildung).
- Fick ’s erstes Gesetz der Diffusion:
Wobei dn/dt Fluss in Molen/sec ist, D Diffusionskonstante ist, A Oberfläche ist, ΔC Konzentrationsdifferenz ist und ΔX Dicke der Diffusionsbarriere ist.
Die Bewegung (oder der Fluss) eines Moleküls steht in direktem Zusammenhang mit seiner Diffusionskonstante über die Barriere, der für die Diffusion verfügbaren Oberfläche und dem Konzentrationsgradienten über die Barriere., Bei der Diffusion von O2 aus den Austauschgefäßen in das Gewebe erhöht die Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks (PO2) im Plasma oder die Vergrößerung der Austauschfläche (d. H. Die Erhöhung der Anzahl offener Kapillaren) die Gesamtmenge an O2 pro Zeiteinheit, die sich aus dem Blut und in das Gewebe bewegt.,
Bulk-Flow (Convection)
- Bulk-flow von Flüssigkeit und Elektrolyten erfolgt durch „Poren“ und interzelluläre Spalten (d,e,f in der obigen Abbildung)
- Dieser Mechanismus von exchange ist besonders wichtig in der renalen glomerulären Kapillaren; aber es kommt in unterschiedlichem Ausmaß in nahezu allen Geweben.
- Bulk flow folgt Poiseuilles Gleichung für den hydrodynamischen Fluss. Daher werden Änderungen der Druckantriebskräfte (entweder hydrostatisch oder osmotisch) und der Größe von „Poren“ oder interzellulären Spalten den Austausch verändern., Die Kontraktion der kapillaren Endothelzellen durch Substanzen wie Histamin und Bradykinin erhöht die interzelluläre Porengröße und vergrößert die Flüssigkeits-und Elektrolytbewegung erheblich, indem die Kapillarfiltrationskonstante erhöht wird.
- Es gibt einige Hinweise darauf, dass Vesikel miteinander verschmelzen und Poren über Endothelzellen bilden können (c in der obigen Abbildung).
Vesikulärer Transport
- Der vesikuläre Transport ist an der Translokation von Makromolekülen über das kapillare Endothel beteiligt (b in der obigen Abbildung).
Aktiver Transport
- Einige Moleküle (z., Ionen, Glukose, Aminosäuren) können auch von vaskulären Endothelzellen durch Transportmechanismen aufgenommen werden; Dies wird jedoch normalerweise nicht als Mechanismus für den Austausch zwischen Plasma und Interstitium angesehen, sondern zwischen einer einzelnen Zelle und ihrer umgebenden extrazellulären Umgebung.
Überarbeitete 4/30/2014