Cấu trúc và chức năng của mao mạch trong cơ thể

Mao mạch là những mạch máu nhỏ nhất trong cơ thể, kết nối các động mạch nhỏ nhất với các tĩnh mạch nhỏ nhất. Những mạch này thường được gọi là "vi tuần hoàn".

Chỉ dày hai lớp tế bào, mục đích của mao mạch là đóng vai trò trung tâm trong tuần hoàn, cung cấp oxy trong máu đến các mô và lấy khí cacbonic để đào thải. Chúng cũng là nơi đưa chất dinh dưỡng đi nuôi tất cả các tế bào của cơ thể.

Có ba loại mao mạch chính - liên tục, hình thành, không liên tục hoặc hình sin được tìm thấy ở các vùng khác nhau của cơ thể, và các mao mạch chuyên biệt trong não tạo nên hàng rào máu não.

Các xét nghiệm đánh giá các mao mạch rất quan trọng trong việc đánh giá con người về mặt y tế, và có một số tình trạng y tế liên quan đến các mạch máu này.

Kết cấu

Các mao mạch rất mỏng, có đường kính khoảng 5 micromet và chỉ bao gồm hai lớp tế bào - một lớp bên trong là các tế bào nội mô và một lớp bên ngoài là các tế bào biểu mô. Chúng rất nhỏ nên các tế bào hồng cầu cần phải chảy qua chúng thành từng tệp riêng lẻ.

Người ta ước tính rằng có 40 tỷ mao mạch trong cơ thể con người trung bình. Bao quanh lớp tế bào này là màng nền, một lớp protein bao quanh mao mạch.

Nếu tất cả các mao mạch trong cơ thể con người được xếp hàng trong tập tin duy nhất, dòng sẽ căng hơn 100.000 dặm.

Các mao mạch trong hệ thống tuần hoàn

Mao mạch có thể được coi là phần trung tâm của tuần hoàn. Máu rời tim qua động mạch chủ và động mạch phổi đi đến phần còn lại của cơ thể và đến phổi tương ứng.

Các động mạch lớn này trở thành các tiểu động mạch nhỏ hơn và cuối cùng thu hẹp lại để tạo thành giường mao mạch. Từ các mao mạch, máu chảy vào các tiểu tĩnh mạch sau đó vào các tĩnh mạch, chảy về tim.

Số lượng mao mạch thay đổi theo loại mô

Số lượng mao mạch trong một mô có thể rất khác nhau. Chắc chắn, phổi được đóng gói với các mao mạch bao quanh phế nang để lấy oxy và thải carbon dioxide ra ngoài. Bên ngoài phổi, các mao mạch có nhiều trong các mô hoạt động hơn về mặt trao đổi chất.

Các loại mao mạch

Có ba loại mao mạch chính trong tuần hoàn:

• Liên tục: Các mao mạch này không có lỗ thủng và chỉ cho phép các phân tử nhỏ đi qua. Chúng có trong mô cơ, da, mỡ và thần kinh.
• Kết tụ: Các mao mạch này có các lỗ nhỏ cho phép các phân tử nhỏ đi qua và nằm trong ruột, thận và các tuyến nội tiết.
• Hình sin hoặc không liên tục: Các mao mạch này có các lỗ mở lớn - đủ lớn để cho phép tế bào máu đi qua. Chúng hiện diện trong tủy xương, các hạch bạch huyết và lá lách, và về bản chất, chúng là nơi "tốt nhất" của các mao mạch.

Nghẽn mạch máu não

Trong hệ thống thần kinh trung ương, các mao mạch tạo nên cái được gọi là hàng rào máu não. Hàng rào này hạn chế khả năng của các chất độc (và, thật không may, nhiều tác nhân hóa trị và các loại thuốc khác) đi qua não.

Tìm kiếm các loại thuốc có thể đi qua hàng rào máu não, và do đó, điều trị các tình trạng như di căn não do một số bệnh ung thư, là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực.

Chức năng

Các mao mạch có nhiệm vụ tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển và trao đổi khí, chất lỏng và chất dinh dưỡng trong cơ thể. Trong khi các động mạch và tiểu động mạch hoạt động để vận chuyển các sản phẩm này đến các mao mạch, thì ở cấp độ mao mạch là nơi diễn ra quá trình trao đổi chất.

Các mao mạch cũng có chức năng nhận carbon dioxide và các chất thải sau đó được đưa đến thận và gan (để thải chất thải) và phổi (để thở ra carbon dioxide).

Trao đổi khí

Trong phổi, oxy khuếch tán từ phế nang vào mao mạch để gắn vào hemoglobin và được đưa đi khắp cơ thể. Carbon dioxide (từ máu đã khử oxy) lần lượt chảy từ các mao mạch trở lại phế nang để được thở ra môi trường.

Trao đổi chất lỏng và chất dinh dưỡng

Tương tự như vậy, chất lỏng và chất dinh dưỡng khuếch tán qua các mao mạch thẩm thấu có chọn lọc vào các mô của cơ thể, và các chất thải được chọn trong các mao mạch để vận chuyển qua các tĩnh mạch đến thận và gan, nơi chúng được xử lý và loại bỏ khỏi cơ thể.

Dòng máu qua mao mạch

Vì lưu lượng máu qua các mao mạch đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì cơ thể, bạn có thể tự hỏi điều gì sẽ xảy ra khi lưu lượng máu thay đổi, chẳng hạn, nếu huyết áp của bạn giảm (hạ huyết áp).

Giường mao mạch được điều chỉnh thông qua một thứ gọi là tự điều hòa, do đó nếu huyết áp giảm, dòng chảy qua các mao mạch sẽ tiếp tục cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho các mô của cơ thể. Khi tập thể dục, nhiều giường mao mạch được thu hút hơn trong phổi để chuẩn bị cho nhu cầu tăng oxy trong các mô của cơ thể.

Dòng chảy của máu trong mao mạch được kiểm soát bởi các cơ vòng trước mao mạch. Cơ vòng trước mao mạch là các sợi cơ kiểm soát sự di chuyển của máu giữa các tiểu động mạch và mao mạch.

Vi tuần hoàn mao mạch

Sự điều hòa chuyển động của chất lỏng giữa mao mạch và các mô kẽ xung quanh được quyết định bởi sự cân bằng của hai lực: áp suất thủy tĩnh và áp suất thẩm thấu.

Ở phía động mạch của mao mạch, áp suất thủy tĩnh (áp lực do tim bơm máu và tính đàn hồi của động mạch) cao. Vì các mao mạch bị "rò rỉ", áp suất này sẽ ép chất lỏng và chất dinh dưỡng chống lại các thành của mao mạch và đi ra không gian kẽ và các mô.

Ở mặt bên của ống mao dẫn, áp suất thủy tĩnh đã giảm đáng kể. Lúc này, chính áp suất thẩm thấu của chất lỏng trong mao mạch (do sự hiện diện của muối và protein trong máu) sẽ hút chất lỏng trở lại mao mạch.

Áp suất thẩm thấu còn được gọi là áp suất oncotic và là thứ kéo chất lỏng và chất thải ra khỏi mô và vào mao mạch để trở lại máu (và sau đó được phân phối đến thận giữa các vị trí khác).

Ý nghĩa y tế

Các mao mạch quan trọng về mặt y tế theo nhiều cách, và có nhiều cách mà bạn có thể thực sự quan sát gián tiếp những mạch máu nhỏ bé này.

Làm trắng da

Nếu bạn đã từng thắc mắc tại sao da lại trắng bệch khi bạn đè lên thì câu trả lời chính là các mao mạch. Áp lực trên da sẽ ép máu ra khỏi mao mạch dẫn đến hiện tượng xanh xao hoặc nhợt nhạt khi loại bỏ áp lực này.

Đốm xuất huyết

Nếu bạn phát ban, bác sĩ có thể ấn vào da của bạn để xem liệu các nốt có chuyển sang màu trắng hay không. Khi các mao mạch bị vỡ, máu sẽ rò rỉ vào da và các nốt đỏ sẽ vẫn còn ngay cả khi bị áp lực. Chúng được gọi là đốm xuất huyết và có liên quan đến các tình trạng khác với phát ban do áp lực.

Nạp tiền mao mạch

Các bác sĩ thường kiểm tra tình trạng "lấp đầy mao mạch." Điều này được kiểm tra bằng cách quan sát tốc độ da trở nên hồng hào trở lại sau khi áp lực được giải phóng và có thể đưa ra ý tưởng về sức khỏe của các mô.

Một ví dụ về việc sử dụng này sẽ là ở những người bị bỏng. Vết bỏng cấp độ hai có thể làm cho quá trình bơm đầy mao mạch bị chậm lại, nhưng ở vết bỏng độ ba, sẽ không có quá trình nạp đầy mao mạch nào cả.

Những người ứng cứu khẩn cấp thường kiểm tra sự bơm đầy lại của mao mạch bằng cách ấn vào móng tay hoặc móng chân, sau đó thả áp lực và chờ xem mất bao lâu để móng tay có màu hồng trở lại. Nếu màu sắc trở lại trong vòng hai giây (khoảng thời gian cần thiết để nói rằng mao mạch tái tạo lại), tuần hoàn đến cánh tay hoặc chân có lẽ vẫn ổn.

Nếu quá trình nạp đầy mao mạch mất hơn hai giây, tuần hoàn của chi có thể bị tổn thương và được coi là một trường hợp khẩn cấp. Có những cài đặt khác trong đó quá trình nạp đầy mao mạch cũng bị trì hoãn, chẳng hạn như tình trạng mất nước.

Khoảng cách thứ ba và khả năng thấm mao dẫn

Bạn có thể nghe các bác sĩ nói về một hiện tượng được gọi là "khoảng cách thứ ba". Tính thấm của mao mạch đề cập đến khả năng chất lỏng đi ra khỏi mao mạch vào các mô xung quanh.

Tính thấm của mao mạch có thể được tăng lên bởi các cytokine (leukotrienes, histamine và prostaglandin) do các tế bào của hệ thống miễn dịch tiết ra. Chất lỏng tăng lên (khoảng cách thứ ba) cục bộ có thể dẫn đến phát ban. Khi một người nào đó bị bệnh nặng, khoảng cách thứ ba này do các mao mạch bị rò rỉ có thể lan rộng, khiến cơ thể họ có vẻ ngoài sưng phù.

Mẫu máu mao mạch

Hầu hết khi bạn lấy máu, kỹ thuật viên sẽ lấy máu từ tĩnh mạch trên cánh tay của bạn. Máu mao mạch cũng có thể được sử dụng để làm một số xét nghiệm máu, chẳng hạn như đối với những người theo dõi lượng đường trong máu của họ. Một cây thương được sử dụng để cắt ngón tay (cắt các mao mạch) và có thể được sử dụng để kiểm tra lượng đường trong máu và độ pH trong máu.

Các điều kiện liên quan

Có một số tình trạng phổ biến và không phổ biến liên quan đến các mao mạch.

Vết rượu vang (Vết bớt)

Một tỷ lệ nhỏ trẻ em được sinh ra với các "vết bớt" bao gồm một vùng da đỏ hoặc tím liên quan đến các mao mạch bị giãn ra. Hầu hết các vết rượu vang là một vấn đề thẩm mỹ hơn là một mối quan tâm y tế, nhưng chúng có thể dễ dàng chảy máu khi bị kích thích.

Dị dạng mao mạch

Dị dạng mao mạch (hội chứng dị dạng động mạch) có thể xảy ra như một phần của hội chứng di truyền hiện có ở khoảng 1 trong 100.000 người gốc Châu Âu. Trong hội chứng này, lượng máu chảy nhiều hơn bình thường qua các mao mạch gần da, dẫn đến các chấm màu hồng và đỏ trên da.

Hội chứng này có thể xảy ra đơn lẻ hoặc mọi người có thể có các biến chứng khác của hội chứng này như dị dạng động mạch (kết nối bất thường giữa động mạch và tĩnh mạch), khi ở trong não, có thể gây đau đầu và co giật.

Hội chứng rò rỉ mao mạch hệ thống

Một rối loạn hiếm gặp được gọi là hội chứng rò rỉ mao mạch liên quan đến các mao mạch bị rò rỉ dẫn đến nghẹt mũi liên tục và ngất xỉu do huyết áp giảm nhanh.

Thoái hóa Macular

Thoái hóa điểm vàng, hiện là nguyên nhân hàng đầu gây mù ở Hoa Kỳ, xảy ra thứ phát do tổn thương mao mạch của võng mạc.

Một lời từ rất tốt

Mặc dù là mạch máu nhỏ nhất, nhưng mao mạch đóng vai trò lớn nhất trong việc trở thành vị trí trao đổi oxy và carbon dioxide trong tất cả các mô, đồng thời là nơi phân phối chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải ra khỏi tế bào.

Các mao mạch cũng rất quan trọng trong chẩn đoán y tế và đôi khi cung cấp thông tin quan trọng về tình trạng bệnh của một người. Mặc dù từng được cho là nguyên nhân chính gây ra các tình trạng thẩm mỹ, nhưng điều đó đã thay đổi khi vai trò của chúng trong bệnh thoái hóa điểm vàng được tìm thấy.