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Kapillaren: Struktur, Funktion und kritische Rolle beim Austausch

Die Austauschautobahnen des Körpers

Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße (5–10 µm Durchmesser), die riesige Netzwerke zwischen Arteriolen und Venolen bilden. Ihr einziger Zweck: Austausch.

Strukturelle Anpassungen für den Austausch

Einzellagiges Endothel (einfaches Plattenepithel) – minimale Diffusionsdistanz.
Basalmembran – dünn, durchlässig.
Perizyten – regulieren Kapillardurchmesser und Angiogenese.
Drei strukturelle Typen:
- Kontinuierlich (Muskel, Lunge, ZNS – Tight Junctions, BBB)
- Fenestriert (Niere, Darm, endokrine Drüsen – Poren für schnelle Filtration)
- Sinusoidal (Leber, Milz, Knochenmark – große Lücken, unterbrochene Basalmembran)

Wichtige Austauschfunktionen

Substanz	Richtung	Mechanismus
O₂	Blut → Gewebe	Diffusion entlang PO₂-Gradient
CO₂	Gewebe → Blut	Diffusion entlang PCO₂-Gradient
Glukose, Aminosäuren, Fettsäuren	Blut → Gewebe	Förderte Diffusion / Transporter
Abfall (Harnstoff, Kreatinin, Laktat)	Gewebe → Blut	Diffusion
Wasser	Bidirektional	Hydrostatischer vs. onkotischer Druck (Starling-Kräfte)
Hormone	Blut → Gewebe	Diffusion zu Zielzell-Rezeptoren
Immunzellen	Blut → Gewebe	Diapedese (Leukozyten-Extravasation)

Kapillardynamik

Autoregulation: Lokale Metabolite (Adenosin, K⁺, H⁺, NO) erweitern Arteriolen → ↑ Kapillardurchblutung.
Präkapillarsphinkter: Kontrollieren den Durchfluss in einzelne Kapillarbetten.
Transkapillare Flüssigkeitsverschiebung: Nettofiltration am arteriolen Ende, Reabsorption am venulären Ende; Lymphgefäße leiten Überschuss ab.

Ohne Kapillaren könnte keine Zelle Nährstoffe erhalten oder Abfall abgeben – sie sind der funktionale Endpunkt des kardiovaskulären Systems.

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