Kapillaren: Struktur, Austauschfunktionen und physiologische Regulation

Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße (5–10 µm Durchmesser), bestehend aus einer einzigen Schicht Endothelzellen mit Basalmembran. Sie bilden riesige Netzwerke (~10 Milliarden) für den Austausch.

Strukturelle Typen

Kerntauschfunktionen

1. Nährstoffzufuhr: Glukose, Aminosäuren, Fettsäuren → Gewebe.
2. Sauerstoffzufuhr: Hb-gebundener O₂ diffundiert den Gradient hinab.
3. Abfallentfernung: CO₂, Harnstoff, Laktat → Blut.
4. Flüssigkeitsbilanz (Starling-Kräfte): Hydrostatischer Druck nach außen; onkotischer Druck nach innen. Nettofiltration am arteriösen Ende, Reabsorption am venösen Ende. Lymphatiken leiten Überschuss ab.
5. Immunzell-Leukozytentransport: Leukozyten-Margination, Adhäsion, Transmigration (Diapedese) an postkapillären Venolen.
6. Thermoregulation: Hautkapillaren-Dilatation → Wärmeverlust; Konstriktion → Erhaltung.

Regulation

• Präkapillare Sphinkter & Metarteriolen: Lokale metabolische Kontrolle (O₂, CO₂, pH, Adenosin, K⁺).
• Autonom: Sympathikus → Konstriktion (α1); begrenzter Parasympathikus.
• Endotheliale Mediatoren: NO (Vasodilatator), Endothelin-1 (Konstriktor), Prostacyclin.

Klinische Relevanz

• Kapillarenleck-Syndrom (Sepsis, Verbrennungen, Anaphylaxie) → Ödeme, Hypovolämie.
• Diabetische Mikroangiopathie: Basalmembranverdickung, Perizytverlust → Retinopathie, Nephropathie, Neuropathie.
• Hypertonischer Umbau: Rarifikation (↓ Dichte) → ↑ periphere Resistenz.