Kapillaren: Struktur, Funktion und Rolle in der Mikrozirkulation

Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße (5–10 µm Durchmesser) und die primäre Austauschstelle zwischen Blut und Gewebe. Ihre Wände bestehen aus einer einzigen Schicht Endothelzellen mit einer Basalmembran, die die Diffusion von Sauerstoff, Nährstoffen, Abfallprodukten und Signalmolekülen ermöglicht.

Schlüsselmerkmale

• Vastes Netzwerk: ~10–40 Milliarden Kapillaren; Gesamtfläche ~1.000–3.000 m².
• Niedrige Strömungsgeschwindigkeit: ~0,3 mm/sec – optimiert Diffusionszeit.
• Präkapillare Schließmuskeln: Regulieren den Fluss in Kapillarenbetten basierend auf dem metabolischen Bedarf des Gewebes.

Typen von Kapillaren

• Kontinuierlich (Muskel, Lunge, ZNS): Dichte Zellverbindungen; restriktiv – bildet die Blut-Hirn-Schranke.
• Fenestriert (Niere, Darm, endokrine Drüsen): Poren (60–80 nm) für schnelle Filtration/Absorption.
• Sinusoidal (Leber, Milz, Knochenmark): Discontinues Endothel mit großen Lücken – erlaubt Protein- und Zellpassage.

Austauschmechanismen

• Diffusion: O₂, CO₂, Glukose, Ionen – entlang Konzentrationsgradienten.
• Bulk-Flow (Starling-Kräfte): Hydrostatischer Druck treibt Filtration an; onkotischer Druck treibt Reabsorption an.
• Transzytose: Vesikulärer Transport für größere Moleküle (z. B. Albumin, Antikörper).

Kapillaren-Dysfunktion liegt Ödeme, Ischämie und mikrovaskuläre Komplikationen bei Diabetes, Hypertonie und Sepsis zugrunde.