Kapillaraustausch


Gasaustausch

Ein wichtiges Beispiel für den Gasaustausch zwischen den Endabschnitten der Lunge und den Lungenkapillaren. Daher besitzen Lungenkapillaren Eigenschaften, die eine schnelle und effiziente Diffusion ermöglichen. Die Kapillaren optimieren die Diffusionsrate durch eine konstante Blutversorgung. Sie haben auch eine durchschnittliche Membrandicke von nur 0,6 Mikrometern und bilden ein Netzwerk von Kapillaren über den Alveolen., Darüber hinaus haben die Alveolen selbst eine extrem große Fläche von siebzig Quadratmetern, um die für die Diffusion verfügbare Oberfläche weiter zu vergrößern.

Häufige Erkrankungen können diesen Prozess jedoch beeinträchtigen. Eine nützliche Art, über diese Krankheiten nachzudenken, besteht darin, sie in Bezug auf die Variablen des Fickschen Gesetzes zu gestalten. Zum Beispiel verursachen einige Lungenerkrankungen Fibrose oder Ödeme. Dies erhöht den Diffusionsabstand, den das Molekül zurücklegen muss, wodurch die Diffusionsrate verringert wird., Andere Krankheiten, wie Emphysem, führen zu Schäden an den Wänden der Alveolen, wodurch sie reißen. Dies bildet folglich einen größeren Luftraum und verringert die für den Gasaustausch verfügbare Oberfläche.

Schließlich wird, wenn die Lunge nicht richtig lüften kann, wie bei restriktiven Lungenerkrankungen, ein geringerer Konzentrationsgradient festgestellt und die Diffusionsrate beeinträchtigt.,

Starelkräfte

Die Flüssigkeitsbewegung zwischen den Kapillaren und Geweben wird durch vier Kräfte gesteuert:

  • Blut hydrostatischer Druck: der Druck, den Blut in den Kapillaren gegen die Kapillarwand ausübt. Dieser Druck zwingt Flüssigkeit aus der Kapillare.
  • Blutkolloid-osmotischer (onkotischer) Druck: Der Druck, der von Proteinen im Blut ausgeübt wird, hauptsächlich von Albumin in den Kapillaren. Dieser Druck versucht, Flüssigkeit in das Blut zu ziehen., Proteine im Plasma sind normalerweise zu groß, um in das Interstitium zu diffundieren, in bestimmten Szenarien, wie bei Entzündungen, können diese Proteine jedoch.
  • Interstitieller hydrostatischer Druck: der Druck der Flüssigkeit im Interstitium. Dieser Druck zwingt Flüssigkeit zurück in die Kapillare.
  • Interstitieller kolloidosmotischer (onkotischer) Druck: der Druck der Proteine im Interstitium. Dieser Druck zieht Flüssigkeit aus der Kapillare.
    Fig 2 – Diagramm, das die Starelkräfte zeigt, die über einem Kapillarbett stattfinden.,

Klinische Relevanz – Kwashiorkor

Kwashiorkor ist eine Krankheit, die durch schwere Unterernährung verursacht wird, obwohl die Proteinaufnahme am stärksten betroffen ist. Aufgrund der fehlenden Proteinaufnahme produziert die Leber weniger Plasmaproteine wie Albumin. Daher verringert dies den kolloid-osmotischen Blutdruck und es wird weniger Flüssigkeit in die Kapillaren zurückgezogen und verbleibt im Gewebe/Interstitium.

Dieser Flüssigkeitsaufbau ist ein Symptom, das bei vielen Krankheiten häufig vorkommt und als Ödem bekannt ist., In Kwashiorkor kann ein Ödem die typische Muskelverschwendung maskieren, die häufig bei anderen Unterernährungskrankheiten auftritt. Daher haben Patienten mit Kwashiorkor ausgedehnte Bauchmuskeln, aber dünne Extremitäten.

Abb 3.0 – Bild zeigt ein Kind mit Kwashiorkor.

Klinische Relevanz-Entzündung

Eine Entzündung tritt als Reaktion auf eine Zellverletzung auf und ist ein weiterer Mechanismus, der in Bezug auf Starelkräfte erklärt werden kann. Entzündung stimuliert die Erweiterung der Arteriolen und erhöht daher den hydrostatischen Druck in den Kapillaren., Darüber hinaus bewirken Chemikalien wie Histamin, dass die Kapillaren durchlässiger werden und Proteine aus dem Blut in das Interstitium fließen können. Dies erhöht die kolloid-osmotische Kraft aus dem Interstitium. Diese beiden Faktoren führen dazu, dass sich Flüssigkeit in das Interstitium bewegt, und erklären die typische Schwellung in entzündeten Bereichen.

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