Kapillare: Aufbau und Funktion

Kapillaren sind von zentraler Bedeutung für das menschliche Kreislaufsystem, da sie als Verbindungsglieder zwischen Arterien und Venen den essenziellen Austausch von Sauerstoff, Nährstoffen und Abfallstoffen zwischen Blut und Gewebe ermöglichen. Ohne die Funktion der Kapillaren wäre die Zellversorgung und damit das Überleben des Gewebes und des gesamten Organismus nicht möglich. Dieser Artikel beschreibt den Aufbau und die Funktion dieser kleinen Gefäße.

Kapillare – Definition

Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße im Körper, die Arterien und Venen verbinden. Sie ermöglichen den Austausch von Sauerstoff, Nährstoffen und Abfallstoffen zwischen dem Blut und den umliegenden Geweben durch ihre dünnen Wände.

Kapillare – Aufbau

Kapillaren bilden die funktionelle Endstrombahn des Blutkreislaufs. Man unterscheidet verschiedene Typen von Kapillaren, jedoch haben sie alle einen ähnlichen grundlegenden Wandaufbau. Sie haben eine innere Schicht aus Endothelzellen, die das Lumen des Gefäßes auskleidet. Der Endothelschicht schließt sich nach außen eine Lage an Perizyten auf, die das Endothel mit ihren Fortsätzen umgibt und eine diskontinuierliche Barriere bildet. Sie sind kontraktil, also können sich zusammen ziehen und sind mit der darunter liegenden Basalmembran verschmolzen. Die Perizyten scheinen eine wichtige Rolle bei der Angiogenese (Neubildung von Blutgefäßen) zu spielen.

Es gibt drei hauptsächlich vorherrschende Typen:

• Kontinuierliche Kapillaren
• Fenestrierte Kapillaren
• Diskontinuierliche Kapillaren bzw. Sinusoide

Der kontinuierliche Typ ist in den meisten Organen ausgebildet und stellt ein fast komplett verschlossenes Gefäß dar, da die Endothelzellen annähernd keine Lücken zwischen sich zulassen. Der Verschluss erfolgt durch Zell-Kontakte, in diesem Fall Tight Junctions, zwischen den Endothelzellen. Besonders im Gehirn sind die Kapillaren sehr gut gegen Stoffe aus dem Blut abgedichtet. Die Durchlässigkeit variiert aber von Organ zu Organ, jedoch lassen sie eher weniger Transport als andere Typen zu.

Beim fenestrierten Endothel weist die Endothelschicht größere Lücken auf und es handelt sich meist um Gewebe mit hohen Resorptionsleistungen, wie es in der Niere der Fall ist.

Das diskontinuierliche Endothel hat die größten Poren und erlaubt sogar den Durchtritt sehr großer Moleküle. Außerdem besitzen sie auch ein relativ großen Lumen. Die Basalmembran ist wenig oder teilweise auch gar nicht ausgeprägt. Dieser Typ kommt zum Beispiel in der Leber oder Plazenta vor.

Kapillare – Funktion

Die wichtigste Funktion der Kapillare ist der Stoffaustausch zwischen Blut und Gewebe. Dieser funktioniert mittels Diffusion. Bei diesem Prinzip folgen Stoffe in einer höheren Konzentration immer in Richtung der niedrigeren Konzentration, um sich gleichmäßig zu verteilen. Flüssigkeiten bewegen sich immer an Orte größerer Konzentration an Molekülen. Dieses Prinzip wird Osmose genannt.