مویرگ‌های خونی: شبکه‌های حیاتی بدن
مویرگ چیست و چه شکلی است؟
مویرگ‌ها رگ‌های خونی بسیار باریکی هستند که قطر آنها تقریباً به اندازهٔ قطر یک گلبول قرمز4، یعنی حدود 8 میکرومتر است. اگر تمام مویرگ‌های بدن یک انسان بزرگسال را پشت سر هم بچینیم، طول آن به حدود 100,000 کیلومتر میرسد! دیوارهٔ مویرگ‌ها بسیار نازک است و فقط از یک لایه سلول به نام اندوتلیوم5 تشکیل شده است. این نازکی امکان خروج مواد مغذی و اکسیژن از خون و ورود مواد زائد مانند دی‌اکسید کربن به داخل خون را فراهم می‌کند.
انواع مختلف مویرگ‌های خونی
همهٔ مویرگ‌ها دقیقاً شبیه به هم نیستند. بر اساس ساختار دیوارهٔ خود، به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند که هرکدام در بخش خاصی از بدن یافت می‌شوند:
| نوع مویرگ | ویژگی‌های دیواره | محل قرارگیری در بدن |
|---|---|---|
| مویرگ پیوسته8 | سلول‌های اندوتلیال کاملاً به هم چسبیده‌اند و فاصلهٔ بین آنها بسیار کم است. | مغز، پوست، عضلات |
| مویرگ پنجره‌دار9 | در دیوارهٔ آن منافذ یا پنجره‌های ریزی وجود دارد که تبادل سریع‌تر مواد را ممکن می‌کند. | کلیه‌ها، روده‌ها، غدد درون‌ریز |
| مویرگ سینوزوئید10 | دیواره‌ای بسیار نازک و با منافذ باز و بزرگ که حتی به مولکول‌های درشت اجازهٔ عبور می‌دهد. | کبد، مغز استخوان، طحال |
مویرگ‌ها چگونه کار می‌کنند؟ (فرآیند تبادل)
کار اصلی مویرگ‌ها تبادل مواد است. این فرآیند تحت تأثیر دو نیروی فیزیکی مهم قرار دارد:
فشار هیدروستاتیک11: فشاری است که توسط پمپاژ قلب و مایع خون به دیوارهٔ رگ‌ها وارد می‌شود و مایع و مواد محلول در آن را به سمت بیرون از مویرگ (به سمت سلول‌ها) می‌راند.
فشار اسمزی12: فشاری است که توسط پروتئین‌های پلاسما13 (به ویژه آلبومین14) ایجاد می‌شود و تمایل دارد مایع را به داخل مویرگ بازگرداند.
تعادل بین این دو فشار در دو انتهای مویرگ (شریانی و وریدی) تعیین می‌کند که آیا مایع خارج می‌شود یا بازجذب می‌شود. این پدیده را می‌توان با یک فرمول ساده‌شده نشان داد:
در این رابطه، F نیروی خالص تصفیه، Pc فشار هیدروستاتیک مویرگ، Pi فشار هیدروستاتیک مایع بین سلولی، πc فشار اسمزی مویرگ و πi فشار اسمزی مایع بین سلولی است.
در انتهای شریانی مویرگ، فشار هیدروستاتیک غالب است و باعث خروج مایع حاوی اکسیژن و مواد مغذی می‌شود. در انتهای وریدی، فشار اسمزی غالب شده و مایع حاوی دی‌اکسید کربن و مواد زائد به داخل مویرگ بازجذب می‌شود.
یک مثال ملموس: اکسیژن‌رسانی به عضلات در حال ورزش
هنگامی که شما می‌دوید، عضلات پاهای شما به انرژی و اکسیژن بیشتری نیاز دارند. قلب شما تندتر می‌زند تا خون بیشتری را به شریان‌ها و سپس به شبکهٔ عظیم مویرگ‌های اطراف تارهای عضلانی پمپاژ کند.
به دلیل افزایش فشار ناشی از تپش قلب، فشار هیدروستاتیک در انتهای شریانی مویرگ‌های عضله بسیار بالا می‌رود. این فشار، پلاسمای خون15 و اکسیژن متصل به هموگلوبین16 گلبول‌های قرمز را با نیروی بیشتری به بیرون و به سمت سلول‌های عضلانی می‌راند. همزمان، سلول‌های عضلانی که سخت کار می‌کنند، دی‌اکسید کربن بیشتری تولید کرده‌اند. این گاز که غلظت آن در فضای بین سلولی زیاد شده، به راحتی از دیوارهٔ نازک مویرگ عبور کرده و وارد جریان خون می‌شود تا به ریه‌ها برده شده و دفع گردد.
این یک نمونهٔ کامل و پویا از همکاری قلب، رگ‌ها و مویرگ‌ها برای پاسخگویی به نیازهای بدن است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: خیر. خون در مویرگ‌های متصل به سرخرگ‌ها (انتهای شریانی) به دلیل وجود هموگلوبین اکسیژنه، قرمز روشن است. اما هنگامی که اکسیژن خود را به سلول‌ها می‌دهد و دی‌اکسید کربن جذب می‌کند، در انتهای وریدی مویرگ، رنگ آن به قرمز تیره یا متمایل به بنفش تغییر می‌کند.
پاسخ: فشار خون در داخل مویرگ‌ها بسیار کم است، برخلاف فشار در سرخرگ‌ها. این فشار پایین، همراه با تعداد بسیار زیاد و توزیع گستردهٔ آنها، باعث می‌شود فشار به خوبی پخش شود و خطر پارگی به حداقل برسد. علاوه بر این، دیوارهٔ آنها اگرچه نازک، اما انعطاف‌پذیر و مقاوم است.
پاورقی
1 مویرگ خونی (Blood Capillary)
2 تبادل مواد (Material Exchange)
3 سیستم گردش خون (Circulatory System)
4 گلبول قرمز (Red Blood Cell - RBC)
5 اندوتلیوم (Endothelium)
6 شریان (Artery)
7 سیاهرگ (Vein)
8 مویرگ پیوسته (Continuous Capillary)
9 مویرگ پنجره‌دار (Fenestrated Capillary)
10 مویرگ سینوزوئید (Sinusoidal Capillary)
11 فشار هیدروستاتیک (Hydrostatic Pressure)
12 فشار اسمزی (Osmotic Pressure)
13 پلاسما (Plasma)
14 آلبومین (Albumin)
15 پلاسمای خون (Blood Plasma)
16 هموگلوبین (Hemoglobin)