Kapiller Tipleri

Açılış

Bütün kapillerler tek kat endotel ve bir bazal laminadan yapılmıştır, ama bu duvarın ne kadar sızdırdığı dokudan dokuya büyük farklar gösterir. Beyindeki bir kapiller suyu ve gazları geçirir ama kandaki ilaçların çoğunu içeri almaz. Böbrekteki bir kapiller her gün yaklaşık 180 litre sıvıyı süzer. Karaciğerdeki bir kapillerin duvarında ise büyük proteinlerin rahatça geçebileceği açıklıklar vardır.

Histoloji bu farkları üç kapiller tipiyle açıklar: sürekli, pencereli ve süreksiz. Endotel hücrelerinin birbirine nasıl bağlandığı, duvarda delik olup olmadığı ve bazal laminanın bütün olup olmadığı, bir kapilleri hangi tipe sokar? Ve bu tip, bir organın hangi maddeyi alıp hangisini dışarıda bıraktığını nasıl belirler?

Bu derste ne olacak

Önce en yaygın tip olan sürekli kapilleri ve beyindeki en sıkı biçimi, kan-beyin engelini inceleyeceğiz. Sonra duvarında küçük delikler taşıyan pencereli kapilleri ve bulundukları organları adlandıracağız. Ardından karaciğer, dalak ve kemik iliğindeki süreksiz kapillerlere, yani sinüzoidlere geçeceğiz. Son olarak bu tiplerin klinikteki iki sonucunu göreceğiz: ilaçların beyne neden zor geçtiği ve böbrek süzgecinin bozulduğunda idrara neden protein kaçtığı.

Sıfır noktası

Mekanizma

Sürekli kapiller: en yaygın ve en seçici tip

Sürekli kapiller iskelet ve kalp kasında, akciğerde, deride, bağ dokusunda ve merkezi sinir sisteminde bulunur. Endotel (endothelium) hücreleri kenarlarından birbirine bağlıdır ve altlarındaki bazal lamina (lamina basalis) kesintisizdir. Oksijen, karbondioksit ve yağda çözünen küçük moleküller doğrudan hücre zarından geçer. Su ve küçük iyonlar hücreler arasındaki dar yarıklardan sızar. Daha büyük moleküller ise endotel hücresinin bir yüzünde küçük keseciklere alınıp öbür yüzünden bırakılarak, yani hücrenin içinden taşınarak geçer.

Beyinde bu tip en sıkı hâline ulaşır. Beyin kapillerlerinde komşu endotel hücreleri sıkı bağlantılarla kenar boyunca kaynaşır ve hücreler arası yarık neredeyse tamamen kapanır. Endotel hücreleri çok az kesecik taşır, dışlarını perisitler ve astrositlerin uçayakları sarar. Bu yapı kan-beyin engelini oluşturur: glukoz ve amino asitler endoteldeki özel taşıyıcılarla içeri alınırken, kandaki birçok madde ve ilaç beyin dokusuna ulaşamaz.

Pencereli kapiller: süzme ve salgı için delikli duvar

Pencereli kapillerin endotel hücreleri yer yer incelir ve bu ince bölgelerde 60–80 nm çaplı dairesel delikler, fenestralar açılır. Deliklerin çoğu ince bir diyaframla örtülüdür; bazal lamina ise kesintisiz kalır. Bu duvar suyu, küçük molekülleri ve bazı küçük proteinleri sürekli kapillerden çok daha hızlı geçirir.

Pencereli kapillerler, kan ile doku arasında hızlı ve büyük hacimli madde alışverişi yapılan yerlerde bulunur. Hormonların kana geçtiği iç salgı bezleri (tiroid, hipofiz, böbreküstü bezi), besinlerin emildiği ince bağırsak mukozası, beyin omurilik sıvısını üreten plexus choroideus ve safra kesesi bunların başlıcalarıdır. Böbreğin süzme yumağında, yani glomerulus'ta, fenestralar diyaframsızdır ve bu kapillerler her gün yaklaşık 180 litre plazmayı süzer; bunun büyük kısmı böbrek kanalcıklarında geri emilir.

Süreksiz kapiller: sinüzoidler

Süreksiz kapillerler karaciğerde, dalakta ve kemik iliğinde bulunur. Çapları 30–40 µm'ye ulaşabilir; lümenleri geniş ve düzensizdir, bu yüzden sinüzoid adını alırlar. Endotel hücreleri arasında büyük aralıklar vardır ve bazal lamina kesintilidir ya da hiç yoktur.

Karaciğer sinüzoidlerinde endotel, diyaframsız büyük fenestralar taşır ve altında bazal lamina bulunmaz. Kan plazması bu açıklıklardan geçerek karaciğer hücreleriyle endotel arasındaki dar boşluğa (Disse aralığı) ulaşır ve karaciğer hücreleri büyük proteinleri ve yağ taşıyan parçacıkları doğrudan buradan alır. Sinüzoid duvarına yerleşmiş makrofajlar, Kupffer hücreleri, kandaki parçacıkları ve bakterileri yakalar. Dalak sinüzoidlerinde ise alyuvarlar endotel hücreleri arasındaki dar yarıklardan sıkışarak geçmek zorundadır. Esnekliğini yitirmiş yaşlı alyuvarlar bu yarıklarda takılır ve makrofajlarca yok edilir.

Kemik iliğinde sinüzoidler ters yönde çalışır. İlikte yeni yapılan alyuvarlar, akyuvarlar ve trombosit öncülleri, sinüzoidlerin ince ve kesintili duvarından geçerek kana katılır; olgunlaşan bir alyuvar çekirdeğini ilikte bırakır ve endotel hücresinin içinden açılan geçici bir delikten sıkışarak dolaşıma girer. Böylece aynı süreksiz yapı dalakta eskiyen hücreleri kandan ayıklarken, kemik iliğinde yeni hücrelerin kana girmesine izin verir.

Klinik bağ: engel ve süzgeç bozulduğunda

Kan-beyin engeli beyni kandaki zararlı maddelerden korur ama aynı zamanda tedaviyi zorlaştırır. Parkinson hastalığında beyindeki dopamin eksiktir, fakat dopaminin kendisi kan-beyin engelini geçemez. Bu yüzden tedavide dopaminin öncül molekülü levodopa kullanılır: levodopa endoteldeki amino asit taşıyıcısıyla beyne girer ve orada dopamine çevrilir. Menenjit gibi iltihaplarda ise engel gevşer; normalde beyne az geçen bazı antibiyotikler bu dönemde daha kolay geçer.

Böbrek süzgecinde fenestralı endotel tek başına çalışmaz; bazal membran ve onu saran özel hücreler, podositler, proteinlerin idrara geçmesini engeller. Bu süzgeç bozulduğunda albümin gibi proteinler idrara kaçar. Nefrotik sendromda günde üç gramın üzerinde protein kaybedilir; kan proteinleri düştükçe sıvı damar içinde tutulamaz ve göz çevresinde ve bacaklarda ödem gelişir.

Kendin dene

Toparlayalım

• Üç kapiller tipi vardır: sürekli, pencereli ve süreksiz (sinüzoid).
• Sürekli kapiller kas, akciğer, deri ve sinir sisteminde bulunur; büyük moleküller hücre içinden keseciklerle taşınır.
• Beyinde sıkı bağlantılar, perisitler ve astrosit uçayakları kan-beyin engelini kurar; dopamin geçemez, levodopa geçer.
• Pencereli kapillerin endotelinde 60–80 nm'lik fenestralar vardır; iç salgı bezleri, bağırsak mukozası, plexus choroideus ve glomerulus'ta bulunur.
• Glomerül kapillerleri günde yaklaşık 180 litre plazma süzer; süzgeç bozulursa nefrotik sendromda protein idrara kaçar.
• Sinüzoidler karaciğer, dalak ve kemik iliğinde bulunur; 30–40 µm'ye varan çapları, geniş aralıkları ve kesintili bazal laminaları vardır.
• Karaciğerde plazma Disse aralığına geçer, Kupffer hücreleri parçacıkları yakalar; dalakta yaşlı alyuvarlar yarıklarda ayıklanır.

Kapiller yataktan çıkan kan venüllerde toplanır ve dönüş yolculuğu başlar. Ders 09-01'de venin kendi sorununu, düşük basınçla ve çoğu zaman yer çekimine karşı kanı kalbe geri götürmeyi görmüştük. Venüllerden büyük venlere kadar duvarın bu soruna göre nasıl değiştiğini bir sonraki derste inceleyeceğiz. Venüller ve Venler.