Blodkärl

Hos människor och andra ryggradsdjur finns det tre typer av blodkärl: artärer, vener och kapillärer. Artärer och vener särskiljs från varandra genom blodflödets riktning, inte genom arten av blodet (luftat eller utan luft) de innehåller. Artärer transporterar blod från hjärtat till kroppens vävnader; vener återför det från vävnaderna till hjärtat.

Kapillärer är mikroskopiska kärl som finns i vävnader och förbinder artärer med vener. Endast genom kapillärernas väggar kan utbyte av näringsämnen, gaser och metaboliska produkter mellan blod och vävnader ske. Kapillärer har extremt tunna väggar, bestående av ett enda lager av celler - endotel, som fungerar som en fortsättning på endotelbeklädnaden av artärer på ena sidan och vener på den andra.

Vissa kapillärer är så små att röda blodkroppar måste böjas när de passerar genom dem. Väggarna i artärer och vener är för tjocka för att diffusion ska kunna ske genom dem; de består av tre tydligt urskiljbara lager: ett yttre bindvävsmembran, ett mellanlager av glatta muskelceller och ett inre membran bildat av endotel och bindväv.

Ytterfodret innehåller fibrös vävnad som ger artären dess styrka och förmåga att motstå inre tryck, men som också låter den expandera och dra ihop sig med varje hjärtslag. Mellanlagrets glatta muskler, som drar ihop sig eller avslappnar, minskar eller ökar artärens lumen (kaviteten) och reglerar därigenom mängden blod som strömmar till detta organ.

Förutom endotelslemhinnan innehåller innerbeklädnaden i de flesta artärer ett starkt inre elastiskt membran, vilket ger väggarna ytterligare styrka. Artärernas väggar är försedda med två nervsystem; impulser som leds av ett system får glatt muskulatur att dra ihop sig, och impulser som leds av ett annat system får den att slappna av.

Den största artären, aortan, nära hjärtat har en diameter på cirka 2,5 cm, och dess vägg är cirka 3 mm tjock. Venernas väggar är mycket svagare och tunnare än artärväggarna, men består av samma tre lager. Det yttre bindvävsmembranet innehåller färre elastiska fibrer, och det mellersta muskellagret är tunnare än motsvarande lager i artärernas väggar; De flesta vener har inte ett inre elastiskt membran. Vener, till skillnad från artärer, är på många ställen utrustade med klaffar som förhindrar omvänd blodflöde.

Kroppens celler är omgivna av en vätska som badar dem, kallad vävnadsvätska, och är inte i direkt kontakt med blodet. För att nå cellerna måste ämnen diffundera från blodet genom kapillärväggen och genom utrymmet fyllt med vävnadsvätska. En vuxen människa har cirka 1015 celler, och volymen vätska som tvättar dem är bara 14 liter. För att förse samma antal encelliga protozoer som lever i havet med de gaser och näringsämnen de behöver, skulle det krävas 106 liter havsvatten.

Effektiva anordningar (lungor, lever, tarmar och njurar), som ständigt fyller på tillförseln av syre och näringsämnen i kroppsvätskor och tar bort slaggprodukter, gör att vår kropp kan leva, trots att den innehåller relativt lite vatten. Den lilla tjockleken på kapillärerna gör att varje droppe blod som passerar genom kapillärnätverket får en stor yta genom vilken diffusion kan ske. Man uppskattar att en kubikcentimeter blod kommer i kontakt med kapillärernas yta, vilket är cirka 7000 cm2.

Antalet kapillärer i hela kroppen är nästan omöjligt att räkna. I vävnader med intensiv metabolism, såsom muskler, är kapillärer belägna mycket nära varandra: avståndet mellan intilliggande kapillärer är ungefär två gånger deras diameter. En forskare uppskattar att antalet kapillärer i muskelvävnad är cirka 240 000 per sekund.