Обмін речовинами між кров'ю і тканинами в основному відбувається в найдрібніших судинах - капілярах. Стінка цих судин складається з одного шару ендотеліальних клітин (рис. 26), з'єднаних своїми краями за допомогою «міжклітинної цементу». Поверх ендотелію дуже рідко розташовуються клітини-перицитам. Між перицитами і ендотеліальними клітинами лежить базальнамембрана. Вона задає форму капіляра і служить фільтром, який не пропускає клітини і великі молекули.
Вода, гази, маленькі органічні молекули і, можливо, деякі електроліти проходять через ендотеліальні клітини. Більші молекули входять і виходять з капіляра в основному через «міжклітинний цемент». Формені елементи крові можуть проходити через пори між клітинами ендотелію (див. Рис. 1).
Мал. 1. Будова капіляра і способи виходу з нього речовин і клітин крові
Внутрішній діаметр капілярів дорівнює або трохи вужчий, ніж розміри еритроцитів. Це призводить до тісного контакту еритроцита зі стінкою капіляра і збільшує ефективність віддачі кисню. Повному обміну речовин між кров'ю і тканинами сприяє і вкрай низька швидкість кровотоку. Порівняйте: в аорті вона дорівнює 50 см / с, а в капілярах - 0,07-0,03 см / с. Пояснюється це збільшенням сумарної площі перетину і великим впливом в'язкості крові у вузькому посудині.
Не всі капіляри беруть участь в кровопостачанні органів і тканин. Частина з них - артеріоловенозние шунти - використовуються для того, щоб швидко скидати кров з артеріол в венули. Ці шунти дозволяють регулювати кровонаповнення органів, не підвищуючи судинного опору. Адже якщо перекрити багато капілярів, то зменшення сумарної площі судин викличе зростання артеріального тиску і зниження наповнення вен кров'ю. Артеріовенозні шунти запобігають таку ситуацію.
Надходження плазми з капілярів в тканини здійснюється в результаті фільтрації - виходу рідини через різницю тиску її в капілярі і тканинної рідини.
Мал. 2. Фактори, що визначають обмін рідини між капіляром і тканинами
Напрямок руху рідини через стінку капіляра визначається трьома факторами (рис. 2): осмотичним тиском, онкотичного тиску і тиском крові в капілярі:
- в початкових (артеріальних) відділах капілярів сума цих трьох тисків вище, ніж в тканинах. В результаті плазма виходить за межі судинного русла (фільтрація);
- в кінцевих (венозних) відділах капілярів і посткапілярних венулах через вихід в тканини речовин, що визначають онкотическое і осмотичний тиск, сумарне тиск стає нижче, ніж в тканинах. Через це тканинна рідина частково надходить в капіляр (реабсорбція).
Обмін між кров'ю і тканиною (див. Рис. 2) відбувається завдяки дифузії. Кисень, від'єднуючись від гемоглобіну, йде в тканини. Вуглекислий газ, виділяючись з тканин в просвіт капіляра, перетворюється там в бікарбонат-іон. У тканині надходять поживні речовини (глюкоза, амінокислоти та ін.), А з тканин в капіляри - відходи життєдіяльності (креатинін, сечовина, сечова кислота та ін.) І гормони.