Les capillaires sanguins sont des adjoints aux échanges métaboliques entre le sang et le liquide interstitiel (un liquide qui entoure les cellules). Ces petits vaisseaux ont des parois extrêmement minces qui permettent le passage continu, dans les deux sens, des gaz, des nutriments et des métabolites. Pour que de tels échanges aient lieu, il est important que le flux sanguin les parcoure à basse vitesse et que sa pression, non excessive, soit maintenue dans des plages assez étroites.
Les caractéristiques fondamentales des capillaires sont donc le petit diamètre (de 5 à 10 µm, suffisant pour le passage des globules rouges un à un dans le rang indien, jusqu’à 30 µm), la maigreur des parois, la faible pression hydrostatique (35 à 40 µm). mm Hg à l'extrémité artérielle - 15-20 à l'extrémité veineuse) et à la vitesse réduite du flux sanguin les traversant (1 mm / seconde).
Les parois capillaires, à la différence des parois veineuses et artérielles, ne sont pas constituées de trois tuniques concentriques, mais d’une couche unique de cellules endothéliales aplaties reposant sur une membrane basale; la paroi capillaire est donc dépourvue de fibres musculaires, élastiques et fibreuses. Cette particularité morphologique a pour but de faciliter l'échange de substances avec un liquide interstitiel. Par ailleurs, de nombreux capillaires sont associés à des cellules, appelées péricytes, qui régulent la perméabilité de l'endothélium en s'opposant à ces passages; plus le nombre de pericitises est grand et plus la perméabilité capillaire est basse. Ce n'est donc pas un hasard si les péricytes sont particulièrement abondants dans le système nerveux central, où ils contribuent à la formation de la barrière hémato-encéphalique.
Trois types de capillaires peuvent être identifiés dans le système circulatoire humain:
Capillaires continus : on les appelle ainsi parce que leurs cellules forment une paroi dépourvue d'espaces et d'interruptions importants. Bien que les cellules endothéliales soient reliées par des jonctions serrées, il existe de petits espaces qui donnent au capillaire une certaine perméabilité à l'eau et aux solutés, mais pauvre en protéines. Les capillaires continus se trouvent principalement dans les systèmes nerveux central et périphérique, dans les tissus musculaires, dans les poumons et dans la peau; ils sont les plus communs. |
Capillaires fenêtrés ou discontinus : ils présentent des pores de 80 à 100 nm dans leur paroi qui, en réalité, ne sont pas complètement pénétrés mais sous-tendus par un diaphragme mince (une laminette plasmique susceptible de contrôler l’échange entre capillaire et interstitium). Ils sont abondants dans les glandes endocrines, dans le pancréas, dans les glomérules rénaux (où les pores sont dépourvus de diaphragme) et dans l'intestin, où les fenêtres augmentent la capacité d'échange des cellules endothéliales. |
Les capillaires sinusoïdaux : ce sont les plus perméables des trois, car leur paroi endothéliale très large a peu de jonctions et de grands espaces intercellulaires. L'endothélium et la membrane basale sont discontinus, ce qui facilite les échanges entre le sang et les tissus. On les trouve dans le foie, dans la rate, dans la moelle osseuse, dans les organes lymphoïdes et dans certaines glandes endocrines, où une grande perméabilité aux protéines et aux grosses molécules est nécessaire. |
Il existe dans le corps humain environ 2 milliards de capillaires, qui couvrent ensemble une longueur d’environ 80 000 km et une surface d’échange d’environ 6300 m2 (l’équivalent de deux terrains de football).
Les capillaires sont divisés en une partie artérielle, qui transporte du sang riche en nutriments et en oxygène, et une partie veineuse, qui recueille le sang des déchets précédents (entre-temps chargés de dioxyde de carbone et de déchets).
Au niveau tissulaire, les capillaires ont tendance à former des réseaux entrelacés appelés "lits capillaires", tandis que le flux qui les traverse s'appelle la microcirculation. À ce niveau, l'artériole terminale se poursuit par une métartériole, une sorte de canal de passage dirigé vers la veinule post capillaire. A leur tour, de chaque métartériola partent les capillaires dits réels, qui s'entremêlent pour former le lit capillaire déjà mentionné (pour chaque lit, par rapport à l'organe pulvérisé, il existe une douzaine à cent capillaires véritables).
Au point d'origine des vrais capillaires, il y a un anneau de fibres musculaires lisses, le "sphincter précapillaire", qui l'entoure. Ce sphincter agit comme une valve, régulant la circulation du sang dans le lit microcirculatoire; par conséquent, lorsque les sphincters précapillaires sont contractés, l'écoulement s'effectue exclusivement par le canal métarteriole du vaisseau principal; inversement, lorsque les sphincters sont relâchés, le sang afflue dans les capillaires et le tissu est abondamment perfusé. Évidemment, ce sont des conditions limites, car dans la plupart des cas, il y aura une part de capillaires ouverts et une partie fermée. Par conséquent, le véritable capillaire peut être fermé ou ouvert, tandis que la métartériole, en tant que vaisseau préférentiel, est toujours ouverte (car elle manque de la musculature pour agir en tant que sphincter). En tant que telle, la métartériole peut contourner les capillaires et diriger le sang directement dans la circulation veineuse; ce canal permet également le passage des globules blancs de la circulation artérielle à la circulation veineuse (sinon il est empêché par la jauge capillaire réduite).
La quantité de sang pénétrant dans un lit capillaire est soumise à un contrôle intrinsèque, lié à l'étirement du vaisseau, et à des stimuli locaux (signaux biochimiques, tels que la pression partielle d'oxygène, le dioxyde de carbone et la présence de signaux vasodilatateur-vasoconstricteur ). Selon les conditions, le lit est contourné ou complètement perfusé.
Le lit capillaire prend souvent des formes et des caractéristiques différentes d’un organe à l’autre, avec des différences dans le nombre de canaux, dans l’épaisseur des mailles et dans la perméabilité de la paroi; les réseaux capillaires des centres nerveux, des glandes et des alvéoles pulmonaires sont particulièrement développés. La densité capillaire d'un tissu donné est en effet directement proportionnelle à l'activité métabolique de ses cellules, ce qui implique une plus grande demande de sang.
