☆第十七章 人体微循环生态平衡
微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环。它的基本功能是在进行血液和组织间的物质交换。这一生化过程的实现就是经过微循环完成的。
由于人体的各器官，组织的结构和功能不同，所以微循环的结构也不同。
微循环由微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管、通血毛细血管、动静脉吻合支和微静脉等部分组成。
微动脉管壁有环行的平滑肌，有着收缩和舒张的功能来控制微血管内的血流量生态平衡。微动脉分支成为管径更细的后微动脉，每根后微动脉向一根至数根真毛细血管供血。在真毛细血管起始端通常有1～2个平滑肌细胞，形成一个环，即毛细管前括约肌。它的收缩状态决定进入真毛细血管的血流量。
毛细血管的血液经微静脉进入静脉。最细的微静脉的管壁没有平滑肌，在功能上属于交换血管。较大的微静脉管壁有平滑肌，属于毛细血管后阻力血管。微静脉的舒缩状态可影响毛细血管血压，从而影响毛细血管处的液体交换和静脉回心血量。
另外，微动脉和微静脉之间还可通过直捷通路和动-静脉短路发生沟通。所说的直捷通路是血液从微动脉经后微动脉和通血毛细血管进入微静脉的通路。通血毛细血管是后微动脉的直接延伸，其管壁平滑肌逐渐稀少以至消失。直捷通路经常处于开放状态，血流速度较快，功能并非是物质交换，而是使部分的血液能通过微循环而进入静脉。直捷通路在骨骼肌组织的微循环中较为多见。动-静脉短路是吻合微动脉和微静脉的通道。在人体的皮肤和皮下组织，特别是手指、足趾、耳廓等处，这类通路较多。动-静脉吻合支主要作用是对体温的调节，当环境的温度升高时，皮肤的血流量增加，温度升高。这有利于发散身体的热量。环境温度降低时，皮肤血流量减少，有利于保存体热。动静脉短路开放，会相对地减少组织对血液中氧的摄取。在疾病下，如感染和中毒性休克时，动-静脉短路大量开放，可加重组织的缺氧状况。以维持机体相对的生态平衡。
毛细血管壁由单层内皮细胞构成，其外面有基膜所包围着，总的厚度约为0.5μm，在细胞核的部分稍厚。在内皮细胞之间相互连接处存在着细微的裂隙，成为沟通毛细血管内外的通道。人体的各种组织中毛细血管壁的通透性是有差异的，如在脑毛细血管内皮细胞较高大，且细胞间紧密相连，水和脂溶性分子可直接通过内皮细胞，许多离子和非脂溶性水分子则必须由特异的载体转运。
毛细血管在人体的不同器官的密度也不相同，如在脑、心肌、肝、肾、其毛细血管的密度为每立方毫米组织为2 500～3 000根，骨骼肌为每立方毫米组织为100～400根；脂肪、结缔组织、骨等毛细血管密度较低。
微循环的血流正常为层流。当血液在流经循环血管网时，血压即逐渐的在降低。在直径为8～40μm的微动脉处，对血流的阻力最大，血压降低也最大。当毛细血管靠动脉端，血压30～40 mmHg。毛细血管中段血压约25mmHg，至靠静脉端10～15mmHg。毛细血管血压的高低取决于毛细血管前阻力和毛细血管后阻力的比值。一般来说，当这一比值为5∶1时，毛细血管的平均血压约为20 mmHg。这一比值增大时，毛细血管血压就降低，比值变小时毛细血管血压升高。某一组织中微循环的血流量与微动脉和微静脉之间的血压差成正比，与微循环中总的血流阻力成反比。由于在总在血流阻力中微动脉处的阻力占较大比例。故微动脉的阻力对血流量的控制起主要作用。(https://www.daowen.com)
当测量一个器官的血流量时，常常可以看到在一定的时间内其血流量是稳定的。但在显微镜下观察循环中单个血细胞的移动速度，可见到在同一时间内不同微血管中的流速有很大的差别，而且同一血管内血流的速度在不同的时间里也有较大变化。其原因是由于后微动脉和毛细血管前括约肌不断发生每分钟5～10次的交替性收缩和舒张。当后微动脉和毛细血管前括约肌收缩时，其后的真毛细血管网关闭，舒张时真毛细血管网开放。
在安静状态下，骨骼肌组织中在同一时间内只有20%～35%的真毛细血管处于开放状态。血管舒缩活动主要与局部组织的代谢活动有关。毛细血管关闭时，该毛细血管周围组织中代谢产物积聚，氧分压降低。其代谢产物和低氧均能导致局部的后微动脉和毛细血管前括约肌舒张。于是毛细血管开放，局部组织内积聚的代谢产物被血流清除。随后，后微动脉和毛细血管前括约肌又收缩，使毛细血管关闭。如此周转，当组织代谢活动加强时，愈来愈多的后微动脉和毛细血管前括约肌发生舒张，使愈来越多的毛细血管处于开放状态，从而使血液和组织、细胞之间发生交换的面积增大，交换的距离缩短。所以说，微循环的血流量是和组织的代谢活动水平相适应的。
血液与组织间的物质交换：人体内的组织、细胞之间的空间称为组织间隙，其中当组织液所充满。这是组织和细胞直接所处的环境。组织和细胞通过细胞膜和组织液发生物质交换。组织液与血液之间则通过毛细血管壁进行着物质交换。因此，组织、细胞和血液之间的物质交换是通过组织液这个中间媒介来完成的。
血液和组织之间的物质交换是通过以下方式完成的。
1.扩散 这是指液体中溶质分子的热运动，其是血液和组织液之间进行着物质交换的主要方式。毛细血管内外液体中的分子，只要其直径小于毛细血管壁的孔隙，就能通过管壁进行扩散运动。分子运动是可以向各个不同方向进行的杂乱运动，故当血液流经毛细血管时，血液内的溶质分子可以扩散入组织液，组织液内的溶质分子也可以扩散入血液。对某种物质来说，其通过毛血管壁进行扩散的驱动力是该物质在管壁两侧的浓度差，即从浓度高的一侧向浓度低的一侧发生净移动。溶质分子在单位时间内通过毛细管壁进行扩散的速率与该溶质分子在血浆和组织液中的浓度差，毛细血管壁对该溶质分子的通透性、毛细血管壁的有效交换面积等因素成正比，与毛细血管壁的厚度成反比。对于非脂溶性物质，毛细血管壁的通透性与溶质分子的大小有关，分子愈小，通透性越大。毛细血管壁的孔隙总面积虽仅占毛细血管壁总面积约千分之一，但因分子运动的速度高于毛细血管内血流速度数十倍，故血液在流经毛细血管时，血浆和组织液中的溶质分子仍有足够的时间进行扩散交换。脂溶性物质如O2、CO2等可直接通过内皮细胞进行扩散，因此整个毛细血管壁都成为扩散面。
2.滤过和重吸收 当毛细血管壁两侧的静水压不等时，水分子就会通过毛细血管壁从压力高的一侧向压力低的一侧移动，称水中的溶质分子，如其分子直径小于毛细血管壁的孔隙，也能随同水分子一起滤过。另外，当毛细血管壁两侧的渗透压不等时，可以导致水分子从渗透压低的一侧向渗透压高的一侧移动。由于血浆蛋白质等胶体物质较难通过毛细血管壁的孔隙，因此血浆的胶体渗透压能限制血浆的水分子向毛细血管外移动。同样，组织液的胶体渗透压则限制组织液的水分子向毛细血管内移动。
血液和组织液之间通过滤过和重吸收方式发生的物质交换和通过扩散方式发生的物质交换相比，仅占很小的一部分，但却在组织液的生成中起着重要作用。
3.吞饮： 在毛细血管内皮细胞一侧的液体可被内皮细胞膜包围并吞饮入细胞内，形成吞饮囊泡。囊泡被运送至细胞的另一侧，并被排出细胞外。这也是血液和组织液之间通过毛细血管壁进行物质交换的一种方式。