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Mikrozirkulation und Diffusion

Das sauerstoffreiche Blut in den Kapillaren ist hellrot, was man beim Stich mit der Nähnadel leicht sehen kann. Im Verlauf der Passage durch die Kapillare geben die roten Blutkörperchen ihren Sauerstoff ab und nehmen gleichzeitig Kohlendioxyd auf. Beim Wechsel der Gasfracht verfärbt sich das Blut dunkel. Aus unzähligen Kapillaren sammelt sich anschließend das Blut in den Venen und strömt wieder langsam zum Herzen zurück.

 

In den Kapillaren gibt es unterschiedliche Methoden des Stoffwechsels. Die Masse der Stoffe, vor allem Gase, Wasser, Salze und auch viele Nährstoffe, gelangen durch passive Ausbreitung (Diffusion) in das umgebende Gewebe hinein und sorgen dort für die Ernährung. Diese Form des Stoffaustausches geschieht ohne Energieaufwand, er ist quasi „kostenlos“ für den Körper.

Rechnet man aus, wieviel Flüssigkeit zwischen allen Kapillaren des Körpers und dem sie umgebenden Gewebe ausgetauscht werden, kommt man zu unglaublichen Zahlen. Etwa zwei Badewannen von Flüssigkeit pendeln zwischen Kapillaren und Bindegewebe in einer einzigen Minute hin und her!

 


Osmose

Daneben gibt es noch eine zweite Art des Austausches, der sich Osmose nennt. Die Kapillaren sind nicht für alle Stoffe durchlässig. Größere Moleküle, vor allem Eiweiß, können nur schlecht hindurch. Es gibt zwar „Löcher“ im Kapillarsieb. Aber diese Lücken sind ziemlich dünn, etwa 3 Millionstel Millimeter im Durchmesser.

 

Die großen Inhaltstoffe des Blutes, also Eiweiß und Blutzellen, können durch diese Öffnungen nicht hindurch. Sie bleiben in den Kapillaren gefangen. Vor allem das Eiweiß bindet so nicht unerhebliche Mengen an Flüssigkeit und hält sie in den Haargefäßen fest.

 

 


Raus und wieder hinein

Doch es wird noch komplizierter: Die Kapillare hat nicht überall den gleichen Druck. In der Nähe der Arterien ist ihr Druck etwas höher, schließlich haben Arterien einen weitaus höheren Druck als die Kapillaren selbst. Umgekehrt nimmt der Druck in der Kapillare deutlich ab, je mehr das Blut sich den Venen nähert.

 

Daraus folgt, dass am Beginn der Kapillare viel Flüssigkeit aus den Haargefäßen ins Gewebe gedrückt wird. Hier ist der Druck noch so hoch, dass das Eiweiß nicht in der Lage ist, die Flüssigkeit zu binden. Am Ende der Kapillarstrecke sind die Verhältnisse gerade umgekehrt. An dieser Stelle ist der Druck so weit abgefallen, dass der Sog des Eiweißes das Wasser aus dem Gewebe wieder zurück in die Kapillare hineinzieht. 90% der Flüssigkeit, die am Anfang die Kapillare verlassen hat, gelangt so wieder ins Gefäßbett zurück.

 


Lebensnotwendiges Lymphsystem

Das mag ein wenig umständlich erscheinen. Warum der ganze Aufwand? Erst hinaus und dann wieder hinein? Mit diesem „Trick“ gelingt es auf äußerst wirksame Weise, das umgebene Gewebe, wie Muskeln oder innere Organe, mit Nährstoffen zu versorgen und Abfallstoffe wegzutransportieren. Die Zellen sind also in einen Flüssigkeitsstrom gebettet, der sie ständig umspült.

Doch warum schafft ein Teil der ausgetretenen Flüssigkeit den Weg nicht zurück? Das wäre doch eigentlich praktischer! Das liegt am ausgetretenen Eiweiß. Die Haargefäße halten die Eiweißmoleküle nicht komplett zurück. Tatsächlich verlässt immer einiges an Eiweiß die Kapillare und gelangt ins Bindegewebe. Für diese Eiweißmoleküle ist der Weg zurück jedoch für immer verbaut. Einmal aus den Kapillaren ausgetretenes Eiweiß kann daher ausschließlich über die Lymphbahnen „entsorgt“ werden.

 

Wie wichtig dieser Faktor ist, ergibt sich aus den nackten Zahlen. Etwa die Hälfte der im Blut vorhandenen Eiweißkörper verlässt im Laufe eines einzigen Tages die Kapillaren und kann nicht wieder zurück. Gäbe es kein Lymphsystem, würden wir innerhalb von 24 Stunden so extrem anschwellen, dass es mit dem Leben nicht mehr vereinbar wäre.