H16: The Microcirculation and Lymphatic System: Capillary Fluid Exchange, Interstitial Fluid, and Lymph Flow

Question 1

Wat is de microcirculatie?

Answer 1

de doorbloeding van de kleinste vaten, de capillairen.

Question 2

Wat zijn de belangrijkste functies van de microcirculatie? (2)

Answer 2

1. transport van voedingsstoffen
2. verwijderen van afvalstoffen

Hiervoor hebben de capillairen een dunne wand, bestaande uit een enkele laag endotheelcellen, die goed permeabel is voor water, voedingsstoffen, en afvalstoffen. Vrijwel elke functionele cel ligt binnen 20 tot 30 micrometer van een capillair.

Question 3

Hoe vaak vertakt een arterie, die een orgaan binnenloopt, voordat het een arteriool genoemd wordt?

Answer 3

6-8 keer.

Question 4

wat is het verschil tussen arteriolen en metarteriolen (terminale arteriolen)?

Answer 4

Arteriolen hebben een dikke spierwand. Metarteriolen hebben geen continue spierwand meer, maar een aantal kringspieren.

Question 5

Wat is de functie van metarteriolen (terminale arteriolen)?

Answer 5

vormen een verbinding tussen arteriolen en capillairen.

Question 6

Wat ligt er op de overgang van een metarteriole naar een capillair?

Answer 6

een precapillaire sfincter, deze kan de toegang tot de capillair openen of sluiten.

Question 7

Waardoor wordt de tonus in de metarteriole en precapillaire sfincter bepaald?

Answer 7

mede door de condities in het weefsel dat ze doorbloeden. De grootste factor voor de tonus is de concentratie zuurstof in de weefsels. Laag zuurstofgehalte leidt tot dilatatie en vice versa.

Question 8

De venulen zijn (…) [1] dan de arteriolen en hebben een (…) [2] spierwand.

Answer 8

1. groter
2. zwakkere

ondanks de lage druk kunnen de venulen alsnog significant samentrekken.

Question 9

Waaruit bestaat de capillair wand?

Answer 9

een enkele laag endotheelcellen gehecht aan een basaal membraan.

erytrocyten en andere bloedcellen passen net door de diameter van een capillair.

Question 10

Wat ligt er tussen twee endotheelcellen in een capillair (heeft twee namen)?

Answer 10

intercellulaire spleten (slit pores), met een diameter net iets kleiner dan een albumine molecuul. Er zijn een aantal eiwit verbindingen tussen de cellen. Water, wateroplosbare ionen en kleine oplosbare stoffen diffuseren snel door deze slit pores.

Question 11

Wat zijn caveolae?

Answer 11

plasmalemmale vesikels in de endotheelcellen. Deze worden gevormd door caveolines (eiwitten), welke reageren met cholesterol en sphingolipiden. Waarschijnlijk bedoeld voor endocytose en transcytose van macromoleculen.

Question 12

Wat kunnen sommige caveolae vormen door fusering?

Answer 12

vesiculaire kanalen.

Question 13

In sommige weefsels hebben de capillairen poriën met speciale eigenschappen, met een doel specifiek voor dat orgaan. Benoem de weefsels/organen en de functie van de verschillende poriën hier (4).

Answer 13

1. Hersenen, hier zijn de verbindingen tussen de endotheelcellen voornamelijk tight junctions, waardoor alleen extreme kleine moleculen zoals water, zuurstof en koolstofdioxide kunnen diffuseren.
2. Lever, hier zijn de intercellulaire spleten veel groter waardoor ook plasmaeiwitten het leverweefsel kunnen instromen.
3. Maagdarmkanaal, intercellulaire spleten iets vergroot voor opname van voedingsstoffen.
4. Glomerulaire capillairen van de nier, hier zijn veel fenestrae (ovale spleten) aanwezig in het midden van endotheelcellen. Hierdoor kunnen extreem veel moleculen en ionen diffuseren, maar de plasmaeiwitten niet.

Question 14

Wat is vasomotion?

Answer 14

het verschijnsel dat bloed niet continue door de capillairen stroomt, door intermitterende contractie van de metarteriolen en precapillaire sphincters. Hierdoor kan het bloed soms seconden tot minuten stilstaan voordat het verder stroomt.

Question 15

Waarom wordt bij een capillair vaatbed vaak gesproken over gemiddelden?

Answer 15

niet elke capillair werkt continue, maar het gemiddelde van alle capillairen in een weefsel is wel continue.

Question 16

Wat is het belangrijkste transport tussen (bloed)plasma en interstitiële vloeistof?

Answer 16

diffusie over het capillaire membraan. Voedingsstoffen, elektrolyten, afvalstoffen en water diffuseren continue over het endotheel waardoor er altijd menging is van interstitiële vloeistof en plasma.

Question 17

Welke opgeloste stof kan niet vrij over het capillaire membraan bewegen? (1)

Answer 17

plasma eiwitten.

Question 18

Welke stoffen kunnen direct over het capillaire membraan diffuseren, zonder gebruik te maken van de poriën?

Answer 18

vetoplosbare stoffen, zoals zuurstof en koolstofdioxide. Omdat ze het volledige oppervlakte kunnen gebruiken, diffuseren ze veel sneller dan niet-vet-oplosbare stoffen.

Question 19

Via welk transport diffuseren water-oplosbare stoffen, zoals water, natrium, chloride en glucose over het capillaire membraan?

Answer 19

via de intercellulaire poriën voor diffusie. Dit gaat zo snel dat het geen beperkende factor is.

Question 20

Waar is de permeabiliteit van de intercellulaire poriën van afhankelijk?

Answer 20

van de grootte van het molecuul. Niet alle capillairen in het lichaam hebben echter dezelfde permeabiliteit voor dezelfde stoffen.

Question 21

Waarmee is de snelheid van diffusie in capillairen proportioneel?

Answer 21

de concentratiegradiënt, bij de stoffen die metabool het belangrijkst zijn, zoals zuurstof, is de permeabiliteit zo hoog dat er maar een heel klein verschil (3%) nodig is om een adequate diffusie te krijgen.

Question 22

Welke hoeveelheid van het hele volume in het lichaam behoort tot het interstitium?

Answer 22

1/6e deel.

Question 23

Waaruit bestaat het interstitium? (2)

Answer 23

1. Interstitiële vloeistof

2. Vaste structuren, waarvan de voornaamste de collageen bundels en proteoglycaan filamenten zijn.

Question 24

Wat is de functie van de collageenbundels in het interstitium?

Answer 24

De collageenvezels zijn relatief dik, lang en sterk. Ze verzorgen het grootste deel van de tensie sterke van de weefsels.

Question 25

Wat is de functie van de proteoglycaan filamenten in het interstitium?

Answer 25

De proteoglycaan filamenten zijn dun en vormen een dunne mat, de brush pile. Hierdoor kan vloeistof moeilijk door het interstitium stromen en is er vooral diffusie i.p.v stroming.

Question 26

Hoe ontstaat de vloeistof in het interstitium en waaruit bestaat deze?

Answer 26

ontstaat uit filtratie en diffusie van de capillairen, bevat vrijwel dezelfde stoffen als het bloedplasma maar dan met een lagere concentratie plasma eiwitten.

De interstitiële vloeistof ligt voornamelijk in de ruimtes tussen de proteoglycaan filamenten en vormt een tissue gel.

Question 27

Wat zijn rivuletes?

Answer 27

het grootste gedeelte van de vloeistof ligt in de tissue gel. Er zijn wel soms wel kleine plakjes/vesikels vrije vloeistof, genaamd rivuletes in het interstitium aanwezig.

Rivuletes zijn minder dan 1% van het interstitium in de meeste weefsels, bij oedeem kan het oplopen tot 50%.

Question 28

Wat doet de hydrostatische drukgradiënt?

Answer 28

drukt vloeistof en en opgeloste stoffen uit de capillairen door de poriën.

Question 29

Wat doet de colloïd osmotische drukgradiënt?

Answer 29

Trekt vloeistof (terug) de capillairen in. Dit voorkomt significant verlies van volume naar de interstitiële ruimtes.

Question 30

Welke krachten beïnvloeden de beweging van vloeistof over het membraan? (4)

Answer 30

de starling krachten:

1. de capillair hydrostatische druk (Pc) die de vloeistof uit de capillair drukt.
2. de interstitiële vloeistof hydrostatische druk (Pif) die de vloeistof de capillair in drukt.
3. de capillair plasma colloïd osmotische druk (πp) die osmose van vloeistof in de capillair verzorgt.
4. de interstitiële vloeistof colloïd osmotische druk (πif) die osmose van vloeistof uit de capillair verzorgt.

Question 31

Wat is netto filtratiedruk?

Answer 31

de som van de starling krachten,

NDF= (Pc-Pif) - (πc-πif)

Als deze positief is, is er een netto vloeistof filtratie. Als deze negatief is, is er netto vloeistof absorptie. Onder normale omstandigheden is deze iets positief en is er dus vloeistoffiltratie.

Question 32

De snelheid van filtratie wordt ook bepaald door de capillaire filtratie coëfficiënt (Kf), welke factoren zijn hierin opgenomen?

Answer 32

de grootte en hoeveelheid van de poriën en de hoeveelheid capillairen.

Question 33

Met welke methoden is de hydrostatische capillaire druk te meten? (2)

beetje feut vraag

Answer 33

1. directe micropipet canulatie, een kleine glazen pipet wordt direct in de capillair gebracht, waarmee de druk gemeten wordt. Niet elk weefsel is makkelijk te meten. Tussen weefsels verschilt de capillaire hydrostatische druk enorm.
2. indirecte functionele meting.

Question 34

In welk weefsel heerst een negatieve interstitiële hydrostatische druk?

Answer 34

los subcutaan weefsel. De druk is hier gewoonlijk sub-atmosferisch.

Question 35

In welk weefsels heerst een positieve interstitiële hydrostatische druk?

Answer 35

in weefsels omgeven door kapsels (zoals de nieren, hersenen, spieren en ogen). Deze druk is wel bijna altijd lager dan de druk om het omliggende kapsel ( dus lager dan de druk van de omgeving).

Question 36

Wat zijn de meest gebruikte methoden voor het meten van interstitiële hydrostatische druk? (3)

beetje feut vraag

Answer 36

1. meting met micropipet, dezelfde glazen pipet voor capillaire druk kan hier gebruikt worden.
2. meting met geperforeerde geïmplanteerde capsule.
3. meting met een wattenbolletje ingebracht in het weefsel.

Question 37

Wat is de functie van het lymfesysteem?

Answer 37

Het lymfesysteem zorgt voor afvoer van extra vloeistof (overblijfsel netto filtraat), eiwitten en andere grote deeltjes uit het (weefsel)interstitium. Lymfebanen hebben een pompende functie, waardoor de negatieve interstitiële druk verklaard wordt.

Het lymfesysteem neemt ook veel voedingsstoffen op uit het GI-stelsel, vooral vet.

Question 38

Welke stoffen veroorzaken de colloïd osmotische druk?

Answer 38

plasma eiwitten, dit zijn de enige oplosbare stoffen die niet over het capillaire membraan diffuseren.

Question 39

De normale colloïde osmotische druk (plasma) is ca. 28 mmHG. Waardoor wordt dit veroorzaakt? (2)

Answer 39

1. 19 mmHG door opgeloste eiwitten.

2. de overige 9 mmHG door het Donnan effect, de osmotische druk veroorzaakt door kationen gebonden aan de eiwitten.

Question 40

Welk plasma eiwit is vooral belangrijk voor de colloïd osmotische druk?

Answer 40

albumine.

Question 41

Ondanks dat de capillaire poriën kleiner zijn dan de albumine eiwitten, geldt dit niet voor alle poriën. Op welke manieren kunnen plasma eiwitten dan ook alsnog diffuseren over het capillaire membraan? (2)

Answer 41

1. transcytose in vesikels

2. grote poriën

Question 42

Hoe komt de netto circulatie in de weefsels tot stand?

En hoe verhoudt de filtratie aan de arteriële kant zich tot de resorptie aan de veneuze kant?

Answer 42

door het drukverschil wordt aan het arteriële eind van een capillair vloeistof gefilterd, aan het veneuze eind wordt vloeistof geadsorbeerd. Hierdoor is er een netto circulatie in de weefsels.

De resorptie aan de veneuze kant is minder dan de filtratie aan de arteriële kant, maar doordat de membranen meer permeabel zijn, en er meer veneuze capillairen zijn wordt zo’n 90% van het gefiltreerde vloeistof geresorbeerd. De laatste 10% gaat via de lymfevaten.

Question 43

Hoe groot is de snelheid van netto filtratie in het lichaam excl. nieren (de lymfe productie)?

Answer 43

2 ml/minuut.

Question 44

Wat gebeurt er bij een te hoge (gemiddelde) hydrostatische capillaire druk?

Answer 44

Bij een te hoge (gemiddelde) hydrostatische capillaire druk is er te veel filtratie en kan het lymfesysteem dit niet allemaal afvoeren. Hierdoor ontstaat oedeem.

Question 45

Wat gebeurt er wanneer de (gemiddelde) hydrostatische capillaire druk daalt?

Answer 45

Er wordt dan meer vocht geresorbeerd waardoor het bloedvolume stijgt, ten koste van het interstitiële volume.

Question 46

Vrijwel alle weefsels beschikken over lymfevaten, behalve de epidermis, het CZS en het endomysium van de spieren en botten. Waarover beschikken zij wel?

Answer 46

prelymphatics, interstitiële kanalen die uiteindelijk uitkomen in lymfevaten (bij de hersenen in het CSF).

Question 47

Waar komen alle lymfevaten van het onderste deel van het lichaam in uit?

Answer 47

in de ductus thoracicus, deze loopt uit in de v. jugularis interna sinistra en v. subclavia sinistra.

Question 48

Wat is het verschil tussen lymfe vanuit de linkerkant (hoofd, arm en delen thorax) met lymfe vanuit de rechterkant (hoofd, arm en delen thorax)?

Answer 48

links draineert in de d. Thoracicus voordat ze in de venen draineren en rechts draineert in de d. lymphaticus dexter. Draineert vervolgens op dezelfde plek maar dan rechts.

Question 49

Hoeveel lymfe wordt er per dag ongeveer gemaakt?

Answer 49

2-3 liter. Hiervan stroom ca. 100 ml/uur via de d. thoracicus en een andere 20 ml/uur via andere wegen de circulatie in.

Question 50

Grote deeltjes en eiwitten kunnen niet door de capillair wand, maar wel door de lymfevat wand. Licht toe hoe dit kan.

Answer 50

dit komt door een speciale opbouw van de wand, de endotheelcellen van een lymfecappilair worden verbonden aan het omliggende bindweefsel met anchoring filaments. De endotheelcellen overlappen hierbij enigszins, waardoor er wel vloeistof naar binnen kan, maar niet naar buiten. Deze “kleppen” liggen over het hele lymfestelsel.

Question 51

Waar komt het grootste gedeelte van het lymfe in de d. thoracicus vandaan? En wat is de eiwitconcentratie hiervan?

Answer 51

2/3e van de lymfe in de d. thoracicus komt uit de darmen. Lymfe gevormd in de darmen heeft een eiwitconcentratie van 3-4 g/dl en daarom is de eiwitconcentratie in de d. thoracicus ca. 3-5 g/dl.

Question 52

Wat is de eiwitconcentratie van lymfe gevormd uit de lever? en wat is de eiwitconcentratie van lymfe in de terminale lymfevaten?

Answer 52

de eiwitconcentratie van lymfe gevormd uit de lever is ca. 6 g/dl. Het lymfe dat de terminale vaten binnenstroomt heeft dezelfde samenstelling als de interstitiële vloeistof, met een eiwitconcentratie van 2 g/dl.

Question 53

Lymfestroming wordt groter met grotere interstitiële hydrostatische druk. Wat zijn factoren die leiden tot hogere hydrostatische druk en dus meer lymfestroming? (4)

Answer 53

1. verhoogde capillaire hydrostatische druk.
2. Verlaagde plasma-colloïd osmotische druk.
3. Verhoogde interstitiële colloïd osmotische druk.
4. Verhoogde permeabiliteit van de capillairen.

vanaf 2 mmHG boven atmosferische druk, stijgt de lymfestroming niet meer. Dit komt door samendrukking van de grotere lymfevaten.

Question 54

Naast de klepfunctie van de endotheelcellen in de lymfevaten zijn er echt kleppen aanwezig in de lymfevaten. Wat is hiervan de functie?

Answer 54

vorming van compartimenten, fungeren als pomp. Vulling van deze compartimenten leidt tot samentrekking van omliggende gladde spieren. Zo wordt het lymfe steeds verder gepompt over de compartimenten.

Question 55

Naast het pompen van de gladde spiercellen in de wand van de lymfe, zorgen externe factoren ook voor samendrukking van de lymfevaten. Welke zijn dit? (4)

Answer 55

1. samentrekking omliggende skeletspiercellen.
2. beweging delen van het lichaam.
3. pulsaties van de arteriën naast het lymfevat.
4. compressie van weefsel door objecten buiten het lichaam.

tijdens beweging is de lymfestroom zo’n 10-30x zoveel als in rust.

Question 56

De terminale lymfecapillairen hebben net als de grotere lymfevaten een pompfunctie. Licht deze toe.

Answer 56

De anchoring filaments reageren op extra vloeistof in het weefsel door samen te trekken waardoor de poriën tussen de endotheelcellen groter worden en er meer vloeistof de lymfecapillair instroomt. Als de druk in de capillair hierna hoger wordt, sluiten de endotheelcellen af en wordt het lymfe door het lymfevat gestuwd.

mogelijk zijn er ook actomyosine filamenten die zorgen voor ritmische contractie van de terminale lymfevaten (nog niet 100% aangetoond).

Question 57

Welke factoren bepalen de lymfe flow hoofdzakelijk? (2)

Answer 57

1. interstitiële hydrostatische druk.

2. lymfepomp.

Question 58

Het lymfesysteem speelt een belangrijke rol bij het controleren van “overflow” van eiwitten en overtollige vloeistof in het interstitium, leg het negatieve feedbacksysteem waar dit volgens werkt. (3 stappen)

Answer 58

1. concentratie van eiwitten in de interstitiële vloeistof, kleine hoeveelheden lekken uit de capillairen, waarvan vrijwel niks wordt geresorbeerd. Dit verhoogd de interstitiële colloïd osmotische druk.
2. Volume van de interstitiële vloeistof, de verhoogde colloïd osmotische druk leidt tot meer filtratie en minder terugresorptie, dus verhoging van interstitieel volume en druk.
3. Hydrostatische interstitiële druk, verhoging van hydrostatische druk verhoogt lymfestroming wat de overtollige vloeistof en eiwitten weghaalt uit het interstitium.

Question 59

Vaak wordt (foutief) aangenomen dat connectieve vezels de weefsels in het lichaam bij elkaar houden. Wat is echter wel het mechanisme hierachter?

Answer 59

negatieve interstitiële druk (soort vacuüm), vooral belangrijk bij weefsel die over elkaar heen schuiven.