Kapillaren

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Dr. Nicole Wendler

Nicole Wendler ist promovierte Biologin aus dem Bereich Onkologie und Immunologie. Als Medizinredakteurin, Autorin und Lektorin ist sie für verschiedene Verlage tätig, für die sie komplizierte und umfangreiche medizinische Sachverhalte einfach, prägnant und logisch darstellt.

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Ist von Kapillaren die Rede, sind meist die Blutkapillaren gemeint. Neben Venen und Arterien sind sie der dritte Gefässtyp im Blutkreislauf. Die kleinen, fein verzweigten Blutgefässe bilden den Übergang zwischen Venen und Arterien. Lesen Sie hier, wie die Kapillaren aufgebaut sind und welche Aufgaben sie erfüllen!

Was sind Kapillaren?

Neben den Venen und Arterien sind die Kapillaren der dritte Gefässtyp des Blutkreislaufs. Sie machen nur rund fünf Prozent aller Blutgefässe im Körper aus (Venen: 75 Prozent, Arterien: 20 Prozent). Die hauchdünnen Gefässe formen ein fein verzweigtes geschlossenes Kapillarnetz (Rete capillare) über eine Gesamtlänge von geschätzt 100.000 Kilometern. Je mehr Sauerstoff ein Gewebe benötigt und je stoffwechselaktiver es ist, desto dichter ist sein Netz aus Kapillaren. So sind Gehirn, Lungen, Skelettmuskulatur und Herz von zahlreichen dieser hauchdünnen Gefässe durchzogen. Gewebe mit einem langsamen Stoffwechsel wie beispielsweise Sehnen und Bänder weisen hingegen nur wenige Kapillaren auf. Es gibt auch Bereiche in unserem Körper, die keinerlei Kapillaren besitzen und nur durch Diffusion ausumliegendem Gewebe mit Nährstoffen versorgt werden, so etwa der Gelenkknorpel im Knie, die Herzklappen und die Augenlinsen.

Aufbau der Kapillargefässe

Mit einem Durchmesser von nur fünf bis zehn Mikrometern (µm) sind die Kapillaren mitunter kleiner als die roten Blutkörperchen (sieben bis acht µm), die sich daher etwas verformen müssen, um durch die feinen Gefässe hindurch zu gelangen.

Die Wand der Kapillaren besteht nicht aus drei Schichten wie bei Arterien und Venen, sondern nur aus einer Schicht aus Endothelzellen (Epithelzellen). Von aussen wird sie verstärkt durch die Basalmembran (findet sich überall im Körper an den Grenzen zwischen Epithelgewebe und Bindegewebe) und Perizyten (verzweigte Zellen, deren Funktion umstritten ist).

Je nach Feinbau der Wand lassen sich drei Typen von Kapillaren unterscheiden:

  • Kontinuierliche Kapillaren: geschlossene Endothelschicht, vollständig von Basalmembran umgeben; Vorkommen: Haut, Lunge, Herz, Gehirn, Rückenmark, Skelettmuskulatur
  • Gefensterte (fenestrierte) Kapillaren: Endothelschicht mit Poren (20 bis 80 Nanometer, dünne Basalmembran; Vorkommen: Magen-Darm-Trakt, Nieren, Hormondrüsen
  • Diskontinuierliche Kapillaren (Sinusoiden): Lücken (zwei bis fünf Nanometer) in der Endothelzellschicht und der Basalmembran; Vorkommen: Knochenmark, Leber, Milz

Die Aufgaben der Kapillaren

Die Wände der Kapillaren sind für bestimmte Stoffe, Gase und Flüssigkeiten durchlässig (permeabel) – besonders die diskontinuierlichen Gefässe. Das weit verzweigte Kapillarnetz ermöglicht also den Gas- und Stoffaustausch zwischen dem Blut und dem umliegenden Gewebe. So können beispielsweise Sauerstoff, Nährstoffe, Stoffwechselprodukte, Wasser und anorganische Ionen vom Blut in den Zwischenraum zwischen Geweben/Zellen (Interstitium) wandern und umgekehrt. Ausnahme bilden Blutkörperchen und grosse Eiweisskörper, für sie ist die Wand der feinen Gefässe zu dicht.

Für den Austausch in die richtige Richtung sorgen die passenden Druckverhältnisse: Besteht für einen Stoff ein Konzentrationsunterschied zwischen Plasma und Interstitium bewegt er sich in Richtung des Konzentrationsgefälles, also dorthin, wo weniger davon vorhanden ist.

Ausserdem sind die Bedingungen an den Kapillarwänden überaus günstig: Die Stoffe haben viel Platz und viel Zeit. Durch seine feine Verästelung erzielt das Kapillarnetz einen grossen Gesamtquerschnitt (etwa 800-mal grösser der Querschnitt der Aorta) und die Blutströmung verlangsamt sich auf 0,3 Millimeter pro Sekunde (Aorta: 320 Millimeter pro Sekunde).

An den Wänden der feinen Gefässe wird also kräftig filtriert und resorbiert. Rund 20 Liter werden täglich ins Interstitium abfiltriert, wovon etwa 18 Liter in die Kapillaren und Venolenresorbiert werden. Die verbleibenden zwei Liter gelangen über Lymphwege (Lymphsystem) zurück ins Blut.

Kapillaren: Krankheiten und Beschwerden

Ist die Durchlässigkeit der Kapillaren gestört, können Blut oder Blut-Bestandteile aus dem Gefässsystem in das umgebende Gewebe austreten. Auf diese Weise entstehen zum Beispiel Ödeme und Petechien (punktförmige Haut- und Schleimhautblutungen).

Das Kapillarlecksyndrom ist eine seltene, schwere Erkrankung, bei der die Permeabilität der feinen Gefässe erhöht ist. Charakteristische Symptome sind Episoden niedrigen Blutdrucks, Ödeme und geringes Blutvolumen (Hypovolämie). Die Ursache der Erkrankung ist unbekannt, sodass sie sich nur symptomatisch behandeln lässt. Die Prognose ist schlecht.

Weitere gesundheitliche Probleme im Bereich der Kapillaren sind zum Beispiel Fehlbildungen, Risse (Rupturen), Thrombosen und Embolien.

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Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern geprüft.

Autor:
Dr. Nicole Wendler
Dr.  Nicole Wendler

Nicole Wendler ist promovierte Biologin aus dem Bereich Onkologie und Immunologie. Als Medizinredakteurin, Autorin und Lektorin ist sie für verschiedene Verlage tätig, für die sie komplizierte und umfangreiche medizinische Sachverhalte einfach, prägnant und logisch darstellt.

Quellen:
  • Aumüller, G. et al.: Duale Reihe Anatomie, Georg Thieme Verlag, 5. Auflage, 2020
  • Berufsverband Deutscher Internisten e.V., unter www.internisten-im-netz.de (Abrufdatum: 28.01.2022)
  • Das Portal für seltene Krankheiten und Orphan Drugs, unter www.orpha.net (Abrufdatum: 28.01.2022)
  • Lippert, H.: Lehrbuch Anatomie, Urban & Fischer, 8. überarbeitete Auflage, 2017
  • Platzer, W. et Shiozawa-Bayer, T.: Taschenatlas der Anatomie, Band 1: Bewegungsapparat, Georg Thieme Verlag, 12. Auflage, 2018
  • Silbernagel, S. et Draguhn, A.: Taschenatlas Physiologie, Georg Thieme Verlag, 9. Auflage, 2018
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