Существуют два метода, позволяющих оценить величину гидростатического давления в капиллярах:
(1) прямое канюлирование капилляра с помощью микропипетки, которое определяет среднее давление в капиллярах как 25 мм рт. ст.;
(2) непрямое функциональное измерение давленим, которое определяет среднее давление в капиллярах как 17 мм рт. ст.
Капиллярное давление жидкости и коллоидно-осмотическое давление - силы, вызывающие движение жидкости через стенку капилляра в разных направлениях
а) Измерение давления в капиллярах методом микроканюлирования. Для измерения давления в капиллярах путем канюлирования стеклянную микропипетку вводят непосредственно в капилляр. Давление измеряют с помощью специальной микроманометрической системы. Таким методом было измерено капиллярное давление в некоторых тканях животных, а также в крупных капиллярных петлях ногтевого ложа человека. Эти измерения показали, что в артериальном конце капилляров давление крови равно 30-40 мм рт. ст., в венозном конце капилляров — 10-15 мм рт. ст., а в средней части капилляров — около 25 мм рт. ст.
Изогравиметрический метод измерения капиллярного давления
б) Изогравиметрический метод непрямого измерения функционального давления в капиллярах. Рисунок выше демонстрирует изогравиметрический метод непрямого измерения капиллярного давления. На рисунке показан фрагмент кишечника, закрепленный в специальном устройстве и подвешенный к одному плечу аптекарских весов. Кровеносные сосуды кишечной стенки перфузируются кровью. Когда артериальное давление снижается, снижается и давление в капиллярах. Это приводит к абсорбции жидкости из кишечной стенки в кровь— и вес кишки уменьшается. В связи с этим немедленно происходит смещение чаши весов. Чтобы предотвратить уменьшение веса кишки, венозное давление повышают на величину, достаточную, чтобы преодолеть действие сниженного артериального давления (т.е. уравновесить чаши весов). Другими словами, давление в капиллярах поддерживается на постоянном уровне за счет одновременного (1) уменьшения артериального давления и (2) повышения венозного давления.
На графике в нижней части рисунка видно, что изменения артериального и венозного давления устранили всякое изменение веса перфузируемого органа. График артериального давления совпал с графиком венозного давления на уровне 17 мм рт. ст. Следовательно, давление в капиллярах также остается на этом уровне, иначе будет происходить или фильтрация, или абсорбция жидкости. Так, в соответствии с принципом «качелей» измеренное функциональное давление в капиллярах равно примерно 17 мм рт. ст.
в) Почему функциональное давление в капиллярах ниже величины давления, измеренного методом микроканюлирования? Очевидно, что два вышеупомянутых метода не дают одинакового результата измерения капиллярного давления. Однако изогравиметрический метод определяет величину капиллярного давления, которая в точности уравновешивает все силы, вызывающие вход жидкости в капилляр или выход жидкости из капилляра. Поскольку такое равновесие сил является нормальным состоянием, среднее функциональное давление в капиллярах должно быть ближе всего к величине, измеренной изогравиметрическим методом, т.е. около 17 мм рт. ст.
Легко объяснить, почему метод канюлирования капилляров дал более высокие результаты. Дело в том, что эти измерения проводили в капиллярах, артериальный конец которых открыт, и кровь активно протекает через капиллярное русло. Однако из прежних рассуждений о вазомоции мы знаем, что в норме большую часть вазомоторного цикла метартериолы и прекапиллярные сфинктеры закрыты. Когда они закрыты, капиллярное давление должно быть почти равным давлению в венозном конце капилляров, т.е. около 10 мм рт. ст. Таким образом, большую часть времени функциональное среднее давление в капиллярах ближе к уровню венозного, чем к уровню артериального конца капилляра.
Существуют еще две причины того, что функциональное капиллярное давление оказывается ниже, чем давление, измеренное методом микроканюлирования. Во-первых, гораздо больше капилляров находятся вблизи венул, и меньше — вблизи артериол. Во-вторых, проницаемость закрытых («венозных») капилляров в несколько раз больше, чем проницаемость открытых («артериальных») капилляров. Оба эти обстоятельства приводят к существенному понижению функционального давления капилляров.