В выполнении этих функций определяющую роль играют не только расположение и морфологическиме особенности кровеносных сосудов, но и функциональные особенности стенок этих сосудов. Дело в том, что стенки артерий и вен в отличие от стенок капилляров выстилает эпителиальная ткань сложного строения. Эпителиальная ткань выстилает все полости тела, слизистые оболочки внутренних органов, пищевой тракт, поверхность влагалища, дыхательной системы, мочеполовых путей.
Эпителиальная ткань представляет собой слой плотно расположенных клеток, лишённый кровеносных сосудов, но обильно пронизанный нервной тканью. Эпителий образует большинство желёз организма, в эпителии расположено множество чувствительных нервных окончаний (рецепторов). Клетки эпителия выполняют множество важных функций в организме. Они защищают внутреннюю среду организма, благодаря селективной проницаемости контактов между клетками эпителии обеспечивают межклеточный и межорганный транспорт веществ, секретируют слизь, гормоны, ферменты и другие вещества, осуществляют всасывание веществ из просвета кишечника или почечных канальцев. Некоторые производные эпителия, такие как вкусовые луковицы, сетчатка и специализированные волосковые клетки уха осуществляют сенсорную функцию. Главной особенностью строения эпителия является большое количество плотно сомкнутых клеток и малое количество межклеточного вещества. Эпителий лежит на базальной мембране (слой из белков и полисахаридов), под которой расположена соединительная ткань. В эпителиальной ткани не проходят сосуды.
Стенки вен и артерий имеют трёхслойное строение, в то время как стенки капилляров состоят из одного слоя клеток эндотелия. Толщина этого слоя настолько мала, что позволяет в отличие от трёхслойной стенки артериев и вен проходить обмену веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови через стенки капилляров.
Продукты, образующиеся в результате жизнедеятельности организма (такие как диоксид углерода и мочевина), также могут проходить через стенки капилляров для транспортировки их к месту выведения из организма. Стенки капилляров высоко проницаемы для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Чтобы преодолеть огромное сопротивление выбросу воды и солей во внеклеточный матрикс через проницаемые стенки капилляров, в артериальных сосудах за счёт их вазомоций накапливается энергия крови, под давлением которой с каждым сердечным циклом происходит гидравлический удар, вышибающий "пробку" в капиллярах из деформированных эритроцитов в посткапилляры и воды во внеклеточный матрикс. Ускорение крови в начале фазы изгнания происходит очень быстро: картина такая, как если бы по столбу крови нанесли сильный удар. Это и есть пульсовый удар, ощущаемый в сосудах всего тела. Становится понятным, почему стенка артерий прочная, выдерживающая давление, а стенки капилляров состоят всего из одного слоя эндотелия. При пульсовых ударах капилляры постоянно лопаются, происходит постоянное истечение кровью и если бы не тромбоциты и фибрин человек и животные непрерывно истекали бы кровью.
Существуют различные виды капилляров: Непрерывные капилляры, у которых межклеточные соединения очень плотные, что позволяет диффундировать только малым молекулам и ионам. Фенестрированные капилляры в стенках которых встречаются просветы для проникновения крупных молекул. Фенестрированные капилляры встречаются в кишечнике, эндокринных железах и других внутренних органах (например, в почках), где происходит интенсивный транспорт веществ между кровью и окружающими тканями. Синусоидные капилляры. Их ширина около 5 мкм, а диаметр отверстий в их стенках колоо 100 нм. В стенке этих капилляров содержатся щели (синусы), величина которых достаточна для выхода вне просвета капилляра эритроцитов и крупных молекул белка. Синусоидные капилляры есть в печени, лимфоидной ткани, эндокринных и кроветворных органах, таких, как костный мозг и селезёнка. Синусоиды в печеночных дольках содержат клетки Купфера, способные захватывать и уничтожать инородные тела.
На проницаемость капиллярных стенок оказывают влияние цитокины. Это - небольшие пептидные информационные молекулы, имеющие молекулярную массу менее 30 кD. Цитокины выделяются на поверхности одной клетки и взаимодействуют с рецепторами соседней клетки. Таким образом, от одной клетки к другой передается сигнал, который запускает в клетке-реципиенте дальнейшие реакции. Цитокины активны в очень малых концентрациях. Их биологический эффект на клетки реализуется через взаимодействие со специфическим рецептором, локализованным на клеточной цитоплазматической мембране соседней клетки. Образование и секреция цитокинов происходит кратковременно и строго регулируется. Все цитокины, а их в настоящее время известно более 30, по структурным особенностям и биологическому действию делятся на несколько самостоятельных групп.
Группировка цитокинов по механизму действия позволяет разделить цитокины на: провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа (интерлейкины 1,2,6,8, ФНО;, интерферон
; противовоспалительные, ограничивающие развитие воспаления (интерлейкины 4,10, TGF
; регуляторы клеточного и гуморального иммунитета - (естественного или специфического), обладающие собственными противовирусными или цитотоксическими функциями. Спектры биологических активностей цитокинов в значительной степени перекрываются: один и тот же процесс может стимулироваться в клетке более чем одним цитокином. Во многих случаях в действиях цитокинов наблюдается синергизм. Цитокины - антигеннеспецифические факторы, поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня цитокинов невозможна. Но определение их концентрации в крови даёт информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток, о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и о прогнозе заболевания.
Цитокины регулируют активность гормональной оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники. Они регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз, а также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на любые патологические воздействия. Например, интерлейкин 1, воздействуя на гипоталамус, усиливает синтез кортиколиберина, что, в свою очередь, повышает выработку адренокортикотропного гормона или кортикотропина. Кортикотропин контролирует синтез и секрецию гормонов коры надпочечников...
Хотя цитокины продуцируют макрофаги и многие типы клеток, их основными продуцентами являются лимфоциты. Для этого лимфоциты должны из лимфы проникать в крупные кровеносные сосуды и здесь особую роль играет строение и функциональные особенности эпитериального строения стенки кровеносных сосудов, на чём нужно, по-видимому, детально остановиться.