Kapillaari on verisuoni. Siinä ei ole muiden verisuonten kaltaista lihas-/elastista kudosta. Kapillaarin seinämä on pääosin yksisoluinen seinämä (endoteelisoluista koostuva kerros), jonka ohuus helpottaa aineiden kulkeutumista eliöiden läpi. Kapillaarit ovat huomattavasti pienempiä kuin muut verisuonet; niiden läpimitta on yleensä noin 5–10 μm:ä, ja puna‑verisolu (erytrocyytti) kulkee niissä usein yksitellen peräkkäin. Ne yhdistävät valtimot ja laskimot piirin pienimmissä haaroissa ja mahdollistavat veden, hapen, hiilidioksidin sekä monien muiden ravintoaineiden ja jätekemikaalien liikkumisen veren ja ympäröivien kudosten välillä.

Rakenne

Kapillaarin perusrakenne koostuu:

  • Endoteelisolukosta – yksi solukerros muodostaa sisäseinämän, jonka läpi pienet molekyylit diffundoituvat.
  • Basaalikalvosta (perivaskulaarinen lamina), joka tukee endoteelia ja toimii suodattavana rakenteena.
  • Perisyteistä eli tukisoluista, jotka kiinnittyvät endoteeliin ja osallistuvat seinämän stabilointiin sekä verenvirtauksen säätelyyn.

Kapillaarit eivät sisällä paksuja lihaskerroksia kuten arteriat; niiden ohuus on ratkaisevaa tehokkaan kaasujen ja ravinteiden vaihdon kannalta.

Toiminta ja aineenvaihdunta

Kapillaarit ovat mikroverenkierron pääpaikka, jossa tapahtuu aineiden vaihto veren ja kudoksen välillä. Vaihtomekanismit sisältävät:

  • Diffuusion – hapen ja hiilidioksidin sekä pienten liuenneiden aineiden siirtyminen konsentraatioeroon perustuen.
  • Filtraation ja takaisinimeytymisen (Starlingin periaatteet) – veren hydrostaattisen paineen ja veriplasman onkotisen paineen ohjaama nesteiden liikkuvuus.
  • Transsytoosin – suurempien molekyylien (esim. proteiinien) kuljetus rakkuloiden kautta solujen läpi.
  • Bulk flow – plasman virtaus, joka vaikuttaa kudoksen nestetasapainoon.

Kudoksen aktiivisuus ja hapenkulutus vaikuttavat kapillaarivirtaukseen: intensiivisessä lihastyössä kapillaarit laajenevat ja veri ohjataan alueelle, kun taas lepovaiheessa virtaus vähenee.

Kapillaarityypit

Erilaiset kapillaarityypit mukautuvat kudoksen tarpeisiin:

  • Kontinuoivat kapillaarit – yhtenäinen endoteeli ja ehjä basaalikalvo; löydetään mm. lihaksissa, ihossa ja keskushermostossa.
  • Fenestraatiokapillaarit – endoteelissä on pieniä aukkoja (fenestraatioita), mikä lisää läpäisevyyttä; tyypillisiä munuaisissa, suolistossa ja endokriinisissa elimissä.
  • Sinusoidaaliset kapillaarit – suuria aukkoja ja katkonaista basaalikalvoa; esiintyvät maksassa, pernassa ja luuytimessä, joissa tarvitaan laajaa solujen ja makromolekyylien vaihtoa.

Sääntely ja verenvirtaus

Kapillaarivirtaus ei ole pelkästään passiivinen: sitä säätelevät mm. prekapillaariset sfinkterit (lihassolmukkeet arteriolien haaroissa), endoteeliperäiset vasodilataattorit ja vasokonstriktorit sekä hermostollinen ja hormonitoiminta. Kapillaaripinta‑ala on suuri, ja virtausnopeus kapillaaritasolla on hidasta, mikä edistää tehokasta aineenvaihtoa.

Merkitys terveydessä ja sairaudessa

Kapillaarit vaikuttavat moniin fysiologisiin ja patologisiin tiloihin:

  • Edustavat pääasiallista vaihtopaikkaa hapelle ja ravinteille kudoksissa.
  • Kapasiteetin tai läpäisevyyden muutokset voivat johtaa turvotukseen (ödeema), esimerkiksi nostettu veren hydrostaattinen paine tai lisääntynyt endoteelin läpäisevyys tulehduksessa.
  • Diabeteksessa kapillaarien basaalikalvo voi paksuuntua ja toiminta heikentyä (mikroangiopatia), mikä aiheuttaa esimerkiksi silmänpohjan muutoksia ja munuaisten toiminnan heikkenemistä.
  • Infektioissa ja sepsiksessä kapillaariläpimeno voi lisääntyä, mikä johtaa nesteen ja proteiinien vuotoon kudoksiin ja verenkierron häiriöihin.
  • Kasvaimissa tapahtuva angiogeneesi muodostaa usein epänormaaleja, vuotavia kapillaareja, mikä vaikuttaa hoitojen (esim. kemoterapia) jakautumiseen ja kudosolosuhteisiin.

Kapillaaritiheys vaihtelee elimittäin: runsaasti kapillaareja on esimerkiksi luustolihaksessa, munuaisissa ja keuhkoissa, kun taas rusto ja sarveiskalvo ovat lähes verettömiä. Tämä sopeutuu kudoksen aineenvaihtotarpeisiin.