پاسخ مستقیم: در تبادل مواد در مویرگ‌ها، در بخش سرخرگی فشار خون از فشار اسمزی بیشتر است؛ بنابراین بخشی از خوناب، به‌جز مولکول‌های درشت، از مویرگ خارج و وارد فضای میان یاخته‌ها می‌شود. با پیش‌رفتن خون، فشار خون کاهش می‌یابد. در بخش سیاهرگی مویرگ، فشار اسمزی از فشار خون بیشتر می‌شود و آب همراه بعضی مواد، از جمله مواد دفعی یاخته‌ها، به مویرگ برمی‌گردد. پس «ابتدا» و «انتها» را با جهت جریان خون تعیین کن، نه با چپ و راست شکل؛ همچنین خروج و ورود را به همه اجزای خون تعمیم نده.
تبادل مواد در مویرگ‌ها چگونه انجام می‌شود؟
مویرگ را یک مسیر پیوسته از بخش سرخرگی به بخش سیاهرگی ببین. در آغاز مسیر، نیروی ناشی از فشار خون برای راندن مایع به بیرون از مویرگ از اثر اسمزیِ بازگرداننده آب بیشتر است؛ در نتیجه خروج خالص مایع و مواد قابل عبور رخ می‌دهد. در ادامه، خروج بخشی از خوناب و افت فشار در طول مویرگ باعث می‌شود فشار خون کاهش یابد. نزدیک بخش سیاهرگی، فشار اسمزی بر فشار خون غلبه می‌کند و ورود خالص آب و مواد قابل عبور به خون رخ می‌دهد. در هر نقطه هر دو فشار مطرح‌اند؛ جهت خالص را مقایسه اندازه آن‌ها تعیین می‌کند.
- بخش سرخرگی: فشار خون بیشتر از فشار اسمزی ← خروج خالص مواد از مویرگ.
- در طول مویرگ: فشار خون کاهش می‌یابد.
- بخش سیاهرگی: فشار اسمزی بیشتر از فشار خون ← ورود خالص آب و مواد به مویرگ.
- واژه «خالص» یعنی جابه‌جایی دوطرفه ممکن است، اما حاصل دو جهت برابر نیست.
چرا در ابتدای سرخرگی مویرگ مواد خارج می‌شوند؟
خون از سرخرگچه وارد شبکه مویرگی می‌شود و هنوز فشاری دارد که مایع را به سوی بیرون دیواره می‌راند. چون در این بخش فشار خون از فشار اسمزی بیشتر است، بخشی از خوناب همراه مولکول‌های کوچک‌ترِ قابل عبور وارد فضای میان‌بافتی می‌شود. کتاب مولکول‌های درشت را از این خروج عمومی مستثنا می‌کند؛ بنابراین عبارت «همه اجزای خون از ابتدای مویرگ خارج می‌شوند» نادرست است. یاخته‌های خونی را نیز نباید جزو مایع خارج‌شونده معمول در این مدل در نظر گرفت.
- مبدأ: درون مویرگ؛ مقصد: فضای میان یاخته‌ها.
- عامل تعیین‌کننده جهت خالص: بیشتر بودن فشار خون از فشار اسمزی.
- آنچه خارج می‌شود: بخشی از خوناب و مواد قابل عبور، نه خون کامل.
- مولکول‌های درشت را بدون شاهد، عبورکرده فرض نکن.
چرا در انتهای سیاهرگی مویرگ مواد وارد خون می‌شوند؟
پس از عبور خون در طول مویرگ، فشار خون نسبت به آغاز مسیر کمتر شده است. در بخش سیاهرگی، فشار اسمزی از فشار خون بیشتر است؛ بنابراین جهت خالص حرکت آب به سوی درون مویرگ برمی‌گردد. آب می‌تواند مواد متفاوتی را که در مایع میان‌بافتی قرار دارند، از جمله بعضی مواد دفعی یاخته‌ها، همراه خود وارد خون کند. این بازگشت را «ورود همه مواد موجود در بافت» ندان؛ عبور هر ماده همچنان به ویژگی دیواره و خود ماده وابسته است.
شکل تبادل مواد در مویرگ را مرحله‌به‌مرحله چگونه بخوانیم؟
شکل را با جهت جریان خون آغاز کن، نه با جای نوشته‌ها. ابتدا پیکان جریان خون را پیدا کن و بخش نزدیک به سرخرگچه را «سرخرگی» و بخش نزدیک به سیاهرگچه را «سیاهرگی» بنام. سپس منحنی یا برچسب فشار خون و فشار اسمزی را جدا دنبال کن. در هر بخش فقط مقایسه کن کدام فشار بزرگ‌تر است و پیکان خالص باید به بیرون یا درون مویرگ باشد. در پایان، فضای بیرون رگ را مایع میان‌بافتی بنام و بررسی کن ماده مورد سؤال اجازه عبور دارد یا نه.
- گام ۱: جهت جریان خون را مشخص کن.
- گام ۲: بخش سرخرگی و سیاهرگی را نام بگذار.
- گام ۳: فشار خون و فشار اسمزی را با هم مقایسه کن.
- گام ۴: جهت پیکان خالص را از اختلاف دو فشار تعیین کن.
- گام ۵: درباره نوع ماده، محدودیت دیواره را جداگانه بسنج.
یک عبارت دام‌دار درباره تبادل مویرگی را حل کنیم
فرض کن گزینه می‌گوید: «در سراسر مویرگ، چون فشار اسمزی خون ثابت است، آب فقط از بافت وارد خون می‌شود.» گام اول، واژه «سراسر» را بررسی کن: در بخش سرخرگی فشار خون از فشار اسمزی بیشتر است و خروج خالص رخ می‌دهد، پس حکم یکسان برای کل مسیر نادرست است. گام دوم، ثابت فرض‌شدن یک فشار را از مقایسه دو فشار جدا کن؛ حتی اگر صورت سؤال تغییر فشار اسمزی را نشان ندهد، جهت خالص به رابطه آن با فشار خون بستگی دارد. گام سوم، در بخش سیاهرگی با برتری فشار اسمزی ورود خالص به خون انتظار می‌رود. گزینه یک نتیجه درست برای انتهای مسیر را به همه مویرگ تعمیم داده است.
کاهش پروتئین خون یا افزایش فشار سیاهرگی چگونه به خیز مربوط می‌شود؟
پروتئین‌های خون در حفظ فشار اسمزی خون نقش دارند. اگر این پروتئین‌ها کم شوند، نیروی اسمزیِ کمک‌کننده به بازگشت آب به مویرگ کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، افزایش فشار خون درون سیاهرگ‌ها می‌تواند برتری فشار اسمزی در بخش سیاهرگی را کمتر کند. در هر دو حالت، بازگشت مایع از بافت به خون کندتر می‌شود و مایع بیشتری در بافت می‌ماند؛ این تجمع با تورم یا خیز سازگار است. از این رابطه کیفی، بدون داده صورت سؤال عدد یا شدت بیماری استخراج نکن.
- کاهش پروتئین خون ← کاهش فشار اسمزی خون ← بازگشت کمتر مایع.
- افزایش فشار سیاهرگی ← کاهش اختلاف به سود ورود مایع ← بازگشت کمتر.
- باقی‌ماندن مایع بیشتر در بافت ← زمینه تورم یا خیز.
- علت خیز را فقط با ظاهر تورم یا یک عامل قطعی تعیین نکن.
آیا همه مایع خارج‌شده در انتهای مویرگ برمی‌گردد؟
نه؛ مدل گردش مایعات بافتی فقط به بازگشت مستقیم از بخش سیاهرگی محدود نیست. بخشی از مایع میان‌بافتی می‌تواند وارد مویرگ‌های لنفی شود و از راه دستگاه لنفی دوباره به گردش خون برسد. بنابراین اگر یک گزینه همه مایع خارج‌شده را مجبور کند دقیقاً از همان مویرگ خونی برگردد، مسیر لنفی را حذف کرده است. در عین حال، این پرسش را با سازوکار ورود به رگ لنفی یکی نکن: صفحه حاضر اختلاف فشارها در مویرگ خونی را تحلیل می‌کند و مقاله مرتبط، مسیر لنف را جدا دنبال می‌کند.
خطاهای رایج تست تبادل مواد در مویرگ‌ها کدام‌اند؟
دام اصلی، تبدیل یک مقایسه موضعی به حکمی برای همه طول مویرگ یا یکی‌گرفتن فشار، سرعت و نفوذپذیری است. هر گزینه را به چهار جزء «بخش مویرگ، فشار غالب، جهت خالص و نوع ماده» تقسیم کن.
- ابتدا و انتهای مویرگ را از راست و چپ صفحه تشخیص نده؛ جهت جریان معیار است.
- سرعت کم خون در مویرگ را علت مستقیم جهت خروج یا ورود مایع ندان.
- فشار خون و فشار اسمزی را هم‌معنا یا هم‌جهت فرض نکن.
- خروج بخشی از خوناب را خروج خون کامل یا همه پروتئین‌ها ننام.
- ورود در بخش سیاهرگی را به معنی ورود همه مواد موجود در بافت ندان.
- بازگشت مستقیم به مویرگ خونی را تنها مسیر بازگشت مایع میان‌بافتی فرض نکن.
- از شکل شماتیک، مقدار عددی فشار یا حجم مایع نساز.
چک‌لیست ۳۰ ثانیه‌ای تحلیل تبادل مویرگی چیست؟
پیش از انتخاب گزینه، مسیر را روی یک خط کوتاه «سرخرگچه ← مویرگ ← سیاهرگچه» بازسازی کن و زیر دو انتهای آن فشار غالب و جهت خالص را بنویس.
- جهت جریان خون را از روی پیکان پیدا کرده‌ام؟
- سؤال درباره بخش سرخرگی است یا سیاهرگی؟
- در این بخش فشار خون بیشتر است یا فشار اسمزی؟
- جهت خالص حرکت به بیرون مویرگ است یا به درون آن؟
- ماده مورد سؤال کوچک و قابل عبور است یا مولکولی درشت؟
- سرعت، فشار و نفوذپذیری را با هم جابه‌جا نکرده‌ام؟
- برای مایع بازنگشته، مسیر لنفی را در نظر گرفته‌ام؟
برای تحلیل تبادل مواد در مویرگ‌ها، همیشه دو فشار را مقایسه کن: در بخش سرخرگی، فشار خون بیشتر است و خروج خالص بخشی از خوناب و مواد قابل عبور رخ می‌دهد؛ در بخش سیاهرگی، فشار اسمزی بیشتر می‌شود و ورود خالص آب و بعضی مواد به خون رخ می‌دهد. جهت جریان، نه چپ و راست شکل، ابتدا و انتها را مشخص می‌کند. خروج نیز شامل خون کامل و همه مولکول‌های درشت نیست و بخشی از مایع باقی‌مانده از مسیر لنفی به خون بازمی‌گردد.
این درس‌نامه با بخش «تبادل مواد در مویرگ‌ها» و شکل ۱۳ کتاب رسمی زیست‌شناسی ۱، کد ۱۱۰۲۱۶، چاپ یازدهم ۱۴۰۵ برای سال تحصیلی ۱۴۰۵–۱۴۰۶ تطبیق داده شده است.