毛细血管是体内进行物质交换的主要场所，其物质交换主要通过结构特点、扩散作用以及滤过与重吸收等方式实现。这些机制共同保证了氧气、营养物质及代谢产物的有效转运。
1、结构特点
毛细血管壁由单层内皮细胞构成，厚度约0.1-0.5微米。这种极薄的管壁结构使得氧气、二氧化碳等小分子物质能够快速穿透。内皮细胞间存在4-5纳米的间隙，允许水分子、离子及部分小分子蛋白通过。某些特殊部位的毛细血管还具有窗孔结构，如肾小球毛细血管的70-90纳米窗孔，进一步增强了通透性。
2、扩散作用
这是脂溶性物质的主要交换方式。氧气和二氧化碳顺着浓度梯度直接穿过内皮细胞膜，氧分压差可达60mmHg（动脉端）至40mmHg（静脉端）。水溶性物质如葡萄糖、氨基酸则通过细胞间隙扩散，扩散速率与分子量成反比，例如葡萄糖（180Da）的扩散速度约为尿素（60Da）的1/3。毛细血管内外的渗透压差维持在25-30mmHg，驱动水分子的快速移动。
3、滤过与重吸收
毛细血管动脉端的静水压可达30mmHg，推动水分及小分子物质进入组织间隙形成组织液。静脉端静水压降至10mmHg时，血浆胶体渗透压（约28mmHg）占主导地位，促使约90%的组织液回流入血管。剩余的10%通过淋巴系统回收，每日循环量可达2-4升。这种Starling力平衡一旦打破，如低蛋白血症时胶体渗透压下降至15mmHg，就会引发组织水肿。
保持适度的运动锻炼可增加毛细血管开放数量（从安静时的20%增至70%），提升物质交换效率。若出现下肢持续性水肿或皮肤异常苍白等微循环障碍表现，建议及时进行血流变学检查或毛细血管显微镜观察，以便早期发现循环系统异常。