Fără a fi ofensate celorlalte structuri anatomice implicate, putem afirma că întregul sistem cardiovascular există pentru singurul scop de a servi capilarele. La acest nivel, de fapt, au loc schimburile de nutrienți, hormoni, anticorpi, gaze și tot ceea ce este transportat de sânge. Celulele, pe de altă parte, depind foarte mult de capacitatea capilarelor de a face toate elementele necesare pentru metabolismul lor, eliminând în același timp deșeurile care ar fi otrăvit. Dar ce înseamnă acest pas?
Schimburile de substanțe de la capilare la celule pot fi, în esență, de trei tipuri.
A) Primul este reprezentat de difuzie . Tipic de gaze, reflectă mișcarea netă a moleculelor din punctul de concentrare mai mare spre cea cu o concentrație mai mică; acest flux continuă până când moleculele sunt distribuite uniform pe tot spațiul disponibil. Majoritatea schimburilor dintre plasmă și lichidul interstițial au loc prin difuzie simplă, care implică substanțe cum ar fi ioni, molecule de aminoacizi cu nivel scăzut de moleculară, glucoză, metaboliți, gaze etc .; cu toate acestea, ele nu filtrează molecule cu greutate moleculară mai mare de 60 kD, cum ar fi proteinele mari și elementele corpusulare ale sângelui (celule albe din sânge, celule roșii etc.). În particular, substanțele liposolubile trec prin membranele plasmatice, iar schimbul este limitat de viteza fluxului sanguin; cele solubile în apă, în schimb, trec prin pori mici și fluxul lor este reglat de amplitudinea acestor pori și de raza moleculei considerate.
Mecanismul de difuzie devine mai puțin eficient în prezența edemului, deoarece cantitatea mare de lichid interstițial mărește distanța dintre țesuturi și capilar.
B) Un al doilea tip de schimb este dat de sistemul de filtrare-reabsorbție, care - cunoscut și sub denumirea de flux de masă - reglează mai presus de toate trecerea fluidelor. Dacă direcția fluxului este îndreptată spre exteriorul capilarelor, se numește filtrare, în timp ce atunci când este îndreptată spre interior se numește absorbție.
Reglarea acestui flux depinde de trei factori: presiunea hidraulică sau hidrostatică, presiunea oncotică sau coloid-osmotică și permeabilitatea peretelui capilar.
- Acum câteva rânduri am menționat că presiunea hidrostatică la capătul arterial al capilarului este de aproximativ 35 mm Hg, în timp ce la capătul venos este de aproximativ jumătate. Aceste valori reflectă presiunea laterală exercitată de fluxul sanguin, care tinde să împingă lichidul prin pereții capilarului însuși. Dimpotrivă, presiunea hidrostatică exercitată de lichidul interstițial (estimată la 2 mm Hg) favorizează calea opusă, presând pereții capilarului și favorizând intrarea lichidelor în interiorul acestuia.
- Al doilea factor, presiunea oncotică, este strict dependent de concentrația proteinelor din cele două compartimente. Acestea, de fapt, au o compoziție foarte asemănătoare, cu excepția proteinelor plasmatice, care sunt aproape absente în lichidul interstițial. Presiunea oncotică reprezintă forța care reglează trecerea apei prin difuzie simplă din compartimentul "proteic" mai puțin concentrat spre cea mai concentrată, printr-o membrană semipermeabilă interpusă la ele (care poate fi traversată de apă, dar nu de antidotul prezent în ea) și data, în acest caz, din pereții capilare.
Presiunea oncotică exercitată de proteinele prezente în sânge este egală cu 26 mm Hg, în timp ce în lichidul interstițial este aproape neglijabilă.
- Al treilea și ultimul factor este reprezentat de conductanța hidraulică, care exprimă permeabilitatea apei peretelui capilar. Această cantitate variază în funcție de caracteristicile morfologice ale capilarelor (de exemplu, este mai mare în cele fenestrate, tipice pentru rinichi).
Aceste trei elemente sunt articulate în legea Starling:
capilară depind de o constantă a conductivității hidraulice înmulțită cu diferența dintre gradientul de presiune hidrostatică și gradientul de presiune coloidosmotică.
DREPTUL DE STARLARE Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc - ppi)]
La capătul arterial al capilarului am avea o presiune netă de filtrare egală cu:
| [(35 - (- 2)] - (25-0) = 12 mm Hg | această presiune determină ieșirea lichidelor și a metaboliților prezenți în sânge (are loc filtrarea) |
Pe parcursul trecerii capilarelor, viteza și presiunea hidraulică sunt reduse din cauza fricțiunii. Presiunile oncotice tind să rămână neschimbate, cu excepția cazului în care pereții capilare sunt suficient de permeabili pentru proteine cu greutate moleculară scăzută. Această caracteristică are repercusiuni importante, deoarece presiunea oncotică capilară scade, mărind presiunea interstițială. Pentru a ține cont de această posibilitate, legea Laplace a fost corectată prin introducerea așa-numitului coeficient de reflexie (σ), pentru care: Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc - ppi)].
Coeficientul de reflexie variază de la 0 (peretele capilar complet permeabil la proteine) la 1 (peretele capilar impermeabil la proteine).
La capătul venos al capilarului am avea o presiune netă de filtrare egală cu:
| [(15 - (- 2)] - (25-0) = -8 mm Hg | această presiune determină intrarea lichidelor și a metaboliților celulari în sânge (are loc resorbția). |
NOTĂ: presiunea redusă de resorbție este compensată de o mai mare permeabilitate a capilarului la capul venos; în ciuda acestui fapt, volumul filtrat este încă mai mare decât cel reabsorbit. De fapt, doar 90% din volumul filtrat la capătul arterial este reabsorbit la cel venos; restul de 10% (aproximativ 2 l / zi) sunt recuperate din sistemul limfatic, ceea ce împiedică formarea edemelor prin turnarea în sânge.
Valorile de presiune raportate în exemple sunt orientative și nu sunt rare excepții. Capilarele care alcătuiesc glomerulii nefronilor renați, de exemplu, tind să se filtreze de-a lungul întregii lor lungimi, în timp ce unele capilare prezente în mucoasa intestinală absoarbe numai, colectând nutrienți și lichide.
C) Cel de-al treilea mecanism se numește transcitoză și este responsabil pentru transportul unor molecule cu greutate moleculară ridicată, cum ar fi anumite proteine care, după ce sunt încorporate în vezicule prin endocitoză, trec prin epiteliu și sunt eliberate în fluidul interstițial prin exocitoză.
