TEMA: ESTRUCTURA DE LA MICROCIRCULACIÓN Y DEL SISTEMA CAPILAR. FLUJO DE SANGRE EN LOS CAPILARES: VASOMOTILIDAD INTERCAMBIO DE AGUA, NUTRIENTES Y OTRAS SUSTANCIAS ENTRE LA SANGRE Y EL LÍQUIDO INTERSTICIAL. EL SISTEMA LINFÁTICO. ESTRUCTURA DE LA MICROCIRCULACIÓN Y SISTEMA CAPILAR La principal función de la microcirculación es el transporte de los nutrientes hacia los tejidos y la eliminación de los desechos celular. Las arterias controlan el flujo sanguíneo y este depende de las necesidades de cada tejido. Los capilares cumplen la función de transporte de nutrientes y oxígeno y esto es gracias a sus finas paredes. La circulación periférica tiene alrededor de10.000 millones de capilares con una superficie total de 500 a 100 m2. Cada arteria que entra en un órgano tiene un diámetro de 10 a 15 mm y se ramifica de 6 a 8 veces hasta que es la suficientemente pequeño como para denominarse arteriolas y estas se tienen un diámetro de 5 a 9 mm y se ramifica de 2 a 5 veces hasta que aportan sangre a los capilares y en el punto que termine, las arteriolas, existe algo llamado metarteriolas terminales donde la capa muscular no es continua. (Musculo liso intermitente. En esta estructura existe un musculo liso que rodea al capilar llamado esfínter precapilar, que va a abrir y cerrar la entrada de flujo hacia el capilar y la sangre pasa a los capilares donde ocurren intercambios.
Descripción: Microcirculación Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=XFF7sBemeS8 Sabemos que la célula no vive sin nutrientes, es por eso que las células no están más alejadas de 20 a 30 mm de un capilar, ya que, si estas estuvieran, más ajadas serían incapaces de recibir nutrimientos por lo que morirían. Las arteriolas son vasos muy musculares, tiene una capa media musculo liso (unitario), gracias a esta musculatura son los principales vasos que controlan el flujo sanguíneo local. Los vasos tienen tres capas o túnicas, 1. La túnica íntima :(interna que tiene células epiteliales planes) en donde está el endotelio 2. La túnica media: que está compuesta de por musculo liso unitario. 3. La túnica adventicia: conformado por la capa externa de tejido conectivo. Y los capilares solo tienen la túnica íntima y gracias a esto las sustancias pasan por los capilares. La pared capilar tiene la estructura de 0,5 mm y el diámetro interno es de 4 a 9 mm, permitiendo apenas el paso de eritrocitos, y este tamaño se da en la luz del capilar. La pared capilar, es mucho más selectiva, presenta poros y canales, en donde el espacio es tan pequeño que alcanza el tamaño de 0,07 nm, permitiendo así el paso de iones y de agua, gracias a que los poros son tan pequeños, los eritrocitos, ni la albumina salen al intersticio. Flujo de sangre en los capilares: vasomotilidad La sangre no fluye continuamente a través de los capilares, sino que lo hace de forma intermitente apareciendo y desapareciendo cada pocos segundos o minutos. La causa de esta intermitencia es el fenómeno conocido como vasomotilidad, lo que significa la contracción intermitente de la meta arteriolas y esfínteres precapilares. Regulación de la vasomotilidad Cuando la velocidad de utilización del oxígeno por el tejido es mayor, de forma que la concentración de oxígeno tisular disminuye por debajo de lo normal, se activan los períodos intermitentes del flujo sanguíneo capilar más a menudo y la duración de cada período del flujo es más prolongada, con lo que se permite que la sangre capilar transporte mayores cantidades de oxígeno (y de otros nutrientes) hacia los tejidos.
Función media del sistema capilar El flujo sanguíneo a través de cada capilar es intermitente, hay tantos capilares en los tejidos que su función global termina por ser superada, es decir, hay una velocidad media del flujo sanguíneo a través de cada lecho capilar tisular, una presión capilar media dentro de los capilares y una velocidad de transferencia media de las sustancias entre la sangre de los capilares y el líquido intersticial circundante. Intercambio de agua, nutrientes y otras sustancias entre la sangre y el líquido intersticial Difusión a través de la membrana capilar El flujo sanguíneo recorre la luz del capilar y la gran cantidad de moléculas de agua y partículas disueltas que entran y salen a través de la pared capilar, permiten la mezcla continua entre el líquido intersticial y el plasma. La difusión es consecuencia del movimiento térmico de las moléculas de agua y de otras sustancias disueltas en el líquido.
Descripción: Difusión a través de la membrana capilar Fuente: Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 13va ed. 2016. Las sustancias liposolubles difunden directamente a través de las membranas celulares del endotelio capilar Si una sustancia es liposoluble, difunde directamente a través de las membranas celulares del capilar sin tener que atravesar los poros, estas sustancias son el oxígeno y el dióxido de carbono. Como estas sustancias pueden atravesar todas las zonas de la membrana capilar, sus velocidades de transporte a través de la membrana capilar son muchas veces más rápidas que las de las sustancias insolubles en lípidos. Las sustancias hidrosolubles y no liposolubles difunden solo a través de los «poros» intercelulares en la membrana capilar
Muchas sustancias que necesitan los tejidos son solubles en agua, pero no pueden pasar a través de las membranas lipídicas de las células endoteliales; estas sustancias son las propias moléculas de agua, los iones sodio y cloruro y la glucosa. Aunque 1/1.000 de la superficie de los capilares está representada por los espacios intercelulares entre las células endoteliales. Efecto del tamaño molecular sobre el paso a través de los poros La profundidad de los espacios intercelulares capilares, 6 a 7 nm, es unas 20 veces el diámetro de la molécula de agua, que es la molécula más pequeña que normalmente atraviesa los poros de los capilares. Sin embargo, los diámetros de las moléculas proteicas plasmáticas son ligeramente mayores que la anchura de los poros.
Descripción: Efecto del tamaño molecular sobre el paso a través de los poros Fuente: Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 13va ed. 2016. Efecto de la diferencia de concentración en la velocidad neta de difusión a través de la membrana capilar La velocidad real de difusión de una sustancia a través de cualquier membrana es proporcional a la diferencia de concentración de la sustancia entre los dos lados de la membrana. Es decir, cuanto mayor sea la diferencia entre las concentraciones de una sustancia dada en los dos lados de la membrana capilar, mayor será el movimiento neto de la sustancia en una dirección a través de la membrana. INTERSTICIO Y ESPACIO INTERSTICIAL
En el líquido extracelular se reconoce al intersticio como el espacio entre las células. El líquido de estos espacios se denomina líquido intersticial. Contiene dos tipos de estructuras solidas: Gel en el intersticio: Contiene casi las mismas concentraciones el plasma, pero las proteínas no pasan por los poros capilares por esto los capilares de proteínas del intersticio es menor que al de los capilares. El líquido del intersticio deriva por filtración y difusión de los capilares. Líquido libre en el intersticio. Existen pequeñas cantidades de líquido que se encuentra en los riachuelos de líquido libre y vesículas de lípido libre que carecen de proteoglucanos. La cantidad del líquido libre es menos del 1%. La filtración de líquidos a través de los capilares se encuentra determinada por las presiones hidrostática y coloidosmótica y por el coeficiente de filtración capilar La presión hidrostática en los capilares es la fuerza que tiende a empujar el líquido y las sustancias disueltas a través de los capilares dentro de los espacios intersticiales, mientras la presión coloidosmótica del plasma es la fuerza que tiende a producir el movimiento del líquido y sustancias desde hasta los espacios intersticiales hasta los capilares por medio de osmosis. El sistema linfático devuelve las pequeñas cantidades del exceso de proteína y líquido que se pierde desde la sangre hacia los espacios intersticiales. La filtración de líquidos a través de los capilares está determinada por:
Presión hidrostática capilar: tiende a sacar el líquido del intersticio.
Presión negativa intersticial: atrae líquido hacia el intersticio.
Presión coloidosmótica del plasma: provocar la ósmosis retiene el líquido hacia el capilar.
Presión coloidosmótica del líquido intersticial: tiende a provocar la ósmosis del líquido hacia el exterior a través de la membrana capilar.
Descripción: Presión de filtración neta Fuente: Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 13va ed. 2016. La suma de dichas fuerzas da origen a la presión de filtración neta, que es ligeramente positiva, debido a que el líquido tiende a salir del capilar. Si la suma de las fuerzas se denomina fuerzas de Starling. La presión de filtración neta positiva debido a esto una ligera cantidad de líquido se dirige hacia el intersticio, los sistemas linfáticos a través de los vasos capilares absorben el líquido tiene una presión negativa. Por esta razón la presión negativa intersticial es negativa debido a la función de la bomba del sistema linfático. PRESION COLOIDOSMOTICA DEL PLASMA La cual es creada por las proteínas plasmáticas; en el cap. 4 del libro de Gyton hace mención a que solo las moléculas o iones que no atraviesen la membrana semipermeable van a ejercer una presión osmótica, hay que tener en cuenta que las proteínas no transan pasan dicha membrana creando presiones osmóticas a las cuales conoceremos como presión coloidosmótica u oncótica. Valores normales. Promedio de 28 mmHg = 19mmHg debido a efectos moleculares de las proteínas+ 9 mmHg del efecto de Donnan. Efecto de las distintas proteínas. Peso molecular Albumina Globulinas Fibrinógeno
69.000 140.000 400.000
Siempre hay que tener en cuenta que la presión osmótica está determinada por el número de moléculas disueltas y no por la masa de las mismas. Presión coloidosmótica del líquido intersticial.
No siempre los poros son menores que las moléculas de las proteínas plasmáticas, entonces se va a perder una pequeña porción en los espacios intersticiales por transcitosis en las vesículas pequeñas. PRESION CAPILAR La presión capilar varia si es en el extremo capilar o en el extremo venoso ya que en el extremo capilar es de 35 mm/hg mientras en el extremo venoso 10 mm/hg, pero la presión media capilar es de 17 mm/hg. FUERZAS DE FILTRACION EN EL EXTREMO ARTERIAL La presión hidrostática capilar es de 30 mm/hg, la presión negativa intersticial de 3 mm/hg y la presión coloidosmótica intersticial de 8 mm/hg se dirigen al intersticio, mientras la presión coloidosmótica del plasma de 28 mm/hg se dirige al capilar, si se suma la fuerza total de salida es de 41 mm/hg y la fuerza total de entrada es de 28 mm/hg y la diferencia entre ellas sería la fuerza neta de salida de 13 mm/hg. FUERZAS DE FILTRACION EN EL EXTREMO VENOSO La presión hidrostática capilar es de 10 mm/hg menor que en la arterial y de ahí siguen siendo los mismos valores que en el extremo arterial es decir la presión negativa intersticial de 3 mm/hg y la presión coloidosmótica intersticial de 8 mm/hg se dirigen al intersticio mientras la presión coloidosmótica del plasma de 28 mm/hg se dirige al capilar, si se suma la fuerza total de salida es de 21 mm/hg y la fuerza total de entrada es de 28 mm/hg y la diferencia entre ellas sería la fuerza neta de salida de 7 mm/hg. EQUILIBRIO DE STARLING
Descripción: Equilibrio de Starling Fuente: FEBRER JLF. Medicina, Historia y Sociedad. [Online].; 17 ABRIL 2015 [cited 2019 enero domingo. Available from: https://historiadelamedicina.wordpress.com/2015/04/17/ernesthenry-starling-1866-1927-y-la-fisiologia-contemporanea/.
ERNEST STARLING
Un fisiólogo llamado Ernest Starling fe quien descubrió las fuerzas de filtración y él determinó el equilibrio entre el extremo arterial y venoso llamado el equilibrio de Starling. La presión hidrostática capilar es de 17,3 mm/hg, la presión negativa intersticial de 3 mm/hg, la presión coloidosmótica intersticial de 8 mm/hg, la presión coloidosmótica del plasma de 28 mm/hg siendo la fuerza total de salida 28,3 mm/hg y la fuerza total de entrada 28 mm/hg y la fuerza neta de salida 0,3 mm/hg. Este líquido es absorbido y vuelve a la circulación por el sistema linfático. ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO DE STARLING Es bueno saber cuáles son las alteraciones del equilibrio de starling que puede llevar a un edema que es el acúmulo de líquido en el intersticio dentro de estas tenemos las causas:
Aumento de la presión capilar
Disminución de la presión coloidosmótica
Aumento de la permeabilidad capilar
Obstrucción linfática
Descripción: Alteraciones del equilibrio de starling Fuente: Anónimo. depositphotos. [Online].; marzo 17, 2016 [cited 2019 enero domingo. Available from: https://sp.depositphotos.com/103090530/stock-photo-leg-of-diseasedpatient-who.html. SISTEMA LINFÁTICO Este tipo de sistema es una red conformada por órganos, ganglios linfáticos, conductos y vasos linfáticos los cuales van a crear y transportar linfa desde los tejidos hasta el torrente sanguíneo. La linfa es una especie de líquido de un color blanquecino que va a estar conformada por glóbulos blancos, específicamente linfocitos y por el quilo que es un líquido propio de los intestinos. FUNCIONES DEL SISTEMA LINFATICO
Conservación de proteínas y liquido plasmático
Defensa contra enfermedades
Absorción de lípidos o las grasas
Descripción: Sistema linfático Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=XFF7sBemeS8&t=1234s VASOS LINFÁTICOS DEL ORGANISMO La mayor parte de los tejidos de nuestro organismo van a contener lo que son los vasos linfáticos los mismo que ayudaran a drenar el exceso de líquido de los espacios intersticiales. Los tejidos van a contener canales intersticiales de menor tamaño llamados canales pre linfáticos. Los vasos linfáticos ubicados en la parte inferior del organismo se dirigirán al conducto torácico, al mismo tiempo se vacía al sistema venoso específicamente en la unión de le vena yugular interna con la vena subclavia.
Descripción: Sistema linfático Fuente: Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 13va ed. 2016.
CAPILARES LINFÁTICOS TERMINALES Y SU PERMEABILIDAD El líquido que regresa a la circulación por medio de los linfáticos es de suma importancia debido a que posee sustancias con alto peso molecular como las proteínas. La base de este mecanismo se debe a las células endoteliales ubicados en los capilares linfáticos los cuales van a estar unidos por filamentos al tejido conjuntivo circundante.
Descripción: Filamentos de anclaje Fuente: Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 13va ed. 2016.
FORMACIÓN DE LA LINFA
La linfa es un tipo de líquido el cual se va a formar en dos lugares diferente en donde van a tener diferente concentración de proteínas que son:
Hígado: Proteínas hasta 6 g/dl.
Intestino: Proteínas hasta 3 – 4 g/dl.
Conducto torácico: Proteínas 3 – 5 g/dl.
El sistema linfático va a ser una de las vías primordiales para la absorción de nutrientes. En el caso de las bacterias estas van dirigirse a los capilares linfáticos para entrar en la linfa, estas se van a destruir cuando la linfa pase por los ganglios linfáticos. VELOCIDAD DEL FLUJO LINFÁTICO En una persona en reposo van a circular 100 ml/h en el flujo linfático por medio del conducto torácico y 20 ml/h hacia la circulación. EFECTOS DE LA PRESIÓN DEL LÍQUIDO INTERSTICIAL EN EL FLUJO LINFÁTICO Al momento que la presión aumenta hasta un 0 mm Hg el flujo linfático aumenta más de 20 veces, por ende, cualquier tipo de factor que provoque un aumento de la presión del líquido intersticial va a provocar un incremento en el flujo linfático. Entre los factores podemos destacar:
Descenso de la presión coloidosmótica del plasma.
Aumento de la presión coloidosmótica del líquido intersticial.
Aumento de la permeabilidad de los capilares.
LA BOMBA LINFÁTICA AUMENTA EL FLUJO LINFÁTICO Los vasos linfáticos de recogida se van a estirar por consecuencia del líquido, esto va a causar que el musculo liso se contraiga de forma automática. El líquido va a ser bombeado hacia las válvulas siguientes para llegar al segmento linfático, esto va a contribuir un proceso que va a terminar cuando el líquido llega a la circulación sanguínea. BOMBEO CAUSADO POR LA COMPRESIÓN EXTERNA INTERMITENTE DE LOS VASOS LINFÁTICOS Existen factores que comprimen el vaso linfático y causa el bombeo, entre esto podemos mencionar: •
Contracción de los músculos esqueléticos circundantes.
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Movimiento de cada parte del cuerpo.
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Pulsaciones de las arterias adyacentes a los linfáticos.
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Compresión de los tejidos por objetos situados fuera del cuerpo.
BOMBA LINFÁTICA CAPILAR •
Las paredes de los linfáticos están íntimamente adheridas a las células tisulares circundantes, mediante sus filamentos de anclaje.
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Exceso de líquido en el tejido y provoca la hinchazón tisular.
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Flujo entrará en el capilar linfático terminal a través de los espacios situados entre las células endoteliales.
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Presión del interior del capilar aumenta cuando se comprime el tejido.
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Provoca la superposición de los bordes de las células endoteliales, que se cierran a modo de válvulas.
•
Presión empuja la linfa a través de los espacios intercelulares hacia el linfático colector, y no hacia atrás.
EL SISTEMA LINFÁTICO TIENE UN PAPEL CLAVE EN EL CONTROL DE LA CONCENTRACIÓN DE PROTEÍNAS, EL VOLUMEN Y LA PRESIÓN DEL LÍQUIDO INTERSTICIAL El sistema linfático tiene un papel importante para el control de: •
La concentración de proteínas en los líquidos intersticiales
•
El volumen del líquido intersticial
•
La presión del líquido intersticial.
TRASCENDENCIA
DE
LA
PRESIÓN
NEGATIVA
DEL
LÍQUIDO
INTERSTICIAL COMO MEDIO PARA MANTENER UNIDOS LOS TEJIDOS DEL ORGANISMO Los tejidos se mantienen unidos por la presión negativa del líquido intersticial, que realmente ejerce un vacío parcial. El líquido se acumula en los espacios cuando los tejidos pierdan su presión negativa, y se presenta una afección conocida como edema.