Importancia Del Endotelio Capilar

“AÑO DE LA UNIÓN NACIONAL FRENTE ALA CRISIS EXTERNA”

UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES DE CHIMBOTE

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD Escuela Profesional de Farmacia y Bioquímica

Curso: Farmacocinética y Biofarmacia

Alumno: Contreras Tarazona, Glenn

Docente: QF. Ocampo Rujel, Percy

Tema: Importancia del endotelio capilar en la distribución de medicamentos

Ciclo: VII

CHIMBOTE-2009

IMPORTANCIA DEL ENDOTELIO CAPILAR EN LA DISTRIBUCION DE MEDICAMENTOS

1. Definición de Endotelio Capilar. El endotelio vascular, un órgano estructuralmente simple y funcionalmente complejo, es una capa unicelular que cubre la superficie interna de los vasos sanguíneos y conforma la pared de los capilares. Lejos de ser sólo una barrera mecánica entre la sangre y los tejidos, es un órgano activamente comprometido en una gran variedad de procesos fisiológicos y patológicos. Debido a su ubicación estratégica detecta cambios en las fuerzas hemodinámicas que actúan sobre la pared vascular, así como señales químicas transportadas por la sangre y responde a ellas liberando sustancias vasoactivas, algunas de la cuales tienen funciones antagónicas como vasodilatadores y vasoconstrictores o hemostáticos y antihemostáticos. Las sustancias liberadas, a través de efectos autocrinos (sobre la misma célula que las produjo) o paracrinos (sobre diversas células vecinas), determinan la participación activa del endotelio en la homeostasis vascular. Fisiológicamente, las diversas funciones que cumple el endotelio no son más que la expresión del balance de las acciones de los distintos principios activos que produce. El resultado neto de ese balance muestra que el endotelio disminuye el tono vascular, debido a que relaja el músculo liso de la pared del vaso, y es inhibidor de la proliferación de ese tejido, inhibe la adhesión y agregación plaquetaria, deprime la activación del sistema de coagulación, estimula la fibrinólisis, disminuye la permeabilidad capilar e inhibe la adhesión y migración de neutrófilos y macrófagos generadores de inflamación. Funciones del Endotelio • • • • • • •

Mantener el tono y la estructura vascular. Regular el crecimiento de las células vasculares. Regular las propiedades trombóticas y trombolíticas. Intervenir en los mecanismos inflamatorios e inmunes. Regular la adhesión plaquetaria y leucocitaria a su superficie. Modular la oxidación lipídica (actividad metabólica). Regular la permeabilidad capilar

2. Función del sistema retículo endoplasmático. • • • •

Soporte mecánico: ya que las cisternas interconectadas entre sí se dispersan por todo el citoplasma. Formación de lipoproteínas: Las proteínas sintetizadas en el RER pasa a los túbulos del REL uniéndose a los lípidos sintetizados en él. Transporta y almacena sustancias: Ya sean extracelulares, captadas por endocitosis o sintetizadas por la célula. Síntesis, almacenaje y transporte de lípidos o esteroides: (fosfolípidos y colesterol).

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Interviene en los procesos de destoxificación: transformando insecticidas, herbicidas..en otras menos tóxicas que son eliminadas. Interviene en la conducción de impulsos en el músculo estriado: produciendo la contracción muscular. Síntesis y almacenamiento de proteínas: La síntesis es realizada por los ribosomas y las proteínas sintetizadas penetran a través de la membrana y pueden quedarse formando parte del RER o ser exportadas fuera de él. Glucosilación: Las cadenas proteicas sintetizadas deben unirse a glúcidos (glicoproteínas) para ser transportadas a otros orgánulos o al exterior.

3. Tipos de Capilares, anatomía y fisiología de : Capilares Los capilares son vasos "microscópicos” que suelen comunicar las arteriolas con las vénulas, se encuentran en las proximidades de casi todas las células del organismo, pero su distribución vana según la actividad de los distintos tejidos. Los tejidos orgánicos con elevada actividad metabólica, como los músculos, el hígado, los riñones, los pulmones o el sistema nervioso central, requieren una cantidad relativamente mayor de oxígeno y elementos nutritivos. Por tanto, tienen densas redes capilares, en las áreas en las que la actividad es menor, como los tendones y ligamentos, el número de capilares es también menor. Algunos tejidos no tienen capilares: así sucede en la epidermis; los epitelios que recubren la mayoría de los órganos viscerales como el estómago, el intestino y la vejiga; la córnea y el cristalino del ojo, y los cartílagos. La función fundamental de los capilares consiste en permitir el intercambio de elementos nutritivos y desechos entre la sangre y las células de los tejidos. La estructura de los capilares esta admirablemente adaptada a este fin. Sus paredes están formadas por una única capa de células (endotelio) y una membrana basal. No tienen túnicas media ni externa. Por tanto, una sustancia de la sangre sólo tiene que atravesar una capa celular para llegar a los tejidos. El intercambio de materiales solo se produce a través de las paredes de los capilares: las gruesas paredes de las arterias y venas suponen una barrera demasiado grande. Aunque en algunas zonas del organismo los capilares unen directamente las arteriolas con las vénulas, en otras forman extensas redes ramificadas. Estas redes aumentan la superficie disponible para la difusión y filtración y, por tanto, permiten el intercambio rápido de grandes cantidades de materiales. En la mayor parte de los tejidos, cuando las necesidades metabólicas son bajas, la sangre fluye normalmente sólo por una pequeña porción de la red capilar. Sin embargo cuando el tejido se activa, la totalidad de la red de capilares se llena de sangre. El flujo de la sangre a través de los capilares está regulado por vasos que poseen músculo liso en sus paredes. Una metartenriola (mer = más allá) es un vaso que nace de una arteriola, pasa por la red capilar y acaba en una vénula. Las porciones proximales de las metarteriolas están rodeadas de fibras musculares lisas dispersas, cuya contracción y relajación ayuda a regular el flujo de sangre. La porción distal de una metarteriola, que se vacía en una vénula, no tiene fibras musculares lisas y recibe el nombre de canal directo. Actúa como vía de baja resistencia que se abre cuando la constricción de los esfínteres precapilares (descritos a continuación) reduce el flujo sanguíneo a través de la red capilar.

Los canales directos constituyen una derivación que permite eludir el lecho capilar y mantener el flujo sanguíneo a través de una región cuando no están siendo utilizados los capilares. Los capilares verdaderos se originan en las arteriolas o en las metarteriolas y no se encuentran en las vías directas entre arteriola y vénula. En sus lugares de origen poseen un anillo de músculo liso llamado esfínter precapilar que controla la cantidad de sangre que penetra en ellos. Generalmente, la sangre no fluye de forma continua a través de la red capilar. Más bien lo hace de forma intermitente, debido a la contracción y relajación del músculo liso. De las metarteriolas y de los esfínteres de los capilares verdaderos. Esta contracción y relajación intermitente puede producirse de 5 a 10 veces por minuto y recibe el nombre de vasomoción. En parte, la vasomoción se debe a la liberación de determinadas sustancias químicas por el endotelio. Muchos capilares del organismo son capilares continuos, ya que, salvo por las hendiduras intercelulares que existen entre células.

Endoteliales vecinas, las membranas plasmáticas forman un anillo continuo e ininterrumpido alrededor del capilar. Los capilares continuos se encuentran en el músculo liso y esquelético, en los tejidos conjuntivos y en los pulmones. Otro tipo de capilares son los llamados capilares fenestrados, que difieren de los continuos en que sus células endoteliales contienen muchas fenestraciones (poros) en sus membranas plasmáticas con diámetros que oscilan entre 70 y 100 nm. Los capilares fenestrados se encuentran en los riñones, las vellosidades del intestino delgado, los plexos coroides de los ventrículos encefálicos, los cuerpos ciliares de los ojos y las glándulas endocrinas. Los capilares sanguíneos de determinadas zonas del organismo, como los del hígado, reciben el nombre de sinusoides. Son más amplios y tortuosos que los de otras regiones. En lugar del habitual revestimiento endotelial, los sinusoides contienen espacios entre

Las células endoteliales, y la membrana basal es incompleta. Además, los sinusoides contienen células de revestimiento especializadas que están adaptadas a la función del tejido. Por ejemplo, los sinusoides del hígado contienen células fagocitarías llamadas células reticuloendoteliales estrelladas (de kupffer). Como los demás capilares, los sinusoides llevan la sangre desde las arteriolas a las vénulas. Otras regiones que contienen sinusoides son el bazo, el 1obulo anterior de la hipófisis, las glándulas paratiroides y la médula ósea. Los materiales pueden atravesar las paredes capilares a través de cuatro vías fundamentales: por las hendiduras intercelulares, mediante vesículas de pinocitosis, directamente a través de las membranas endoteliales y a través de las fenestraciones.

Estructura general de los capilares • Son los vasos sanguíneos más pequeños. • Diámetro luminal promedio de 10 µm. • Pared capilar compuesta por: una única capa de células endoteliales. Tipos de capilares •

CONTINUOS: Son los más comunes Presentes en:
Todos los tejidos musculares
Encéfalo
Tejido conectivo Contiene filamentos delgados y muchas vesículas pequeñas (vesículas pinocitóticas o caveolos intercelulares) a lo largo de las caras luminar y basal. *Lámina basal continúa

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FENESTRADOS: Presentan un endotelio fenestrado Presentes en:
Tubo Digestivo
Capilares renales
Glándulas endocrinas Fenestraciones cerradas por un diafragma *Lámina basal continúa

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SINUSOIDES: Diámetro más grande que los capilares comunes Presentes en:
Hígado
Bazo
Médula Ósea
Hipófisis Glándulas Suprarrenales No son cilíndricos, se adaptan a los espacios entre los cordones epiteliales de los órganos Presentan un transcurso sinuoso Fenestraciones sin diafragma *Lámina basal discontinua

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CAPILAR VENOSO: Encargado de llevar sangre desoxigenada hacia el corazón por medio de las vénulas donde se encuentran las venas para que luego éste lo bombee a las distintas partes del cuerpo.

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CAPILAR ARTERIAL: Encargado de transportar la sangre oxigenada a los diferentes tejidos y órganos.

Fisiología de los capilares La función principal de los capilares es el intercambio de sustancias entre la luz de los capilares y el intersticio celular de los tejidos. Sólo el 5% de la sangre se encuentra en la circulación capilar y con un volumen tan pequeño de sangre se asegura la función de intercambio de sustancias. Estas sustancias son nutrientes, gases y productos finales del metabolismo celular. La función de intercambio varía según la estructura del endotelio, dependiendo de si es continuo o fenestrado. El intercambio de sustancias entre el interior de los capilares y el intersticio celular de los tejidos se favorece por la sección máxima en los capilares con respecto a todo el sistema circulatorio y la velocidad mínima de la sangre que los recorre.

El flujo de sangre de los capilares viene regulado por las arteriolas que presentan musculatura en su pared, mediante vasoconstricción o vasodilatación. Los tres mecanismos que regulan el intercambio de sustancias son: •

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Sistema de transportadores celulares, que generalmente funcionan a consta de energía metabólica, seleccionan qué sustancias se intercambian entre la luz del capilar y el intersticio celular. Difusión: Basada en la diferencia en el gradiente de concentraciones que va del medio más concentrado al menos concentrado. Los mecanismos de difusión funcionan extremadamente bien con moléculas liposolubles ya que pueden atravesar las membranas como por ejemplo el oxígeno y el anhídrido carbónico. Las moléculas más hidrosolubles necesitan canales situados en las membranas y pasan a través de mecanismos de difusión. Es muy importante el peso molecular de la sustancia para la permeabilidad por lo que a más peso molecular, menos permeabilidad. La composición del plasma y líquido intersticial es básicamente la misma. Se diferencian en la cantidad de proteínas que es de unos 16 mEq/litro en el plasma y sólo 2 mEq/litro en el líquido intersticial, porque las proteínas no atraviesan los capilares. Cuando se renueva el líquido intersticial, se renueva el líquido en contacto con la célula. Cuanto más impermeable sea es el endotelio más transporte se produce y, cuanto más permeable, más difusión.

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Filtración: Se refiere sobre todo al agua. Las fuerzas que participan en la filtración depende de la Ecuación de Starling.

Microcirculación Transportar nutrientes a los tejidos y la eliminación de desechos tisulares

COMPONENTES

Arteriolas Esfínteres precapilares Metarteriola

Elementos de la Vasomoción

Canal Preferencial Capilares Verdaderos

Capilares

Vénula

Control del flujo de sangre intermintente que entra en un capilar

Donde se produce en intercambio de nutrientes y de productos de desechos Los tejidos y la sangre circulante

Devuelven la sangre a la gran circulación

Difusión a través de l a membrana capilar

Sustancias Liposolubles

Sustancias Hidrosolubles

Difunde directamente a través de la membrana sin tener que atravesar los poros

No pueden atravesar la membrana lipídica

La velocidad con que difunden las moléculas de agua a través de la membrana capilar es 80 veces mayor que la intensidad con la cual el plasma fluye linealmente a lo largo del capilar

Leyes de Starling Son 4 factores básicos que determinan el movimiento de líquidos a través de la membrana capilar, estos son:

Presión capilar

Desplaza el líquido hacia fuera de la membrana

Extremo arterial 30 mm Hg Extremo venoso 10 mm Hg

Presión del líquido interstical

Desplaza el liquido hacia dentro del capilar

-3 mm Hg

Presión coloidosmotica del plasma

Produce osmosis hacia adentro del capilar

28 mm Hg

Presión coloidosmotica del liquido intersticial

8 mm Hg

Provoca osmosis del líquido hacia el exterior de la membrana

Equilibrio de Starling para el intercambio capilar

Fuerzas medias que tienden a desplazar la salida de líquido: • Presión hidrostática capilar: • Presión hidrostática del líquido intersticial (negativa): • Presión coloidosmótica del líquido intersticial: • FUERZA TOTAL DE SALIDA:

17.3 mmHg 3 mmHg 8 mmHg 28.3 mmHg

Fuerza media que tiende a desplazar la entrada de líquido: • Presión coloidosmótica del plasma: • FUERZA TOTAL DE ENTRADA:

28 mmHg 28 mmHg

Suma de fuerzas medias: • De salida: • De entrada: • FUERZA NETA DE SALIDA:

28.3 mmHg 28 mmHg 0.3 mmHg

Lo anterior nos explica que hay un “equilibrio” en la membrana capilar, es decir, la cantidad de líquido que sale es casi la misma que la cantidad de líquido reabsorbido hacia la circulación

Capilares de a nivel gastrointestinal. • •

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Los capilares tienen esfínteres (células musculares) que con su apertura y cierre controlan el paso de la sangre hacia vénulas y arteriolas. Luego de absorbidos desde lumen intestinal por células de mucosa, los nutrientes pasan a liquido extracelular (espacios intersticiales) de pared intestinal, desde donde son colectados por capilares para ser conducidos a sangre Los nutrientes entran (y también salen) de los capilares pasando entre (transporte paracelular) o a través de (transporte transcelular) las células que forman el tubo capilar. Osmosis (por gradiente de concentración) es la fuerza que impulsa los nutrientes desde el espacio intersticial hacia los capilares venosos. Una vez en capilares venosos, los nutrientes viajan con la sangre por venas hacia el hígado, impulsados por contracciones de la musculatura lisa de la cavidad abdominal (las venas carecen de capacidad de contracción). Presión arterial es la fuerza que impulsa la sangre desde los capilares hacia los espacios intersticiales de órganos y tejidos. Una vez impulsados por presión arterial hacia espacios intersticiales, los nutrientes son absorbidos por las células del órgano o tejido mediante transporte transcelular o paracelular (similar a la absorción desde lumen intestinal).

Capilares Hepáticos. Los hepatocitos forman láminas de una sola capa de células entre las cuales van los capilares sinusoides que tiene sangre mezclada venosa procedente de la porta en 80% y arterial procedente de la arteria hepática en 20%. Hay una relación de estrecha cercanía entre los hepatocitos y la sangre pues las células endoteliales de los capilares sinusoides dejan espacios entre ellas. Entre los hepatocitos se forman canalículos biliares donde se vierte la bilis. En los tractos portales hay flujos de entrada de sangre de una rama de la porta y una rama de la arteria hepática, y un flujo de salida de bilis de un conducto biliar. La sangre se recoge en la vena central del lobulillo que irá a las venas hepáticas y finalmente a la vena cava inferior.

o Sistema porta hepático: entre dos lechos capilares (intestinal y hepático) Capilares intestinales

Vénulas Vena mesentérica y esplénica Vena porta hepática Capilares hepáticos y venas hepáticas Vena cava inferior

Capilares diferenciados del SNC. La barrera hematoencefálica más que una capa pasiva de células, es un complejo metabólico activo con múltiples bombas, transportadores, receptores para neurotransmisores y citoquinas. El papel del endotelio capilar del sistema nervioso central en patologías neurológicas mediadas inmunológicamente se ha reconocido recientemente. Existen algunas áreas del cerebro con capilares donde no existe barrera hematoencefálica. En dichas regiones las características morfológicas del endotelio son similares a otros lechos microvasculares sistémicos, con fenestraciones, vesículas y pérdida de la continuidad en las uniones intercelulares estrechas. Los principales ejemplos en los cuales se encuentran dichas áreas incluyen la hipófisis, la eminencia media, el área postrema, el receso preóptico, la pineal y el plejo coroide. Los vasos capilares en el tejido neuronal están constituidos por una capa simple de células endoteliales, asociadas a una membrana basal, pericitos y una capa casi continua de astrocitos. Las células endoteliales de los capilares cerebrales tienen una alta resistencia eléctrica y presentan una relación mitocondria /citoplasma alta, secundaria a la actividad metabólica elevada.

El perímetro completo de cada célula endotelial de los capilares en que está presente la barrera se caracteriza por la presencia de un nexo (zónula occludens) continuo, que impide el paso de sustancias desde la luz del vaso hacia el tejido encefálico circundante. Cualquier sustancia que entra o sale de los capilares en la mayor parte del SNC debe hacerlo atravesando las células endoteliales, en vez de pasar entre ellas. La membrana basal capilar es relativamente gruesa. Esta barrera tiene como función:

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Aislar las neuronas del SNC de moléculas trasportadas por la sangre que actúen como neurotransmisores.

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Proteger a las neuronas de fármacos tóxicos o toxinas bacterianas.

Capilares del Riñón. Cada riñón recibe su flujo de sangre de la arteria renal, dos de ellas se ramifican de la aorta abdominal. Al entrar en el hilum del riñón, la arteria renal se divide en arterias interlobares más pequeñas situadas entre las papilas renales. En la médula externa, las arterias interlobares se ramifican en las arterias arqueadas, que van a lo largo de la frontera entre la médula y la corteza renales, todavía emitiendo ramas más pequeñas, las arterias corticales radiales (a veces llamadas las arterias interlobulares). Las ramificaciones de estas arterias corticales son las arteriolas aferentes que proveen los tubos capilares glomerulares, que drenan en las arteriolas eferentes. Las arteriolas eferentes se dividen en los tubos capilares peritubulares que proporcionan una fuente extensa de sangre a la corteza. La sangre de estos tubos capilares se recoge en vénulas renales y sale del riñón por la vena renal. Las estructuras arteriales renales se disponen sucesivamente desde la arteria renal principal y se continúan con las arterias segmentarias, la arteria interlobar, la arteria arciforme, la arteria interlobular, la arteriola aferente, los capilares glomerulares, la arteriola eferente, y los capilares peritubulares. Los capilares peritubulares presentan un endotelio con su membrana basal fenestrada que permite el paso de macromoléculas.

4. Resumen y Conclusiones. El endotelio capilar es un órgano estructuralmente simple y funcionalmente complejo, es una capa unicelular que cubre la superficie interna de los vasos sanguíneos y conforma la pared de los capilares. El retículo endoplasmático tiene como funciones principales: transportar y almacenar sustancias, interviene en el proceso de desintoxicación, soporte mecánico, etc. Los capilares son vasos "microscópicos” que suelen comunicar las arteriolas con las vénulas, se encuentran en las proximidades de casi todas las células del organismo, pero su distribución vana según la actividad de los distintos tejidos. Su función consiste en permitir el intercambio de elementos nutritivos y desechos entre la sangre y las células de los tejidos. Sus paredes están formadas por una única capa de células (endotelio) y una membrana basal y tienen un diámetro luminal promedio de 10 µm. Dentro de ellos podemos encontrar tipos de capilares: Continuos que son los más comunes, fenestrados que presentan un endotelio fenestrado, Sinusoides que presentan un diámetro más grande que los capilares comunes, el capilar venoso que esta encargado de llevar sangre desoxigenada hacia el corazón por medio de las vénulas y el capilar capilar arterial encargado de transportar la sangre oxigenada a los diferentes tejidos y órganos.

El rol definitivo de los capilares ha sido el desarrollo de llevar nutrientes y compuestos xenobioticos (medicamentos) los cuales se desarrollan muy diferencialmente en cada uno de ellos por su ubicación y su estructura; y las funciones individuales que cada uno de ellos desempeñan.

5. Fuentes de información y referencias bibliográficas utilizadas.

Guyton & Hall, tratado de fisiologia medica, 10ª edicion, interamericana, 2006

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/enfermeria/2005359/contenido/circula torio/9_4.html http://www.fac.org.ar/1/publicaciones/libros/tratfac/hta_01/endotelio2.pdf http://fcm.uncu.edu.ar/medicina/area/fisica/apuntes/66%20Funcion%20endot elial.pdf http://ceupromed.ucol.mx/morfo/articulos/articulos/a60740189CV3.pdf http://www.educa.madrid.org/web/ies.sanisidro.madrid/Cienciasnaturales/2B IO/2bio_pdf/2bio_pdf8/organulosmembranosos.pdf http://www3.unileon.es/personal/wwdmamgi/ALUMNOS%20clase%20vaso s07-08.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Capilar_sangu%C3%ADneo

http://www.iqb.es/cardio/trombosis/paciente/circulacion.htm http://www.endotelio.com/content/view/33/33/ http://www.slideshare.net/Majox/fisiologia-renal http://www.kidneypathology.com