microcirculación intercambio capilar

MicrocirculaciónMicrocirculaciónintercambio intercambio

capilar capilar

Dra. Pamela Jorquera Torres

Microcirculación Microcirculación

•Formada por arteriolas, capilares y vénulas

•se produce el intercambio de nutrientes y metabolitos entre sangre y células y se regula la RPT (por lo tanto PºA)

Capilares Capilares

•Contienen 5% del VST •Principal función SCV:

intercambio de nutrientes y desechos metabólicos

•Son alimentados por arteriolas terminales y se continúan con vénulas postcapilares

• No poseen células musculares

CapilaresCapilares

CapilaresCapilares

•Todas las células están en contacto con al menos 1 capilar

•Distancia célula capilar : 0,1 mm

•Principales vasos de intercambio

CapilaresCapilares• formados por endotelio capilar y

membrana basal• Diámetro de 5μm en el extremo

arterial y de 9μm en el lado venoso

• Diámetro permite paso lento (0,07 cm/seg) de un solo glóbulo rojo a la vez (1 a 2 segundos entre lado arterial al venoso)

Tipo de CapilaresTipo de Capilares1. Continuos: capa endotelial

continua con uniones estrechas entre las células

2. Fenestrados: células endoteliales con poros que permiten paso de sales y agua (riñón)

3. Discontinuos: con espacios que permiten paso de PP (hígado, baso, medula ósea)

CapilareCapilaress

Flujo capilar Flujo capilar • Flujo varía constantemente Flujo varía constantemente

por cambios en el diámetro por cambios en el diámetro de las arteriolas: desde de las arteriolas: desde estasis a flujo rápidoestasis a flujo rápido

• Dependiente del Dependiente del metabolismo (metabolitos metabolismo (metabolitos locales) : mayor o menor locales) : mayor o menor área de intercambio área de intercambio

Intercambio entre Intercambio entre sangre y tejidos sangre y tejidos

• Por difusión simple • Ley de difusión de Fick:

“Cuando en un sistema termodinámico hay gradiente de concentración, se origina un flujo irreversible de materia, desde las altas concentraciones a las bajas.

Intercambio entre Intercambio entre sangre y tejidossangre y tejidos

• Ley de difusión de Fick

A: área transversal total de difusión D : coeficiente de difusión: características del soluto y de la membrana (Tº absoluta, permeabilidad de la mb , radio de las partículas,) Δ C: diferencia de concentración a cada ladoΔX: ancho de la membrana

Difusión simpleDifusión simple

• FLUJO DIFUSIONALFLUJO DIFUSIONAL•movimiento de soluto o de

solvente impulsado por el movimiento térmico aleatorio de las partículas y por la diferencia de concentración

Concentración:

• Tº constante , a mayor Nº de partículas mayor probabilidad de atravesar la membrana y mayor flujo neto

Gradiente de concentración:

• gradiente de concentración entre dos compartimientos :

G = C1 - C2 Δ x• Δ x : grosor de la

membrana

Medio a través del cual difunden las moléculas :

•coeficiente de difusión D• considera las características de

la solución donde difunden las moléculas, principalmente la permeabilidad de la membrana , que determinan el flujo neto.

Coeficiente de difusión (D)

•única limitante al flujo del plasma al ic : permeabilidad de la membrana celular.

• COEFICIENTE DE COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD DIFUSIONALPERMEABILIDAD DIFUSIONAL ( Pd ) de una sustancia: representa la velocidad con que una partícula atraviesa la membrana

COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD DIFUSIONALDIFUSIONAL

• Incluye :• D: coeficiente de difusión

(liposobulididad de la mb, radio de la molécula y Tº absoluta.)

• Δx : grosor de la membrana y • k :coeficiente de partición aceite

agua , mide la solubilidad de la sustancia en lípidos.

• liposolubilidad : Uno de los factores más importantes en la velocidad de difusión de una sustancia

•A mayor liposolubilidad mayor velocidad de difusión.

Coeficiente de partición aceite agua

Coeficiente de difusión (D)

•adaptamos la Ley de Fick a nuestro organismo:

Difusión Simple

• movimiento de moléculas a través de la membrana sin interacción de proteínas transportadoras.

• sustancia liposoluble difunde por intersticios de la membrana lipídica

• Depende de la diferencia de concentración (ΔC),de la velocidad del movimiento cinético (D) y el Nº y tamaño de los poros de la membrana (A)

Difusión moléculas polares

•Agua y otras moléculas pequeñas (urea, iones) ingresan directamente a través de canales proteicos transmembrana: difusión a través de canales proteicos

Canales proteicos de difusión:

• trayectos tubulares formados por varias proteínas (cada una es una subunidad de la pared del canal) desde LEC al LIC

•diámetro muy pequeño, levemente mayores a las moléculas que los cruzan

•Pueden presentar compuertas

•Generalmente de permeabilidad selectiva: canales de K+, canales de Na+

•algunos permiten el paso de más iones

Canales proteicos de difusión:

Difusión Difusión • A mayor nº de

capilares menor tiempo para alcanzar equilibrio LEC LIC

• En condiciones basales solo el 40 a 60% de los capilares están perfundidos en la mayoría de los órganos (la sangre no circula)

Fuerzas relacionadas con Fuerzas relacionadas con velocidad neta de difusiónvelocidad neta de difusión

1.- Diferencias de concentración transmembrana

Fuerzas relacionadas con velocidad neta de difusión

2.- Diferencias de potencial eléctrico

Fuerzas relacionadas con velocidad neta de difusión

3.- Diferencias de Pº transmembrana(Pºh y Pºoncótica)

FILTRACIÓNFILTRACIÓN • flujo de agua o agua más solutos

a través de una membrana semipermeable debido a la Pº hidrostática( fuerza que ejerce el agua sobre una membrana )

• FUERZA IMPULSORA: la Pº arterial que genera diferencias de Pºh a ambos lados de la membrana capilar.

FILTRACIÓN FILTRACIÓN • DIFUSIÓN: moléculas se mueven

al azar. Sólo flujo neto presenta un movimiento vectorial

• FILTRACIÓNFILTRACIÓN el movimiento de las moléculas es SIEMPRE en conjunto y en un sentido y dirección determinados.

•El flujo se denomina FLUJO VISCOSO O CONVECTIVO.

• flujo en la filtración esflujo en la filtración es:1. Un flujo de volumen (Jv en

cm /seg)2. un flujo hidrodinámico : Pºh

impulsa la solución a través de poros o canales de la membrana.

3. Un flujo unidireccional (de > a <Pºh)

FILTRACIÓNFILTRACIÓN

3

• Relación entre el flujo por filtración (Jv) y su fuerza impulsora (Pº hidrostática):

Jv = Lp x A x Pº

• Lp: coeficiente de conductividad hidráulica• A: área de filtración

• Δ P: diferencia de Pº entre las caras de la

superficie filtrante.

FILTRACIÓNFILTRACIÓN

Coeficiente de conductividad hidráulica ( Lp)

• representa la mayor o menor facilidad con que un medio (membrana) deja pasar el agua por unidad de área transversal a la dirección del flujo

• Incluye el grosor de la membrana y el tamaño de los poros.

FILTRACIÓNFILTRACIÓN

Factores que determinan la Factores que determinan la dirección de la filtración dirección de la filtración

1. Pº h dentro del capilar 2. Pº h del tejido que rodea al

capilar: Pº intersticial3. Pº osmótica capilar: por las

PP4. Pº osmótica de las proteínas

del intersticio (≈ 0)

FILTRACIÓN • La Pº neta a cada lado de la

membrana es la suma de todas las fuerzas ejercidas por unidad de superficie

• Pº neta de filtración:Pº neta de filtración: • fuerza efectiva que tiende a

producir movimiento neto de líquidos entre la sangre y el líquido intersticial

Fuerzas de StarlingFuerzas de Starling

Fneta= (PHc - PHt) - (POC - Pot)

La Pº hidrostática “empuja” las moléculas hacia afuera y la Pº oncótica las “retiene

Filtración/reabsorción Filtración/reabsorción Fneta= (PHc +Pot) - (POC + PHt )

Reabsorción Reabsorción

•En la parte venosa la Pºneta favorece la absorción: Pº oncótica capilar es mayor que intersticial

•A medida que se reabsorbe líquido la Pºo intersticial aumenta

Sistema de presiones(Equilibrio de Starling)

Extremo arterial: Presión Neta de Filtración .

Presión Hidrostática Sanguínea

Presión Oncótica Sanguínea o Coloidosmótica Sanguínea

Presión Hidrostática Tisular

Presión Oncótica Tisular

Extremo venoso: Presión Neta de Absorción ).

Aporte arterial Retorno venoso

Vaso Linfático

Pº hidrostática capilar Pº hidrostática capilar

• No es constanteNo es constante, esta determinada por:

1. Resistencia pre y pos capilar 2. Presión sanguínea en

arteriolas y vénulas 3. Fuerza de gravedad

(bipedestación)

Resistencia pre /pos capilar

• R = ∆P/Q• Q = flujo total del tejido• P: ∆Pº a cada lado (pre post)

Pº hidrostática capilarPº hidrostática capilar•Resistencia precapilar Resistencia precapilar •Dada por las arteriolas •Si aumenta : flujo capilar cae, Pºc cae , Filtración Neta cae

•Si disminuye: aumenta flujo capilar , Pºc y FN

Pº hidrostática capilarPº hidrostática capilar

•Resistencia post capilarResistencia post capilar•Dada por la Pº venosaDada por la Pº venosa•Si aumenta : mayor Pºc y Si aumenta : mayor Pºc y

JNJN•Si disminuye : menor Pºc y Si disminuye : menor Pºc y

JN JN

Pº hidrostática capilarPº hidrostática capilar

α

La relaciónLa relación entre Rpost y Rpre determinan el efecto de la PºA en la Pºc

Reabsorción

•vasoconstricción arteriolar (SS) aumenta la reabsorción : Pºh capilar cae hasta casi 0: Pº neta es negativa , Pºoc favorece reabsorción desde intersticio a intravascular

Reabsorción

•(+)SS favorece reabsorción cuando existe hipovolemia

•Pérdida de agua (diarrea, vómitos, sudoración) : PP se concentran: mayor reabsorción

Regulación de la resistencia Regulación de la resistencia

1.1.Reflejo miogénico:Reflejo miogénico: aumenta Pº en arteriolas : vasoconstricción : aumenta Rpre disminuye Pº en arteriolas: vasodilatación , disminuye Rpre

Regulación de la resistencia Regulación de la resistencia

1.1. Reflejo miogénico:Reflejo miogénico: • Regula el flujo tisular cuando PºA

es muy alta o muy baja • Previene el edema tisular cuando

la Pº venosa aumenta 5 a 10 mmHg sobre el valor normal. Un aumento de la Pºv implica un aumento de la Pºhc y arteriolar: contracción arteriolar miogénica: disminuye flujo

Regulación de la resistenciaRegulación de la resistencia

2. Efecto del metabolismo tisular :• Aumento metabolismo implica

aumento del Q y de la extracción de O2: concentración de O2 cae en arteriolas, capilares y vénulas

• disminución del O2 sanguíneo : dilatación arteriolar : O2 arteriolar se normaliza.

Regulación de la resistenciaRegulación de la resistencia

3. Sustancias secretadas por el endotelio:

• ON:ON: vasodilatador. Se libera por Ach, histamina, productos de degradación del ATP , hipoxia y condiciones hipertónicas

•Endotelina: vasoconstrictor

Circulación linfática Circulación linfática

Circulación linfáticaCirculación linfática•Normalmente la salida de

líquido en lado arterial es mayor que la reabsorción en lado venoso

•Líquido en exceso es reabsorbido por linfáticos hacia la circulación: evita aumento de la Pºh intersiticial