Без какого-либо оскорбления против других вовлеченных анатомических структур, мы можем сказать, что вся сердечно-сосудистая система существует с единственной целью обслуживания капилляров. На самом деле именно на этом уровне происходит вышеупомянутый обмен питательными веществами, гормонами, антителами, газами и всем, что передается гематическим током. Клетки, с другой стороны, строго зависят от способности капилляров снабжать все элементы, необходимые для их метаболизма, и в то же время удалять отходы, которые могли бы отравить их. Но каково правило этого отрывка?
Обмен веществ из капилляров в клетки может быть в основном трех типов.
А) Первый представлен диффузией . Типичный для газов, он отражает чистое движение молекул от точки наибольшей концентрации до точки с более низкой концентрацией; этот поток продолжается до тех пор, пока молекулы не будут равномерно распределены в каждой части доступного пространства. Большая часть обмена между плазмой и межклеточной жидкостью происходит посредством простой диффузии, в которую вовлечены такие вещества, как ионы, молекулы с низким содержанием РМ, аминокислоты, глюкоза, метаболиты, газы и т. Д .; однако они не фильтруют молекулы с молекулярной массой более 60 кДа, такие как крупные белки и частицы крови (белые, эритроциты и т. д.). В частности, жирорастворимые вещества проходят через плазматические мембраны, и обмен ограничен скоростью кровотока; растворимые в воде, с другой стороны, проходят через маленькие поры, и их поток регулируется шириной этих пор и радиусом рассматриваемой молекулы.
Механизм диффузии становится менее эффективным при наличии отеков, поскольку большое количество интерстициальной жидкости увеличивает расстояние между тканями и капилляром.
Б) Второй тип обмена обеспечивается системой фильтрации-реабсорбции, которая - также известная как массовый поток - главным образом регулирует прохождение жидкостей. Если направление потока ориентировано наружу капилляров, мы говорим о фильтрации, а когда оно направлено внутрь, мы говорим о поглощении.
Регулирование этого потока зависит от трех факторов: гидравлического или гидростатического давления, онкотического или коллоидно-осмотического давления и проницаемости капиллярной стенки.
- Несколько строк назад мы вспомнили, что гидростатическое давление на артериальном конце капилляра составляет около 35 мм рт. Ст., А на венозном конце - около половины. Эти значения отражают боковое давление, оказываемое кровотоком, который стремится вытолкнуть жидкость через стенки самого капилляра. Напротив, гидростатическое давление, создаваемое промежуточной жидкостью (оценивается в 2 мм рт. Ст.), Благоприятствует противоположному пути, прижимаясь к стенкам капилляра и способствуя попаданию жидкостей внутрь него.
- Второй фактор, онкотическое давление, строго зависит от концентрации белков в двух отделах. Они, на самом деле, имеют очень похожий состав, за исключением белков плазмы, которые почти отсутствуют в интерстициальной жидкости. Онкотическое давление представляет собой силу, которая регулирует прохождение воды путем простой диффузии из «протеически» менее концентрированной в более концентрированную камеру через полупроницаемую мембрану, вставленную между ними (которая позволяет воде проходить через нее, но не из белков, присутствующих в ней) и дано, в данном случае, стенками капилляров.
Онкотическое давление, оказываемое белками, присутствующими в крови, равно 26 мм рт.ст., тогда как в интерстициальной жидкости оно практически ничтожно.
- Третий и последний фактор представлен гидравлической проводимостью, которая выражает водопроницаемость стенки капилляра. Этот размер варьируется в зависимости от морфологических характеристик капилляров (например, он больше у фенестрированных, типичных для почек).
Эти три элемента сформулированы в законе Старлинга:
капиллярный обмен зависит от постоянной гидравлической проводимости, умноженной на разницу между градиентом гидростатического давления и градиентом коллоидосмотического давления.
ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc-ppi)]
На артериальном конце капилляра у нас будет чистое фильтрующее давление:
| [(35 - (- 2)] - (25-0) = 12 мм рт. | это давление вызывает выброс жидкостей и метаболитов, присутствующих в крови (происходит фильтрация) |
Вдоль прохода в капиллярах скорость и гидравлическое давление снижаются за счет трения. Онкотическое давление, как правило, остается неизменным, за исключением случаев, когда стенки капилляров достаточно проницаемы для белков с низкой молекулярной массой. Эта характеристика имеет важные последствия, так как снижает капиллярное онкотическое давление, увеличивая интерстициальное. Чтобы учесть эту возможность, закон Лапласа был исправлен путем добавления так называемого коэффициента отражения (σ), так что: Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc-ppi)].
Коэффициент отражения варьируется от 0 (капиллярная стенка полностью проницаема для белков) до 1 (капиллярная стенка непроницаема для белков).
В венозном конце капилляра чистое фильтрационное давление будет равно:
| [(15 - (- 2)] - (25-0) = -8 мм рт. | это давление вызывает попадание жидкостей и клеточных метаболитов в кровь (происходит реабсорбция). |
ПРИМЕЧАНИЕ: более низкое давление реабсорбции компенсируется большей проницаемостью капилляра для венозной головки; несмотря на это, отфильтрованный объем все еще больше, чем повторно поглощенный. Фактически, только 90% отфильтрованного объема на артериальном конце реабсорбируется на венозный; оставшиеся 10% (около 2 л / сут) восстанавливаются лимфатической системой, которая предотвращает образование отеков, выливая их в кровоток.
Значения давления, показанные в примерах, являются ориентировочными и не являются редкими исключениями. Например, капилляры, которые составляют клубочки почечных нефронов, имеют тенденцию фильтровать по всей своей длине, в то время как некоторые капилляры, присутствующие на уровне слизистой оболочки кишечника, только поглощают, собирая питательные вещества и жидкости.
C) Третий механизм называется трансцитозом и отвечает за транспорт некоторых молекул с высокой молекулярной массой, таких как определенные белки, которые после включения в везикулы посредством эндоцитоза проходят через эпителий и высвобождаются в интерстициальную жидкость посредством экзоцитоза.
