Microcirculación y circulación linfática

MICROCIRCULACIÓN Y CIRCULACIÓN LINFÁTICA

Microcirculación

Vasos involucrados

Capilares

Arteriolas

Vénulas

Metarteriolas

Derivación arteriovenosa

-Conecta arteriola con vénula, pasando por capilares.

-Generalmente hay esfínteres.

-Esta tiene musculo liso pero no está inervada por el sistema nervioso autónomo (regulación metabólica).

Presenta músculo liso (se puede controlar su radio por el SNS)

-Conecta arteriola con vénula, pero no pasa por los capilares (no hay intercambio de sustancias).

-Es característico de la piel.

Permite la regulación de la temperatura corporal

Presenta músculo liso (se puede controlar su radio por el SNS)

Esfínteres precapilares:

anillos musculares al inicio de los capilares que regulan el flujo por estos, cuando están contraídos los capilares se colapsan y no pasa flujo (presión crítica de cierre). Esto genera que la circulación pase de la arteriola a la vénula por la metarteriola

.Hay diferencias en la velocidad de flujo.

-Membrana basal muy delgada formada por fibras de colágeno. Además tienen pericitos, que son células que liberan agentes vasoactivos y sintetizan constituyentes de la membrana de los capilares.

-Formado por células endoteliales unidas mediante hendiduras.

-Tienen poros, de diferentes tamaños, a los de mayor tamaño se les llama fenestraciones.

-En su lumen se encuentra el glucocalix, formado por glicoproteínas, proteoglicanos, ácido hialurónico y otros compuestos que pueden intervenir en funciones de los vasos sanguíneos. Se relaciona con procesos inflamatorios, diabetes, aterosclerosis. No solo se encuenrra en capilares, sino también en todo el sistema arterial. En el glucocálix no se encuentran ni eritrocitos ni leucocitos, está en contacto con la sangre.Función: restringe el paso de sustancias hacia las células endoteliales, hacia el capilar o hacia los tejido. Su conformación (si es continuo o no) varía dependiendo del tejido en que se encuentre, por ejemplo en el hígado el glucocalix no es continuo.

Mecanismos de intercambio de solutos

Trancitosis

Difusión

-Paso de macromoléculas a través de vesículas.

Es el mecanismo de intercambio más importante a nivel de los capilares

Vía transcelular

Vía paracelular

-Se da la difusión directa o transcelular a traves de la membrana básicamente de sustancias liposolubles, proteínas pequeñas y gases.

-Recordar que la tasa de flujo va a estar dada por: Jx= Px *([x]c-[X]if)

-Por medio de poros, fenestraciones y endotelio discontinuo (sinusoides), hendiduras interendoteliales.estos espacios se va a permitir el paso de agua, entonces cuando se mueve el agua esta va a arrastrar los solutos, esto se denomina arrastre por solvente Esto sería el flujo masivo o arrastre por solvente.

-Se pueden intercambiar sustancias hidrofílicas.

-Los factores que se pueden medir y que fisiológicamente están regulando el intercambio de solutos de los diferentes tejidos son:

 Flujo.

 Área.

 Tipo de capilar.

Intercambio de gases

Modelo de Krogh

Estudia cuales factores influyen sobre el intercambio gaseoso de un solo capilar. Para ello se propone que ese capilar está en el centro de un cilindro. Los factores determinantes son:

 La PO2 arteriolar.

 El contenido de O2 arterial.

 Flujo sanguíneo capilar (es uno de los factores que si se pueden medir, muy importante)

 El coeficiente de difusión del oxígeno.

 Radio del capilar.

 Radio del cilindro: el cilindro es una porción del tejido que está irrigando al capilar.

 Distancia axial del capilar.

 QO2 o VO2 del tejido. (Consumo de oxígeno del tejido) Representa la demanda metabólica.

-Lo que interesa es como se va a ir disminuyendo la PO2 a lo largo del capilar, y como va a ir aumentando esa PO2 a nivel tisular.

Tasa de extracción de Oxígeno

-Es la fracción del soluto removido del plasma durante su tránsito por el lecho capilar.

Ley de Fick

Se puede saber cuáles factores determinan la extracción de oxígeno, o la diferencia A-V. (sería la demanda metabólica del tejido, y el fluoj)

Todo esto también se aplica para el CO2, pero hay que tener en cuenta que la diferencia arterio venosa daría un resultado negativo y por tanto la extracción también, esto indica que no se extrae si no se le da a la sangre.

Circulación linfática

Tipos de capailares

Capilares fenestrados

Capilares no fenestrados o capilares continuos

Capilares sinusoidales

-Capilar más común.

-Predominan en el músculo esquelético, en la piel y los pulmones..

-Hendiduras pequeñas o uniones interendoteliales permiten intercambiar sustancias pequeñas, (poros son de 4 a 15 nm).

-Hay uniones muy estrechas o cerradas, como en la barrera hematoencefálica.

-Poros más grandes, que atraviesan la célula endotelial y la membrana basal, (fenestraciones).

-Pueden tener una capa o membrana (diafragma) que los mantiene cerrados, o pueden no tener diafragma y mantener sus fenestras abiertas.

-Característicos de las glándulas, (intercambio algunas de las hormonas peptídicas). También se encuentran en los glomérulos y el epitelio intestinal.

-Poseen grandes fenestraciones o grandes poros (sinusoides) de ~100 nm (o 1000 nm incluso)

-El endotelio, la membrana basal y las células endoteliales se encuentran discontinuas.

-Se dividen en no fenestrados, y los fenestrados. Estos últimos, permiten intercambiar moléculas aún más grandes.

-Uniones de hendidura entre células endoteliales, son bastante grandes.

-Característicos en el hígado,

Permeabililad endotelial

Depende de la ultraestructura del capilar:

-Los poros y hendiduras pueden variar de tamaño dependiendo de diferentes tipos de señalización, o cambios en el estiramiento o presión.

-Dispuesto el glucocálix y la membrana basal.

-Propiedades del soluto, (radio de la molécula y la carga).

-Gradiente de concentración entre membranas.

-Superficie de intercambio: cuantos capilares se encuentren activos.

-Mensajeros químicos o enfermedades (diabetes).

En algunos tejidos, los capilares pueden estar colapsados o inactivos, por ejemplo, en el músculo esquelético, en reposo sólo alrededor de una tercera parte de los capilares están activos, abiertos y perfundidos.

-Si se hace ejercicio, esos capilares se pueden reclutar y aumentar el número de capilares activos.

-Solo se toman en cuenta los capilares abiertos, cuando se mide el área de los capilares. Si se activan más, se aumenta el área transversal total.

Factores que influyen en el número de capilares perfundidos

Densidad capilar

Demanda metabólica del tejido,

Velocidad del flujo

Estado de los esfínteres precapilares

Tono de músculo listo de las arteriolas

Determina el flujo sanguíneo hacia los capilares,

Pueden estar contraídos (capilares inactivos) o pueden estar relajados (capilares activos).

La reclutación de capilares modifica el área de intercambio, ademas se reduce la distancia de difusión

Puede afectar el tono de las arteriolas y de los esfínteres precapilares

Si es muy elevada hay menos tiempo para el intercambio

Movimiento convectivo de agua, flujo masivo o arrastre por solvente

El agua se puede intercambiar por acuaporinas, hendiduras y fenestraciones, y arrastra consigo ciertos solutos dependiendo del diámetro del poro y de las características del soluto.

-El flujo masivo se puede calcular con base en la presión neta de filtración, dada por los gradientes de presión hidrostática transcapilar y la presión osmótica coloidal (oncótica), que a su vez dependen de las fuerzas de Starling.

Estos dos gradientes están afectados por la conductividad hidráulica y el coeficiente de reflexión.

-Lo que más nos interesa para efectos de calcular o establecer si predomina la filtración o la absorción.

Presión hidrostática capilar (Pc)

Gradiente de presión hidrostática transcapiiar

Presión que va a ejercer el fluido en el capilar, favorece la filtración

Presión hidrostática del líquido en el espacio intersticial (Pi)

Presión que va a ejercer el fluido en el intersticio, favorece la absorción

Gradiente de presión osmotica coloidal, o gradiente de presión oncótica o coloidosmótica

Presión oncótica del capilar (πc):

Dadas por las proteínas que se encuentran el en capilar, favorece la absorción

Presión oncótica del espacio intersticial (πif)

Dada por las proteínas que se encuentran en el intersticio, favorece la filtración

Dependiendo del signo de la presión neta de filtración vamos a tener que el líquido se mueve en una u otra dirección con respecto al capilar

Filtración: cuando el movimiento de líquido es desde el capilar hacia el espacio intersticial.

Absorción: cuando el movimiento del líquido es hacia dentro del capilar, desde el espacio intersticial.

Al calcular la presión neta de filtración el resultado da positivo

Al calcular la presión neta de filtración el resultado da negativo

Depende de factores como:

 Presión arteriolar.

Presión venosa

 Resistencia precapilar

 Resistencia postcapilar

 Fuerzas gravitacionales: Cuando una persona está de pie, aumenta la presión a nivel de los pies (filtración) y disminuye la presión a nivel cerebral, (reabsorción).

Localización de los capilares: alta en los riñones (50mmHg) (capilares se encuentran entre dos arteriales), baja en los pulmones (5 a 15mmHg).

 Presión crítica de cierre: hay capilares que se encuentran ocluidos debido a no se supera la presión crítica de cierre y por tanto cesa el flujo

 Si aumenta la resistencia precapilar, se reduce el flujo y por tanto la presión capilar.

 Si disminuye la resistencia precapilar, se aumenta el flujo y por tanto la presión capilar.

El agua en el espacio intersticial, que se encuentra como agua libre es bastante escasa. La mayoría esta unida a colágeno y proteoglicanos formando un gel

Por esto es que la presión hidrostática en los tejidos es bastante baja e inclusive puede ser negativa

Si es negativa o no depende de si los tejidos son encapsulados, rígidos o más distensibles

Riñones: +1/+3 mmHg

Piel: -2 mmHg

Cerebro: +6 mmHg

Pulmones: -8 mmHg

Pequeñas cantidades de líquido agregadas al intersticio, se comporta como un sistema de baja complianza, es decir la Pif aumenta abruptamente.

Si se sigue agregando líquido la fase sólida se rompe, por lo que se puede acumular mucho líquido cambiando solo poco la Pif, es decir se comportará como un sistema de alta complianza

En promedio es de 7g/dL, por lo que la presión oncótica capilar promedio es de 25 mm Hg, ([proteínas] se mantiene relativamente constante, podría variar si hay fenestraciones)

La albumina genera más presión oncótica capilar porque pese a no tener el mayor peso molecular, si es la más abundante.

El coeficiente de reflexión de los capilares para las proteínas va a variar en los diferentes tejidos entre 0,7 y 1, por lo tanto, la presión oncótica también va a cambiar

Es relativamente baja y es fluctuante. Esto porque el intersticio es pobre en proteínas, pero varía de tejido a tejido. (Depende del movimiento del líquido libre de proteínas)

En el hígado se encuentran grandes sinusoides, por lo cual la presión oncótica intersticial es más alta porque hay mayor intercambio de proteínas. En músculos es baja-

Por día se filtran 20 litros de líquido, y se absorben entre 16 y 18 L diarios. Ejemplo clásico, entonces por lo tanto la filtración neta es de 2 a 4 L.

Modelo revisado

-El modelo revisado puede ser aplicado a todos los tipos de capilares (sinusoidales, continuos, entre otros)..

-Se ha vuelto muy importante considerar el efecto del glucocálix en el movimiento de líquidos hacia el espacio intersticial o hacia el capilar.

-El subglucocálix (espacio entre las células endoteliales, en las hendiduras o poros), es planteado como un tercer compartimiento que tambien influye en el movimiento de líquidos.

El papel de los vasos linfáticos era menos importante en el modelo clásico

Considera la presión hidrostática del subglucocálix así como su presión oncótica, estableciendo las gradientes entre lo que sucede en el capilar y en el subglucocálix, con menor participación de lo ocurrido en el espacio intersticial.

Durante la filtración

El líquido libre de proteínas se mueve del capilar al subglucocálix, por lo que se va a ir aumentando la presión hidrostática en el subglucocálix, a la vez que se disminuye la presión oncótica en ese sector.

El gradiente de P hidrostática disminuye, mientras que el gradiente de P oncótica aumenta.

RESULTADO: menor filtración (favorece reabsorción)

Durante la absorción

El líquido pasa del espacio intersticial hacia el capilar moviendo proteínas, por lo tanto, la presión oncótica en este sector aumenta respecto a la del capilar.

Se reduce la gradiente a favor de la absorción.

RESULLTADO: menor absorción.

Función principal

Recuperar el exceso de líquido que no fue absorbido y también recuperar las proteínas que se filtraron.

-Los vasos linfáticos son muy abundantes, sobre todo en la piel, en el TGI y en los pulmones; pero están ausentes en el cerebro, miocardio, cartílago y hueso.

-el líquido recogido por los vasos linfáticos regresa a la circulación general desembocando en las venas subclavias.

Vsos linfáticos iniciales

Células endoteliales en sus paredes, pueden abrirse o cerrarse (espacios interendoteliales) y funcionan como microválvulas. La apertura o cierre de estas microválvulas primarias depende de la presión intersticial (si aumenta, abre las válvulas). Esto inicia el flujo linfático, que al aumentar la presión dentro del vaso genera el cierre de las válvulas primarias nuevamente.

También hay válvulas secundarias que funcionan por gradiente de presión del líquido linfático que se acumula, abriendo las válvulas y produciendo el paso hacia vasos linfáticos de mayor radio.

Vasos linfáticos colectores

Tienen músculo liso en su pared.

Razones que causan el flujo linfático

Gradientes de presión entre el espacio intersticial y un sector de los vasos linfáticos y luego, de ese sector al resto de los vasos linfáticos.

Bombeo pasivo: las paredes de los vasos linfáticos son muy delgadas y por lo tanto, están sometidas a compresiones extravasculares, lo que colabora al flujo linfático. (contracciones musculares, intestinales y movimientos respiratorios.

Bombeo activo: se tiene la acción del músculo liso de los vasos, el cual tiene una especie de mecanismo miogénico intrínseco, por lo que al estirarse la pared de dichos vasos, el músculo responde con una contracción.

Rango de baja complianza

El líquido intersticial está en forma de geles; el agua libre se encuentra entre esos geles. Por lo cual pequeños cambios en la presión de líquido intersticial, producen cambios importantes en el flujo linfático.

Rango de alta complianza

(muy floja o distensible)

Conforme ocurre mayor filtración y aumenta más la presión, se llega a la zona de alta complianza, en donde los geles se comienzan a degradar y fragmentar, permitiendo que haya más agua libre. Llega un punto donde ya no se observa más aumento del flujo linfático (~meseta), porque al ir aumentando la presión Pif, se acumula agua. Entonces, no se compensa la filtración excesiva de líquidos, se produce edema y este a su vez, genera más edema

Edema

Acumulación de líquido en el espacio intersticial. Popularmente conocido como “hinchazón”. Cualquier situación que aumente mucho la gradiente a favor de la filtración, genera edema

Presión hidrostática del capilar: por vasodilatación arterial (disminución de la resistencia precapilar) o por constricción venosa (aumento de resistencia postcapilar).

Ejemplo: al estar mucho de pie, aumenta la presión venosa de los pies, aumenta la presión capilar y se favorece la filtración, por esto al estar mucho de pie, se produce edema en los pies.

Disminución de la presión oncótica capilar: fuerza que se opone a la absorción; entonces si hay menos absorción, hay menos acumulación de líquidos.

Ejemplo: disminución de la concentración de proteínas plasmáticas. Puede ocurrir por un problema hepático o renal donde se escapen las proteínas.

Aumento de la presión oncótica intersticial: favorece la filtración, por lo que puede suceder por alguna situación con el flujo linfático o con aumento en la permeabilidad en la pared endotelial.

El tamaño de los poros aumenta y se salen las proteínas del capilar al espacio intersticial, aumentando su P oncótica.

Reducción del drenaje linfático:

se acumulan proteínas y líquido.

Puede suceder si hay obstrucción en los vasos linfáticos por un tumor o por parásitos, incluso por la eliminación de vasos linfáticos producto del cáncer (como en el cáncer de mama). Esto reduce el drenaje linfático

Regulación de la microcirculación

Recordar aspectos claves

Determinantes del flujo: análogo a la Ley d Ohm,

퐹= Δ푃/푅

Poiseuille: que explica principalmente el comportamiento de las resistencias. El factor que afecta en mayor medida la resistencia es el radio de los vasos.

El flujo depende de la resistencia precapilar, capilar, y poscapilar.

퐹= 푃푎−푃푣/푅푝푟푒+푅푐푎푝+푅푝표푠

En los diferentes sistemas orgánicos dispuestos en paralelo, el flujo es distinto (en función de su tamaño, o de la regulación local del flujo que ejercen).

-El gradiente de presión es bastante estable para los diferentes sistemas orgánicos (por acción de barorreflejo, quimiorreflejo...).

-La resistencia es el factor que más influye, y también se controla de forma independiente por cada sistema.

La resistencia depende de:

-Radio

-Tono músculo liso arteriolar

Metabolitos vasoactivos

Autorregualación

Nervioso

Endocrino

Su liberación aumenta cuando se incrementa la demanda metabólica del tejido

1. Mecanismo miogénico

2. Vasoconstricción metabólica: por aumento de PO2 y dismiinución de la PCO2 (tambíen se da de forma contraria)

Es más generalizado. Son los dados por cambios en la actividad del SNS

Secreción de hormonas que influyen sobre el tono del musculo liso.

Metabolitos vasodilatadores y vasoconstrictores liberados por el endotelio

Se menciona además como vasoconstrictores a la endotelina, neuropeptido Y, tromboxano y ATP por mediode receptores P2X y adenosina.

El sistema nervioso simpático, es el principal regulador del radiode los vasos e inerva las arterias musculares terminales, las arteriolas, las vénulas y venas pequeñas.

El sistema simpático va a mantener un tono basal (uno arterial y uno venoso).

Esta actividad simpáticaestá regulada por medio del área vasomotora (AVM), la cual tiene actividad tónica, que mantiene cierto nivel de descarga sobre el sistema simpático.

La frecuencia de disparo puedeser diferente entre los distintos sistemas orgánicos, por lo cual se da un tono basal diferente.

Cuando el AVM está inhibido, el tono simpático se mantiene restringido.

El aumento en la actividad del sistema simpático produce vasoconstricción y venoconstricción, por lotanto, provoca disminución del flujo sanguíneo.

Receptores beta adrenérgicos:

Vasodilatación

Receptores alfa adrenérgicos:

Vasoconstricción

Sistema simpático colinérgico:

Induce liberación de bradicinina:

Vasodilatación

Muchos sistemas u órganos del cuerpo sí tienen este mecanismo de autorregulación. Aunque hayan cambios en la presión, en ese rango (meseta) el flujo se va a mantener estable. Esos rangos de autorregulación oscilan entre 70-150mmHg

Importancia

 Elimina cambios en flujo sanguíneo por cambio de posición.

 Mantiene flujo constante cuando disminuye la presión.

 Permite que no se afecten la filtración y la absorción.

 Actúa como mecanismo protector en flujos sanguíneos como el cerebral o el renal, para mantenerlo constante a pesar de cambios de presión.

El flujo sanguíneo puede recuperar su nivel inicial en un lapso de 20 a 60s, por lo que se confirma que es un cambio transitorio, aunque se mantenga elevada la presión.

Mecanismo miogénico

 En la mayoría de casos lo que se va a tener son sensores del estímulo mecánico que pueden activar canales de calcio tipo L.

 Puede darse una transmisión de fuerzas a través de las proteínas en la membrana de los miocitos y que activen algún canal o receptor que va a introducir Ca2+ o Na+ a los miocitos.

 Activación mecánica de segundos mensajeros.

 Puede darse la activación mecánica por el aumento de P que se transmite del citoesqueleto a los canales de cationes.