Intercambio capilar: proceso y propiedades
Intercambio capilar
El intercambio capilar incluye todos los intercambios que ocurren a nivel microcirculatorio o capilar. Cuando los capilares penetran en los tejidos, se ramifican o arborizan para maximizar el área de superficie para el intercambio de material que incluye gases, nutrientes, iones y productos de desecho. Esto también minimiza la distancia entre los capilares y las regiones intersticiales donde se producirán dichos intercambios. En total, los capilares contienen aproximadamente el 7% de la sangre del cuerpo y están intercambiando material continuamente entre el líquido intersticial.
Las sustancias se intercambian entre los capilares y el líquido intersticial a través de tres mecanismos:
- Difusión
- Flujo a granel
- Transcitosis o transporte vesicular
Los únicos elementos que no pueden atravesar la pared capilar son las proteínas plasmáticas y las células completas. Otras propiedades que regulan el intercambio capilar incluyen:
- Muy cerca de un capilar a una región de líquido intersticial, lo que disminuye la distancia de la velocidad de difusión capilar.
- Una gran área de superficie debido a la ramificación capilar dentro del tejido que maximiza el área de superficie disponible para el intercambio capilar.
- Sin embargo, el flujo sanguíneo en los capilares es relativamente lento.
Difusión
La difusión es el mecanismo principal por el cual las moléculas pequeñas fluyen a través de los capilares hacia el líquido intersticial, y viceversa, desde el líquido intersticial hacia los capilares. En esos casos. las moléculas se difunden a través de su gradiente natural en el sentido de que se moverán de áreas de alta concentración a áreas de baja concentración. Por ejemplo, la glucosa, los aminoácidos y el oxígeno se encuentran en altas concentraciones, o presión parcial en el caso del oxígeno, dentro de los capilares en comparación con el líquido intersticial. Por lo tanto, se difundirán a través de los capilares y hacia el líquido intersticial.
Por el contrario, el dióxido de carbono y otros productos de desecho tienen una mayor presión parcial o concentración en el tejido intersticial que en los capilares. Por tanto, estos entran en los capilares por difusión. Las propiedades de los capilares que regulan lo que puede difundirse a través de la pared capilar incluyen:
- Permeabilidad de las células endoteliales que recubren las paredes capilares que pueden ser continuas, discontinuas o fenestradas; consulte más adelante para obtener más detalles.
- La ecuación de Starling que detalla las contribuciones de las presiones hidrostática y osmótica, como se analiza más adelante.
Flujo a granel
El flujo a granel se utiliza para el intercambio de pequeñas sustancias insolubles en lípidos. Este intercambio está regulado por la arquitectura de los capilares con capilares continuos que tienen una estructura compacta que reduce el flujo masivo. Los capilares fenestrados tienen una estructura perforada y aumentan el flujo en masa en relación con los capilares continuos. Los capilares discontinuos tienen grandes espacios intercelulares y, por lo tanto, permiten la mayor cantidad de flujo masivo.
Los gradientes de presión determinan el intercambio de materiales. La filtración es donde las sustancias se transfieren desde el capilar al espacio intersticial, que es inducido por la presión hidrostática sanguínea (BHP) y la presión osmótica del líquido intersticial (IFOP). Por el contrario, el movimiento de sustancias desde el tejido intersticial a la sangre en los capilares se realiza a través de un proceso llamado reabsorción . Este tipo de movimiento se produce debido a la presión osmótica coloide sanguínea (BCOP) y la presión hidrostática del líquido intersticial (IFHP). La presión de filtración neta (PFN) determina si una sustancia se filtra o se reabsorbe. La fórmula de NFP es:
PFN = (BHP- IFHP) + (IFOP – BCOP)
En conjunto, estas presiones se conocen como fuerzas de Starling. Si NFP es un número entero positivo, entonces ocurrirá la filtración de esa sustancia, mientras que un número entero negativo resultará en reabsorción.
Transcitosis
La transcitosis , o transporte vesicular, es cuando las sustancias en la sangre se mueven a través del revestimiento de las células endoteliales, pero salen de estas células por exocitosis. Esto implica el transporte de tales posturas a través de vesículas que se mueven a través de la membrana plasmática de las células endoteliales y luego al tejido intersticial. Este tipo de intercambio capilar se utiliza para moléculas insolubles en lípidos, como la insulina. Una vez en el tejido intersticial, las vesículas pueden combinarse con otras vesículas dando como resultado contenidos mixtos que drenan hacia la región intersticial.
Resumen de la lección
La forma en que las sustancias penetran y salen de una célula es importante para la fisiología celular normal. El intercambio capilar incluye todos los intercambios que ocurren a nivel microcirculatorio (capilar). Cuando los capilares penetran en los tejidos, se ramifican o se ramifican para el intercambio de gases, nutrientes, iones y productos de desecho. Los únicos elementos que no pueden atravesar la pared capilar son las proteínas plasmáticas y las células completas. Los tres tipos de métodos para el intercambio capilar son difusión, flujo masivo y transcitosis. La difusión es el mecanismo principal por el cual las moléculas pequeñas fluyen a través de los capilares hacia el líquido intersticial, y viceversa, desde el líquido intersticial hacia los capilares. En tales casos, las moléculas se difunden a través de su gradiente natural.
El flujo a granel se utiliza para el intercambio de pequeñas sustancias insolubles en lípidos. Los capilares discontinuos tienen la mayor cantidad de flujo masivo en relación con los capilares continuos y fenestrados. Los gradientes de presión determinan el intercambio de materiales.
La filtración es donde las sustancias se transfieren desde el capilar al espacio intersticial. Por el contrario, el movimiento de sustancias desde el tejido intersticial a la sangre en los capilares se realiza a través de un proceso llamado reabsorción . La presión de filtración neta (PFN) determina si una sustancia se filtra o se reabsorbe. Si NFP es un número entero positivo, entonces se producirá la filtración de esa sustancia, mientras que un número entero negativo resultará en reabsorción. La transcitosis o transporte vesicular ocurre cuando las sustancias en la sangre se mueven a través del revestimiento de las células endoteliales, pero salen de estas células por exocitosis y se utilizan para moléculas insolubles en lípidos, como la insulina.
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