Microcirculación y fuerzas de Starling

En "microcirculación y fuerzas de Starling", microcirculación se refiere a la sangre que fluye a través de los vasos más pequeños del sistema circulatorio, llamados capilares.

Y fuerzas de Starling, llamadas así por el fisiólogo británico Ernest Starling, y a veces denominadas presiones de Starling, son las fuerzas que impulsan el intercambio de líquidos a través de las paredes de los capilares.

Los capilares tienen una sola capa de células endoteliales que recubren sus paredes y hay hendiduras entre estas células.

Normalmente, la sangre fluye hacia arterias cada vez más pequeñas, llegando finalmente a las arteriolas, las metarteriolas y luego a los capilares.

En el lecho capilar, debido a las paredes finas y las hendiduras de los capilares, sustancias como los nutrientes o los productos de desecho pueden pasar de la sangre a los tejidos circundantes y viceversa.

Después de los capilares, la sangre pasa a las vénulas y, finalmente, a las venas.

Entrelazados con estos capilares están los capilares linfáticos, que devuelven el líquido intersticial y las proteínas al sistema vascular.

Los capilares linfáticos también pueden desembocar en vasos linfáticos más grandes y, finalmente, en el conducto torácico, que vacía el líquido linfático directamente en las grandes venas.

Así pues, las arteriolas, las metarteriolas, los capilares, las vénulas y los vasos linfáticos constituyen en conjunto la microcirculación.

Las arteriolas que preceden a los capilares actúan como compuertas, regulando el flujo sanguíneo hacia los capilares.

Si las arteriolas se contraen, la resistencia aumenta, y si se dilatan, la resistencia disminuye.

Por lo tanto, las arteriolas generalmente determinan la resistencia periférica total, o la cantidad de resistencia que se opone al flujo sanguíneo.

Esto significa que las arteriolas desempeñan una función fundamental en la regulación del flujo sanguíneo hacia un órgano.

Hay dos mecanismos que les ayudan a realizar esta función, el control intrínseco y el extrínseco.

El control intrínseco del flujo sanguíneo se basa en la cantidad de metabolitos que hay en el tejido circundante.

Por ejemplo, la adenosina y el dióxido de carbono harán que las arteriolas cercanas se dilaten.

Otro tipo de control intrínseco es la autorregulación, y es cuando el flujo de sangre se mantiene estable frente a los cambios de la presión arterial.

Así, una caída repentina de la presión puede reducir el movimiento de la sangre hacia un órgano, pero las arteriolas se autorregulan dilatándose, lo que reduce la resistencia para mantener el flujo sanguíneo.

También está la hiperemia activa, que es el aumento de la perfusión para cubrir la mayor demanda de un órgano cuando se vuelve más activo metabólicamente.

Por ejemplo, cuando una persona corre, el flujo sanguíneo hacia los músculos de sus piernas aumenta.

El control extrínseco se basa en el sistema nervioso simpático y en el sistema endocrino, que pueden disminuir o aumentar la contracción del músculo liso vascular, constriñendo o dilatando las arteriolas.

Veamos la microcirculación en los capilares.

Las sustancias pueden atravesar los capilares de tres maneras: difusión simple, transporte vesicular y ósmosis.

En general, la más habitual es la difusión simple.

Normalmente, algunas sustancias pueden difundirse a través de las hendiduras entre las células endoteliales, pero solo si son solubles en agua.

Así, moléculas como los iones, la glucosa y los aminoácidos pueden pasar fácilmente por estas aberturas.

Pero hay otras, como las proteínas, que son demasiado grandes para pasar por estas hendiduras, por lo que tienen que cruzar en pequeñas burbujas de membrana llamadas vesículas.

Las excepciones son las paredes capilares del riñón y el intestino, que están fenestradas, es decir, tienen grandes poros que permiten que algunas proteínas crucen sin obstáculos.

Por otra parte, los solutos liposolubles y los gases, como el oxígeno y el dióxido de carbono, pueden difundirse simplemente a través de las paredes capilares.

Además, la velocidad de difusión de las sustancias hidrosolubles y de los gases liposolubles no es la misma.

Depende de la superficie total disponible para que crucen.

Así, las moléculas hidrosolubles, como la glucosa, se limitan a las hendiduras, mientras que el oxígeno puede difundirse por cualquier superficie de las membranas endoteliales.

Por ello, el oxígeno puede difundirse en los tejidos más deprisa que la glucosa.

Mientras todos estos intercambios se producen a lo largo de los capilares, otra sustancia, el agua, también se abre paso, concretamente, a través de las hendiduras endoteliales.

Generalmente se produce por ósmosis, que es el movimiento del agua a través de una membrana semipermeable desde una zona de baja concentración de solutos a una zona con alta concentración de solutos.

Y el movimiento neto del agua viene determinado por las fuerzas de Starling, a veces llamadas presiones de Starling, que reciben su nombre del fisiólogo británico Ernest Starling, que formuló la ecuación de Starling.

Es algo así: donde Jv es el movimiento del líquido, Kf es el coeficiente de filtración, Pc es la presión hidrostática capilar, Pi es la presión hidrostática intersticial, σ es el coeficiente de reflexión, πc es la presión oncótica capilar y πi es la presión oncótica intersticial.

La ecuación establece simplemente que hay dos tipos de fuerzas que actúan dentro y fuera de los capilares y que determinan el movimiento del líquido.

Empecemos con las presiones hidrostáticas, que se describen como la presión que ejerce un líquido en un espacio cerrado, en este caso, dentro del capilar, o el espacio intersticial.