Microcirculación y fuerzas de Starling

Definitions & Key takeaways

The microcirculation refers to the network of small blood vessels that deliver oxygen and nutrients to individual cells and remove waste products. Starling forces are the physical forces that determine the movement of fluid between capillaries and tissue fluid.

The two major starling forces are hydrostatic pressure and oncotic pressure. Hydrostatic pressure is the force exerted by blood inside the capillary or in the interstitial space. It is generated by the contraction of the heart muscle, which squeezes blood through the arteries and pushes it into the capillaries. On the other hand, the oncotic pressure is created by proteins (mainly albumin) in the blood, which pulls water out of tissue fluid into capillaries.

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Introduction0:00–0:28

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

Microcirculation0:28–1:33

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 vena 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.

Arterioles1:33–3:12

Si las arteriolas se contraen, la resistencia aumenta, y si se dilatan, la resistencia disminuy 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 ci rcundant 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 metabólicament 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.

Capillaries3:12–5:08

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 vesícula 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 solut 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.

Starling Forces5:08–5:44

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.

Hydrostatic and Oncotic Pressure5:44–6:49

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.
Aquí tenemos la Pc, o presión hidrostática capilar, que empuja el líquido fuera de los capilares. Y la Pi, o presión hidrostática intersticial, que empuja el líquido hacia los capilares.
Luego están las presiones oncóticas, a veces llamadas presiones osmóticas coloides. Están causadas por proteínas como la albúmina, que atraen los líquidos hacia ellas.
La πc, o presión oncótica capilar, atrae los líquidos hacia el capilar. Además de la πi, o presión oncótica intersticial, que atrae los líquidos hacia el espacio intersticial.
Pero como suele haber pocas proteínas en el espacio intersticial, la presión oncótica intersticial en condiciones normales es casi nula.
A continuación, veamos el Kf o coeficiente de filtración, que no es una fuerza. Sino que determina la permeabilidad al agua de las paredes de los capilares.

Filtration Coefficient6:49–7:24

Varía entre los distintos tipos de capilares y depende del tamaño de las hendiduras o fenestracione Así, en los capilares glomerulares hay fenestraciones más grandes, que dejan pasar más moléculas de agua, por lo que tienen un coeficiente de filtración alto.
En comparación, los capilares cerebrales no tienen fenestraciones, por lo que tienen un coeficiente de filtración bajo. Por último, está el coeficiente σ o de reflexión, que describe la permeabilidad del capilar a las proteínas.

Reflection Coefficient7:24–8:55

Un coeficiente de 1 significa que el capilar es impermeable a las proteínas, mientras que 0 significa que es completamente permeable.
Así, cuando el coeficiente de reflexión es 1, significa que las proteínas plasmáticas, como la albúmina, están muy concentradas en la sangre capilar y ejercen una gran presión osmótica.
Por lo tanto, un aumento de la concentración de proteínas capilares provocará un aumento de la presión oncótica capilar, lo que disminuirá el movimiento del agua hacia el espacio intersticial.
Para determinar si el líquido entra o sale de los capilares. Se puede utilizar una versión simplificada de la ecuación en la que se ignoran Kf y σ.
Supongamos que estamos midiendo la presión neta en el extremo arterial del capilar. La Pc o presión hidrostática capilar es de 37 mmHg y la Pi o presión hidrostática intersticial es de 1 mmHg.
La πc, o presión oncótica capilar, es de 50 mmHg, mientras que la πi, o presión oncótica intersticial, es de 0 mmHg. Obtenemos una presión neta de -14 mmHg.
Como el número es negativo, significa que el agua se moverá hacia el capilar. Si el número es positivo, significa que el agua saldrá.
Hay muchos trastornos que alteran estas variables; como ejemplo, veamos algunas causas de edema En la insuficiencia cardíaca, la sangre no puede ser bombeada de forma eficaz, por lo que se acumula en los capilares.

Altering Conditions8:55–9:53

Esto aumenta la presión hidrostática capilar (Pc) y hace que el líquido se "escape" y se produzca un edema en las extremidades inferiore Cuando hay una infección, toxinas o quemaduras, aumenta el coeficiente de filtración (Kf), las hendiduras se hacen más grandes y dejan pasar más agua, lo que también provoca un edema.
Además, cuando hay una obstrucción linfática, como en la filariasis, las proteínas se filtran al intersticio, lo que aumenta la presión oncótica intersticial (πi) y provoca un linfedema En otros casos, como en el síndrome nefrótico, la insuficiencia hepática y la desnutrición proteínica, se produce una disminución de las proteínas plasmáticas, lo que disminuye la presión oncótica capilar (πc), y esto también provoca un edema.
##Resumen Como breve resumen... La microcirculación está formada por las arteriolas, las metarteriolas, los capilares, las vénulas y los vasos linfáticos.

Review9:53–10:39

En los capilares se produce el intercambio de sustancia Los intercambios pueden ser por difusión simple, transporte vesicular y ósmosis.
El agua atraviesa las hendiduras capilares utilizando las fuerzas de Starling. Las cuatro fuerzas de Starling son: presión hidrostática en el capilar, presión hidrostática en el intersticio, presión oncótica en el capilar y presión oncótica en el intersticio.
Cuando la fuerza neta es positiva, el agua sale de los capilares, y cuando es negativa, el agua entra en los capilares