La microcirculación es la circulación de la sangre en los vasos sanguíneos más pequeños , los microvasos de la microvasculatura presentes dentro de los tejidos de los órganos . [1] Los microvasos incluyen arteriolas terminales , metarteriolas , capilares y vénulas . Las arteriolas transportan sangre oxigenada a los capilares y la sangre sale de los capilares a través de las vénulas hacia las venas . [ cita necesaria ]
Además de estos vasos sanguíneos, la microcirculación también incluye capilares linfáticos y conductos colectores. Las principales funciones de la microcirculación son el suministro de oxígeno y nutrientes y la eliminación de dióxido de carbono (CO 2 ). También sirve para regular el flujo sanguíneo y la perfusión tisular, afectando así la presión arterial y las respuestas a la inflamación que pueden incluir edema (hinchazón).
La mayoría de los vasos de la microcirculación están revestidos por células aplanadas del endotelio y muchos de ellos están rodeados por células contráctiles llamadas pericitos . El endotelio proporciona una superficie lisa para el flujo de sangre y regula el movimiento del agua y los materiales disueltos en el plasma intersticial entre la sangre y los tejidos.
La microcirculación contrasta con la macrocirculación , que es la circulación de la sangre hacia y desde los órganos.
Los vasos del lado arterial de la microcirculación se denominan arteriolas , que están bien inervados, están rodeados por células de músculo liso y tienen entre 10 y 50 μm de diámetro. [2] Las arteriolas transportan la sangre a los capilares , que no están inervados, no tienen músculo liso y tienen entre 5 y 8 μm de diámetro. La sangre sale de los capilares hacia las vénulas , que tienen poco músculo liso y miden entre 10 y 200 μm. La sangre fluye desde las vénulas hacia las venas . Las metarteriolas conectan arteriolas y capilares. A un afluente de las vénulas se le conoce como canal viario . [ cita necesaria ]
La microcirculación tiene tres componentes principales: precapilar, capilar y poscapilar. En el sector precapilar participan arteriolas y esfínteres precapilares . Su función es regular el flujo sanguíneo antes de que entre en los capilares y vénulas mediante la contracción y relajación del músculo liso que se encuentra en sus paredes. El segundo sector es el sector capilar, que está representado por los capilares, donde tiene lugar el intercambio de sustancias y gases entre la sangre y el líquido intersticial. Finalmente, el sector poscapilar está representado por las vénulas poscapilares, las cuales están formadas por una capa de células endoteliales que permiten el libre movimiento de algunas sustancias. [3]
La mayoría de los vasos de la microcirculación están revestidos por células aplanadas del endotelio y muchos de ellos están rodeados por células contráctiles llamadas pericitos . El endotelio proporciona una superficie lisa para el flujo de sangre y regula el movimiento del agua y los materiales disueltos en el plasma intersticial entre la sangre y los tejidos. El endotelio también produce moléculas que impiden que la sangre se coagule a menos que haya una fuga. Las células pericíticas pueden contraerse y disminuir el tamaño de las arteriolas y así regular el flujo sanguíneo y la presión arterial. [ cita necesaria ]
Además de estos vasos sanguíneos, la microcirculación también incluye capilares linfáticos y conductos colectores. Las principales funciones de la microcirculación son el suministro de oxígeno y nutrientes y la eliminación de dióxido de carbono (CO 2 ). También sirve para regular el flujo sanguíneo y la perfusión tisular, afectando así la presión arterial y las respuestas a la inflamación , que pueden incluir edema (hinchazón). [ cita necesaria ]
La regulación de la perfusión tisular se produce en la microcirculación. [3] Allí, las arteriolas controlan el flujo de sangre a los capilares. Las arteriolas se contraen y relajan, variando su diámetro y tono vascular, a medida que el músculo liso vascular responde a diversos estímulos. La distensión de los vasos debido al aumento de la presión arterial es un estímulo fundamental para la contracción muscular en las paredes arteriolares. Como consecuencia, el flujo sanguíneo de la microcirculación permanece constante a pesar de los cambios en la presión arterial sistémica. Este mecanismo está presente en todos los tejidos y órganos del cuerpo humano. Además, el sistema nervioso participa en la regulación de la microcirculación. El sistema nervioso simpático activa las arteriolas más pequeñas, incluidas las terminales. La noradrenalina y la adrenalina tienen efectos sobre los receptores alfa y beta adrenérgicos. Otras hormonas ( catecolamina , renina-angiotensina , vasopresina y péptido natriurético auricular ) circulan en el torrente sanguíneo y pueden tener un efecto sobre la microcirculación provocando vasodilatación o vasoconstricción . Junto con los neurotransmisores clásicos se liberan muchas hormonas y neuropéptidos. [1]
Las arteriolas responden a estímulos metabólicos que se generan en los tejidos. Cuando aumenta el metabolismo tisular, se acumulan productos catabólicos que provocan vasodilatación. El endotelio comienza a controlar el tono muscular y el flujo sanguíneo arteriolar del tejido. La función endotelial en la circulación incluye la activación e inactivación de hormonas circulantes y otros constituyentes del plasma. También hay síntesis y secreción de sustancias vasodilatadoras y vasoconstrictoras para modificar la anchura según sea necesario. Las variaciones en el flujo de sangre que circula por las arteriolas son capaces de provocar respuestas en el endotelio. [1]
El término intercambio capilar se refiere a todos los intercambios a nivel microcirculatorio, la mayoría de los cuales ocurren en los capilares. Los sitios donde se produce el intercambio de materiales entre la sangre y los tejidos son los capilares, que se ramifican para aumentar el área de intercambio, minimizar la distancia de difusión y maximizar el área de superficie y el tiempo de intercambio. [4]
Aproximadamente el siete por ciento de la sangre del cuerpo se encuentra en los capilares, que intercambian continuamente sustancias con el líquido que se encuentra fuera de estos vasos sanguíneos, llamado líquido intersticial. Este desplazamiento dinámico de materiales entre el líquido intersticial y la sangre se denomina intercambio capilar. [5] Estas sustancias pasan a través de los capilares a través de tres sistemas o mecanismos diferentes: difusión, flujo masivo y transcitosis o transporte vesicular. [3] Los intercambios líquidos y sólidos que tienen lugar en la microvasculatura involucran particularmente a los capilares y las vénulas poscapilares y las vénulas colectoras. [ cita necesaria ]
Las paredes capilares permiten el libre flujo de casi todas las sustancias del plasma. [6] Las proteínas plasmáticas son la única excepción, ya que son demasiado grandes para pasar a través de ellas. [5] La cantidad mínima de proteínas plasmáticas no absorbibles que salen de los capilares ingresan a la circulación linfática para regresar luego a esos vasos sanguíneos. Las proteínas que salen de los capilares utilizan el primer mecanismo de intercambio capilar y el proceso de difusión, que es causado por el movimiento cinético de las moléculas. [6]
Estos intercambios de sustancias están regulados por diferentes mecanismos. [7] Estos mecanismos trabajan juntos y promueven el intercambio capilar de la siguiente manera. En primer lugar, las moléculas que se difunden van a recorrer una corta distancia gracias a la pared capilar, el pequeño diámetro y la gran proximidad a que cada célula tenga un capilar. La distancia corta es importante porque la velocidad de difusión capilar disminuye cuando la distancia de difusión aumenta. Luego, debido a su gran número (10-14 millones de capilares), hay una increíble cantidad de superficie para el intercambio. Sin embargo, esto sólo representa el 5% del volumen sanguíneo total (250 ml 5000 ml). Finalmente, la sangre fluye más lentamente en los capilares, debido a la gran ramificación. [4]
La difusión es el primer y más importante mecanismo que permite el flujo de moléculas pequeñas a través de los capilares. El proceso depende de la diferencia de gradientes entre el intersticio y la sangre, con las moléculas moviéndose desde espacios de baja concentración desde espacios de alta concentración. [8] La glucosa, los aminoácidos, el oxígeno ( O 2 ) y otras moléculas salen de los capilares por difusión para llegar a los tejidos del organismo. Por el contrario, el dióxido de carbono (CO 2 ) y otros desechos abandonan los tejidos y entran en los capilares mediante el mismo proceso pero a la inversa. [5] La difusión a través de las paredes capilares depende de la permeabilidad de las células endoteliales que forman las paredes capilares, que pueden ser continuas, discontinuas y fenestradas. [4] La ecuación de Starling describe el papel de las presiones hidrostática y osmótica (las llamadas fuerzas de Starling ) en el movimiento del fluido a través del endotelio capilar . Los lípidos, que son transportados por proteínas, son demasiado grandes para atravesar las paredes capilares por difusión y deben depender de los otros dos métodos. [9] [10]
El segundo mecanismo de intercambio capilar es el flujo masivo . Lo utilizan pequeñas sustancias insolubles en lípidos para cruzar. Este movimiento depende de las características físicas de los capilares. Por ejemplo, los capilares continuos (estructura hermética) reducen el flujo masivo, los capilares fenestrados (estructura perforada) aumentan el flujo masivo y los capilares discontinuos (grandes espacios intercelulares) permiten el flujo masivo. En este caso, el intercambio de materiales está determinado por cambios de presión. [7] Cuando el flujo de sustancias pasa del torrente sanguíneo o del capilar al espacio intersticial o intersticio, el proceso se llama filtración. Este tipo de movimiento se ve favorecido por la presión hidrostática sanguínea (BHP) y la presión osmótica del líquido intersticial (IFOP). [5] Cuando las sustancias pasan del líquido intersticial a la sangre en los capilares, el proceso se llama reabsorción. Las presiones que favorecen este movimiento son la presión coloide osmótica sanguínea (BCOP) y la presión hidrostática del líquido intersticial (IFHP). [11] El hecho de que una sustancia se filtre o reabsorba depende de la presión neta de filtración (NFP), que es la diferencia entre las presiones hidrostática (BHP e IFHP) y osmótica (IFOP y BCOP). [5] Estas presiones se conocen como fuerzas de Starling . Si la NFP es positiva entonces habrá filtración, pero si es negativa entonces ocurrirá reabsorción. [12]
El tercer mecanismo de intercambio capilar es la transcitosis , también llamado transporte vesicular. [13] Mediante este proceso, las sustancias sanguíneas se mueven a través de las células endoteliales que componen la estructura capilar. Finalmente, estos materiales salen por exocitosis, proceso por el cual las vesículas salen de una célula al espacio intersticial. Pocas sustancias atraviesan la transcitosis: es utilizada principalmente por moléculas grandes e insolubles en lípidos, como la hormona insulina. [14] Una vez que las vesículas salen de los capilares, van al intersticio . [14] Las vesículas pueden ir directamente a un tejido específico o pueden fusionarse con otras vesículas, por lo que su contenido se mezcla. Este material entremezclado aumenta la capacidad funcional de la vesícula. [5]
