La microcirculación es la circulación de la sangre en los vasos sanguíneos más pequeños , los microvasos de la microvasculatura presente en 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 fluye desde los capilares a través de las vénulas hacia las venas . [ cita requerida ]
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, lo que afecta la presión arterial y las respuestas a la inflamación, que pueden incluir edemas (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 sangre hacia y desde los órganos.
Los vasos del lado arterial de la microcirculación se denominan arteriolas , que están bien inervadas, están rodeadas de células musculares lisas y tienen un diámetro de entre 10 y 50 μm . [2] Las arteriolas llevan la sangre a los capilares , que no están inervados, no tienen músculo liso y tienen un diámetro de entre 5 y 8 μm. La sangre fluye desde los capilares hacia las vénulas , que tienen poco músculo liso y tienen un diámetro de entre 10 y 200 μm. La sangre fluye desde las vénulas hacia las venas . Las metarteriolas conectan las arteriolas y los capilares. Un afluente de las vénulas se conoce como canal de vía pública . [ cita requerida ]
La microcirculación tiene tres componentes principales: precapilar, capilar y poscapilar. En el sector precapilar participan las arteriolas y los esfínteres precapilares , cuya función es regular el flujo sanguíneo antes de su entrada a los capilares y vénulas mediante la contracción y relajación del músculo liso que se encuentra en sus paredes. El segundo sector es el capilar, que está representado por los capilares, donde se produce el intercambio de sustancias y gases entre la sangre y el líquido intersticial. Por último, el sector poscapilar está representado por las vénulas poscapilares, que 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 evitan que la sangre se coagule a menos que haya una fuga. Las células pericíticas pueden contraerse y disminuir el tamaño de las arteriolas y, de ese modo, regular el flujo sanguíneo y la presión arterial. [ cita requerida ]
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, lo que afecta la presión arterial y las respuestas a la inflamación, que pueden incluir edemas (hinchazón). [ cita requerida ]
La regulación de la perfusión tisular ocurre 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 adrenérgicos alfa y beta. Otras hormonas ( catecolamina , renina-angiotensina , vasopresina y péptido natriurético auricular ) circulan en el torrente sanguíneo y pueden tener un efecto sobre la microcirculación causando vasodilatación o vasoconstricción . Muchas hormonas y neuropéptidos se liberan junto con los neurotransmisores clásicos. [1]
Las arteriolas responden a los estímulos metabólicos que se generan en los tejidos. Cuando el metabolismo tisular aumenta, los productos catabólicos se acumulan dando lugar a la vasodilatación. El endotelio comienza a controlar el tono muscular y el flujo sanguíneo arteriolar tisular. La función endotelial en la circulación incluye la activación e inactivación de las hormonas circulantes y otros constituyentes plasmáticos. También se produce la síntesis y secreción de sustancias vasodilatadoras y vasoconstrictoras para modificar el ancho según sea necesario. Las variaciones en el flujo de sangre que circula por las arteriolas son capaces de generar 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 material 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 superficial 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 en masa y transcitosis o transporte vesicular. [3] Los intercambios de líquidos y sólidos que tienen lugar en la microvasculatura involucran particularmente a los capilares y las vénulas poscapilares y las vénulas colectoras. [ cita requerida ]
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 más tarde 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 difunden van a recorrer una distancia corta gracias a la pared capilar, el diámetro pequeño y la proximidad a cada célula que tenga un capilar. La distancia corta es importante porque la tasa de difusión capilar disminuye cuando la distancia de difusión aumenta. Luego, debido a su gran número (10-14 millones de capilares), existe una increíble cantidad de área superficial para el intercambio. Sin embargo, esta solo tiene el 5% del volumen total de sangre (250 ml 5000 ml). Finalmente, la sangre fluye más lentamente en los capilares, dada la extensa ramificación. [4]
La difusión es el primer y más importante mecanismo que permite el flujo de pequeñas moléculas a través de los capilares. El proceso depende de la diferencia de gradientes entre el intersticio y la sangre, con moléculas que se mueven a espacios de baja concentración desde los 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 salen de los tejidos y entran en los capilares por 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 los roles de las presiones hidrostática y osmótica (las llamadas fuerzas de Starling ) en el movimiento de fluido a través del endotelio capilar . Los lípidos, que son transportados por proteínas, son demasiado grandes para cruzar las paredes capilares por difusión, y tienen que depender de los otros dos métodos. [9] [10]
El segundo mecanismo de intercambio capilar es el flujo en masa . Lo utilizan sustancias pequeñas e insolubles en lípidos para atravesar el capilar. Este movimiento depende de las características físicas de los capilares. Por ejemplo, los capilares continuos (estructura apretada) reducen el flujo en masa, los capilares fenestrados (estructura perforada) lo aumentan y los capilares discontinuos (grandes huecos intercelulares) lo posibilitan. En este caso, el intercambio de materiales está determinado por los cambios de presión. [7] Cuando el flujo de sustancias va desde el torrente sanguíneo o el capilar hasta el espacio intersticial o intersticio, el proceso se denomina 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 se mueven desde el líquido intersticial hasta la sangre en los capilares, el proceso se denomina reabsorción. Las presiones que favorecen este movimiento son la presión coloidosmótica sanguínea (BCOP) y la presión hidrostática del líquido intersticial (IFHP). [11] La filtración o reabsorción de una sustancia depende de la presión neta de filtración (NFP), que es la diferencia entre la presión hidrostática (BHP e IFHP) y la presión osmótica (IFOP y BCOP). [5] Estas presiones se conocen como fuerzas de Starling . Si la NFP es positiva, habrá filtración, pero si es negativa, se producirá reabsorción. [12]
El tercer mecanismo de intercambio capilar es la transcitosis , también llamada transporte vesicular. [13] Mediante este proceso, las sustancias sanguíneas se desplazan 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 pasan por transcitosis: la utilizan principalmente 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]
