SCHIMBUL LICHIDIAN LA NIVEL CAPILAR,
LICHIDUL INTERSTIŢIAL,
HOMEOSTAZIA MEDIULUI INTERN
Schimbul de apa, substante nitritive si alte molecule între sânge si lichidul interstitial
Difuziunea este cel mai important mijloc prin care substantele sunt transferate între plasma si lichidul intertitial.
Difuziunea este consecinta miscarii termice a moleculelor de apa si a substantelor dizolvate în mediul lichid, diferitele molecule de ioni îsi schimba aleator directia deplasându-se într-un sens si apoi în altul.
Substantele liposolubile pot difuza direct prin membranele celulare ale endoteliului capilar
Din categoria acestor substante fac parte oxigenul si bioxidul de carbon (ratele de transport prin membrana capilara sunt mult mai rapide decât ratele substantelor insolubile, cum ar fi ionii de sodiu si glucoza).
Substantele hidrosolubile si cele insolubile în lipide difuzeaza doar prin porii intercelulari" ai membranei capilare
Multe substante sunt solubile în apa, dar nu pot traversa membranele lipidice ale celulelor endoteliale (moleculele de apa, ionii de sodiu, clor si glucoza).
Efectul dimensiunilor moleculare asupra difuziunii la nivelul porilor
Capilarele diferitelor tesuturi prezinta variatii extreme ale permeabilitatii.
Efectul diferentei de concentratie asupra ratei nete de difuziune prin membrana capilara
Rata neta de difuziune a unei substante prin orice membrana este proportionala cu diferenta de concentratie a substantei de o parte si de cealalta a membranei (cu cât diferenta este mai mare, cu atât va creste miscarea neta unidirectionala a substantei prin membrana, ex. concentratia oxigenului în sângele capilar este în mod normal mai mare în lichidul interstitial (cantitati mari de oxigen se deplaseaza în mod normal spre tesuturi). Concentratia bioxidului de carbon este mai mare în tesuturi decât în sânge, ceea ce determina trecerea excesului de bioxid de carbon în sânge si îndepartarea acestuia din tesuturi).
Interstitiul si lichidul interstitial
Spatiile dintre celule sunt denumite generic interstitiu. Lichidul existent în aceste spatii poarta numele de lichid interstitial.
Interstitiul contine doua tipuri principale de structuri solide: 1) manunchiurile de fibre de colagen (se întind pe distante lungi în interstitiu) si 2) filamente de proteoglicani (formeaza o retea, sunt molecule extrem de subtiri, spiralate sau rasucite, alcatuite din acid hialuronic 98% si proteine 2%).
Lichidul interstitial
Lichidul interstitial rezulta în urma filtrarii si a difuziunii din capilare. Contine concentratii proteice mult mai mici, deoarece nu strabat cu usurinta porii capilarelor.
Lichidul interstitial se gaseste între spatiile extrem de mici dintre filamentele de proteoglicani (nu este legat de moleculele de proteoglicani, curge liber).
Filtrarea lichidiana prin capilare este conditionata de presiunile hidrostatica si coloid-osmotica, precum si de coeficientul de filtrare capilara
Presiunea hidrostatica din capilare tinde sa forteze iesirea apei si a substantelor dizolvate în aceasta prin porii capilarelor în spatiul interstitial.
În mod contrar, presiunea osmotica determinata de proteinele plasmatice (numita presiune coloid-osmotica) tinde sa atraga apa din spatiile interstitiale în sânge prin osmoza.
Presiunea osmotica exercitata de proteinele plasmatice împiedica în mod normal pierderea semnificativa de lichid din sânge în spatiul interstitial.
Sistemul limfatic are un rol important, contribuind la reîntoarcerea în circulatie a unor cantitati mici de proteine si lichid care se strecoara din sânge în spatiile interstitiale.
Patru forte primare hidrostatice si coloid-osmotice determina transferul lichidian prin membrana capilara
Aceste forte sunt numite fortele Starling: 1) presiunea capilara (Pc) care tinde sa împinga lichidul prin membrana capilara spre exterior; 2) presiunea lichidului interstitial (Pif), care tinde sa împinga lichidul prin membrana capilara spre interior (când Pif este pozitiva) si spre exterior (când Pif este negativa); 3) presiunea coloid-osmotica a plasmei la nivel capilar, care tinde sa produca osmoza lichidului prin membrana capilara spre interior; 4) presiunea coloid-osmotica a lichidului interstitial, care tinde sa determine osmoza lichidului prin membrana capilara spre exterior.
Daca suma fortelor Starling, adica presiunea neta de filtrare este pozitiva, va exista o filtrare lichidiana neta prin capilare.
Daca suma fortelor Starling este negativa se va produce o absorbtie lichidiana neta din spatiile interstitiale în capilare.
Presiunea neta de filtrare este usor pozitiva în conditii normale, producând o filtrare lichidiana neta din capilare în spatiul interstitial în majoritatea organelor.
Pentru determinarea presiunii hidrostatice de la nivel capilar au fost utilizate doua metode experimentale: 1) canularea directa a capilarelor cu ajutorul unei micropipete (presiunea medie este aprox. 25 mmHg si 2) masurarea functionala indirecta a presiunii capilare (presiune capilara medie 17 mmhg).
Presiunea hidrostatica a lichidului interstitial
Presiunea lichidului interstitial prezinta valori negative (mai mici decât presiunea atmosferica cu câtiva mm Hg, subatmosferica, -3 mmHg).
Metode pentru determinarea presiunii lichidului interstitial: 1) canularea tisulara directa cu ajutorul unei micropipete; 2) masurarea presiunii prin implantarea unor capsule perforate si 3) masurarea presiunii cu ajutorul unui tampon de bumbac introdus în tesut.
Activitatea de pompa a sistemului limfatic reprezinta cauza principala a presiunii negative a lichidului interstitial
Sistemul limfatic este un sistem de curatare (îndeparteza excesul lichidian, excesul de molecule proteice din spatiile tisulare).
Presiunea coloid-osmotica a lichidului interstitial
Cantitati mici de proteine plasmatice reusesc sa se strecoare prin pori în spatiile interstitiale.
Cantitatea totala de proteine din lichidul interstitial din organism este usor mai mare decât cantitatea totala a proteinelor din plasma, însa având în vedere faptul ca acest volum este de 4x mai mare decât volumul plasmatic, concentratia medie a proteinelor din lichidul interstitial este în mod obisnuit de 40% din cea plasmatica (3g/l). Din punct de vedere cantitativ, presiunea coloid-osmotica medie a lichidului interstitial pentru aceasta concentratie de proteine este aprox. 8 mmHg. Sistemul capilar reuseste sa mentina o distributie normala a volumului lichidian între plasma si lichidul interstitial.
Echilibrul Starling în cazul schimbului capilar
Cantitatea de lichid filtrata la nivelul capetelor arteriale ale capilarelor este aproape egala cu volumul de lichid reîntors în circulatie prin reabsorbtie.
Fortele medii care tind sa împinga lichidul spre exterior: presiunea capilara medie, presiunea negativa a lichidului interstitial liber, presiunea coloid-osmotica a lichidului interstitial.
Fortele medii care tind sa împinga lichidul spre interior: presiunea coloid-osmotica a plasmei.
Semnificatia presiunii negative a lichidului interstitial ca mijloc de legatura a tesuturilor organismului
Ţesuturile sunt legate unele de altele si prin presiunea negativa a lichidului interstitial (sistem de vacuum partial).
Când tesuturile îsi pierd presiunea negativa se produce acumulare lichidiana în aceste spatii (apare edemul).
Homeostazia mediului intern
Diferente între lichidul extracelular si lichidul intracelular.
homeostatice" ale principalelor sisteme functionale ale organismului
Originea elementelor nutritive din lichidul extracelular
Reglarea functiilor organismului
Limite normale si caracteristici fizice ale unor constituenti importanti ai lichidului extracelular
Caracteristici ale sistemelor de control
Majoritatea sistemelor de control actioneaza prin mecanismul de feedback negativ
Mecanismul de feedback pozitiv poate initia uneori un cerc vicios si poate duce la deces
Tipuri mai complexe de mecanisme de control - controlul adaptativ
În concluzie, scopul acestui curs a fost: 1) de a clarifica organizarea de ansamblu a organismului uman 2) de a clarifica modalitatile prin care diferite parti ale organismului functioneaza în armonie.
Organismul reprezinta interactiunea complexa a unui numar imens de celule (organizate sub forma a diferite structuri functionale, ex. organe).
Fiecare structura functionala contribuie la mentinerea homeostaziei lichidului extracelular (mediul intern al organismului, important pentru mentinerea functiei corespunzatoare a celulelor).
Fiecare celula beneficiaza de homeostazie si contribuie la mentinerea acesteia (interactiunea reciproca asigura automatismul permanent al organismului).
Pierderea capacitatii de a îndeplini functia de mentinere a homeostaziei conduce la disfunctii la nivelul tuturor celulelor organismului (disfunctiile extreme conduc la deces, disfunctiile moderate conduc la aparitia starii de boala).
Practica medicala se ocupa printre altele cu consecintele disfunctiei sistemelor de control cu rol în mentinerea echilibrului lichidian al organismului.
|
