Microcircolazione
Oltre a questi vasi sanguigni, la microcircolazione comprende anche capillari linfatici e condotti di raccolta. Le principali funzioni del microcircolo sono l’erogazione di ossigeno e sostanze nutritive e la rimozione di anidride carbonica (CO2). Serve anche a regolare il flusso sanguigno e la perfusione tissutale influenzando così la pressione sanguigna e le risposte all’infiammazione che possono includere edema (gonfiore).
Regolazionemodifica
La regolazione della perfusione tissutale avviene nella microcircolazione. Lì, le arteriole controllano il flusso di sangue ai capillari. Le arteriole si contraggono e si rilassano, variando il loro diametro e il tono vascolare, poiché la muscolatura liscia vascolare risponde a diversi stimoli. La distensione dei vasi a causa dell’aumento della pressione sanguigna è uno stimolo fondamentale per la contrazione muscolare nelle pareti arteriolari. Di conseguenza, il flusso sanguigno della microcircolazione rimane costante nonostante i cambiamenti nella pressione sanguigna sistemica. Questo meccanismo è presente in tutti i tessuti e gli organi del corpo umano. Inoltre, il sistema nervoso partecipa alla regolazione della microcircolazione. Il sistema nervoso simpatico attiva le arteriole più piccole, compresi i terminali. Noradrenalina e adrenalina hanno effetti sui recettori alfa e beta adrenergici. Altri ormoni (catecolamina, renina-angiotensina, vasopressina e peptide natriuretico atriale) circolano nel sangue e possono avere un effetto sulla microcircolazione causando vasodilatazione o vasocostrizione. Molti ormoni e neuropeptidi vengono rilasciati insieme ai neurotrasmettitori classici.
Le arteriole rispondono agli stimoli metabolici generati nei tessuti. Quando il metabolismo dei tessuti aumenta, i prodotti catabolici si accumulano portando alla vasodilatazione. L’endotelio inizia a controllare il tono muscolare e il tessuto arteriolare del flusso sanguigno. La funzione endoteliale nella circolazione include l’attivazione e l’inattivazione degli ormoni circolanti e di altri costituenti plasmatici. Esistono anche sintesi e secrezione di sostanze vasodilatatrici e vasocostrittori per modificare la larghezza secondo necessità. Le variazioni nel flusso di sangue che circola dalle arteriole sono in grado di risposte nell’endotelio.
Scambio capillare
Il termine scambio capillare si riferisce a tutti gli scambi a livello microcircolatorio, la maggior parte dei quali si verifica nei capillari. I siti in cui avviene lo scambio di materiale tra il sangue e i tessuti sono i capillari, che si diramano per aumentare l’area di scambio, ridurre al minimo la distanza di diffusione e massimizzare l’area superficiale e il tempo di scambio.
Approssimativamente, il sette percento del sangue del corpo si trova nei capillari che scambiano continuamente sostanze con il liquido al di fuori di questi vasi sanguigni, chiamato liquido interstiziale. Questo spostamento dinamico dei materiali tra il liquido interstiziale e il sangue è chiamato scambio capillare. Queste sostanze passano attraverso i capillari attraverso tre diversi sistemi o meccanismi: diffusione, flusso di massa e transcitosi o trasporto vescicolare. Gli scambi liquidi e solidi che avvengono nella microvascolatura coinvolgono in particolare capillari e venule post-capillari e venule di raccolta.
Le pareti dei capillari consentono il libero flusso di quasi tutte le sostanze nel plasma. Le proteine plasmatiche sono l’unica eccezione, in quanto sono troppo grandi per passare attraverso. Il numero minimo di proteine plasmatiche non assorbibili che escono dai capillari entra nella circolazione linfatica per tornare in seguito a quei vasi sanguigni. Quelle proteine che lasciano i capillari usano il primo meccanismo di scambio capillare e il processo di diffusione, che è causato dal movimento cinetico delle molecole.
Regolazionemodifica
Questi scambi di sostanze sono regolati da diversi meccanismi. Questi meccanismi lavorano insieme e promuovono lo scambio capillare nel modo seguente. Innanzitutto, le molecole che si diffondono percorreranno una breve distanza grazie alla parete capillare, al piccolo diametro e alla vicinanza di ogni cellula che ha un capillare. La breve distanza è importante perché la velocità di diffusione capillare diminuisce quando la distanza di diffusione aumenta. Quindi, a causa del suo gran numero (10-14 milioni di capillari), c’è un’incredibile quantità di superficie per lo scambio. Tuttavia, questo ha solo il 5% del volume totale del sangue (250 ml 5000 ml). Infine, il sangue scorre più lentamente nei capillari, data l’ampia ramificazione.
DiffusionEdit
La diffusione è il primo e più importante meccanismo che consente il flusso di piccole molecole attraverso i capillari. Il processo dipende dalla differenza di gradienti tra l’interstizio e il sangue, con molecole che si spostano in spazi a bassa concentrazione da quelli ad alta concentrazione. Glucosio, amminoacidi, ossigeno (O2) e altre molecole escono dai capillari per diffusione per raggiungere i tessuti dell’organismo. Al contrario, l’anidride carbonica (CO2) e altri rifiuti lasciano i tessuti ed entrano nei capillari con lo stesso processo ma al contrario. La diffusione attraverso le pareti capillari dipende dalla permeabilità delle cellule endoteliali che formano le pareti capillari, che possono essere continue, discontinue e fenestrate. L’equazione di Storno descrive i ruoli delle pressioni idrostatiche e osmotiche (le cosiddette forze di Storno) nel movimento del fluido attraverso l’endotelio capillare. I lipidi, che vengono trasportati dalle proteine, sono troppo grandi per attraversare le pareti dei capillari per diffusione e devono fare affidamento sugli altri due metodi.
Bulk flowEdit
Il secondo meccanismo di scambio capillare è il flusso di massa. È usato da piccole sostanze insolubili nei lipidi per attraversare. Questo movimento dipende dalle caratteristiche fisiche dei capillari. Ad esempio, i capillari continui (struttura stretta) riducono il flusso di massa, i capillari fenestrati (struttura perforata) aumentano il flusso di massa e i capillari discontinui (grandi lacune intercellulari) consentono il flusso di massa. In questo caso, lo scambio di materiali è determinato da variazioni di pressione. Quando il flusso di sostanze va dal flusso sanguigno o dal capillare allo spazio interstiziale o interstizio, il processo è chiamato filtrazione. Questo tipo di movimento è favorito dalla pressione idrostatica del sangue (BHP) e dalla pressione osmotica del liquido interstiziale (IFOP). Quando le sostanze si spostano dal liquido interstiziale al sangue nei capillari, il processo è chiamato riassorbimento. Le pressioni che favoriscono questo movimento sono la pressione osmotica colloidale del sangue (BCOP) e la pressione idrostatica del liquido interstiziale (IFHP). Se una sostanza viene filtrata o riassorbita dipende dalla pressione netta di filtrazione (NFP), che è la differenza tra le pressioni idrostatiche (BHP e IFHP) e osmotiche (IFOP e BCOP). Queste pressioni sono conosciute come le forze Starling. Se l’NFP è positivo, ci sarà una filtrazione, ma se è negativo si verificherà il riassorbimento.
Transcitosiedit
Il terzo meccanismo di scambio capillare è la transcitosi, chiamata anche trasporto vescicolare. Con questo processo, le sostanze del sangue si muovono attraverso le cellule endoteliali che compongono la struttura capillare. Infine, questi materiali escono per esocitosi, il processo mediante il quale le vescicole escono da una cellula allo spazio interstiziale. Poche sostanze si incrociano per transcitosi: pricipalmente è usato dalle grandi molecole lipide-insolubili quale l’ormone dell’insulina. Una volta che le vescicole escono dai capillari, vanno all’interstizio. Le vescicole possono andare direttamente a un tessuto specifico o possono fondersi con altre vescicole, quindi il loro contenuto è mescolato. Questo materiale miscelato aumenta la capacità funzionale della vescicola.