Unidad estructural y funcional
El lecho microvascular no es simplemente una red caótica de pequeños tubos, sino un módulo funcional complejo. Este módulo incluye una secuencia estricta de microvasos:
- Arteriola: transporta sangre arterial hacia los tejidos.
- Arteriola precapilar (precapilar): controla la entrada a la red capilar. El flujo sanguíneo aquí se regula mediante vasomoción, que son oscilaciones rítmicas lentas del calibre.
- Capilar: sitio principal del intercambio transcapilar.
- Vénula poscapilar (poscapilar): recoge la sangre de retorno.
- Vénula: drena la sangre del tejido hacia el sistema venoso.
Además, existen anastomosis arteriovenosas, que permiten que la sangre se desvíe directamente hacia las venas sin pasar por el lecho capilar.
Biofísica de los microvasos: ley de Laplace
A pesar de que los capilares tienen una pared de grosor microscópico, son capaces de soportar alta presión sin romperse. Este enigma biofísico se explica por la ley de Laplace.
La ecuación es la siguiente: T = Pr, donde:
- T es la tensión de la pared del vaso;
- P es la presión transmural;
- r es el radio del vaso.
La importancia clínica de esta ley es enorme: la tensión de la pared depende directamente del radio. Dado que el radio del capilar es infinitesimalmente pequeño, la tensión de su pared a una presión arterial normal es 12 000 veces menor que la de la pared de una aorta masiva.
Clasificación de los capilares
Según la estructura de su pared endotelial y su permeabilidad, todos los capilares se dividen en tres tipos:
- Somáticos (de pared continua). Las células endoteliales forman una capa continua. Estos vasos solo permiten el paso de agua y sales disueltas. Predominan en el músculo estriado y liso, la piel, los pulmones, el sistema nervioso central, y en los tejidos adiposo y conectivo.
- Viscerales (fenestrados). Su principal característica es la presencia de «ventanas» específicas (fenestras), que ocupan hasta el 25% de la superficie de los endoteliocitos. Son capaces de dejar pasar una gran cantidad de agua con sustancias disueltas, así como macromoléculas. Se localizan en los glomérulos renales, las glándulas endocrinas y el epitelio intestinal.
- Sinusoidales. Se diferencian por tener una membrana endotelial discontinua y amplios espacios intercelulares. A través de ellos pasan libremente macromoléculas e incluso elementos formes de la sangre. Se encuentran en el hígado, el bazo y la médula ósea.
Bases físicas de la filtración y la reabsorción
El intercambio de líquidos entre la luz del capilar y el espacio intersticial (intercelular) se debe a un gradiente de presiones (fuerzas de Starling). Las fuerzas impulsoras son:
- Presión hidrostática ($P_{hd}$): la presión que ejerce la propia sangre sobre la pared del vaso, empujando el líquido hacia fuera.
- Presión oncótica ($P_{onc}$): generada por las proteínas plasmáticas y del líquido tisular, actúa como una «esponja» que retiene el agua.
En el extremo arterial del capilar, la presión hidrostática es de aproximadamente 40 mm Hg, lo cual es superior a la presión oncótica de la sangre (que se mantiene estable en 30 mm Hg). Como resultado del predominio de la $P_{hd}$, el líquido sale hacia el tejido, produciéndose la filtración.
En el extremo venoso, la presión hidrostática cae a 10 mm Hg. Ahora la presión oncótica de la sangre, que se mantiene estable, pasa a predominar, «atrayendo» el líquido de vuelta, produciéndose la reabsorción.
Es interesante destacar que los datos modernos refutan la idea puramente clásica de que ambos procesos ocurren en el mismo vaso. Se ha establecido que existe heterogeneidad: algunos capilares se especializan únicamente en la filtración y otros exclusivamente en la reabsorción.
Características del lecho capilar en el intercambio gaseoso
Vale la pena mencionar por separado la estructura de los capilares que aseguran el intercambio gaseoso (por ejemplo, en los pulmones). Estos son relativamente cortos y anchos (de unos 17 µm de diámetro), lo que proporciona una resistencia sumamente baja al flujo sanguíneo.
El tiempo de contacto de la sangre con el aire alveolar en reposo es de aproximadamente 0,75 segundos. Sin embargo, durante el esfuerzo físico, cuando el flujo sanguíneo se acelera considerablemente, el tiempo para el intercambio gaseoso puede descender hasta 0,33 segundos.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué funciones cumplen las anastomosis arteriovenosas además del desvío directo de la sangre hacia las venas?
Las anastomosis arteriovenosas, además de derivar el flujo sanguíneo, cumplen una función de regulación de la disipación de calor (termorregulación).
- Función termorreguladora: en respuesta al frío, se abren anastomosis adicionales, lo que favorece la centralización del flujo sanguíneo (la redistribución de la sangre caliente hacia la cavidad abdominal) y limita la pérdida de calor.
- Función receptora: las anastomosis de tipo glómico en la piel contienen receptores neuromioarteriales especializados que también participan en la autorregulación local de la temperatura corporal.
¿Qué mecanismos aseguran la regulación local de la microcirculación además de la vasomoción?
La regulación local de la microcirculación, además de la vasomoción, está asegurada por los esfínteres precapilares, las influencias metabólicas locales, así como por las influencias simpáticas y la sensibilidad química de los vasos precapilares a sustancias biológicamente activas, metabolitos y hormonas.
- Los esfínteres precapilares modifican el número de capilares perfundidos: la contracción de las células de músculo liso limita la entrada de sangre al lecho capilar.
- La regulación metabólica es llevada a cabo por metabolitos, principalmente de acción vasodilatadora.
- Los vasos precapilares de resistencia responden a las influencias simpáticas y poseen sensibilidad química a sustancias biológicamente activas, metabolitos y hormonas.
¿Qué factores forman parte de la ecuación completa de Starling para el intercambio transcapilar?
La descripción completa de las fuerzas impulsoras de Starling incluye los gradientes de presión hidrostática y oncótica entre la sangre y el espacio intersticial.
- La presión hidrostática de la sangre favorece la filtración de líquido desde el capilar.
- La presión hidrostática del líquido intersticial forma parte de la relación de presiones entre el capilar y el tejido.
- La presión oncótica del plasma sanguíneo es generada por las proteínas plasmáticas y retiene el agua dentro del capilar.
- La presión oncótica del líquido tisular es generada por las proteínas del líquido tisular.
El intercambio transcapilar también se ve influenciado por la composición electrolítica, el pH sanguíneo y el grado de permeabilidad de las membranas capilares.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cómo reacciona el lecho microcirculatorio ante la falta de oxígeno?
Durante la hipoxia, el tejido activa un mecanismo adaptativo: se produce un aumento significativo en el número de capilares perfundidos (abiertos) que previamente se encontraban en reserva.
¿Qué son las vasomociones y para qué sirven?
Son oscilaciones lentas del calibre de las arteriolas precapilares. Desempeñan un papel fundamental en la regulación local del flujo sanguíneo, determinando qué volumen de sangre ingresa a la red capilar.
¿Por qué la presión hidrostática disminuye hacia el final del capilar?
La disminución de la presión de 40 mm Hg a 10 mm Hg se debe al consumo de energía del flujo para vencer la resistencia vascular durante el movimiento de la sangre desde el extremo arterial hacia el venoso.
Qué más repasar sobre el tema
- Heterogeneidad de los capilares: división de funciones entre filtración y reabsorción
- El papel del sistema linfático en el mantenimiento del balance del líquido tisular
- Mecanismos de formación de la presión oncótica en el plasma y el intersticio
- Influencia del ejercicio físico sobre el tiempo de intercambio gaseoso en los pulmones
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