FISIOLOGIA SEMINARIO 4 MICROCIRCULACION (1)

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AÑO 2019
SEMINARIO N° 4
Microcirculación y circulación en lechos especiales
	CURSO ONLINE 2° AÑO : GUILLERMO GÓMEZ
1. ¿Qué estructuras conforman la microcirculación? ¿Cómo se clasifican los capilares de acuerdo a la estructura de su pared? Describa cómo está formado elintersticio.
Barrera constituida por elementos del glucocaliz, célula endotelial, lamina basal y el intersticio.
El intersticio está formado por un armazón fibroso que retiene un gel formado por glicosoaminoglicanos, una solución de sales y proteínas plasmáticas
2. ¿Cómo atraviesan la barrera capilar los distintos solutos (las moléculas liposolubles, las hidrosolubles y las de elevado peso molecular)? Enuncie la Ley de Fick. Diferencie transporte por difusión de transporte porconvección.
Los gases disueltos y otras sustancias liposolubles atraviesan con facilidad la matriz lipídica de la membrana plasmática endotelial, difusión.
El agua los iones y las sustancias hidrosolubles pasan por estrechas callejuelas que se forman en las uniones de los bordes celulares.
Las uniones estrechas actúan como un tamiz molecular que no permite el pasaje de proteínas y otras macromoléculas. Estas macromoléculas pasan a través de poros funcionales. El movimiento de proteínas a través de estos poros se debe tanto al propio movimiento por diferencia de concentración (transporte por difusión) como el arrastre que sufren cuando fluye liquido por diferencias de presión hidrostática o coloidosmótica (transporte por convección) el flujo de proteínas depende entonces del pasaje difuso (flujo x difusión) y el convectivo (flujo por convección):
Js = P x S x (Cp – Ci) + Jv x (1-σ) x Cp 
Ecuacion de Fick
3. ¿Cuáles son los factores que determinan el movimiento transcapilar de los fluidos? Ejemplifique con valores numéricos el balance acuoso capilar que se establece en la microcirculación (Fuerzas deStarling).
Existe un balance acuoso entre el plasma y el líquidointersticial. A pesar de los grandes cambios en la ingesta de sal y de agua, el contenido de agua corporal no sufre grandes variaciones. Cuando la excreción renal se torna insuficiente, la ingestión de sal provoca cambios muchos mas notables en el volumen del intersticio que en el plasma. Esto se debe a que el volumen de plasma es controlado eficazmente por sensores de presión, de volumen y de osmolaridad, estos regulas la ingesta y excresión de agua por medio de mecanismos nerviosos y endocrinos.
En cambio, el volumen de liquido intersticial queda librado a factores reguladores locales con mínima participación de mecanismos centrales.
Starlingestableció que la presión hidrostática es compensada por una presión coloidosmótica desarrollada por proteínas plasmáticas que tienden a impedir la filtración a través del endotelio capilar se debe entonces a una pequeña diferencia entre estas dos fuerzas impulsoras:
Presión neta de filtración = presión hidrostática neta – presión coloidosmótica neta
La presión hidrostática y coloidosmótica se desarrollan tanto en la cara interna como en la externa del capilar por lo que el balance de las presiones será 
ΔPf = (Pc – Pi) – σ (πp – πi)
ΔPf = presión neta de filtración
Pc y Pi = presión hidrostática capilar y presión hidrostática intersticial
 σ = coeficiente de reflexión
πp – πi = presión coloidosmótica plasmática y presión coloidosmótica intersticial
4. ¿Cómo está regulada la presión hidrostáticacapilar?
Diversos mecanismos vasculares previenen el aumento de la presión hidrostática capilar mediante la elevación automática de la resistencia que ofrecen los vasos precapilares por los esfínteres precapilares.
Cuando un individuo es llevado pasivamente de la posición horizontal a la vertical, la altura de la columna de sangre en el corazón y el pie aumentan bruscamente y genera una presión hidrostática adicional de unos 100mmhg tanto en el lecho arterial como en el venoso. Pero la presión capilar media se altero menos debido al aumento inmediato de la resistencia precapilar. Este ajuste vasoconstrictor es el resultado de una respuesta miogénica arteriolar y de un reflejo nervioso desatado por el aumento de la presión transmural en los grandes vasos.
En el extremo arterial de la unidad microcirculatoria la presión hidrostática puede superar los 10mmhg la presión hidrostática capilar media, mientras que en el extremo venoso la presión cae unos 10mmhg por debajo del valor capilar medio. Por lo tanto, el líquido intersticial filtraría en el extremo arterial donde la presión hidrostática capilar es superior a la coloidosmótica, y seria reabsorbido en el extremo venoso donde la situación se invierte. Ello determina un flujo en el intersticio diferente al flujo sanguíneo dentro del capilar
5. ¿Qué factores determinan la presión hidrostática intersticial? ¿Cómo es esta presión en los distintos tejidos: muscular esquelético, subcutáneo, riñón, cerebro? ¿Cómo varía la presión hidrostática intersticial ante el agregado delíquido?
La presión del líquido intersticial (Pif). 
El intersticio consta de una fase sólida y de una fase líquida. La fasesólida está formada por fibras de colágeno y proteoglucanos. En lafase líquida solamente una pequeña fracción de agua intersticialestá totalmente «libre» y es capaz de moverse bajo la influencia delas fuerzas de convección. La mayor parte del agua está atrapada engeles (p. ej., proteoglucanos) en los que el agua y solutos pequeñosse mueven mediante difusión. 
Un valor de −2 mmHg es un promedio razonable en tejidoslaxos, como el pulmón y el tejido subcutáneo. La Pif es ligeramentenegativa debido a la eliminación de líquido por parte de los vasoslinfáticos. La Pif es positiva en el interior de loscompartimentos cerrados rígidos, como la médula ósea o el cerebro.También es positiva en órganos encapsulados, como el riñón,donde la Pif es de +1 a +3 mmHg en el interior del parénquima. Laexpansión de los vasos de alta presión en el riñón empuja al líquidointersticial contra una cápsula fibrosa inquebrantable, elevando laPif. El mismo principio se aplica al músculo esquelético rodeado decapas de fascia. Enalgunos casos no es el líquido intersticial sinootro compartimento especializado el que proporciona la presiónalrededor de los capilares. En el caso de los capilares glomerularesrenales el compartimento externo relevante es el espacio de Bowmanlleno de filtrado glomerular hasta unapresión de aproximadamente +10 mmHg. En el caso de los capilarespulmonares el compartimento externo relevante es el alvéolo,cuya presión varía durante el ciclo respiratorio.La Pif también es sensible a que se añada líquido al compartimentointersticial. Cuando se añaden pequeñas cantidades de líquido alcompartimento intersticial el intersticio se comporta como un sistemade baja distensibilidad, de manera que la Pif aumenta de forma notoriapara la pequeña cantidad de líquido añadida. Si se añade más líquido sealterará la fase sólida de fibras de colágeno y del gel de proteoglucanos,de manera que en ese momento pueden acumularse volúmenes grandescon un pequeño incremento adicional de la presión. En este rangode volumen alto el compartimento intersticial se comporta entoncescomo un sistema de alta distensibilidad. Esta distensibilidadelevada semanifiesta sobre todo en los tejidos subcutáneos laxos, que puedenacomodar más líquido de edema que el músculo.
La relación entre los cambios de volumen en y de presión en el intersticio representan la distensibilidad intersticial
Distensibilidad intersticial = 
En la piel el intersticio tiene una distensibilidad constante alrededor de la zona de hidratación normal, y cualquier aumento de volumen genera una contra presión para oponerse a la filtración, lo que lleva rápidamente a un nuevo equilibrio. Pero cuando el volumen incorporado supera el 50% del volumen normal, el intersticio se vuelve mas distensible y deja de colaborar en la defensa contra el edema.
6. ¿Qué factores determinan la presión coloidosmótica en el capilar y en elintersticio?
La albumina determina la mayor parte de la presión coloidosmótica del plasma. Estose debe a que su concentración plasmática prácticamente duplica la de las globulinas (4,5 contra 2,3 gr/100ml) y a que su peso molecular es cercano a la mitad de estos (600kDa frente a 150kDa) por lo que forma un gran numero de micelas. A pesar de su menor peso molecular no atraviesa fácilmente el endotelio ya que posee numerosos grupos aniónicos. Las cargas micelares fijas de las proteínas contribuyen a retener iones, lo que crea una presión osmótica adicional responsable del 30% de la presión coloidosmótica del plasma.
En el intersticio la presión coloidosmótica esta determinada por la doble población de poros presentes en el capilar, los pequeños muchos mas numerosos dejan pasar la parte acuosa pero no las proteínas, en cambio en las grandes el liquido que pasa arrastra plasma completo. Esta carrera entre el agua y las proteínas es ganada por el agua y a causa de la mayor velocidad de su pasaje las proteínas se encuentran mas diluidas en el intersticio y en la linfa que en el plasma.
7. Describa la estructura, distribución y función de los vasos linfáticos. ¿Cómo se propulsa lalinfa?
Vasos linfáticos:
Estructura: pared formada por una capa de células endoteliales delgadas con sus márgenes superpuestos o interdigitados, entre las células hay aberturas de 2 a 5 micras cuyo numero es mayor en los tejidos edematizados. Las células poseen filamentos anclados en el intersticioestos no solo impiden el colapso del tubo linfático, sino que al aumentar el volumen del intersticio se tensan, separan los bordes celulares y aumentan la conductancia hidráulica linfática.
Distribución: en general los linfáticos iniciales se ubican en espacios intersticiales amplios con fibras colágenas. Esto hace que puedan dilatarse en caso de edema.
Función: mantener el volumen intersticial estable a partir de igualar la velocidad neta de salida de agua y proteínas desde el capilar, con su velocidad propia de drenaje de estas.
Los colectores impulsan la linfa por un mecanismo que combina:
	Factores extrínsecos: 
				Pulso de vasos sanguíneos
				Movimientos activos y pasivos de los miembros
				Peristalsis intestinal
				Movimientos respiratorios
	Contracciones activas de la pared
	Movimientos de válvulas de sus paredes
Los segmentos del linfático colector, separados uno de otro por válvulas ha sido denominados linfangiones. La contracción y vaciado de un segmento hace que suba la presión en el siguiente, estos escalones de presión se van sumando para vencer la presión hidrostática y la resistencia de los troncos linfáticos.
8. ¿Qué es el edema? Describa las causas que logeneran.
Edema intersticial: es la acumulación excesiva de líquido en el intersticio. Produce alteraciones funcionales y manifestaciones clínica diversas, puede ser causado por:
	Hipotreinemia: alteración de la estructura endotelial o intersticial insuficiente drenaje venoso o linfático etc.
Cuando el volumen intersticial aumenta más del 50%; el liquido agregado no es contenido en el gel intersticial,sino que tiene alta movilidad en el intersticio de los tejidos blandos como el subcutáneo.
	La hipoproteinemia: disminuye la presión coloidosmótica del plasma, junto con la disminución de la presión coloidosmótica del líquidointersticial este mecanismo tiende a mantener la filtración cerca del nivel normal. Pero cuando la presión coloidosmóticadel plasma cae por debajo de 12mmhg se agotan los mecanismos amortiguadores y se forman edemas. Puede deberse a alteraciones de la síntesis hepática o un síndrome nefrótico.
	La congestión venosa: hace que se eleve la presión capilar, el aumento de filtración crea una contrapresión intersticial y arrastra las proteínas intersticiales, lo que reduce el pasaje de líquido. Estos mecanismos pueden agotarse y establecerse un edema.
	La acumulación intersticial de proteínas que no son retiradas por la insuficiencia de flujo linfático puede generar edema (ej. Filariasis enfermedad tropical causada por microorganismos que obstruyen las vías linfáticas) por lo que genera grandes edemas de los miembros (elefantiasis).
	Edema inflamatorio: aumento de la presión transcapilar, debido a alteraciones de la permeabilidad capilar, causados por la histamina y por toxinas bacterianas, sin el consiguiente aumento del flujo linfático.
	Patología del intersticio: mixedema por acumulación de hialuronanos en el hipotiroidismo crónico.
				 Edema de desarrollo rápido: por desarticulación del colágeno del intersticio en quemaduras y en ciertos procesos inflamatorios hace que se pierda el elástico de contención, de modo que la presión intersticial se vuelve mas negativa con más rapidez (puede estar alterada la función de las integrinas) 
9. Describa los mecanismos que controlan el flujo sanguíneo regional: nervioso, miogénico, metabólico y endotelial. ¿A qué se denominaautorregulación?
Mecanismos nerviosos Los vasos de resistencia de la totalidad de los órganos cuentan con fibras del sistema nervioso autónomo (SNA), y en particular de la división simpática
Además de desempeñar un papel crucial en el control de la presión arterial y del gasto cardíaco, el SNA modula el flujo sanguíneo local para satisfacer las necesidades de tejidos concretos.
Mecanismos miógenos Numerosos vasos, y en particular las arterias y arteriolas musculares que gobiernan la resistencia vascular responden de manera inherente a cambios en la presión transmural. El incremento de la presión y del estiramiento
acompañante de las células del músculo liso vascular (CMLV) desencadena vasoconstricción, mientras que la disminución de la presión provoca vasodilatación. Esta respuesta miógena desempeña un cometido importante en la autorregulación
que tiene lugar en los vasos del cerebro, el corazón, el músculo esquelético y los riñones. 
Mecanismos metabólicos Los vasos que gobiernan el flujo sanguíneo por todo el cuerpo son sensibles a las necesidades metabólicas locales de las células parenquimatosas. 
Por ejemplo, una disminución en la Po2 o del pH promueve la relajación de las CMLV, causando por tanto vasodilatación. En respuesta a la actividad, las células excitables elevan la concentración extracelular de K+ ([K+]e), lo que provoca vasodilatación. Los tejidos con demandas energéticas altas, como el cerebro, el corazón y el músculo esquelético durante el ejercicio, dependen en gran medida de dichos mecanismos de
controles locales.
Mecanismos endoteliales Las células endoteliales liberan una amplia gama de sustancias vasoactivas. Por ejemplo, el estrés de cizallamiento provocado por el movimiento de la sangre a través de la luz del vaso estimula la liberación de óxido nítrico (NO), el cual relaja a las CMLV e impide la adhesión leucocitaria. Las células endoteliales y las CMLV utilizan también uniones en hendidura para la señalización eléctrica y química entre ellas, coordinando de este modo su actividad durante el control del flujo sanguíneoAparte de los mecanismos previos, que forman parte de un sistema de control de retroalimentación sofisticado, existen otros factores cuya naturaleza no es reguladora que pueden influir sobrela circulación local. Todos estos otros factores son fuerzas mecánicas externas a los vasos sanguíneos y que tienden a colapsarlos o a
abrirlos. Por ejemplo, en el corazón y en el músculo esquelético la contracción muscular detiene transitoriamente el flujo sanguíneo al comprimir a los vasos sanguíneos dentro del tejido.
La autorregulación consiste en que el flujo sanguíneoa un órgano se mantenga constante frente a los cambiosen la presión arterial. Varios órganos muestranautorregulación del flujo sanguíneo, como los riñones,el cerebro, el corazón y el músculo esquelético. Porejemplo, si disminuye bruscamente la presión arterialen una arteria coronaria, se producirá un intentopara mantener el flujo sanguíneo constante a travésde dicha arteria. Esto puede lograrse mediante unavasodilatación compensadora inmediata de las arteriolascoronarias, disminuyendo la resistencia de la
vasculatura coronaria y manteniendo el flujo constantea la vista del descensode la presión.
10. Circulación coronaria: Identifique los cambios fásicos del flujo sanguíneo miocárdico durante el ciclo cardíaco. Explique las diferencias regionales del flujo entre endocardio y epicardio. ¿Cuál es el mecanismo de control más importante del flujo coronario?
La presión de perfusión en la circulación coronaria viene determinada por la presión aórtica, mientras que la resistencia vascular coronaria es variable durante el ciclo cardiaco, creciendo durante la contracción ventricular y disminuyendo durante la relajación ventricular. Este comportamiento supone un flujo sanguíneo coronario fásico. Pero, además, esta resistencia vascular también está controlada por las necesidades energéticas del músculo cardiaco (necesidades de oxígeno), siendo precisamente esto último, mediante un control local muy efectivo, el mecanismo local regulador que ejerce el corazón sobre su propio flujo.
Durante la diástole se produce una caída de la presión aórtica que se refleja en una caída del flujo coronario.Durante la contracción ventricular, el flujo coronario se interrumpe sobre todo en el ventrículo izquierdo, por compresión de los vasos arteriales. Dado el diseño circulatorio coronario, las zonas que antes se quedan sin flujo son las regiones musculares más profundas, donde la presión en diástole es menor debido a la mayor resistencia por el menor calibre de sus vasos. En la fase de eyección aumenta la presión aórtica y consecuentemente se produce un incremento del flujo coronario fundamentalmente de los vasos mayores que se encuentran en el epicardio, disminuyendo de forma importante el flujo en el endocardio, cuyos vasos de menor calibre están más sometido a la compresión muscular.
En diástole, al inicio de ésta coincide una relajación muscular y una alta presión aórtica (presión sistólica) lo que se traduce en un flujo coronario máximo, para disminuir lentamente a medida que disminuye la presión aórtica.
Durante la sístole ventricular se riega más el epicardio, mientras que durante la diástole ventricular se riega más el endocardio.
En la arteria coronaria derecha se sigue un patrón similar de flujo al de la izquierda, aunque no se produce la inversión del flujo durante la sístole. Así, el flujo total del ventrículo derecho es mayor que en el izquierdo.
El flujo coronario viene determinado por las necesidades de oxígeno, que son muy altas si comparamos con el músculo esquelético (60 a 80 ml/100 g/min para el corazón en reposo frente a 2 a 6 ml/100 g/min de músculo esquelético en reposo; o 200 a 300 ml/100 g/min para el corazón activo frente a 40 a 100 ml/100 g/min para el músculo esquelético activo).
Si nos fijamos en el cambio experimentado en el flujo coronario al pasar del reposo a la actividad, vemos que el flujo puede multiplicarse por 4. Este aumento de flujo se denomina reserva de flujo coronario. Este incremento tan importante en el flujo se debe a que en reposo el corazón extrae casi todo el oxígeno transportado por la sangre (19 ml O2 / 100 ml) (el consumo basal (corazón detenido) es de 2 ml O2 /100 g tejido / min.
El consumo normal (corazón latiendo en un sujeto en reposo) (durante la fase de diástole) es de 9 ml O2 /100 g tejido / min. Durante la sístole es de aprox. 13 a 14 ml O2 /100 g tejido / min), luego la única posibilidad que tiene de incrementar el aporte de oxígeno durante la actividad es aumentando el flujo ya que su capacidad de producir energía a partir del metabolismo anaerobio de la glucosa es muy limitada (el músculo cardiaco metaboliza de forma aeróbica la glucosa, las grasas y el lactato, siendo en reposo los ácidos grasos los que proporcionan el 70% de la energía cardiaca.
El 10% del total del O2 que consume un adulto en reposo lo utiliza el corazón a pesar de que este órgano representa solo el 0,5% del peso corporal.
Precisamente por esta dependencia del flujo, la circulación coronaria está sometida a un estricto control local de la misma.
El flujo a través de la circulación coronaria está controlado casi en su totalidad por metabolitos locales, mientras que la inervación simpática sólo cumple una función de
menor importancia. Los factores metabólicos locales más importantes son la hipoxia y la adenosina. Por ejemplo, si hay un aumento en la contractilidad miocárdica, aumenta
la demanda de O2 por el músculo cardíaco, además de aumentar el consumo de O2, lo que provoca hipoxia local. Esta hipoxia hace que se vasodilaten las arterias coronarias, con lo que se produce un aumento compensador en el flujo sanguíneo coronario y en el aporte de O2 para satisfacer las demandas del músculo cardíaco. Una característica inusual de la circulación coronaria es el efecto de la compresión mecánica de los vasos sanguíneos durante la sístole en el ciclo cardíaco. Esta
compresión da lugar a un período de obstrucción breve y a una disminución del flujo sanguíneo. Cuando finaliza el período de obstrucción (es decir, la sístole), se produce
una hiperemia reactiva para incrementar el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y para reponer la deficiencia de O2 en la que se incurrió durante la compresión.
11. Circulación cerebral: Describa los mecanismos que controlan el flujo sanguíneo cerebral.
La circulación cerebral está controlada casi en su totalidad por metabolitos locales y tiene autorregulación e hiperemia activa y reactiva. El vasodilatador local más importante en la circulación cerebral es el CO2 (o H+). El aumento en la Pco2 cerebral (que produce un incremento de la concentración de H+ y una disminución del pH) vasodilata a las arterias cerebrales, con lo que aumenta el flujo sanguíneo para ayudar a eliminar el exceso de CO2. Es interesante señalar que numerosas sustancias vasoactivas circulantes no influyen sobre la circulación cerebral debido a que su tamaño molecular es muy grande y por tanto no pueden atravesar la barrera hematoencefálica.
Bibliografía recomendada:
· Fisiología Humana de Houssay yCingolani
· Fisiología Médica de Boron yBoulpaep