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TALLER DE DISCUSIÓN N° 8

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TALLER DE DISCUSIÓN N° 8
Microcirculación y circulación en lechos especiales
SEMANA 1
1) Defina microcirculación: ¿Cuál es su función y qué estructuras la conforman? ¿Cómo se
clasifican los capilares de acuerdo con la estructura de su pared? Describa cómo está
formado el intersticio.
Microcirculación: vasos sanguíneos –capilares– que comienzan en una arteriola y culminan
en una vénula. Tiene funciones nutricionales (transporte de nutrientes, O2 y agua) y no
nutricionales, como señalización (transporte de hormonas), inmunitaria (aporta plaquetas) y
el filtrado del plasma (capilares glomerulares). Los capilares están compuestos por una
capa endotelial envuelta en una membrana basal (colágeno) y presentan en su nacimiento
en las arteriolas esfínteres precapilares. Según las necesidades de los tejidos y las
funciones que lleven a cabo estos vasos presentan diferencias morfológicas en su
endotelio, de manera que se clasifican en
Capilares contínuos: endotelio contínuo, representan a la mayoría de los capilares
sistémicos
Capilares fenestrados: endotelio con fenestras (poros)
Capilares sinusoidales/ discontinuos: endotelio discontinuo, hay grandes espacios entre
célula y célula.
El intersticio está conformado por una fase sólida del fibras colágenas y proteoglucanos, y
una fase líquida de agua (que normalmente está en forma de gel atrapada entre los
proteoglucanos)
El intercambio de sustancias se da a nivel de los capilares porque no tienen musculatura
lisa vascular (el musc liso genera impermeabilidad y esto no coincide con la función de
intercambio celular)
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 por convección.
Según la ley de Fick, la difusión de solutos hidrosolubles pequeños a través de la pared
capilar depende de la permeabilidad y del gradiente de concentración, si se trata de
moléculas con peso menor a la albúmina pueden difundir por una vía paracelular a través
de las uniones del endotelio. Las células endoteliales son poco permeable a solutos
hidrofílicos, si estos solutos tiene un tamaño menor a la albúmina pueden atravesar la pared
capilar por una vía paracelular a través de los espacios que dejan las uniones
interendoteliales o a través de las fenestras?, ambos sustratos anatómicos de esta vía
paracelular aparecen en mayor magnitud en extremo venular del capilar que en el extremo
arteriolar, por esto la Px aumenta hacia el final venoso del capilar. (Checar lo de las
fenestras). Las proteínas pequeñas también discurren por estos poros, pero su carga ejerce
importancia en el Px, en gral proteínas negativas tienen menor flujo que las neutras de igual
tamaño gracias a que el glucocáliz tiene carga negativa y las repele; por otro lado as
proteínas positivas van a tener el mayor Px que todas las demás; esta permeabilidad
selectiva por carga es característica de la barrera glomerular
Ley de Fick
Jx: flujo a través del capilar
S= área funcional
Px: coeficiente de permeabilidad
[X]c: concentración capilar de la sust
[X]if: concentración intersticial de X
La difusión es el mecanismo de transporte transcapilar dominante – se basa en gradientes
transcapilares de solutos– seguido por el movimiento por convección, donde un
movimiento masivo de agua arrastra a los solutos disueltos, y depende de fuerzas
hidrostáticas y osmóticas netas (fuerzas de Starling), el agua puede fluir por la vía
transcelular a través de aquaporinas o paracelular a través de hendiduras, fenestras y
discontinuaciones endoteliales; este tipo de transporte es característico de los capilares
sinusoidales.
Las macromoléculas de un diámetro mayor a 1 nm (ej: prot plasmáticas) son movilizadas
por transcitosis a través de un transporte vesicular
Las moléculas liposolubles como los gases u hormonas simplemente difunden a través de
las membranas celulares a favor de su gradiente químico.
3) ¿Cuáles son los factores que determinan el movimiento transcapilar de los fluidos? ΔP
transcapilar y Δπ.
¿Cómo está regulada la presión hidrostática capilar? (Resistencia corriente arriba y abajo)
¿Qué factores determinan la presión coloidosmótica en el capilar? [proteica] y coeficiente de
reflexión.
El mecanismo ppal para la transferencia de gases y solutos es la difusión, en el caso de los
líquidos lo es la convección; Starling dice “las 2 fuerzas impulsoras para la convección son
la diferencia de P hidrostática transcapilar (entre el capilar y el intersticio) y la diferencia de
P osmótica efectiva oncótica a través de la pared capilar (presión osmótica que generan las
proteínas a los dos lados de la pared capilar, teniendo en cuenta el coef de reflexión –que
es lo que la hace efectiva–)
Δ P transcapilar = P Capilar - P if
Δπ (presión oncótica)= π capilar - π if → Si Δπ es positiva se produce absorción, el líquido
fluye hacia la luz capilar, si es negativa se produce filtración, donde el agua escapa al
intersticio.
De esto se desprende la ecuación de Starling para describir el flujo de volumen (JV)
de un líquido a través de la pared capilar
Donde Jv: flujo de un volumen a través
de la pared capilar
Lp: conductividad hidráulica –
permeabilidad–
Pc: Presión hidrost dentro del capilar
Pif: Presión hidrostática intersticial
σ: coef de reflexión de proteínas
πc: Presión osmótica oncótica causada
por proteínas plasmáticas
π if: Presión osmótica coloidal tisular
(líquido intersticial) causada por las proteínas y
proteoglucanos intersticiales
La fuerza de filtración neta puede ser positiva favoreciendo la filtración o negativa,
favoreciendo la absorción de agua; en el extremo arterial del capilar esta fuerza suele ser
positiva (porque en este sector el capilar presenta una P hidrostática de 35 mmHg) y se
hace negativa llegando al extremo venular (la P hidrostática del capilar decae a 15 mmHg)
σ: va de 0 a 1, donde cero es una reflexión nula, y 1 es la impermeabilidad de la membrana
al soluto; según la ley de Van't Hoff, la Δπ teórica es proporcional a la observada, pero
como la membrana capilar tiene diferentes σ y no excluye a las proteínas de forma perfecta,
la diferencia de presión coloidosmótica efectiva observado es menor.
Si la filtración neta es positiva y favorece la filtración, dado que las proteínas tienen un σ
cercano a 1, el líquido que abandona el capilar carece de proteínas y se llama ultrafiltrado.
La presión coloidosmótica capilar es de 25 mmHg y evidencia la presencia de proteínas
plasmáticas (albúmina, fibrinógeno, globulinas), la Δπ a través del endotelio dependiendo
fundamentalmente de la πc por la presencia de estás proteínas; la [prot plasmática] = 7
gr/dl, si estas proteínas tuvieran un σ = 1 entonces generarían una presión oncótica teórica
de 28 mmHg, pero como no tienen este sigma, entonces la presión onc ef real es de 25
mmHg
Dado a que no todas las proteínas tienen igual PM, la πc varía según la concentración y
composición proteica.
4) Presión hidrostática intersticial: ¿qué factores la determinan? ¿Cómo es esta presión en
los distintos tejidos: muscular esquelético, subcutáneo, riñón y cerebro? ¿Cómo varía la
presión hidrostática intersticial ante el agregado de líquido? ¿Qué factores determinan la
presión coloidosmótica en el intersticio? Proteínas intersticiales.
El intersticio tiene una fase sólida con parte gelatinosa gracias a los proteoglicanos, el.agua
contenida en este gel no genera cambios de P hidrostática, por esto al agregar un pequeño
agregado de agua al intersticio cambia la P pero cuando agregamos más este líquido es
absorbido por el gel y la.P.ko.cambia
P if= ligeramente negativa, gracias al drenaje de líquido a través de los vasos linfáticos,
salvo en órganos encapsulados como riñón, o músculo esquelético (encerrado en fascias)
o encerrados como cerebro o médula ósea, donde se hace positiva.
Pif= -2 mmHg
La P if se modifica por adición de líquidos al compartimento intersticial, si agregamos poca
cantidad la Pif aumenta notoriamente por su baja compliance (distensibilidad o elastasia), si
le agregamos más líquido se altera la fase sólida del intersticio, de manera que puede
acumularse volúmenes grandes con un pequeño incremento adicional de la presión. En este
rango de volumen alto el compartimento intersticial se comporta entonces como un sistema
de alta complianza.
La πif es de aprox 3 mmHg y aumenta a lo largo del del capilar. Los valores más bajos
están cerca del extremo arteriolar, donde el intersticio recibe líquido libre de proteínas desde
los capilares como resultado de la filtración. Los valores más altos se localizan cerca del
extremo venular, donde el intersticio pierde líquido libre de proteínas hacia el capilar como
resultado de la absorción.
5) Ejemplifique con valores numéricos el balance acuoso capilar que se establece en la
microcirculación (Fuerzas de Starling).
El principio de Starling predice la ultrafiltración en el extremo arteriolar y la absorción
en el extremo venular de la mayoría de los lechos capilares
En extremo arteriolar
Jv =Lp [ (35 - (-2)) -(25 - 0.1) ]
En extremo venular
Jv= Lp [ (15 -( -2)) - (25 - (+3) ]
Jv= Lp 12 mmHg a favor de la filtración
Jv= Lp (-5) mmHg a favor de la absorción.
No todo el tiempo ocurre filtración y reabsorción en los tejidos, los
SEMANA 2
6) Describa la estructura, distribución y función de los vasos linfáticos. ¿Cómo se
propulsa la linfa? Grafique la dependencia del flujo linfático de la presión arterial.
Se originan en el intersticio en forma de pequeños canales de paredes finas compuestos
por células endoteliales que a continuación se juntan para formar vasos de mayor calibre.
Los vasos linfáticos iniciales (denominados vasos linfáticos terminales) se parecen a los
capilares pero con numerosas uniones interendoteliales que se comportan como micro
válvulas unidireccionales, llamadas también válvulas linfáticas primarias. Los filamentos
de anclaje sujetan los vasos linfáticos iniciales al tejido conjuntivo circundante. Las paredes
de los vasos linfáticos colectores más grandes se parecen a las de las venas pequeñas y
constan de endotelio y poco músculo liso. Los vasos linfáticos grandes, al igual que las
venas, tienen una serie de válvulas linfáticas secundarias que limitan el movimiento
retrógrado de la linfa. Los ganglios linfáticos están localizados a lo largo del trayecto de los
vasos linfáticos colectores. Finalmente, los grandes drenan en las venas subclavias
izquierda y derecha.
Los vasos linfáticos, son más
prevalentes en la piel y en los sistemas
genitourinario, respiratorio y
gastrointestinal.
su funcion: Como la filtración en el
extremo arteriolar de los capilares
supera a la absorción en el extremo
venular en 2 a 4 l/día. Sin embargo, el
líquido no se acumula normalmente en
el intersticio, ya que este exceso de
líquido y proteínas se mueve hacia los
vasos linfáticos. De este modo, los
vasos linfáticos devuelven cada día a
la circulación de 2 a 4 litros de líquido intersticial, manteniéndose un estado estable.
Los incrementos transitorios en la Pif elevan temporalmente la Pif por encima de la Plinf. De
hecho, los incrementos en la Pif media pueden causar un aumento del flujo linfático.
Como el intersticio muestra una complianza variable (v. pág. 470), el líquido añadido al
intersticio en su rango de complianza baja aumenta sustancialmente la Pif, proporcionando
la fuerza impulsora para que el líquido entre en los vasos linfáticos. En este mismo rango de
valores de Pif, el flujo linfático es especialmente sensible a los incrementos en la Pif (parte
más empinada de la curva. De este modo, el flujo de salida linfático se equilibra bastante
bien con el exceso de filtración capilar, de manera que el volumen del líquido intersticial
varía muy poco. La situación es muy diferente si el intersticio ya se ha expandido y está en
su rango de complianza alta. En este caso, el líquido añadido al intersticio solo incrementa
de forma moderada la ya de por sí Pif elevada (p. ej., desde +2 a +4 mmHg). En este rango
de valores de la Pif, la captación linfática no es muy sensible a los incrementos de la Pif
(porción aplanada de la curva). Así pues, en este caso el retorno linfático no compensa bien
el exceso de filtración capilar, de modo que aumenta más el volumen del líquido intersticial
(es decir, el edema engendra más edema).
De este modo, la oclusión corriente abajo de un vaso linfático aumenta la Plinf y por tanto la
frecuencia de las contracciones del músculo liso, mientras que una oclusión situada
corriente arriba hace lo contrario. Debido a la presencia de las válvulas unidireccionales, la
contracción del músculo liso impulsa a la linfa hacia las venas. La contracción y relajación
rítmica de las CMLV que comentaremos para los vasos sanguíneos en la vasomoción
también ocurre en los vasos linfáticos y es esencial para la propulsión de la linfa
Aparte del tono vasomotor, una serie de procesos pasivos también propulsan la linfa hacia
la sangre. Al igual que sucede en los vasos linfáticos iniciales, la contracción del músculo
esquelético, los movimientos respiratorios y las contracciones intestinales comprimen de
forma pasiva los vasos linfáticos colectores. Esta acción de bombeo intermitente desplaza la
linfa hacia las venas
7) ¿Qué es el edema? Describa las causas que lo generan.
Edema: incremento de líquido en el espacio intersticial.
lo generan: un aumento en la Pif y �if, una expansión del volumen intersticial.
8) Describa los mecanismos que controlan el flujo sanguíneo regional: nervioso,
miogénico, metabólico y endotelial. ¿A qué se denomina autorregulación?
Mecanismos nerviosos
Los vasos de resistencia de la práctica totalidad de los órganos cuentan con fibras del
sistema nervioso autónomo (SNA), y en particular de la división simpática (v. págs. 542543). 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 (v. págs. 477-478), mientras que la
disminución de la presión provoca vasodilatación. Esta respuesta miógena desempeña un
cometido importante en la autorregulación (v. pág. 481) 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. En la tabla 20-9 se
enumeran varios cambios que actúan sinérgicamente para incrementar el flujo sanguíneo
local. 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 control locales.
Mecanismos endoteliales
Las células endoteliales liberan una amplia gama de sustancias vasoactivas (v. tabla 20-10).
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 sanguíneo.
AUTORREGULACIÓN: es la capacidad que tienen los lechos vasculares especiales de
mantener el flujo sanguíneo local dentro del margen estrecho, a pesar de los cambios de
presión arterial sistémica y de los cambios en la presión impulsora. es util cuando con un
incremento en la presión de perfusión la autorregulación evita el desperdicio que supone la
perfusión de órganos en los que el flujo ya es suficiente y con un descenso en la presión de
perfusión la autorregulación mantiene el flujo capilar y la presión capilar. La autorregulación
es muy importante en estas condiciones en los órganos que son sumamente sensibles a la
isquemia o la hipoxia (en particular el corazón, el cerebro y los riñones) y en órganos cuyo
trabajo sea filtrar la sangre (de nuevo los riñones).
9) Circulación coronaria: Grafique e 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 sangre fluye a los miocitos cardíacos a
través de arterias que penetran desde el
epicardio hacia el endocardio. La presión
intramuscular es mayor cerca del
endocardio durante la sístole y menor cerca
del epicardio. En igualdad de condiciones, la
perfusión del endocardio será por tanto
menor que la del epicardio. Sin embargo, el
flujo de sangre al endocardio es
aproximadamente igual que al epicardio, ya
que el endocardio tiene una resistencia
vascular intrínseca menor y por tanto un
mayor flujo sanguíneo durante la diástole.
Cuando la presión diastólica en la raíz de la
aorta es patológicamente baja (p. ej., con la
regurgitación aórtica) o cuando la
resistencia arterial coronaria es alta (p. ej.,
en la oclusión coronaria), el flujo sanguíneo
endocárdico disminuye por debajo del valor
del flujo epicárdico. Por tanto, la pared interna del ventrículo experimenta a menudo las
consecuencias más nocivas con la cardiopatía aterosclerótica.
Un rasgo llamativo de la circulación coronaria es la correspondencia prácticamente lineal
entre el consumo de O2 miocárdico y el flujo sanguíneo miocárdico. Esta relación persiste
en preparaciones de corazones aislados, recalcando el hecho de que las señales
metabólicas son los determinantes principales del aporte de O2 al miocardio. En un
individuo en reposo, cada 100 gramos de tejido cardíaco reciben 60 a 70 ml/min de flujo
sanguíneo. El corazón extrae normalmente del 70% al 80% del contenido de O2 de la
sangre arterial (normalmente unos 20 ml/dl de sangre), de manera que el contenido de O2
venoso es extremadamente bajo (unos 5 ml/dl). Por tanto, el miocardio no puede responder
al incremento en las demandas metabólicas extrayendo más O2 que el que extrae cuando
el individuo está en reposo. El corazón solo puede satisfacer los incrementos en las
demandas de O2 aumentando el flujo sanguíneo coronario, que en caso de ejercicio puede
superar los 250 ml/min por cada 100 gramos de tejido. Como la presión arterial varía
normalmente dentro de unos márgenes bastante estrechos, la única manera de aumentar
sustancialmente el flujo sanguíneo a través de la circulación coronaria durante el ejercicio
es por medio de la vasodilatación. El corazón depende principalmente de mecanismos
metabólicos para incrementar el calibre de sus vasos coronarios. La adenosina ha recibido
una atención particular a este respecto. Un aumento de la actividad metabólica del corazón,
un flujo sanguíneo coronario insuficiente o un descenso en la Po2 miocárdica dan lugar a la
liberación de adenosina. A continuación, la adenosina difunde hasta las CMLV activando a
receptores purinérgicos para inducir vasodilatación mediante la disminución de la [Ca2+]i (v.
tabla 20-8). De este modo, una perfusión inadecuada a una región del miocardio elevaría
las cifras intersticiales de adenosina, provocando vasodilatación y restableciendo el flujo a la
región afectada. Los miocitos que se contraen liberan K+ cuando aumenta el trabajo
cardíaco, lo que resulta en un aumento transitorio en la [K+ ]e que puede contribuir al
incremento inicial de la perfusión coronaria (v. tabla 20-9). Sin embargo, es poco probable
que el K+ actúe de mediador en las elevaciones mantenidas del flujo sanguíneo. Cuando la
demanda de O2 de los miocitos cardíacos supera al aporte, una elevación de la Pco2 y un
descenso de la Po2 también pueden reducir la resistencia vascular coronaria y aumentar
por tanto el suministro de O2. El flujo sanguíneo coronario es relativamente estable a
presiones de perfusión entre 70 y >150 mmHg. De este modo, al igual que en el cerebro, el
flujo sanguíneo al corazón muestra autorregulación.
10) Circulación cerebral: Describa los mecanismos que controlan el flujo sanguíneo
cerebral.
control nervioso
Las fibras nerviosas simpáticas que inervan a la vasculatura cerebral se originan a partir de
neuronas posganglionares en los ganglios cervicales superiores y discurren junto con la
carótida interna y las arterias vertebrales hacia el interior del cráneo, ramificándose junto a
la vascularización arterial. Los terminales nerviosos simpáticos liberan noradrenalina que
contrae a las CMLV. La inervación parasimpática de los vasos cerebrales se origina en
ramas del nervio facial; estas fibras nerviosas desencadenan una vasodilatación modesta
cuando se activan. Los vasos cerebrales también están inervados por nervios sensoriales
cuyos cuerpos celulares están ubicados en los ganglios trigeminales y cuyos procesos
sensoriales contienen sustancia P y péptido relacionado con el gen de la calcitonina, siendo
ambos neurotransmisores vasodilatadores. Algunas perturbaciones locales (p. ej., cambios
en la perfusión o en la bioquímica) pueden estimular las terminaciones
nerviosas sensoriales para liberar estos vasodilatadores, siendo un ejemplo de esto el
reflejo axonal (v. pág. 571). N24-3 A pesar de esta inervación, el control nervioso de la
vasculatura cerebral es relativamente débil. En realidad, los determinantes fundamentales
de la actividad vasomotora en el cerebro son los requisitos metabólicos locales de las
células cerebrales.
Control metabólico
La actividad nerviosa da lugar a la degradación de ATP y a la producción local y liberación
de adenosina, un vasodilatador potente. Un aumento local en el metabolismo cerebral
también disminuye la Po2, a la vez que aumenta la Pco2 y disminuye el pH en el LECC
cercano. Estos cambios desencadenan vasodilatación y por tanto un aumento compensador
en el flujo sanguíneo. Las CMLV cerebrales se relajan sobre todo en respuesta a un pH
extracelular bajo; estas células son insensibles al aumento de la Pco2 per se, y la
disminución del pH intracelular causa en realidad una vasoconstricción débil. ¿Cómo
responde el flujo sanguíneo cerebral a los cambios sistémicos en el pH? El descenso del pH
arterial a una Pco2 constante (acidosis metabólica;) tiene pocos efectos sobre el flujo
sanguíneo cerebral, ya que los H+ no pueden atravesar fácilmente la barrera
hematoencefálica y por tanto no alcanzan con facilidad a las CMLV cerebrales. Por otra
parte, el descenso del pH arterial por un aumento de la Pco2 (acidosis respiratoria) conduce
rápidamente a un descenso en el pH alrededor de las CMLV porque el CO2 atraviesa con
facilidad la barrera hematoencefálica. Este descenso en el pH del LECC desencadena una
dilatación notable de la vasculatura cerebral junto con un aumento en el flujo sanguíneo que
sucede en cuestión de segundos. El ascenso de la Pco2 arterial secundario a la inhalación
de CO2 al 7% puede duplicar el flujo sanguíneo cerebral. Por el contrario, el descenso en la
Pco2 arterial secundaria a hiperventilación eleva el pH del LECC produciendo
vasoconstricción cerebral, disminución del flujo sanguíneo y mareos. Desde un punto de
vista clínico, la hiperventilación se utiliza para reducir el flujo sanguíneo cerebral durante el
tratamiento urgente de un edema cerebral agudo o de un glaucoma agudo.
Un descenso en la Po2 sanguínea y tisular por hipoxia o deterioro del gasto cardíaco
también puede contribuir a la vasodilatación cerebral, aunque los efectos son menos
espectaculares que los producidos por la hipercapnia arterial. Los efectos vasodilatadores
de la hipoxia pueden ser directos o estar mediados por la liberación de adenosina, K+ o NO
al LECC.
Control miógeno
Los vasos de resistencia cerebrales muestran una sensibilidad inherente a los cambios en
su presión transmural. Los incrementos en la presión conducen a vasoconstricción, mientras
que los descensos producen vasodilatación.
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