Χωρίς να προσβάλλουμε τις άλλες ανατομικές δομές, μπορούμε να πούμε ότι ολόκληρο το καρδιαγγειακό σύστημα υπάρχει με μοναδικό σκοπό την εξυπηρέτηση των τριχοειδών αγγείων. Σε αυτό το επίπεδο, στην πραγματικότητα, πραγματοποιούνται οι προαναφερθείσες ανταλλαγές θρεπτικών συστατικών, ορμονών, αντισωμάτων, αερίων και όσων μεταδίδονται από το αιματικό ρεύμα. Τα κύτταρα, από την άλλη πλευρά, εξαρτώνται αυστηρά από την ικανότητα των τριχοειδών να παρέχουν όλα τα στοιχεία που είναι απαραίτητα για το μεταβολισμό τους, απομακρύνοντας ταυτόχρονα τα απόβλητα που θα τα δηλητηριάσουν. Αλλά τι κανόνα αυτό το απόσπασμα;
Οι ανταλλαγές ουσιών από τριχοειδή αγγεία προς κύτταρα μπορεί να είναι ουσιαστικά τριών τύπων.
Α) Το πρώτο αντιπροσωπεύεται από τη διάχυση . Τυπικά αέρια, αντανακλά την καθαρή κίνηση των μορίων από το σημείο της μεγαλύτερης συγκέντρωσης σε εκείνη με χαμηλότερη συγκέντρωση. αυτή η ροή συνεχίζεται μέχρις ότου τα μόρια κατανέμονται ομοιόμορφα σε κάθε τμήμα του διαθέσιμου χώρου. Η πλειονότητα των ανταλλαγών μεταξύ πλάσματος και ενδιάμεσου υγρού λαμβάνει χώρα με απλή διάχυση, η οποία περιλαμβάνει ουσίες όπως ιόντα, μόρια χαμηλού ΡΜ, αμινοξέα, γλυκόζη, μεταβολίτες, αέρια κ.λπ. ωστόσο δεν φιλτράρουν μόρια με μοριακό βάρος μεγαλύτερο από 60kD, όπως μεγάλες πρωτεΐνες και αιμοσφαίρια αίματος (λευκά, ερυθρά αιμοσφαίρια κλπ.). Συγκεκριμένα, οι λιποδιαλυτές ουσίες διέρχονται μέσω των μεμβρανών πλάσματος και η ανταλλαγή περιορίζεται από την ταχύτητα ροής αίματος. οι υδατοδιαλυτές αυτές, από την άλλη πλευρά, διέρχονται από μικρούς πόρους και η ροή τους ρυθμίζεται από το πλάτος αυτών των πόρων και από την ακτίνα του εξεταζόμενου μορίου.
Ο μηχανισμός διάχυσης καθίσταται λιγότερο αποτελεσματικός παρουσία οίδημα, επειδή η υψηλή ποσότητα διάμεσου υγρού αυξάνει την απόσταση μεταξύ των ιστών και του τριχοειδούς.
Β) Ένας δεύτερος τύπος ανταλλαγής δίνεται από το σύστημα διήθησης-επαναπορρόφησης, το οποίο - γνωστό και ως ροή μάζας - ρυθμίζει κυρίως τη διέλευση υγρών. Εάν η κατεύθυνση ροής είναι προσανατολισμένη προς το εξωτερικό των τριχοειδών, μιλάμε για διήθηση, ενώ όταν κατευθύνεται προς το εσωτερικό, μιλάμε για απορρόφηση.
Η ρύθμιση αυτής της ροής εξαρτάται από τρεις παράγοντες: την υδραυλική ή υδροστατική πίεση, την ογκοτική ή κολλοειδική-οσμωτική πίεση και τη διαπερατότητα του τριχοειδούς τοιχώματος.
- Μερικές γραμμές πριν, θυμήσαμε ότι η υδροστατική πίεση στο αρτηριακό άκρο του τριχοειδούς είναι περίπου 35 mm Hg, ενώ αυτή στο φλεβικό τέλος είναι περίπου μισή. Αυτές οι τιμές αντικατοπτρίζουν την πλευρική πίεση που ασκείται από τη ροή του αίματος, η οποία τείνει να ωθήσει το υγρό έξω από τα τοιχώματα του ίδιου του τριχοειδούς. Αντίθετα, η υδροστατική πίεση που ασκείται από το διάμεσο υγρό (εκτιμάται σε 2 mm Hg), ευνοεί την αντίθετη διαδρομή, πιέζοντας τα τοιχώματα του τριχοειδούς και ευνοώντας την είσοδο υγρών μέσα σε αυτό.
- Ο δεύτερος παράγοντας, η ογκοτική πίεση, εξαρτάται αυστηρά από τη συγκέντρωση πρωτεϊνών στα δύο διαμερίσματα. Αυτά, στην πραγματικότητα, έχουν μια πολύ παρόμοια σύνθεση, εκτός από τις πρωτεΐνες πλάσματος, οι οποίες σχεδόν απουσιάζουν στο διάμεσο υγρό. Η ογκοτική πίεση αντιπροσωπεύει τη δύναμη που ρυθμίζει τη διέλευση του νερού με απλή διάχυση από το "πρωτεϊνικά" λιγότερο συγκεντρωμένο στο πιο συγκεντρωμένο διαμέρισμα, μέσω μιας ημιδιαπερατής μεμβράνης που παρεμβάλλεται μεταξύ τους (που επιτρέπει στο νερό να περάσει μέσα από αυτό αλλά όχι από τις πρωτεΐνες που υπάρχουν σ ' και δίνεται, στην περίπτωση αυτή, από τα τριχοειδή τοιχώματα.
Η ογκοτική πίεση που ασκείται από τις πρωτεΐνες που υπάρχουν στο αίμα είναι ίση με 26 mm Hg, ενώ στο ενδιάμεσο υγρό είναι σχεδόν αμελητέα.
- Ο τρίτος και τελευταίος παράγοντας αντιπροσωπεύεται από την υδραυλική αγωγιμότητα, η οποία εκφράζει την υδατοπερατότητα του τριχοειδούς τοιχώματος. Αυτό το μέγεθος ποικίλλει ανάλογα με τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των τριχοειδών (για παράδειγμα, είναι μεγαλύτερο στα τεχνητά, χαρακτηριστικά του νεφρού).
Αυτά τα τρία στοιχεία εκφράζονται στον νόμο του Starling:
οι τριχοειδείς ανταλλαγές εξαρτώνται από μια σταθερή υδραυλική αγωγιμότητα πολλαπλασιασμένη με τη διαφορά μεταξύ της βαθμίδας υδροστατικής πίεσης και της βαθμίδας κολλοειδοσμωτικής πίεσης.
ΝΟΜΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc - ppi)]
Στο αρτηριακό άκρο του τριχοειδούς θα έχουμε μια καθαρή πίεση διήθησης:
| [(35 - (- 2)] - (25-0) = 12 mm Hg | αυτή η πίεση προκαλεί την απελευθέρωση υγρών και μεταβολιτών που υπάρχουν στο αίμα (γίνεται διήθηση) |
Κατά μήκος της διαδρομής στα τριχοειδή αγγεία η ταχύτητα και η υδραυλική πίεση μειώνονται λόγω τριβής. Οι επίμονες πιέσεις τείνουν να παραμένουν οι ίδιες, εκτός όταν τα τριχοειδή τοιχώματα είναι αρκετά διαπερατά από πρωτεΐνες χαμηλού μοριακού βάρους. Αυτό το χαρακτηριστικό έχει σημαντικές επιπτώσεις, καθώς μειώνει την τριχοειδή ογκοτική πίεση, αυξάνοντας την διάμεση. Για να ληφθεί υπόψη αυτή η δυνατότητα, ο νόμος του Laplace διορθώθηκε με την εισαγωγή του αποκαλούμενου συντελεστή αντανάκλασης (σ), έτσι ώστε: Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc - ppi)].
Ο συντελεστής ανάκλασης κυμαίνεται από 0 (τριχοειδές τοίχωμα πλήρως διαπερατό από πρωτεΐνες) έως 1 (τριχοειδές τοίχωμα αδιάβροχο στις πρωτεΐνες).
Στο φλεβικό άκρο του τριχοειδούς θα έχουμε μια καθαρή πίεση διήθησης:
| [(15 - (- 2)] - (25-0) = -8 mm Hg | αυτή η πίεση προκαλεί την είσοδο υγρών και κυτταρικών μεταβολιτών στο αίμα (λαμβάνει χώρα επαναπρόσληψη). |
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η χαμηλότερη πίεση επαναρρόφησης αντισταθμίζεται από την μεγαλύτερη διαπερατότητα του τριχοειδούς στο φλεβικό κεφάλι. παρά το γεγονός αυτό, ο φιλτραρισμένος όγκος είναι ακόμα μεγαλύτερος από αυτόν που απορροφάται εκ νέου. Στην πραγματικότητα, μόνο το 90% του φιλτραρισμένου όγκου στο αρτηριακό άκρο επαναπορροφάται στο φλεβικό. το υπόλοιπο 10% (περίπου 2 l / d) ανακτάται από το λεμφικό σύστημα, το οποίο εμποδίζει τον σχηματισμό οίδημα ρίχνοντας το στην κυκλοφορία του αίματος.
Οι τιμές πίεσης που παρουσιάζονται στα παραδείγματα είναι ενδεικτικές και δεν αποτελούν σπάνιες εξαιρέσεις. Τα τριχοειδή που σχηματίζουν τα σπειράματα των νεφρικών νεφρών, για παράδειγμα, τείνουν να διηθούνται καθ 'όλο το μήκος τους, ενώ κάποια τριχοειδή που υπάρχουν στο επίπεδο του εντερικού βλεννογόνου απορροφούν μόνο συλλέγοντας θρεπτικά συστατικά και υγρά.
Γ) Ο τρίτος μηχανισμός ονομάζεται τρανσκύτωση και είναι υπεύθυνος για τη μεταφορά ορισμένων μορίων υψηλού μοριακού βάρους, όπως ορισμένες πρωτεΐνες οι οποίες, αφού ενσωματωθούν σε κυστίδια με ενδοκύτωση, διέρχονται από το επιθήλιο και απελευθερώνονται στο διάμεσο υγρό με εξωκυττάρωση.
