Capillari e Filtrazione nel Corpo Umano (Fisiologia 35)

Scambi di Acqua e Gradienti Pressori nei Capillari

• Il movimento dell'acqua attraverso i capillari è determinato da gradienti pressori combinati.
• Gradiente di Pressione Idraulica: Differenza di pressione meccanica tra l'interno del capillare e l'interstizio.
• Gradiente di Pressione Colloido-Osmotica (Oncotica): Differenza di pressione osmotica dovuta alle proteine nel plasma, che attirano acqua per osmosi.
• Coefficiente di Riflessione (σ): Corregge il gradiente colloido-osmotico, indicando quanto la parete capillare è permeabile alle proteine. Il coefficiente varia da 0 a 1.
  • σ = 1: Parete impermeabile alle proteine, 100% del gradiente osmotico.
  • σ = 0: Parete permeabile alle proteine, 0% del gradiente osmotico.
  • 0 < σ < 1: Le proteine attraversano parzialmente la parete, riducendo l'efficacia del gradiente osmotico.

Filtrazione e Riassorbimento

• Filtrazione: Movimento di acqua dal capillare verso l'interstizio. Si verifica quando il gradiente di pressione idraulica è maggiore del gradiente colloido-osmotico (ΔP > 0).
• Riassorbimento: Movimento di acqua dall'interstizio al capillare. Si verifica quando il gradiente di pressione idraulica è minore del gradiente colloido-osmotico (ΔP < 0).

Valori delle Pressioni

• Pressione Idraulica Capillare (Pc): Varia lungo il capillare (circa 35 mmHg all'inizio, 15 mmHg alla fine, media circa 22 mmHg).
• Pressione Idraulica Interstiziale (Pi): Considerata approssimativamente 0 mmHg, ma può variare.
• Pressione Colloido-Osmotica Plasmatica (πp): Circa 25 mmHg.
• Pressione Colloido-Osmotica Interstiziale (πi): Circa 4.5-8 mmHg.

Il Modello di Starling e il Bilancio delle Forze Pressorie

• Il modello di Starling descrive il bilancio delle forze pressorie nei capillari e nell'interstizio.
• Pressione Idraulica Capillare (Pc): Diminuisce lungo il capillare.
• Pressione Colloido-Osmotica Plasmatica (πp): Rimane costante lungo il capillare.

Filtrazione e Riassorbimento secondo il modello di Starling

• Filtrazione: Nella prima parte del capillare, dove la pressione idraulica è maggiore della pressione colloido-osmotica, avviene il passaggio di liquidi verso l'interstizio.
• Riassorbimento: Nella seconda parte del capillare, la pressione idraulica diminuisce e torna minore della pressione colloido-osmotica, avvenendo il passaggio di liquidi dall'interstizio al capillare.

Modifiche al Modello di Starling

• Pressione Idraulica Interstiziale (Pi): Non più considerata zero, ma subatmosferica (circa -3 mmHg).
• Pressione Colloido-Osmotica Interstiziale (πi): Non più considerata zero, ma con un valore di circa 5 mmHg.

Nuova Dinamica degli Scambi di Liquidi

• La filtrazione prevale lungo tutto il capillare, con un piccolo riassorbimento nella parte finale.
• Circa lo 0.5% del volume plasmatico viene filtrato dai capillari, con una parte riassorbita e la restante drenata dai linfatici.
• Il liquido filtrato si riversa principalmente nell'interstizio.

Permeabilità Capillare e Coefficiente di Riflessione (σ)

• La permeabilità varia a seconda della barriera capillare (es., capillari cerebrali meno permeabili rispetto a quelli del fegato).
• Il coefficiente di riflessione (σ) indica la permeabilità della parete capillare alle proteine (valori più bassi indicano maggiore permeabilità).

Critiche al Modello di Starling Convenzionale

• L'effetto sulla concentrazione proteica: Il passaggio di acqua senza proteine altera la concentrazione proteica in plasma e interstizio.
• Effetto sulla Pressione Idraulica Interstiziale: La pressione interstiziale varia con la quantità di acqua presente.

Autoregolazione dei Flussi di Liquido

• Il sistema di scambi di liquidi è autoregolato per limitare filtrazione e riassorbimento.
• Aumentando la pressione capillare aumenta la filtrazione.

Il Ruolo dei Vasi Linfatici

• I vasi linfatici mantengono una pressione idraulica interstiziale subatmosferica.
• Questo pompaggio aiuta a drenare i liquidi dall'interstizio e riportarli nel sangue.

L'Ipotesi di Michel: L'Autoregolazione degli Scambi di Liquidi a Livello Microvascolare

• L'ipotesi di Michel introduce il concetto di microambienti interstiziali e flussi dinamici.
• Filtrazione: La diminuzione della pressione idraulica riduce la filtrazione.
• Riassorbimento: L'aumento della pressione colloido-osmotica porta ad un aumento del riassorbimento.

Microambienti Interstiziali e il Ruolo del Glicocalice

• Il liquido sotto il glicocalice può avere una composizione diversa dal resto dell'interstizio, con concentrazioni proteiche differenti.
• Il glicocalice filtra la permeabilità della parete capillare.

Permeabilità dell'Endotelio ai Soluti

• La permeabilità dell'endotelio ai soluti varia in base alla dimensione del soluto, con una maggiore permeabilità per i soluti di piccole dimensioni.
• Le proteine mostrano permeabilità simile, suggerendo pori larghi non discriminanti.

Interazione tra Acqua, Proteine e Pori

• L'acqua attraversa i pori piccoli, mentre le proteine sono filtrate dal glicocalice, con alcune raggiungendo l'interstizio attraverso i pori più grandi.
• L'acqua che esce attraverso i pori piccoli si oppone al rientro delle proteine, creando una dinamica autoregolativa.

La Teoria dello Spazio Sub-Glicocalice di Michel

• Michel propone uno spazio sub-glicocalice dove l'acqua può muoversi liberamente, mentre le proteine sono in gran parte escluse.
• Durante la filtrazione, l'acqua attraversa questo spazio rimuovendo le proteine presenti.
• Il riassorbimento concentra le proteine nello spazio sub-glicocalice, invertendo il gradiente colloido-osmotico.

Confronto con il Modello di Starling

• Il modello di Starling prevede un equilibrio tra filtrazione e riassorbimento nel capillare.
• La teoria di Michel sottolinea la filtrazione come processo dominante, con assenza di riassorbimento allo stato stazionario.

Bilancio delle Forze nel Capillare Sistemico Secondo la Teoria di Michel

• L'equazione della pressione netta è data dalla differenza tra pressione capillare, pressione interstiziale e pressione colloido-osmotica.
• La teoria di Michel evidenzia la presenza di filtrazione anche alla fine del capillare.

Confronto dei Valori di Pressione Netta

• La teoria di Michel mostra una filtrazione costante alla fine del capillare a differenza del modello di Starling che mostra riassorbimento.

Effetto di Ipovolemia e Vasocostrizione

• Diminuisce la pressione capillare, riducendo la filtrazione e aumentando il riassorbimento.
• Ripristina il volume plasmatico (volemia).
• Effetto sull'ematocrito.

Vasodilatazione e Aumento della Pressione Capillare

• La vasodilatazione aumenta la pressione capillare.
• Aumenta la filtrazione.

Aumento della Pressione Venosa

• Difficoltà di drenaggio capillare.
• Aumento della pressione capillare.
• Aumento della filtrazione causa edemi.

Effetto della Postura

• La postura eretta aumenta la pressione nei capillari dei piedi, causando filtrazione e rischio di edemi.
• Vasocostrizione miogena.

Variazioni della Pressione Colloido-Osmotica

• L' iperproteinemia aumenta la pressione colloido-osmotica, favorendo il riassorbimento.
• L'ipoproteinemia diminuisce la pressione colloido-osmotica, riducendo il riassorbimento e causando edemi.