20.4: Troca capilar

Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

• Identifique os principais mecanismos de troca capilar
• Faça a distinção entre pressão hidrostática capilar e pressão osmótica coloidal sangüínea, explicando a contribuição de cada uma para a pressão líquida de filtração
• Compare filtração e reabsorção
• Explique o destino do fluido que não é reabsorvido dos tecidos para os capilares vasculares

O objetivo principal do sistema cardiovascular é fazer circular gases, nutrientes, resíduos e outras substâncias de e para as células do corpo. Moléculas pequenas, como gases, lipídios e moléculas lipossolúveis, podem se difundir diretamente pelas membranas das células endoteliais da parede capilar. Glicose, aminoácidos e íons, incluindo sódio, potássio, cálcio e cloreto, usam transportadores para se mover por canais específicos na membrana por meio de difusão facilitada. Glicose, íons e moléculas maiores também podem deixar o sangue por meio de fendas intercelulares. Moléculas maiores podem passar pelos poros dos capilares fenestrados, e até mesmo grandes proteínas plasmáticas podem passar pelas grandes lacunas dos sinusóides. Algumas proteínas grandes no plasma sanguíneo podem entrar e sair das células endoteliais empacotadas dentro das vesículas por endocitose e exocitose. A água se move por osmose.

Fluxo em massa

O movimento de massa de fluidos para dentro e para fora dos leitos capilares requer um mecanismo de transporte muito mais eficiente do que a mera difusão. Esse movimento, muitas vezes chamado de fluxo em massa, envolve dois mecanismos acionados por pressão: volumes de fluido se movem de uma área de maior pressão em um leito capilar para uma área de menor pressão nos tecidos por meio de filtração. Em contraste, o movimento do fluido de uma área de maior pressão nos tecidos para uma área de menor pressão nos capilares é reabsorvido. Dois tipos de pressão interagem para impulsionar cada um desses movimentos: pressão hidrostática e pressão osmótica.

Pressão hidrostática

A principal força que impulsiona o transporte de fluido entre os capilares e os tecidos é a pressão hidrostática, que pode ser definida como a pressão de qualquer fluido fechado em um espaço. A pressão hidrostática sanguínea é a força exercida pelo sangue confinado nos vasos sanguíneos ou nas câmaras cardíacas. Ainda mais especificamente, a pressão exercida pelo sangue contra a parede de um capilar é chamada de pressão hidrostática capilar (CHP) e é igual à pressão arterial capilar. A CHP é a força que expulsa o fluido dos capilares e entra nos tecidos.

À medida que o fluido sai de um capilar e se move para os tecidos, a pressão hidrostática no fluido intersticial aumenta correspondentemente. Essa pressão hidrostática oposta é chamada de pressão hidrostática do fluido intersticial (IFHP). Geralmente, o CHP originado das vias arteriais é consideravelmente maior do que o IFHP, porque os vasos linfáticos estão absorvendo continuamente o excesso de líquido dos tecidos. Assim, o fluido geralmente sai do capilar e entra no fluido intersticial. Esse processo é chamado de filtração.

Pressão osmótica

A pressão líquida que impulsiona a reabsorção - o movimento do fluido intersticial de volta para os capilares - é chamada de pressão osmótica (às vezes chamada de pressão oncótica). Enquanto a pressão hidrostática força o fluido a sair do capilar, a pressão osmótica atrai o fluido de volta para dentro. A pressão osmótica é determinada pelos gradientes de concentração osmótica, ou seja, a diferença nas concentrações de soluto em água no sangue e no fluido tecidual. Uma região com maior concentração de soluto (e menor concentração de água) extrai água através de uma membrana semipermeável de uma região com maior concentração de água (e menor concentração de soluto).

Ao discutirmos a pressão osmótica no sangue e no fluido tecidual, é importante reconhecer que os elementos formados do sangue não contribuem para os gradientes de concentração osmótica. Pelo contrário, são as proteínas plasmáticas que desempenham o papel fundamental. Os solutos também se movem pela parede capilar de acordo com seu gradiente de concentração, mas, em geral, as concentrações devem ser semelhantes e não ter um impacto significativo na osmose. Por causa de seu grande tamanho e estrutura química, as proteínas plasmáticas não são realmente solutos, ou seja, não se dissolvem, mas são dispersas ou suspensas em seu meio fluido, formando um colóide em vez de uma solução.

A pressão criada pela concentração de proteínas coloidais no sangue é chamada de pressão osmótica coloidal sanguínea (BCOP). Seu efeito na troca capilar é responsável pela reabsorção da água. As proteínas plasmáticas suspensas no sangue não podem se mover pela membrana celular capilar semipermeável e, portanto, permanecem no plasma. Como resultado, o sangue tem uma maior concentração coloidal e menor concentração de água do que o fluido tecidual. Portanto, atrai água. Também podemos dizer que o BCOP é maior do que a pressão osmótica coloidal do fluido intersticial (IFCOP), que é sempre muito baixa porque o fluido intersticial contém poucas proteínas. Assim, a água é retirada do fluido tecidual de volta para o capilar, carregando consigo moléculas dissolvidas. Essa diferença na pressão osmótica coloidal é responsável pela reabsorção.

Interação de pressões hidrostáticas e osmóticas

A unidade normal usada para expressar pressões dentro do sistema cardiovascular é milímetros de mercúrio (mm Hg). Quando o sangue que sai de uma arteríola entra pela primeira vez em um leito capilar, o CHP é bastante alto - cerca de 35 mm Hg. Gradualmente, esse CHP inicial diminui à medida que o sangue se move pelo capilar, de modo que, quando o sangue atinge a extremidade venosa, o CHP cai para aproximadamente 18 mm Hg. Em comparação, as proteínas plasmáticas permanecem suspensas no sangue, então o BCOP permanece bastante constante em cerca de 25 mm Hg em todo o comprimento do capilar e consideravelmente acima da pressão osmótica no fluido intersticial.

A pressão líquida de filtração (NFP) representa a interação das pressões hidrostática e osmótica, expulsando o fluido do capilar. É igual à diferença entre o CHP e o BCOP. Como a filtração é, por definição, o movimento do fluido para fora do capilar, quando a reabsorção está ocorrendo, o NFP é um número negativo.

O NFP muda em diferentes pontos de um leito capilar (Figura 20.16). Próximo à extremidade arterial do capilar, é de aproximadamente 10 mm Hg, pois o CHP de 35 mm Hg menos o BCOP de 25 mm Hg é igual a 10 mm Hg. Lembre-se de que as pressões hidrostática e osmótica do fluido intersticial são essencialmente insignificantes. Assim, o NFP de 10 mm Hg impulsiona um movimento líquido de fluido para fora do capilar na extremidade arterial. Aproximadamente no meio do capilar, o CHP é aproximadamente o mesmo que o BCOP de 25 mm Hg, então o NFP cai para zero. Neste ponto, não há mudança líquida de volume: o fluido sai do capilar na mesma proporção em que se move para o capilar. Perto da extremidade venosa do capilar, o CHP diminuiu para cerca de 18 mm Hg devido à perda de fluido. Como o BCOP permanece estável em 25 mm Hg, a água é atraída para o capilar, ou seja, ocorre a reabsorção. Outra forma de expressar isso é dizer que, na extremidade venosa do capilar, há um NFP de −7 mm Hg.

Figura 20.16 Troca capilar A filtração líquida ocorre perto da extremidade arterial do capilar, pois a pressão hidrostática capilar (CHP) é maior que a pressão osmótica coloidal sanguínea (BCOP). Não há movimento líquido do fluido próximo ao ponto médio, pois CHP = BCOP. A reabsorção líquida ocorre perto da extremidade venosa, pois a BCOP é maior do que a CHP.

O papel dos capilares linfáticos

Como o CHP geral é maior do que o BCOP, é inevitável que mais fluido líquido saia do capilar por filtração na extremidade arterial do que entre por reabsorção na extremidade venosa. Considerando todos os capilares ao longo de um dia, isso pode ser uma quantidade bastante substancial de fluido: aproximadamente 24 litros por dia são filtrados, enquanto 20,4 litros são reabsorvidos. Esse excesso de fluido é captado pelos capilares do sistema linfático. Esses vasos de paredes extremamente finas têm um grande número de válvulas que garantem o fluxo unidirecional através de vasos linfáticos cada vez maiores que eventualmente drenam para as veias subclávias do pescoço. Uma função importante do sistema linfático é devolver o fluido (linfa) ao sangue. A linfa pode ser considerada plasma sanguíneo reciclado. (Procure conteúdo adicional para obter mais detalhes sobre o sistema linfático.)

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Assista a este vídeo para explorar os capilares e como eles funcionam no corpo. Os capilares nunca estão a mais de 100 micrômetros de distância. Qual é o principal componente do fluido intersticial?