A microcirculação e o sistema linfático

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A microcirculação e o sistema linfático: trocas capilares, líquido intersticial e fluxo de linfa 
- O transporte de nutrientes para os tecidos e a remoção dos produtos da excreção celular acontecem na microcirculação. 
- As pequenas arteríolas controlam o fluxo sanguíneo para cada tecido, e as condições locais nos tecidos, por sua vez, controlam o diâmetro das arteríolas. 
- As paredes dos capilares são extremamente delgadas, formada por camada única de células endoteliais muito permeáveis. 
 Estrutura da microcirculação e do sistema capilar 
- Artérias arteríolas capilares vênulas veias. 
- As arteríolas são muito musculares, podendo alterar por muitas vezes seu diâmetro. 
- As metarteríolas (artérias terminais) não têm revestimento muscular contínuo. As fibras musculas as circundam de forma intermitente. 
- Nos capilares, existem os esfíncteres pré-capilares, que podem abrir e fechar a entrada desses vasos. 
- As vênulas são mais fracas que as arteríolas e possuem revestimento muscular também mais fraco. Contudo, a pressão nesses vasos é menor, então conseguem se contrair de forma considerável. 
- As metarteríolas e os esfíncteres pré-capilares estão em contato íntimo com os tecidos que irrigam. 
 Estrutura da parede capilar 
- A parede do capilar é composta por camadas unicelulares de células endoteliais e é circundada por membrana basal fina no lado externo do capilar. 
 “Poros” na membrana capilar 
- Fenda intercelular: fino canal curvado na parte inferior da figura acima, entre células endoteliais adjacentes. Se localizam somente nas margens das células endoteliais. 
A velocidade/intensidade da movimentação térmica das moléculas de água, de outros íons hidrossolúveis e dos pequenos solutos é tão rápida que essas substâncias podem se difundir facilmente entre o interior e o exterior dos capilares através das fendas intercelulares. 
- Nas células endoteliais também existem inúmeras vesículas plasmalêmicas diminutas (cavéolas). Acredita-se que essas vesículas desempenham papel da endocitose e transcitose de macromoléculas através das células endoteliais. Elas parecem captar pequenas porções de plasma ou de líquido extracelular contendo proteínas plasmáticas. 
 Existem tipos especiais de “poros” nos capilares de certos órgãos 
- No cérebro, as junções entre as células endoteliais capilares são, em sua maior parte, junções oclusivas que só permitem a passagem de moléculas extremamente pequenas, como água, dióxido de carbono e oxigênio. 
- No fígado, as fendas são muito abertas, de modo que quase todas as substâncias dissolvidas no plasma, incluindo proteínas plasmáticas, podem passar do sangue para os tecidos hepáticos. 
- Os poros, nas membranas capilares gastrointestinais, apresentam tamanhos intermediários entre os poros do músculo e do fígado. 
- Nos glomérulos capilares renais, muitas pequenas aberturas ovais, chamadas de fenestrações, atravessam pelo meio das células endoteliais, de modo que enorme quantidade de substâncias iônicas e moleculares muito pequenas podem ser filtradas pelos glomérulos sem ter que passar pelas fendas entre as células endoteliais. 
 Fluxo de sangue nos capilares – vasomotilidade 
- O fluxo de sangue pelos capilares é intermitente, sendo interrompido a cada poucos segundos ou minutos. Isso é causado pela vasomotilidade, que consiste na contração intermitente das metarteríolas e dos esfíncteres pré-capilares. 
 Regulação da vasomotilidade 
- Essa regulação se dá, principalmente, pela concentração de oxigênio nos tecidos. Com maior consumo de oxigênio pelos tecidos, os períodos intermitentes ocorrem com maior frequência, e a sua duração também aumenta, fazendo com que maior quantidade de oxigênio (e outros nutrientes) sejam transportados ara os tecidos. 
 Função média do sistema capilar 
- Apesar de o fluxo sanguíneo por cada capilar ser intermitente, existem tantos capilares nos tecidos que seu funcionamento é a média do funcionamento de todos os capilares individuais, ou seja, existe intensidade média de fluxo sanguíneo em cada leito capilar tecidual, pressão capilar média nos capilares e transferência média de substâncias entre o sangue dos capilares e o líquido intersticial que os circunda. 
 Trocas de água, nutrientes e outras substâncias entre o sangue e o líquido intersticial 
 Difusão através da membrana capilar 
- À medida que o sangue flui ao longo do lúmen capilar, enorme quantidade de moléculas de água e de partículas dissolvidas se difunde para dentro e para fora (se deslocam aleatoriamente em todas as direções), através da parede capilar, provocando mistura contínua de líquido intersticial e do plasma. 
- A difusão resulta da movimentação térmica das moléculas de água e das substâncias dissolvidas no líquido. 
 Substâncias lipossolúveis podem se difundir diretamente através das membranas celulares do endotélio capilar 
- Se a substância for lipossolúvel, ela pode se difundir através das membranas celulares do capilar com intensidade/velocidade muito alta sem ser que atravessar os poros. Essas substâncias incluem o oxigênio e o dióxido de carbono. 
 Substâncias hidrossolúveis, não lipossolúveis, se difundem através de “poros” intercelulares na membrana capilar 
- Exemplos dessas substâncias: moléculas de água, íons sódio, íons cloreto e glicose.
- A velocidade da movimentação térmica molecular pelas fendas é muito grande. 
- A intensidade da difusão de moléculas de água através da membrana capilar é cerca de 80 vezes maior que a do fluxo linear do próprio plasma ao longo do capilar. 
 Efeito do tamanho molecular sobre a passagem através dos poros
- A permeabilidade dos poros capilares para as diferentes substâncias varia de acordo com seus diâmetros moleculares. 
- Os capilares, em vários tecidos, apresentam grandes diferenças de suas permeabilidades. Por exemplo, as membranas dos capilares sinusoides hepáticos são tão permeáveis que até mesmo as proteínas plasmáticas passam livremente por suas paredes, quase que com tanta facilidade quanto a água e outras substâncias. 
 Efeito da diferença de concentração sobre a intensidade efetiva da difusão através da membrana capilar 
- Quanto maior as diferenças entre as concentrações de qualquer substância entre os dois lados da membrana capilar, maior será o movimento total da substância em uma das direções. Por exemplo, o oxigênio é, em condições normais, maior no capilar que no líquido intersticial, por isso, ele se movo do sangue para os tecidos. Com o dióxido de carbono acontece o contrário.
- Pequenas diferenças de concentração de substâncias nutricionalmente importantes são suficientes para provocar o seu transporte adequado através das membranas. 
 Interstício e o líquido intersticial 
- O interstício é o espaço entre as células e o seu líquido é o líquido intersticial. 
- Esse espaço contém dois tipos principais de estruturas sólidas:
1) Feixes de fibras de colágeno: fornecem a maior parte da força tensional dos tecidos. 
2) Filamentos de proteoglicanos: compostas por cerca de 98% de ácido hialurônico e 2% de proteínas, formando trama de delicados filamentos reticulares (“pila de arbustos). 
 “Gel” no interstício 
- O líquido intersticial fica retido principalmente em diminutos espaços entre os filamentos de proteoglicanos. Essa combinação de filamentos de proteoglicanos e líquido retido entre eles tem a característica de um gel, sendo assim chamada de gel tecidual. 
- O líquido, no gel, se move, molécula a molécula, de um lugar para o outro por movimentação térmica cinética em vez de haver grande número de moléculas se movendo em conjunto. A velocidade de difusão pelo gel é de 95% a 99% em relação à difusão livre pelo líquido.
 Líquido “livre” no interstício 
- Embora quase todo o líquido no interstício nas condições normais esteja retido no gel tecidual, por vezes, também ocorrem pequenas correntes de líquido livre e pequenas vesículas de líquido livre, o que significa líquido sem moléculas de proteoglicanos, e que assim pode se mover livremente. 
 A filtração do líquido pelos capilares édeterminada pelas pressões osmóticas hidrostáticas e coloidais e também pelo coeficiente de filtração capilar 
- A pressão hidrostática, nos capilares, tende a forçar o líquido e as substâncias nele dissolvidas através dos poros capilares para os espaços intersticiais.
- Por sua vez, a pressão osmótica, gerada pelas proteínas plasmáticas (coloidosmótica) tende a fazer com que o líquido se movimente por osmose dos espaços intersticiais para o sangue. 
- Essa pressão osmótica, exercida pelas proteínas plasmáticas (principalmente, a albumina), impede normalmente a perda significativa de líquido do sangue para os espaços intersticiais. 
- Outro fator importante é o sistema linfático, que traz de volta para a circulação pequenas quantidades de proteínas e de líquido em excesso que extravasam do sangue para os espaços intersticiais. 
 Forças osmóticas hidrostáticas e coloidais determinam o movimento de líquido através da membrana capilar 
- Forças de Starling: 
1) Pressão capilar (Pc): tende a forçar o líquido para fora da membrana capilar. 
2) Pressão do líquido intersticial (Pli): tende a forçar o líquido para dentro através da membrana capilar quando a Pli for positiva, mas para fora quando a Pli for negativa. 
3) Pressão coloidosmótica plasmática capilar (IIP): tende a provocar a osmose de liquido para dentro, através da membrana capilar. 
4) Pressão coloidosmótica do líquido intersticial (IIli): tende a provoca osmose de líquido para fora através da membrana capilar. 
- Se a soma dessas forças – pressão efetiva de filtração – for positiva, ocorrerá filtração de líquido pelos capilares. Se a soma for negativa, ocorrerá absorção de líquido. A PEF é calculada por: 
- A intensidade da filtração de líquido no tecido também é determinada pelo número e pelo tamanho dos poros em cada capilar, bem como pelo número de capilares pelos quais o sangue flui.
- Esses fatores são expressos como coeficiente de filtração capilar (Kf), que é uma medida da capacidade das membranas capilares de filtrar água sob dada PEF. 
 Pressão hidrostática capilar 
 Método da micropipeta para a medida da pressão capilar 
- Para medir a pressão capilar por canulação, uma pipeta microscópica de vidro é inserida diretamente no capilar, e a pressão é medida por micromanômetro.
- As pressões hidrostáticas dos capilares em diferentes tecidos são altamente variáveis, dependendo do tecido e da condição fisiológica. 
 Método isogravimétrico para a medida indireta da pressão capilar funcional 
- Quando a pressão arterial é reduzida, a diminuição resultante da pressão capilar permite que a pressão osmótica das proteínas do plasma provoque a absorção de líquido para fora da parede intestinal (o intestino foi usado para a medida). Isso provoca a movimentação imediata do braço da balança.
- Para medir essa diminuição do peso, a pressão venosa é aumentada o suficiente para superar o efeito da diminuição na pressão arterial. 
- A medida direta com a micropipeta fornece pressão maior que a medida indireta fornecida pelo método isogravimétrico, pois a filtração do líquido capilar não é exatamente balanceada com o líquido de reabsorção, na maior parte dos tecidos. 
 Pressão hidrostática do líquido intersticial 
- Existem muitos métodos para se medir a pressão hidrostática do líquido intersticial, e cada um deles dá valores ligeiramente diferentes dependendo do método usado e do tecido onde a pressão é medida. 
- Os métodos mais utilizados são: 
1) canulação direta dos tecidos por micropipeta;
2) medida da pressão por meio de cápsulas perfuradas implantadas; 
3) medida da pressão por meio de pavios de algodão inseridos no tecido. 
 Pressões do líquido intersticial em tecidos circundados por estruturas rígidas
- Ex.: caixa craniana ao redor do encéfalo, cápsula fibrosa ao redor do rim, bainha fibrosas ao redor dos músculos e a esclera em torno do olho. 
- Nesses tecidos, independente do método utilizado, as pressões do líquido intersticial são positivas e são menores que a pressão dos tecidos que as contêm. 
 A pressão verdadeira do líquido intersticial no tecido subcutâneo frouxo é subatmosférica? 
- O conceito de que a pressão do líquido intersticial é subatmosférica em alguns tecidos do corpo ou em sua maioria foi concebido a partir de observações clínicas que não podiam ser explicadas pelo conceito anterior de que era sempre positiva. 
- Obs.: Ler o tópico da página 194 (216 do PDF) do livro “Tratado de fisiologia médica”, Guyton e Hall, 12ª ed. 
- Existe atualmente a crença geral entre os fisiologistas de que a verdadeira pressão no tecido subcutâneo seja ligeiramente menos subatmosférica, com valor médio de -3 mmHg. 
 O bombeamento pelo sistema linfático é a causa básica da pressão negativa do líquido intersticial 
- O sistema linfático é “lixeiro” (scavenger) que remove o excesso de líquido, proteínas, detritos orgânicos e outros materiais dos espaços teciduais. 
- Quando o líquido penetra nos capilares linfáticos terminais, as paredes dos vasos linfáticos se contraem, de forma automática, por alguns segundos e bombeiam o líquido para a circulação sanguínea. Isso cria ligeira pressão negativa, medida nos líquidos dos espaços intersticiais. 
 Pressão coloidosmótica do plasma 
 As proteínas plasmáticas causam a pressão coloidosmótica 
- Como as proteínas são os únicos constituintes dissolvidos no plasma e nos líquidos intersticiais que não atravessam facilmente os poros capilares, são elas as responsáveis pelas pressões osmóticas nos dois lados da membrana capilar. 
 Valores normais da pressão coloidosmótica do plasma
- A pressão coloidosmótica do plasma humano normal é de, em média, 28 mmHg; 18 mm são causados por efeitos moleculares das proteínas dissolvidas e 9 mm pelo efeito Donnan, isto é, a pressão osmótica adicional causada pelo sódio, potássio e outros cátions mantidos no plasma pelas proteínas.
 Pressão coloidosmótica do líquido intersticial 
- Embora o tamanho do poro capilar típico seja menor que as dimensões das moléculas das proteínas plasmáticas, nem todos os poros são iguais, de modo que pequena quantidade de proteínas plasmáticas extravasa por eles para os espaços intersticiais e por transcitose em pequenas vesículas. 
- Embora o total de líquido intersticial e de proteínas nesse líquido seja maior que no plasma, a sua concentração é menor.
- Quantitativamente, nota-se que a pressão coloidosmótica média do líquido intersticial com essa concentração de proteína é de cerca de 8 mmHg. 
 Trocas de líquido através da membrana capilar 
- A pressão média nas extremidades arteriais dos capilares é de 15 a 25 mmHg maior que nas extremidades venosas. Por causa dessa diferença, o líquido é “filtrado” para fora dos capilares nas extremidades arteriais, mas nas extremidades venosas o líquido é reabsorvido de volta para os capilares. 
 Análise das forças que provocam a filtração na extremidade arterial do capilar 
- A soma das forças na extremidade arterial do capilar resulta em pressão efetiva de filtração de 13 mmHg, tendendo a mover o líquido para fora dos poros capilares. 
 Análise da reabsorção na extremidade venosa do capilar 
- A diferença de 7 mmHg é a pressão efetiva de reabsorção nas extremidades venosas dos capilares. 
- Lembrar: os capilares venosos são mais numerosos e mais permeáveis que os arteriais, de modo que é necessário menor pressão de reabsorção para provocar o movimento de líquido para dentro do capilar. 
 Equilíbrio de Starling para a troca capilar 
- Ernest H. Starling ressaltou há mais de um século que, sob condições normais, existe estado próximo ao equilíbrio na maioria dos capilares. 
- A quantidade de líquido filtrado para fora, nas extremidades arteriais dos capilares, é quase exatamente igual ao líquido que retorna à circulação por absorção. 
- O ligeiro desequilíbrio existente é responsável pelo líquido que finalmente retorna para a circulação pelos linfáticos.
- Em relação à circulação capilar total, nota-se estado próximo ao equilíbrio entre as forças totais de filtração, de 28,3 mmHg, e a forçatotal de reabsorção, de 28 mmHg. O pequeno desequilíbrio de forças, de 0,3 mmHg, faz com que a filtração de líquido para os espaços intersticiais seja ligeiramente maior que a reabsorção (filtração efetiva). 
 Efeito da falha de balanceamento anormal das forças na membrana capilar 
- Aumento grande de pressão capilar média maior filtração efetiva de líquido para os espaços intersticiais maior fluxo de líquido para o sistema linfático quando maior que sua capacidade edema.
- Pressão capilar média muito baixa maior reabsorção de líquido pelos capilares volume sanguíneo alto à custa do volume de líquido intersticial. 
 Sistema linfático 
- O sistema linfático representa a via acessória por meio da qual o líquido pode fluir dos espaços intersticiais para o sangue. 
- Esse sistema é essencial para o retorno de proteínas pelas quais não podem ser reabsorvidas de forma direta pelos capilares. 
 Canais linfáticos terminais e sua permeabilidade 
- A maior parte do líquido filtrado nas extremidades arteriais dos capilares sanguíneos flui por entre as células sendo finalmente reabsorvidos de volta pelas extremidades venosas dos capilares sanguíneos.
- Contudo, cerca de um décimo do líquido segue para os capilares linfáticos e retorna ao sangue pelo sistema linfático, em vez de fazê-lo pelos capilares venosos. O volume total dessa linfa é normalmente de apenas 2 a 3 litros por dia. 
- A circulação linfática é extremamente importante para devolver à circulação substâncias de alto peso molecular, como proteínas. 
- Os linfáticos têm valvas nas extremidades dos capilares linfáticos terminais, bem como válvulas ao longo de seus vasos mais grossos até o ponto em que se escoam para a circulação sanguínea. 
 Formação da linfa 
- A linfa é derivada do líquido intersticial que flui para os linfáticos. Por isso, logo após entrar nos linfáticos terminais, ela apresenta praticamente a mesma composição que o líquido intersticial.
- A linfa do ducto torácico, que a mistura da linfa de todas as partes do corpo, tem em geral concentração de proteínas de 3 a 5 g/dl, valores próximos à concentração da linfa do fígado e do intestino, locais os quais apresentam concentração elevada. 
- O sistema linfático é também uma das principais vias de absorção de nutrientes vindos do trato gastrointestinal, em especial para a absorção de praticamente todos os lipídios dos alimentos. 
- Mesmo grandes partículas, como bactérias, podem passam através das células endoteliais e entrar nos capilares linfáticos e desse modo chegar à linfa. À medida que a linfa passa pelos linfonodos, essas partículas são quase inteiramente removidas e destruídas. 
 Intensidade do fluxo linfático 
 Efeito da pressão do líquido intersticial sobre o fluxo linfático 
- Qualquer fator que aumente a pressão do líquido intersticial também aumenta o fluxo linfático se os vasos linfáticos estiverem funcionando normalmente. 
- Obs.: Em condições normais, o fluxo linfático é pequeno.
- Fatores:
* Pressão hidrostática elevada;
* Pressão coloidosmótica diminuída no plasma;
* Pressão coloidosmótica aumentada do líquido intersticial;
* Permeabilidade aumentada dos capilares;
- Todos esses fatores fazem com que o balanceamento das trocas de líquido na membrana capilar sanguínea favoreça o movimento de líquidos para o interstício, dessa forma aumentando ao mesmo tempo o volume e a pressão do líquido intersticial e o fluxo linfático.
 A bomba linfática aumenta o fluxo da linfa 
- Quando o linfático coletor ou vaso linfático maior é estirado pelo líquido, o músculo liso na parede desse vaso se contrai automaticamente.
- Cada seguimento do vaso linfático entre válvulas sucessivas funciona como uma bomba automática isolada, ou seja, mesmo o pequeno enchimento de um segmento provoca sua contração, e o líquido é bombeado para o segmento linfático seguinte. 
 Bombeamento causado pela compressão intermitente externa dos linfáticos 
- Além do bombeamento intrínseco dos vasos linfáticos, fatores externos também influenciam o bombeamento da linfa, entre eles cita-se:
* Contração dos músculos esqueléticos circundantes;
* Movimentos de parte do corpo;
* Pulsações de artérias adjacentes aos linfáticos;
* Compressão dos tecidos por objetos externos ao corpo;
- A bomba linfática fica muito ativa durante momentos de exercícios e o fluxo linfático diminui em momentos de repouso. 
 Bomba capilar linfática 
- O capilar linfático terminal também é capaz de bombear a linfa.
- As paredes dos capilares linfáticos aderem firmemente às células do tecido circundante por meio de filamentos de ancoragem. Assim, cada vez que o excesso de líquido chega ao tecido e faz com que ele se inche, os filamentos de ancoragem puxam a parede do capilar linfático, e o líquido flui para o terminal linfático pelas junções entre as células endoteliais. 
- Então, quando o tecido é comprimido, a pressão no interior do capilar aumenta e faz com que as bordas sobrepostas das células endoteliais se fechem como válvulas. 
- Por esse motivo, a pressão empurra a linfa para o linfático coletor em vez de para trás, em direção às junções celulares.
 Resumo dos fatores que determinam o fluxo linfático
- De modo geral, a intensidade do fluxo linfático é determinada pelo produto da pressão do líquido intersticial pela atividade da bomba linfática. 
 O papel do sistema linfático no controle da concentração de proteína, do volume e da pressão do líquido intersticial
- Pequenas quantidades de proteínas extravasam dos capilares para o líquido intersticial e poucas voltam de modo direto para os capilares.
- Isso aumenta a pressão coloidosmótica do líquido intersticial, ocorrendo translocação osmótica de líquido causada pela proteína para fora da parede do capilar em direção ao interstício, aumentando o volume e a pressão do líquido intersticial.
- Por fim, a elevação da pressão do líquido intersticial provoca grande aumento da intensidade do fluxo linfático.
 Significado da pressão negativa do líquido intersticial como forma de manter os tecidos unidos
- Tradicionalmente, assumiu-se que os diferentes tecidos do corpo são mantidos unidos de forma integral pelas fibras de tecido conjuntivo. Entretanto, em muitas partes do corpo, as fibras de tecido conjuntivo são muito fracas ou ausentes. 
- Isso ocorre de modo particular nos pontos onde os tecidos deslizam uns sobre os outros, como a pele que desliza sobre o dorso da mão ou sofre a face.
- Contudo, mesmo nesses lugares, os tecidos são mantidos unidos pela pressão negativa do líquido intersticial, que é na verdade um vácuo parcial. Quando os tecidos perdem sua pressão negativa, ocorre acúmulo de líquidos nos espaços, resultando na condição chamada de edema.
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Resumo baseado no livro “Tratado de fisiologia médica”, Guyton e Hall, 12ª ed.