HISTOLOGÍA y EMBRIOLOGÍA HUMANA Barragán-Sánchez: IMPORTANCIA DEL ENDOTELIO CAPILAR EN LA DISTRIBUCI...
1.
Definición
de Endotelio Capilar.
El endotelio vascular, un
órgano estructuralmente simple y funcionalmente complejo, es una capa
unicelular que cubre la superficie interna de los vasos sanguíneos y conforma la
pared de los capilares. Lejos de ser sólo una barrera mecánica entre la sangre
y los tejidos, es un órgano activamente comprometido en una gran variedad de
procesos fisiológicos y patológicos. Debido a su ubicación estratégica detecta
cambios en las fuerzas hemodinámicas que actúan sobre la pared vascular, así
como señales químicas transportadas por la sangre y responde a ellas liberando
sustancias vasoactivas, algunas de la cuales tienen funciones antagónicas como
vasodilatadores y vasoconstrictores o hemostáticos y antihemostáticos. Las
sustancias liberadas, a través de efectos autocrinos (sobre la misma célula que
las produjo) o paracrinos (sobre diversas células vecinas), determinan la
participación activa del endotelio en la homeostasis vascular.
Fisiológicamente, las diversas funcion es que cumple el endotelio no son más
que la expresión del balance de las acciones de los distintos principios
activos que produce. El resultado neto de ese balance muestra que el endotelio disminuye el tono
vascular, debido a que relaja el músculo liso de la pared del vaso, y es
inhibidor de la proliferación de ese tejido, inhibe la adhesión y
agregación plaquetaria, deprime la activación del sistema de coagulación,
estimula la fibrinólisis, disminuye la permeabilidad capilar e inhibe la
adhesión y migración de neutrófilos y macrófagos generadores de inflamación.
Funciones del Endotelio
•
Función
del sistema retículo endoplasmático.
•
Soporte mecánico: ya que las
cisternas interconectadas entre sí se dispersan por todo el citoplasma.
•
Interviene en los procesos de
destoxificación: transformando insecticidas, herbicidas..En otras menos tóxicas
que son eliminadas.
•
Interviene en la conducción de
impulsos en el músculo estriado: produciendo la contracción muscular.
•
Síntesis y almacenamiento de
proteínas: La síntesis es realizada por los ribosomas y las proteínas
sintetizadas penetran a través de la membrana y pueden quedarse formando
parte del RER o ser exportadas fuera de él.
•
Glucosilación: Las cadenas
proteicas sintetizadas deben unirse a glúcidos (glicoproteínas) para ser
transportadas a otros orgánulos o al exterior.
3.
Tipos
de Capilares, anatomía y fisiología de: Capilares
Los capilares son vasos
"microscópicos” que suelen comunicar las arteriolas con las vénulas, se
encuentran en las proximidades de casi todas las células del organismo, pero su
distribución vana según la actividad de los distintos tejidos. Los tejidos
orgánicos con elevada actividad metabólica, como los músculos, el hígado, los
riñones, los pulmones o el sistema nervioso central, requieren una
cantidad relativamente mayor de oxígeno y elementos nutritivos. Por tanto,
tienen densas redes capilares, en las áreas en las que la actividad es menor,
como los tendones y ligamentos, el número de capilares es también menor.
Algunos tejidos no tienen capilares: así sucede en la epidermis; los epitelios
que recubren la mayoría de los órganos viscerales como el estómago, el intestino
y la vejiga; la córnea y el cristalino del ojo, y los cartílagos. La función
fundamental de los capilares consiste en permitir el intercambio de elementos
nutritivos y desechos entre la sangre y las células de los tejidos. La
estructura de los capilares esta admirablemente adaptada a este fin. Sus paredes están formadas
por una única capa de células (endotelio) y una membrana basal. No tienen
túnicas media ni externa. Por tanto, una sustancia de la sangre sólo tiene que
atravesar una capa celular para llegar a los tejidos. El intercambio
de materiales solo se produce a través de las paredes de los capilares:
las gruesas paredes de las arterias y venas suponen una barrera demasiado
grande. Aunque en algunas zonas del organismo los capilares unen directamente
las arteriolas con las vénulas, en otras forman extensas redes ramificadas.
Estas redes aumentan las superficie disponible para la difusión y filtración y, por tanto,
permiten el intercambio rápido de grandes cantidades de materiales. En la mayor parte de
los tejidos, cuando las necesidades metabólicas son bajas, la sangre fluye
normalmente sólo por una pequeña porción de la red capilar. Sin embargo
cuando el tejido se activa, la totalidad de la red de capilares se llena de
sangre .El flujo de la sangre a través de los capilares está regulado por vasos
que poseen músculo liso en sus paredes. Una metartenriola (mer = más allá) es
un vaso que nace de una arteriola, pasa por la red capilar y acaba en una vénula. Las
porciones proximales de las metarteriolas están rodeadas de fibras musculares lisas
dispersas, cuya contracción y relajación ayuda a regular el flujo de sangre. La porción
distal de una metarteriola, que se vacía en una vénula, no tiene fibras musculares lisas y recibe
el nombre de canal directo. Actúa como vía de baja resistencia que se abre
cuando la constricción de los esfínteres precapilares (descritos a
continuación) reduce el flujo sanguíneo a través de la red capilar.
Los canales directos
constituyen una derivación que permite eludir el lecho capilar y mantener el
flujo sanguíneo a través de una región cuando no están siendo utilizados los capilares.
Los capilares verdaderos se originan en las arteriolas o en las metarteriolas y
no se encuentran en las vías directas entre arteriola y vénula. En sus lugares
de origen poseen un anillo de músculo liso llamado esfínter precapilar que controla la cantidad
de sangre que penetra en ellos. Generalmente, la sangre no fluye de forma
continua a través de la red capilar. Más bien lo hace de forma intermitente,
debido a la contracción y relajación del músculo liso. De las metarteriolas y
de los esfínteres de los capilares verdaderos. Esta contracción y relajación
intermitente puede producirse de 5
a 10 veces por minuto y recibe el nombre de vasomoción.
En parte, la vasomoción se debe a la liberación de determinadas sustancias químicas por el endotelio. Muchos capilares del organismo
son capilares continuos, ya que, salvo por las hendiduras intercelulares que
existen entre células. Endoteliales vecinas, las membranas plasmáticas forman
un anillo continuo el interrumpido alrededor del capilar. Los capilares
continuos se encuentran en el músculo liso y esquelético, en los tejidos
conjuntivos y en los pulmones. Otro tipo decapitares son los llamados capilares
fenestrados, que difieren de los continuos en que sus células endoteliales contienen
muchas fenestraciones (poros) en sus membranas plasmáticas con diámetros
que oscilan entre 70 y 100 nm. Los capilares fenestrados se encuentran en los
riñones, las vellosidades del intestino delgado, los plexos coroides de los
ventrículos encefálicos, los cuerpos ciliares de los ojos y las glándulas
endocrinas. Los capilares sanguíneos de determinadas zonas del organismo, como
los del hígado, reciben el nombre de
sinusoides. Son más amplios y tortuosos que los de otras regiones. En
lugar del habitual revestimiento endotelial, los sinusoides contienen espacios
entre
Las células endoteliales, y la
membrana basal es incompleta. Además, los sinusoides contienen células de
revestimiento especializadas que están adaptadas a la función del tejido. Por
ejemplo, los sinusoides del hígado contienen células fagocitarías llamadas células
reticulo endoteliales estrelladas (de kupffer). Como los demás
capilares, los sinusoides llevan la sangre desde las arteriolas a las vénulas.
Otras regiones que contienen sinusoides son el bazo, el 1obulo anterior de la hipófisis,
las glándulas paratiroides y la médula ósea. Los materiales pueden
atravesar las paredes capilares a través de cuatro vías fundamentales: por
las hendiduras intercelulares, mediante vesículas de pinocitosis, directamente
a través de las membranas endoteliales y a través de las fenestraciones.
Estructura
general de los capilares
•
Son los vasos sanguíneos más pequeños.• Diámetro luminal promedio de 10 µm.• Pared
capilar compuesta por: una única capa de células endoteliales.
Tipos
de capilares
•
CONTINUOS: Son los más comunes
Presentes
en:
Todos
los tejidos musculares
Encéfalo
Tejido conectivo Contiene
filamentos delgados y muchas vesículas pequeñas (vesículas pinocitóticas o caveolos
intercelulares) a lo largo de las caras luminar y basal.*Lámina basal
continúa
•
FENESTRADOS: Presentan un
endotelio fenestrado
Presentes
en:
Tubo
Digestivo
Capilares
renales
Glándulas endocrinas Fenestraciones cerradas por un diafragma
*Lámina basal continúa
•
SINUSOIDES: Diámetro más grande
que los capilares comunes
Presentes
en:
Hígado
Bazo
Médula Ósea
Hipófisis Glándulas
Suprarrenales No son cilíndricos, se adaptan a los espacios entre los cordones
epiteliales de los órganos Presentan un transcurso sinuosoFenestraciones sin diafragma*Lámina basal discontinua
•
CAPILAR VENOSO: Encargado de
llevar sangre desoxigenada hacia el corazón por medio de las vénulas donde se encuentran las
venas para que luego éste lo bombee a las distintas partes del cuerpo.
•
CAPILAR ARTERIAL: Encargado de
transportar la sangre oxigenada a los diferentes tejidos y
órganos.
Fisiología
de los capilares
La función principal de los
capilares es el intercambio de sustancias entre la luz de los capilares y el
intersticio celular de los tejidos. Sólo el 5% de la sangre se encuentra en
la circulación capilar y con un volumen tan pequeño de sangre se asegura la función de intercambio de
sustancias. Estas sustancias son nutrientes, gases y productos finales del metabolismo
celular. La función de intercambio varía según la estructura del endotelio,
dependiendo de si es continuo o fenestrado.El intercambio de sustancias entre el interior
de los capilares y el intersticio celular de los tejidos se favorece por la
sección máxima en los capilares con respecto a todo el sistema circulatorio y
la velocidad mínima de la sangre que los recorre
El flujo de sangre de los
capilares viene regulado por las arteriolas que presentan musculatura en su
pared, mediante vasoconstricción o vasodilatación. Los tres mecanismos
que regulan el intercambio de sustancias son:
•
Sistema
de transportadores celulares
, que generalmente funcionan a
consta de energía metabólica, seleccionan qué sustancias se intercambian entre
la luz del capilar y el intersticio celular.
•
Difusión:
Basada en la diferencia en el gradiente de concentraciones
que va del medio más concentrado al menos concentrado. Los mecanismos de
difusión funcionan extremadamente bien con moléculas liposolubles ya que pueden atravesar las
membranas como por ejemplo el oxígeno y el anhídrido carbónico. Las moléculas
más hidrosolubles necesitan canales situados en las membranas y pasan a
través de mecanismos de difusión. Es muy importante el peso
molecular de la sustancia para la permeabilidad por lo que a más peso
molecular, menos permeabilidad. La composición del plasma y líquido
intersticial es básicamente la misma. Se
diferencian en la cantidad de proteínas que es de unos 16 mEq/litro en
el plasma y sólo 2 mEq/litro en el líquido intersticial, porque
las proteínas no atraviesan los capilares. Cuando se renueva el líquido intersticial, se renueva el
líquido en contacto con la célula. Cuanto más impermeable sea es el endotelio más transporte se
produce y, cuanto más permeable, más difusión.
•
Filtración:
Se refiere sobre todo al agua. Las fuerzas que participan en la filtración depende de la Ecuación de Starling
Equilibrio de Starling para el
intercambio capilar Fuerzas medias que tienden a desplazar la salida de líquido:
•
Presión hidrostática capilar: 17.3 mmHg
•
Presión hidrostática del líquido intersticial (negativa): 3 mmHg
•
Lo anterior nos explica que hay
un “equilibrio” en la membrana capilar, es decir, lacantidad de líquido que
sale es casi la misma que la cantidad de líquido reabsorbidohacia la
circulación
Capilares
de a nivel gastrointestinal.
•
Los capilares tienen esfínteres
(células musculares) que con su apertura y cierre controlan el paso de la sangre hacia vénulas y
arteriolas.
•
Luego de absorbidos desde lumen
intestinal por células de mucosa, los nutrientes pasan a liquido extracelular
(espacios intersticiales) de pared intestinal, desde donde son colectados por
capilares para ser conducidos a
sangre
•
Los nutrientes entran (y
también salen) de los capilares pasando entre (transporte para celular) o a
través de (transporte transcelular) las células que forman el tubo capilar.
•
Osmosis (por gradiente de
concentración) es la fuerza que impulsa los nutrientes desde el espacio
intersticial hacia los capilares venosos.
•
Una vez en capilares venosos,
los nutrientes viajan con la sangre por venas hacia el hígado, impulsados por
contracciones de la musculatura lisa de la cavidad abdominal (las venas carecen de capacidad de contracción).
•
Presión arterial es la fuerza
que impulsa la sangre desde los capilares hacia los espacios intersticiales de
órganos y tejidos.
•
Una vez impulsados por presión
arterial hacia espacios intersticiales, los nutrientes son absorbidos por las
células del órgano o tejido mediante transporte transcelular o paracelular
(similar a la absorción desde lumen intestinal)
Capilares
Hepáticos.
Los hepatocitos forman láminas
de una sola capa de células entre las cuales van los capilares sinusoides que
tiene sangre mezclada venosa procedente de la porta en 80% y arterial
procedente de la arteria hepática en 20%. Hay una relación de estrecha cercanía
entre los hepatocitos y la sangre pues las células endoteliales de los
capilares sinusoides dejan espacios entre ellas. Entre los hepatocitos se forman
canalículos biliares donde se vierte la bilis. En los tractos portales hay flujos
de entrada de sangre de una rama de la porta y una rama de la arteria hepática, y un flujo de salida de bilis de un
conducto biliar. La sangre se recoge en la vena central del lobulillo
que irá a las venas hepáticas y finalmente a la vena cava inferior
istema porta hepático: entre
dos lechos capilares (intestinal y hepático)
Capilares diferenciados del
SNC.
La barrera hematoencefálica más
que una capa pasiva de células, es un complejometabólico activo con múltiples
bombas, transportadora, receptores paraneurotransmisores y citoquinas. El papel
del endotelio capilar del sistema nervioso central en patologías neurológicas
mediadas inmunológicamente se ha reconocido recientemente. Existen algunas
áreas del cerebro con capilares donde no existe barrera hematoencefálica.
En dichas regiones las características morfológicas del endotelio son similares
a otros lechos microvasculares sistémicos, con fenestraciones, vesículas y
pérdida de la continuidad en las uniones intercelulares estrechas. Los
principales ejemplos en los cuales se encuentran dichas áreas incluyen la hipófisis,
la eminencia media, el área postrema, el receso preóptico, la pineal y
el plejo coroide. Los vasos capilares en el tejido neuronal están
constituidos por una capa simple de células endoteliales, asociadas a una
membrana basal, pericitos y una capa casi continua de astrocitos. Las células
endoteliales de los capilares cerebrales tienen una alta resistencia eléctrica y presentan una relación
mitocondria /citoplasma alta, secundaria a la actividad metabólica elevada. El
perímetro completo de cada célula endotelial de los capilares en que está presente la barrera se
caracteriza por la presencia de un nexo (zónula occludens) continuo, que impide
el paso de sustancias desde la luz del vaso hacia el tejido encefálico circundante.
Cualquier sustancia que entra o sale de los capilares en la mayor parted el SNC
debe hacerlo atravesando las células endoteliales, en vez de pasar entre ellas.
La membrana basal capilar es relativamente gruesa .Esta barrera tiene como
función:
Capilares
intestinales
Vénulas Vena mesentérica y
esplénica Vena porta hepática Capilares hepáticos y venas hepáticas Vena cava inferior
Aislar las neuronas del SNC de
moléculas trasportadas por la sangre que actúen como neurotransmisores.
•
Proteger a las neuronas de
fármacos tóxicos o toxinas bacterianas.
Capilares del Riñón.
Cada riñón recibe su flujo de
sangre de la arteria renal, dos de ellas se ramifican de la aorta abdominal. Al
entrar en el hilum del riñón, la arteria renal se divide en arterias
interlobares más pequeñas situadas entre las papilas renales. En la médula externa,
las arterias interlobares se ramifican en las arterias arqueadas, que van a lo largo
de la frontera entre la médula y la corteza renales, todavía emitiendo ramas más
pequeñas, las arterias corticales radiales (a veces llamadas las arterias interlobulares).
Las ramificaciones de estas arterias corticales son las arteriolas aferentes
que proveen los tubos capilares glomerulares, que drenan en las arteriolas eferentes.
Las arteriolas eferentes se dividen en los tubos capilares
peritubulares que proporcionan una fuente extensa de sangre a la corteza.
La sangre de estos tubos capilares se recoge en vénulas renales y sale del
riñón por la vena renal. Las estructuras arteriales renales se disponen
sucesivamente desde la arteria renal principal y se continúan con las
arterias segmentarias, la arteria interlobar, la arteriaarciforme, la arteria
interlobular, la arteriola aferente, los capilares glomerulares, la arteriola
eferente, y los capilares peritubulares. Los capilares peritubulares presentan
un endotelio con su membrana basal fenestrada que permite el paso de
macromoléculas
4.
Resumen
y Conclusiones.
El endotelio capilar es un
órgano estructuralmente simple y funcionalmente complejo, es una capa
unicelular que cubre la superficie interna de los vasos sanguíneos y conforma
la pared de los capilares. El retículo endoplasmático tiene
como funciones principales: transportar
y almacenar sustancias, interviene en el proceso de desintoxicación,
soporte mecánico, etc. Los capilares son vasos "microscópicos” que suelen
comunicar las arteriolas con las vénulas, se encuentran en las proximidades de
casi todas las células del organismo, pero su distribución vana según la
actividad de los distintos tejidos. Su función consiste en permitir el
intercambio de elementos nutritivos y desechos entre la sangre y las células de
los tejidos. Sus paredes están formadas por una única capa de células
(endotelio) y una membrana basal y tienen un diámetro luminal promedio de 10
µm. Dentro de ellos podemos encontrar tipos de capilares: Continuos que son los más comunes, fenestrados
que presentan un endotelio fenestrado, Sinusoides que presentan
un diámetro más grande que los capilares comunes, el capilar venoso que
esta encargado de llevar sangre desoxigenada hacia el corazón por medio de las vénulas y el
capilar capilar arterial encargado de transportar la sangre oxigenada a los
diferentes tejidos y órganos. El rol definitivo de los capilares ha sido el desarrollo de llevar
nutrientes y compuestos xenobioticos (medicamentos) los cuales se
desarrollan muy diferencialmente en cada uno de ellos por su ubicación y su
estructura; y las funciones individuales que cada uno de ellos desempeñan.
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