Sans offenser les autres structures anatomiques impliquées, nous pouvons affirmer que tout le système cardiovasculaire existe dans le seul but de servir les capillaires. En fait, c’est à ce niveau que se produisent les échanges déjà mentionnés de nutriments, d’hormones, d’anticorps, de gaz et de tout ce qui est transporté par la circulation sanguine. Les cellules, par contre, dépendent beaucoup de la capacité des capillaires à fabriquer tous les éléments nécessaires à leur métabolisme, tout en éliminant les déchets qui seraient empoisonnés. Mais qu'est-ce que cette étape règle?
Les échanges de substances des capillaires aux cellules peuvent être essentiellement de trois types.
A) Le premier est représenté par diffusion . Typique des gaz, il reflète le mouvement net des molécules du point de plus grande concentration vers celui ayant la plus faible concentration; cet écoulement se poursuit jusqu'à ce que les molécules soient uniformément réparties dans tout l'espace disponible. La plupart des échanges entre le plasma et le liquide interstitiel ont lieu par simple diffusion, impliquant des substances telles que des ions, des molécules d'aminoacides de faible poids moléculaire, du glucose, des métabolites, des gaz, etc. Cependant, ils ne filtrent pas les molécules de poids moléculaire supérieur à 60 kD, telles que les grosses protéines et les éléments corpusculaires du sang (globules blancs, globules rouges, etc.). En particulier, les substances liposolubles traversent les membranes plasmiques et l'échange est limité par la vitesse du flux sanguin; les hydrosolubles, au contraire, traversent de petits pores et leur débit est régulé par l'amplitude de ces pores et par le rayon de la molécule considérée.
Le mécanisme de diffusion devient moins efficace en présence d'œdème, car la grande quantité de liquide interstitiel augmente la distance entre les tissus et le capillaire.
B) Un second type d'échange est donné par le système de filtration-réabsorption, qui - également appelé débit massique - régule avant tout le passage des fluides. Si la direction du flux est dirigée vers l'extérieur des capillaires, on parle de filtration, tandis que lorsqu'il est dirigé vers l'intérieur, on parle d'absorption.
La régulation de ce débit dépend de trois facteurs: la pression hydraulique ou hydrostatique, la pression oncotique ou colloïde-osmotique et la perméabilité de la paroi capillaire.
- Il y a quelques lignes, nous avons mentionné que la pression hydrostatique à l'extrémité artérielle du capillaire est d'environ 35 mm Hg, tandis que celle à l'extrémité veineuse est d'environ la moitié. Ces valeurs reflètent la pression latérale exercée par le flux sanguin, ce qui tend à faire sortir le liquide à travers les parois du capillaire lui-même. Au contraire, la pression hydrostatique exercée par le liquide interstitiel (estimée à 2 mm Hg) favorise le chemin opposé, s'appuyant contre les parois du capillaire et favorisant l'entrée de liquides à l'intérieur de celui-ci.
-Le deuxième facteur, la pression oncotique, dépend strictement de la concentration de protéines dans les deux compartiments. Celles-ci ont en effet une composition très similaire, à l'exception des protéines plasmatiques, qui sont presque absentes du liquide interstitiel. La pression oncotique représente la force qui régule le passage de l'eau par simple diffusion du compartiment "protéique" moins concentré au plus concentré, à travers une membrane semi-perméable qui leur est interposée (qui peut être traversée par de l'eau mais non par les protides présents dans celle-ci) et la date, dans ce cas, des parois capillaires.
La pression oncotique exercée par les protéines présentes dans le sang est égale à 26 mm Hg, alors qu'elle est presque négligeable dans le liquide interstitiel.
-Le troisième et dernier facteur est représenté par la conductance hydraulique, qui exprime la perméabilité à l'eau de la paroi capillaire. Cette quantité varie en fonction des caractéristiques morphologiques des capillaires (par exemple, elle est plus importante chez les fenêtrés, typiques du rein).
La loi Starling énonce ces trois éléments:
Les échanges capillaires dépendent d'une constante de conductance hydraulique multipliée par la différence entre le gradient de pression hydrostatique et le gradient de pression colloïdosmotique.
DROIT DE RÈGLEMENT Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc-ppi)]
À l'extrémité artérielle du capillaire, nous aurions une pression de filtration nette égale à:
| [(35 - (- 2)] - (25-0) = 12 mm Hg | cette pression détermine la sortie des liquides et des métabolites présents dans le sang (la filtration a lieu) |
Le long du passage dans les capillaires, la vitesse et la pression hydraulique sont réduites en raison du frottement. Les pressions oncotiques ont tendance à rester les mêmes, sauf lorsque les parois capillaires sont suffisamment perméables aux protéines de bas poids moléculaire. Cette caractéristique a des répercussions importantes, car la pression capillaire oncotique diminue, augmentant la pression interstitielle. Pour tenir compte de cette possibilité, la loi de Laplace a été corrigée en insérant le coefficient de réflexion (σ), pour lequel: Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (ppc-ppi)].
Le coefficient de réflexion varie de 0 (paroi capillaire complètement perméable aux protéines) à 1 (paroi capillaire imperméable aux protéines).
À l'extrémité veineuse du capillaire, nous aurions une pression de filtration nette égale à:
| [(15 - (- 2)] - (25-0) = -8 mm Hg | cette pression provoque l'entrée de liquides et de métabolites cellulaires dans le sang (la résorption a lieu). |
REMARQUE: la pression de résorption inférieure est compensée par la plus grande perméabilité du capillaire à la tête veineuse; malgré cela, le volume filtré est toujours supérieur à celui réabsorbé. En fait, seulement 90% du volume filtré à l'extrémité artérielle est réabsorbé à celui veineux; les 10% restants (environ 2 l / jour) sont récupérés dans le système lymphatique, ce qui empêche la formation d'œdèmes en les versant dans le sang.
Les valeurs de pression indiquées dans les exemples sont indicatives et ne constituent pas de rares exceptions. Les capillaires qui composent les glomérules des néphrons rénaux, par exemple, ont tendance à filtrer sur toute sa longueur, alors que certains capillaires présents dans la muqueuse intestinale n'absorbent que les substances nutritives et les liquides.
C) Le troisième mécanisme, appelé transcitose, est responsable du transport de certaines molécules de poids moléculaire élevé, telles que certaines protéines qui, après avoir été incorporées dans les vésicules par endocytose, passent à travers l'épithélium et sont libérées par exocytose dans le liquide interstitiel.
