Dịch lọc qua mao mạch: áp lực thủy tĩnh, áp lực keo huyết tương và hệ số lọc mao mạch

Chức năng chính của vi tuần hoàn là vận chuyển các chất dinh dưỡng đến các mô và loại bỏ các chất thải của tế bào. Các tiểu động mạch nhỏ kiểm soát lưu lượng máu đến từng mô và tình trạng tại chỗ của mô, bằng cách kiểm soát đường kính của các tiểu động mạch. Như vậy, trong hầu hết các trường hợp, việc điều chỉnh dòng chảy của mỗi mô liên quan đến nhu cầu của riêng của nó.

Thành của các mao mạch rất mỏng và được cấu tạo bởi một lớp tế bào nội mô có tính thấm cao. Vì vậy, nước, chất dinh dưỡng tế bào và sản phẩm bài tiết của tế bào có thể trao đổi một cách nhanh chóng và dễ dàng giữa các mô và máu lưu thông.

Hệ tuần hoàn ngoại vi của cơ thể người có khoảng 10 tỷ mao mạch với tổng diện tích bề mặt ước tính là 500 đến 700 mét vuông (khoảng 1/8 diện tích bề mặt của một sân bóng đá). Như vậy bất kỳ tế bào hoạt động chức năng nào cũng có một mao mạch nuôi nó không cách xa quá 20-30 micromet.

Áp lực thủy tĩnh trong mao mạch có xu hướng để đẩy dịch và các chất hòa tan của nó thông qua các lỗ mao mạch vào khoảng kẽ. Ngược lại, áp lực thẩm thấu gây ra bởi các protein huyết tương (được gọi là áp suất thẩm thấu keo) có xu hướng gây ra chuyển động của dịch bằng cách thẩm thấu từ các khoảng kẽ vào máu. Áp suất thẩm thấu này được tạo ra bởi các protein huyết tương, thường ngăn chặn việc mất một lượng đáng kể dịch từ máu vào khoảng kẽ.

Hệ thống bạch huyết cũng rất quan trọng trong việc trả về cho tuần hoàn một lượng nhỏ protein dư thừa và dịch rò rỉ từ máu vào khoảng kẽ.

Hình. Áp suất dịch và áp suất thẩm thấu keo gây ra các lực tại màng mao mạch, có xu hướng đẩy dịch ra ngoài và vào trong qua các lỗ mao mạch.

Phần còn lại của chương này thảo luận về các cơ chế điều hòa lọc qua mao mạch cùng với chức năng dịch bạch huyết để điều tiết thể tích tương ứng của huyết tương và dịch kẽ.

Áp lực thủy tĩnh và áp lực keo quyết định sự vận chuyển của dịch qua màng mao mạch:

Hình cho thấy bốn lực chính sẽ xác định sự vận chuyển của dịch ra khỏi máu vào dịch kẽ hoặc theo hướng ngược lại. Những lực này, được gọi là “các lực Starling” nhà sinh lý học Ernest Starling là người đầu tiên chứng minh tầm quan trọng của chúng, đó là

1. Áp suất mao mạch (Pc), có xu hướng đẩy chất lỏng ra ngoài qua màng mao mạch.

2. Áp suất dịch kẽ (Pif), có xu hướng giữ chất lỏng bên trong các màng mao mạch khi Pif là dương, nhưng đẩy ra bên ngoài khi Pif là âm.

3. Áp suất thẩm thấu (Πp) của huyết tương trong lòng mao mạch, có xu hướng gây thẩm thấu chất lỏng vào bên trong qua màng mao mạch.

4. Áp suất thẩm thấu (Πif) của dịch kẽ, có xu hướng tạo ra áp lực thẩm thấu của chất lỏng ra bên ngoài qua màng mao mạch.

Tính tổng của các lực, nếu áp lực lọc tổng hợp là dương, dịch lọc sẽ đi qua các mao mạch. Nếu tổng của các lực lượng Starling là âm, sẽ có một sự hấp thụ chất lỏng từ các khoảng kẽ vào các mao mạch. Áp lực lọc thực (NFP) được tính như sau:

NFP = Pc - Pif - Πp - Πif

Như đã thảo luận, NFP là dương nhẹ trong điều kiện bình thường, dẫn đến một áp lực lọc thực lọc chất lỏng qua các mao mạch vào khoảng kẽ trong hầu hết các cơ quan trong cơ thể. Tỷ lệ lọc chất lỏng trong một mô cũng được xác định bởi số lượng và kích thước của các lỗ trong mỗi mao mạch, cũng như số lượng của các mao mạch trong đó máu đang chảy. Những yếu tố này thường được biểu diễn cùng nhau trong hệ số lọc mao mạch (Kf).

Do đó Kf là thước đo khả năng của màng mao mạch để lọc nước cho một NFP nhất định và thường được biểu diễn bằng ml / phút cho mỗi mmHg NFP.

Do đó, tỷ lệ lọc chất lỏng trong mao mạch được xác định như sau:

Tốc độ lọc = Kf x NFP

Các phần sau thảo luận về từng lực để xác định tỷ lệ lọc dịch trong mao mạch.