A Filtração do Líquido pelos Capilares é Determinada pelas Pressões Osmóticas Hidrostáticas e Coloidais e Também pelo Coeficiente de Filtração Capilar

A velocidade da difusão pelo gel é de 95% a 99%, em relação à difusão

livre pelo líquido. Nas curtas distâncias entre os capilares e as células

teciduais, essa difusão permite o rápido transporte pelo interstício, não

apenas de moléculas de água, mas também de eletrólitos, nutrientes de

baixo peso molecular, produtos da excreção celular, oxigênio, dióxido de

carbono etc.

 

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. Quando se injeta

pigmento no sangue circulante, frequentemente é possível observar o fluxo

pelo interstício de pequenas correntes, em geral cursando ao longo das

superfícies das fibras de colágeno ou das células.

A quantidade de líquido “livre” presente nos tecidos normais é pequena,

usualmente menor que 1%. Por sua vez, quando os tecidos desenvolvem

edema, essas pequenas porções e correntes de líquido livre se expandem de

modo muito acentuado, até que a metade ou mais do líquido do edema passe

a ser líquido livre, independentemente dos filamentos de proteoglicanos.

 

A FILTRAÇÃO DO LÍQUIDO PELOS CAPILARES É

DETERMINADA 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 (chamada

pressão 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, 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. No restante deste

Capítulo, discutiremos os mecanismos que controlam, em conjunto, a

filtração capilar e a função do fluxo linfático para regular os volumes

respectivos do plasma e do líquido intersticial.

 

Forças Osmóticas Hidrostáticas e Coloidais Determinam o

Movimento de Líquido através da Membrana Capilar. AFigura 16-

5 mostra as quatro forças primárias, que determinam se o líquido se moverá

do sangue para o líquido intersticial ou no sentido inverso. Essas forças,

chamadas “forças de Starling”, em homenagem ao fisiologista Ernest

Starling, que primeiro demonstrou sua importância, são:

1. A pressão capilar (Pc), que tende a forçar o líquido para fora através da

membrana capilar.

2. A pressão do líquido intersticial (Pli), que 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. A pressão coloidosmótica plasmática capilar (Pp), que tende a

provocar a osmose de líquido para dentro, através da membrana capilar.

4. A pressão coloidosmótica do líquido intersticial (Pli), que tende a

provocar osmose de líquido para fora através da membrana capilar.

Se a soma dessas forças — a pressão efetiva de filtração — for positiva,

ocorrerá filtração de líquido pelos capilares. Se a soma for negativa,

ocorrerá absorção de líquido. A pressão efetiva de filtração (PEF) é

calculada por:

PEF = Pc − Pli − Pp + Pli Como discutido, a PEF é ligeiramente positiva nas condições normais,

resultando em filtração de líquido pelos capilares para o espaço intersticial

na maioria dos órgãos. 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, em geral, expressos como coeficiente de filtração capilar (K ). f

O K é, portanto, uma medida da capacidade das membranas capilares de f

filtrar água sob dada PEF e é usualmente expresso por mL/min por mmHg

da PEF.

A intensidade/velocidade da filtração de líquido capilar é, então,

determinada por:

 

Filtração = K × PEF f

 

Nas próximas seções, discutiremos cada uma dessas forças que determinam

a intensidade da filtração de líquido capilar.

 

Figura 16-5. As forças da pressão do líquido e pressão coloidosmótica atuam sobre a membrana capilar e tendem a mover o líquido para fora ou para dentro dos poros da membrana.

 

Pressão Hidrostática Capilar Foram usados vários métodos experimentais para estimar a pressão

hidrostática capilar: (1) canulação direta por micropipeta dos capilares, que

obteve pressão capilar média de cerca de 25 mmHg, em alguns tecidos

como o músculo esquelético e o intestino; e (2) medida funcional indireta

da pressão capilar, que obteve pressão capilar média de 17 mmHg nesses

tecidos.

 

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. Usando-se esse método, mediram-se as pressões em capilares de tecidos expostos de animais e em grandes alças capilares do eponíquio na base das unhas em

humanos. Essas medidas deram pressões de 30 a 40 mmHg nas extremidades

arteriais dos capilares, 10 a 15 mmHg nas extremidades venosas e cerca de 25 mmHg na porção intermediária.

Em alguns capilares, tais como os capilares glomerulares dos rins, a pressão

medida pelo método de micropipeta é muito maior, com média de

aproximadamente 60 mmHg. Os capilares peritubulares dos rins, em contraste,

têm pressão hidrostática com média de aproximadamente 13 mmHg. Assim, 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”. A Figura 16-6 ilustra o método isogravimétrico para estimar

indiretamente a pressão capilar. Essa figura mostra um segmento de intestino suspenso em um dos braços de balança gravimétrica. O sangue é perfundido

pelos vasos sanguíneos da parede do intestino. 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, reduzindo o peso do intestino. Isso provoca a movimentação imediata do braço da balança. Para impedir essa diminuição do peso, a pressão

venosa é aumentada o suficiente para superar o efeito da diminuição na pressão

arterial. Em outras palavras, a pressão capilar é mantida constante enquanto, ao mesmo tempo, (1) a pressão arterial é diminuída; e (2) a pressão venosa é

aumentada.

No gráfico, na parte inferior da figura, são mostradas as alterações nas pressões

arterial e venosa que mantêm constante o peso do intestino. As linhas arterial e

venosa encontram-se no valor de 17 mmHg. Portanto, a pressão capilar deve ter

permanecido nesse mesmo nível durante as manobras; caso contrário, teria

ocorrido filtração ou absorção de líquido através das paredes capilares. Assim, de

maneira indireta, a pressão capilar “funcional” nesse tecido é medida como sendo

de cerca de 17 mmHg.

É evidente que o método isogravimétrico, que determina a pressão capilar que

balanceia exatamente todas as forças que tendem a mover o líquido para dentro

ou para fora dos capilares dá valor mais baixo quando comparado com a pressão

capilar medida direta com a micropipeta. Razão importante para essa diferença é

que a filtração do líquido capilar não é exatamente balanceada com o líquido de

reabsorção, na maior parte dos tecidos. O líquido, que é filtrado em excesso ao

que é reabsorvido, é carregado pelos vasos linfáticos na maior parte dos tecidos.

Nos capilares glomerulares dos rins, grande parte do líquido, aproximadamente

125 mL/min, é filtrada continuamente.

Figura 16-6. Método isogravimétrico para a medida da pressão capilar.

 

 

Pressão Hidrostática do Líquido Intersticial Existem muitos métodos para se medir a pressão hidrostática do líquido

intersticial, cada um dos quais mostram valores ligeiramente diferentes,

dependendo do método usado e do tecido onde a pressão é medida. No

tecido subcutâneo frouxo, a pressão do líquido intersticial, medida por

diferentes métodos, geralmente é alguns milímetros de mercúrio abaixo da

pressão atmosférica, ou seja, os valores são referidos como pressão negativa

do líquido intersticial. Em outros tecidos, cercados por cápsulas, tais como

os rins, a pressão intersticial é geralmente positiva (maior do que a pressão

atmosférica). Os métodos mais utilizados são (1) a medida da pressão com

uma micropipeta introduzida nos tecidos; (2) a medida da pressão por meio

de cápsulas perfuradas implantadas; e (3) a medida da pressão por meio de

pavios de algodão inseridos no tecido. Esses métodos distintos

proporcionam diferentes valores da pressão hidrostática intersticial, mesmo

sendo medidas nos mesmos tecidos.

 

Medida da Pressão do Líquido Intersticial por Micropipeta. O mesmo tipo de

micropipeta, utilizado para a medida da pressão capilar, pode ser usado em alguns

tecidos para a medida da pressão do líquido intersticial. A ponta da micropipeta

tem aproximadamente 1 micrômetro de diâmetro, mas ainda assim é 20 vezes

maior, ou mais, que o tamanho dos espaços entre os filamentos de proteoglicanos

do interstício. Portanto, a pressão é provavelmente medida em região com líquido

livre.

As pressões medidas pelo método da micropipeta estão compreendidas entre −1

a +2 mmHg, em tecidos frouxos, como a pele, mas na maioria dos casos são em

média ligeiramente menores que a pressão atmosférica.

Medida da Pressão de Líquido Intersticial Livre em Cápsulas Ocas

Perfuradas Implantadas. A pressão no líquido intersticial livre medida por esse

método, usando-se cápsulas de 2 cm de diâmetro no tecido subcutâneo normal

frouxo, é, em média, de −6 mmHg, mas com cápsulas menores os valores não são

muito diferentes dos −2 mmHg medidos pela micropipeta.

 

Pressões do Líquido Intersticial em Tecidos Circundados por

Estruturas Rígidas Alguns tecidos do corpo são cercados por estruturas rígidas, como a caixa craniana ao redor do encéfalo, a forte cápsula fibrosa

ao redor do rim, as bainhas fibrosas ao redor dos músculos e a esclera em

torno do olho. Na maioria desses tecidos, independentemente do método

usado para a medida, as pressões do líquido intersticial são positivas.

Entretanto, essas pressões são ainda assim quase sempre menores que as

exercidas sobre o exterior dos tecidos pelas estruturas que os contêm. Por

exemplo, a pressão do líquido cerebrospinal em torno do encéfalo de um

animal deitado de lado é, em média, de +10 mmHg, enquanto a pressão do

líquido intersticial do cérebro + + é, em média, de 4 a 6 mmHg. Nos rins, a

pressão capsular ao redor do rim é, em média, de +13 mmHg, mas foram

relatadas + pressões do líquido intersticial renal de cerca de 6 mmHg.

Assim, se nos lembrarmos que a pressão exercida sobre a pele é a pressão

atmosférica, considerada como a pressão zero, é possível formular uma

regra geral de que a pressão normal do líquido intersticial é, em geral, vários

milímetros de mercúrio negativa em relação à que circunda cada tecido.

Na maioria das cavidades naturais do corpo, onde há líquido livre em

equilíbrio dinâmico com os líquidos intersticiais que o cercam, as pressões

medidas foram negativas. Algumas dessas cavidades e as determinações das

pressões são as seguintes:

•Espaço intrapleural: −8 mmHg.

•Espaços sinoviais nas articulações: −4 a −6 mmHg.

•Espaço epidural: −4 a −6 mmHg.

 

Resumo — A Pressão do Líquido Intersticial no Tecido

Subcutâneo Frouxo é Usualmente Subatmosférica. Embora os

diferentes métodos mencionados produzam valores pressóricos ligeiramente

diferentes do líquido intersticial, a maioria dos fisiologistas acredita que a

pressão no tecido subcutâneo frouxo seja, em condições normais,

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 será

discutido adiante, neste Capítulo, mas precisamos entender primeiro o papel

básico que ele desempenha na determinação da pressão do líquido

intersticial. O sistema linfático é “lixeiro” (scavenger) que remove o

excesso de líquido, proteínas, detritos orgânicos e outros materiais dos

espaços teciduais. Normalmente, 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. Esse processo cria a ligeira pressão negativa, medida nos

líquidos dos espaços intersticiais.

 

Pressão Coloidosmótica do Plasma

 

As Proteínas Plasmáticas Causam a Pressão Coloidosmótica.

Na discussão básica sobre pressão osmótica, no Capítulo 4, ressaltou-se que

somente as moléculas ou íons que não são capazes de passar pelos poros da

membrana semipermeável exercem pressão osmótica. Como as proteí nas

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. Para

distinguir essa pressão osmótica da que ocorre na membrana celular, a

primeira é chamada pressão coloidosmótica ou pressão oncótica. O termo

pressão “coloidosmótica” deriva do fato de que uma solução de proteínas se

assemelha à solução coloidal, apesar de ser na verdade solução molecular

verdadeira.

 

Valores Normais da Pressão Coloidosmótica do Plasma. A

pressão coloidosmótica do plasma humano normal é de, em média, 28

mmHg; 19 mm são causados por efeitos moleculares das proteínas dissolvidas e 9 mm pelo efeito Donnan — isto é, pressão osmótica adicional

causada por sódio, potássio e outros cátions mantidos no plasma pelas

proteínas.

Efeito das Diferentes Proteínas Plasmáticas sobre a Pressão

Coloidosmótica. As proteínas plasmáticas representam mistura contendo albumina, globulinas e fibrinogênio, com pesos moleculares médios de 69.000,140.000, 400.000, respectivamente. Assim, 1 grama de globulina contém

apenas a metade do número de moléculas que um grama de albumina, e 1 grama de fibrinogênio contém apenas um sexto do número de moléculas de um grama de

albumina. É importan te relembrar, pela discussão sobre pressão osmótica

no Capítulo 4, que essa pressão é determinada pelo número de moléculas dissolvidas no líquido, e não por sua massa. Portanto, quando corrigido em

relação ao número de moléculas em vez da massa, o quadro seguinte dá as

concentrações relativas de massa (g/dL) dos diferentes tipos de proteínas no plasma normal e suas respectivas contribuições para a pressão coloidosmótica

total do plasma (Pp).

 

g/dL Pp (mmHg)

Albumina 4,5 21,8

Globulinas 2,5 6,0

Fibrinogênio 0,3 0,2

Total 7,3 28,0

 

Assim, cerca de 80% da pressão coloidosmótica total do plasma resultam da

albumina, 20% das globulinas e prati camen te 0% do fibrinogênio. Assim, do ponto

de vista da di nâmi ca dos líquidos nos capilares e tecidos, a albumina é o fator mais importante.

 

Pressão Coloidosmótica do Líquido Intersticial

Embora o tamanho do poro capilar típico seja menor que as dimensões das

moléculas das proteínas plasmáticas, isso não é verdadeiro para todos os

poros. Portanto, pequenas quantidades de proteínas plasmáticas vazam para os espaços intersticiais através dos poros e por transcitose em pequenas

vesículas.

A quantidade total de proteína, nos 12 litros do líquido intersticial corporal

total, é ligeiramente maior que a quantidade de proteína no próprio plasma;

mas, como esse volume é quatro vezes maior que o do plasma, a

concentração média de proteína no líquido intersticial da maioria dos

tecidos é, em geral, de apenas 40% em relação ao plasma, ou cerca de 3

g/dL. Quantitativamente, nota-se que a pressão coloidosmótica média do

líquido intersticial com essa concentração de proteína é de cerca de 8

mmHg.

 

Trocas de Fluido através da Membrana Capilar

 

Agora que foram discutidos os diferentes fatores, que afetam o movimento

de líquido através da membrana capilar, é possível considerá-los em

conjunto e observar como o sistema capilar mantém a distribuição normal

do volume de líquido entre o plasma e o interstício.

A pressão média nas extremidades arteriais dos capilares é 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.

Assim, pequena quantidade de líquido na realidade “flui” pelos tecidos das

extremidades arteriais para as extremidades venosas dos capilares. A

dinâmica desse fluxo é discutida adiante.

 

Análise das Forças que Provocam a Filtração na Extremidade

Arterial do Capilar. As médias aproximadas das forças que operam na

extremidade arterial do capilar, provocando o movimento de líquido através

da membrana capilar, são as seguintes:

mmHg

Forças que tendem a mover o líquido para fora:

Pressão capilar (extremidade arterial do capilar) 30

Pressão negativa do líquido livre intersticial 3

Pressão coloidosmótica do líquido intersticial 8

FORÇA TOTAL PARA FORA 41

Forças que tendem a mover o líquido para dentro:

Pressão coloidosmótica do plasma 28

FORÇA TOTAL PARA DENTRO 28

Resultante das forças:

Para fora 41

Para dentro 28

FORÇA EFETIVA PARA FORA (NA EXTREMIDADE ARTERIAL) 13

 

Assim, 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.

Essa pressão de filtração de 13 mmHg faz com que, em média, cerca de

1/200 do plasma no sangue que flui seja filtrado para fora das extremidades

arteriais dos capilares em direção aos espaços intersticiais cada vez que o

sangue passa pelos capilares.

 

Análise da Reabsorção na Extremidade Venosa do Capilar. A

baixa pressão sanguínea na extremidade venosa do capilar altera o balanço

das forças em favor da absorção, da seguinte maneira:

 

Forças que tendem a mover o líquido para dentro: mmHg

Pressão coloidosmótica do plasma 28

FORÇA TOTAL PARA DENTRO 28

Forças que tendem a mover o líquido para dentro:

Pressão capilar (extremidade venosa do capilar) 10

Pressão negativa do líquido livre intersticial 3

Pressão coloidosmótica do líquido intersticial 8

FORÇA TOTAL PARA FORA 21

Resultante das forças:

Para dentro 28

Para fora 21

FORÇA EFETIVA PARA DENTRO (NA EXTREMIDADE VENOSA) 7

 

Assim, a força que faz com que o líquido se mova para dentro do capilar,

de 28 mmHg, é maior que a que se opõe à reabsorção, de 21 mmHg. A

diferença de 7 mmHg é a pressão efetiva de reabsorção nas extremidades

venosas dos capilares. Essa pressão de reabsorção é consideravelmente

menor que a pressão de filtração na extremidade arterial, mas lembre-se de

que os capilares venosos são mais numerosos e mais permeáveis que os

arteriais, de modo que é necessária menor pressão de reabsorção para

provocar o movimento de líquido para dentro do capilar.

A pressão de reabsorção faz com que cerca de nove décimos do líquido,

que foi filtrado para fora nas extremidades arteriais, sejam reabsorvidos nas

extremidades venosas. O décimo restante flui para os vasos linfáticos, por

onde retorna para o sangue circulante.

 

Equilíbrio de Starling para a Troca Capilar

 

Ernest Starling ressaltou há mais de um século que, sob condições normais,

existe estado próximo ao equilíbrio na maioria dos capilares. Isto é, 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.

O quadro seguinte demonstra os princípios do equilíbrio de Starling. Nesse

quadro são apresentadas as médias das pressões nas extremidades arteriais e

venosas dos capilares, para determinar a pressão capilar funcional média,

em toda sua extensão. Calcula-se que essa pressão capilar funcional média

seja de 17,3 mmHg.

 

Média das forças que tendem a mover o líquido para fora: mmHg

Pressão capilar média 17,3

Pressão negativa do líquido livre intersticial 3,0

Pressão coloidosmótica do líquido intersticial 8,0

FORÇA TOTAL PARA FORA 28,3

Média das forças que tendem a mover o líquido para dentro:

Pressão coloidosmótica do plasma 28,0

FORÇA TOTAL PARA DENTRO 28,0

Resultante das médias das forças:

Para fora 28,3

Para dentro 28,0

FORÇA EFETIVA PARA FORA 0,3

 

Assim, em relação à circulação capilar total, nota-se estado próximo ao

equilíbrio entre as forças totais de filtração, de 28,3 mmHg, e a força total

de reabsorção, de 28,0 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. Esse ligeiro excesso de filtração é

chamado de filtração efetiva, que consiste no líquido que deve retornar para

a circulação pelos linfáticos. A intensidade normal da filtração efetiva em

todo o corpo, não incluindo os rins, é de apenas 2 mL/min. Coeficiente de Filtração Capilar

No exemplo anterior, a falha no balanceamento total médio de 0,3 mmHg,

nas forças atuantes nas membranas capilares, provoca filtração efetiva de

líquido de 2 mL/min em todo o corpo. Expressando a velocidade de

filtração efetiva de fluidos por cada milímetro de mercúrio de falha de

balanceamento, encontra-se a intensidade da filtração efetiva de 6,67

mL/min de líquido por mmHg, em todo o corpo. Esse valor recebe o nome

de coeficiente de filtração capilar corporal total.

O coeficiente de filtração também pode ser expresso em relação a partes

separadas do corpo, em termos da intensida de da filtração por minuto por

mmHg por 100 gramas de tecido. Nesses termos, o coeficiente de filtração

capilar do tecido médio é de cerca de 0,01 mL/min/mmHg/100 g de tecido.

Entretanto, em virtude das diferenças extremas na permeabilidade dos

sistemas capilares nos diferentes tecidos, esse coeficiente varia por mais de

100 vezes entre os vários tecidos. É muito pequeno no cérebro e no

músculo, moderadamente grande no tecido subcutâneo, grande no intestino,

e extremo no fígado e nos glomérulos renais, onde os poros são muito

numerosos ou muito abertos. Da mesma forma, a permeação de proteínas

através das membranas capilares varia de modo muito amplo. A

concentração de proteína no líquido intersticial dos músculos é

aproximadamente de 1,5 g/dL; no tecido subcutâneo, 2 g/dL; no intestino, 4

g/dL; no fígado, 6 g/dL.

 

Efeito da Falha de Balanceamento Anormal das Forças na

Membrana Capilar. Se a pressão capilar média aumentar acima de 17

mmHg, a força efetiva que tende a produzir filtração de líquido para os

espaços teciduais aumenta. Assim, aumento de 20 mmHg da pressão capilar

média provoca elevação da pressão de filtração efetiva de 0,3 mmHg para

20,3 mmHg, o que resulta em filtração efetiva de líquido, para os espaços intersticiais, 68 vezes maior que a normal. Para impedir o acúmulo de