Pression hydrostatique

La force principale qui entraîne le transport des fluides entre les capillaires et les tissus est la pression hydrostatique, qui peut être définie comme la pression de tout fluide enfermé dans un espace. La pression hydrostatique du sang est la force exercée par le sang confiné dans les vaisseaux sanguins ou les cavités cardiaques. Plus spécifiquement encore, la pression exercée par le sang contre la paroi d'un capillaire est appelée pression hydrostatique capillaire, et est la même que la pression artérielle capillaire. La CHP est la force qui pousse le liquide hors des capillaires et vers les tissus.

Lorsque le liquide quitte un capillaire et se déplace vers les tissus, la pression hydrostatique dans le liquide interstitiel augmente en conséquence. Cette pression hydrostatique opposée est appelée pression hydrostatique du liquide interstitiel. Généralement, la CHP provenant des voies artérielles est considérablement plus élevée que la PHLI, car les vaisseaux lymphatiques absorbent continuellement l'excès de liquide des tissus. Ainsi, le liquide se déplace généralement hors du capillaire et vers le liquide interstitiel. Ce processus est appelé filtration.

Pression osmotique

La pression nette qui entraîne la réabsorption — le mouvement de liquide du liquide interstitiel vers les capillaires — est appelée pression osmotique (parfois appelée pression oncotique). Alors que la pression hydrostatique force le liquide à sortir du capillaire, la pression osmotique le ramène à l'intérieur. La pression osmotique est déterminée par les gradients de concentration osmotique, c'est-à-dire la différence entre les concentrations soluté-eau dans le sang et le liquide tissulaire. Une région plus riche en concentration de soluté attire l'eau à travers une membrane semi-perméable depuis une région plus riche en concentration d'eau (et plus faible en concentration de soluté).

Lorsque nous discutons de la pression osmotique dans le sang et le liquide tissulaire, il est important de reconnaître que les éléments figurés du sang ne contribuent pas aux gradients de concentration osmotique. Ce sont plutôt les protéines plasmatiques qui jouent le rôle clé. Les solutés se déplacent également à travers la paroi capillaire selon leur gradient de concentration, mais globalement, les concentrations devraient être similaires et ne pas avoir un impact significatif sur l'osmose. En raison de leur grande taille et de leur structure chimique, les protéines plasmatiques ne sont pas de véritables solutés, c'est-à-dire qu'elles ne se dissolvent pas mais sont dispersées ou suspendues dans leur milieu fluide, formant un colloïde plutôt qu'une solution.

La pression créée par la concentration de protéines colloïdales dans le sang est appelée pression oncotique du sang. Son effet sur les échanges capillaires explique la réabsorption de l'eau. Les protéines plasmatiques en suspension dans le sang ne peuvent pas traverser la membrane cellulaire capillaire semi-perméable, et restent donc dans le plasma. En conséquence, le sang a une concentration colloïdale plus élevée et une concentration en eau plus faible que le liquide tissulaire. Il attire donc l'eau. Nous pouvons également dire que la BCOP est plus élevée que la pression oncotique colloïdale du liquide interstitiel, qui est toujours très faible car le liquide interstitiel contient peu de protéines. Ainsi, l'eau est attirée du liquide tissulaire vers le capillaire, entraînant avec elle les molécules dissoutes. Cette différence de pression oncotique colloïdale explique la réabsorption.

Interaction des pressions hydrostatique et osmotique

L'unité normale utilisée pour exprimer les pressions au sein du système cardiovasculaire est le millimètre de mercure. Lorsque le sang quittant une artériole entre pour la première fois dans un lit capillaire, la CHP est assez élevée — environ 35 mm Hg. Progressivement, cette CHP initiale diminue à mesure que le sang se déplace à travers le capillaire, de sorte qu'au moment où le sang a atteint l'extrémité veineuse, la CHP est tombée à environ 18 mm Hg. En comparaison, les protéines plasmatiques restent en suspension dans le sang, de sorte que la BCOP reste assez constante à environ 25 mm Hg sur toute la longueur du capillaire et considérablement au-dessus de la pression osmotique dans le liquide interstitiel.

La pression nette de filtration représente l'interaction des pressions hydrostatique et osmotique, entraînant le liquide hors du capillaire. Elle est égale à la différence entre la CHP et la BCOP. Puisque la filtration est, par définition, le mouvement de liquide hors du capillaire, lorsque la réabsorption se produit, la PNF est un nombre négatif.

La PNF change à différents points d'un lit capillaire (Figure 20.16). Près de l'extrémité artérielle du capillaire, elle est d'environ 10 mm Hg, car la CHP de 35 mm Hg moins la BCOP de 25 mm Hg est égale à 10 mm Hg. Rappelons que les pressions hydrostatique et osmotique du liquide interstitiel sont essentiellement négligeables. Ainsi, la PNF de 10 mm Hg entraîne un mouvement net de liquide hors du capillaire à l'extrémité artérielle. À peu près au milieu du capillaire, la CHP est à peu près la même que la BCOP de 25 mm Hg, de sorte que la PNF tombe à zéro. À ce stade, il n'y a pas de changement net de volume : le liquide sort du capillaire au même rythme qu'il y entre. Près de l'extrémité veineuse du capillaire, la CHP a diminué à environ 18 mm Hg en raison de la perte de liquide. Comme la BCOP reste stable à 25 mm Hg, l'eau est attirée dans le capillaire, c'est-à-dire que la réabsorption se produit. Une autre façon d'exprimer cela est de dire qu'à l'extrémité veineuse du capillaire, il y a une PNF de −7 mm Hg.

Figure 20.16 Échanges capillaires La filtration nette se produit près de l'extrémité artérielle du capillaire puisque la pression hydrostatique capillaire est supérieure à la pression oncotique du sang. Il n'y a pas de mouvement net de fluide près du point médian puisque CHP = BCOP. La réabsorption nette se produit près de l'extrémité veineuse puisque la BCOP est supérieure à la CHP.