Equazione di Starling

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L'equazione di Starling è una equazione formulata nel 1896 che illustra il ruolo della forza idrostatica e oncotica (le cosiddette Forze di Starling) nel movimento dei fluidi attraverso membrane capillari.

I movimento dei fluidi per capillarità può avvenire come risultato di due processi:

  • diffusione
  • filtrazione

L'equazione di Starling fa riferimento al solo movimento di fluido per filtrazione.

La filtrazione attraverso la parete dei capillari dipende dalla pressione idrostatica esistente nel capillare meno la pressione idrostatica esistente nel liquido interstiziale. Ma a questa pressione idrostatica si oppone il gradiente osmotico (dovuto alla pressione oncotica delle proteine plasmatiche) diretto verso l'interno del capillare.

Infatti la parete dei capillari (barriera tra plasma e liquido interstiziale) permette il libero passaggio dell'acqua e di piccole molecole ma non lascia passare in quantità significative le proteine plasmatiche per cui queste si trovano nel plasma in forte concentrazione; essa si comporta come una membrana impermeabile alle proteine plasmatiche che esercitano una pressione osmotica (chiamata pressione oncotica) pari a circa 25 mmHg.

In sintesi la filtrazione attraverso la membrana dei capillari è determinata dalla pressione idrostatica cui si oppone la pressione osmotica. Pertanto a livello dell'estremità arteriosa del capillare dove la pressione idrostatica supera la pressione oncotica, il liquido passa dai capillari negli spazi interstiziali. All'estremità venosa del capillare invece, dove la pressione oncotica supera la pressione idrostatica, il liquido rientra nei capillari.

PRESSIONE DI FILTRAZIONE = PRESSIONE IDROSTATICA EFFETTIVA - PRESSIONE ONCOTICA EFFETTIVA

L'equazione[modifica | modifica wikitesto]

La seguente formula esprime l'equazione di Starling:

\ J_v = K_f ( [P_c - P_i] - \sigma[\pi_c - \pi_i] )

dove:

  •  ( [P_c - P_i] - \sigma[\pi_c - \pi_i] ) è la pressione netta di filtrazione,
  •  K_f è la costante di proporzionalità, e
  •  J_v il movimento fluido netto tra compartimenti

Convenzionalmente la forza uscente è definita positiva quella entrante negativa. La soluzione della equazione è conosciuta come la filtrazione netta o movimento fluido netto (Jv). Se positiva il fluido tenderà a uscire per capillarità (filtrazione). Se negativa il fluido tenderà ad entrare per capillarità (assorbimento). Questa equazione ha un numero rilevante di implicazioni fisiologiche, specialmente quando i processi patologici alterano significativamente una o più delle variabili.

Le variabili[modifica | modifica wikitesto]

Secondo l'equazione di Starling, il movimento dei fluidi dipende da sei variabili:

  1. Pressione idrostatica di capillarità( Pc )
  2. Pressione idrostatica interstiziale ( Pi )
  3. Pressione oncotica di capillarità(πc )
  4. Pressione interstiziale oncotica(πi )
  5. Coefficiente di filtrazione ( Kf )
  6. Coefficiente di riflessione(σ)

Le pressioni vengono spesso misurare in millimetri di mercurio (mmHg), e i coefficienti di filtrazioni in millilitri per minuto per millimetro di mercurio(ml·min−1·mmHg−1).

Essenzialmente l'equazione esprime che la filtrazione netta (Jv) è proporzionale alla forza risultante netta. Le prime quattro variabili nella lista precedente sono le forze che contribuiscono alla determinazione della forza risultante netta.

Coefficiente di filtrazione[modifica | modifica wikitesto]

Il Coefficiente di filtrazione è la costante di proporzionalità. Un alto valore indica una capillarità all'acqua molto alta.

Il coefficiente di filtrazione è il prodotto di due componenti:

  • area superficiale di capillarità
  • conduttanza idraulica di capillarità

Coefficiente di riflessione[modifica | modifica wikitesto]

Il Coefficiente di riflessione viene spesso visto come un fattore correttivo. L'idea su cui si basa è che la differenza nella pressione oncotica contribuisce alla forza risultante netta perché la maggior parte dei capillari nel corpo sono pressoché impermeabili alle proteine di grande peso molecolare. (Il termine ultrafiltrazione è spesso riferito a questi casi in cui le molecole grandi vengono trattenute da una membrana semipermeabile mentre l'acqua e le molecole piccole disciolte riescono ad attraversare la membrana.

Molti corpi capillari hanno una piccola permeabilità alle proteine (come l'albumina). Questa piccola possibilità di infiltrazione per le proteine ha due effetti importanti:

  • la pressione del fluido interstiziale oncotico è più alta di quanto sarebbe altrimenti in quel tessuto
  • non tutta la quantità di proteine presenti è efficace nel ritenere l'acqua e quindi la pressione capillare oncotica efficace è minore della pressione capillare oncotica.

Entrambi questi effetti diminuiscono il contributo del gradiente della pressione oncotica alla forza netta che si sviluppa. Il coefficiente di riflessione è usato per correggere il valore del gradiente misurato per tener conto dell'inefficacia parziale dovuta agli effetti descritti sopra. Questo coefficiente può avere valore compreso fra 0 e 1

  • i capillari glomerulari hanno un coefficiente di riflessione prossimo a 1 poiché normalmente non ci sono proteine che li attraversano
  • al contrario, i sinusoidi epatici hanno un basso coefficiente perché sono permeabili alle proteine. Questo è vantaggioso perché l'albumina è prodotta dagli epatociti e può muoversi abbastanza liberamente da queste celle nel sangue che scorre nelle sinusoide. Il percorso seguito usualmente dall'albumina e dalle altre proteine per entrare nella circolazione è attraverso il sistema linfatico.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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