Kapillarer Austausch

Bei einem Erwachsenen filtern die Kapillaren außerhalb der Nieren täglich etwa 20 Liter Wasser aus dem Interzellularraum. Der überwiegende Teil davon wird von denselben Kapillaren wieder resorbiert. Dieser kapillare Austausch ist ein dynamischer Prozess, der die Aufgabe hat, extravaskuläre Zellen mit überlebenswichtigen Substanzen wie Wasser und Glukose zu versorgen und gleichzeitig Abfallprodukte zu entfernen.

Starling stellte die Hypothese auf, dass das Ausmaß des Transports von Wasser und kleinen gelösten Stoffen in einer Richtung durch eine Kapillare vom Gleichgewicht zweier entgegengesetzter Kräfte abhängt.

Der hydrostatische Druck ist die intravaskuläre Kraft pro Oberflächeneinheit der Kapillarwand, die das Wasser aus dem Gefäß drückt. Diese "Filtrationskraft" ist abhängig vom Blutdruck, der wiederum von der Pumpkraft des Herzens und dem lokalen Gefäßwiderstand abhängt.

Zu den Kräften, die Wasser in das intravaskuläre Kompartiment befördern, gehören der onkotische Druck und der hydrostatische Druck des interstitiellen Gewebes. Der onkotische Druck ergibt sich aus der Tatsache, dass die Kapillaren im Allgemeinen für große Proteine und Blutzellen undurchlässig sind; letztere wirken als osmotische Last, die das Wasser wieder nach innen zieht.

Die Kräfte sind normalerweise so ausgeglichen, dass die Filtration über das arterielle Ende einer Kapillare und die Reabsorption über das venöse Ende erfolgt. Die Störung eines beliebigen Elements kann zu den Extremen der Gewebedehydratation führen, wie z. B. beim Hautturgor oder bei Ödemen.

Der Transfer von kleinen Stoffwechselprodukten wie Sauerstoff zu den Zellen hängt nicht von den Flüssigkeitsverschiebungen durch die Kapillarmembran ab. Für einfache Moleküle reicht die Diffusion entlang eines Konzentrationsgradienten aus.