Este capítulo es probablemente relevante para la sección G4(ii) del programa de estudios de primaria del CICM de 2017, que espera que el candidato al examen «describa la distribución del volumen y el flujo sanguíneo en las distintas circulaciones regionales». O al menos este es el único punto del temario que parece encajar con la pregunta 9 del segundo examen de 2011, que pedía una definición de sistema portal, y «la anatomía y función de tres sistemas portales en el cuerpo». La respuesta del colegio fue un modelo espectacular de diseño de evaluación, en el sentido de que parece responder realmente a la pregunta sin divagar demasiado en el tema del bajo rendimiento de los candidatos (el porcentaje de aprobados fue del 32%).
En resumen:
- Definición de circulación portal:
- Una disposición por la que la sangre recogida de un conjunto de capilares pasa a través de un gran vaso o vasos, a otro conjunto de capilares antes de volver a la circulación sistémica.
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Los sistemas de portal en la circulación humana
Sistema Anatomía Función Hepático Arteria de alimentación: AMS, AMI, tronco celíaco
Cama capilar primaria: capilares intestinales
Vaso portal: la vena porta
Cama capilar secundaria: sinusoides hepáticos
Vena de drenaje: venas hepáticas
La sangre portal sufre modificaciones metabólicas e inmunológicas en el sinusoide hepático, que permiten la biotransformación de fármacos o sustratos metabólicos y la eliminación de patógenos. Pituitaria Arteria de alimentación: arterias hipofisarias superior e inferior
Campos capilares primarios:
- Capilares hipofisarios
- Capilares hipofisarios posteriores
Vaso portal: los vasos portales largos y los vasos portales cortos
Lecho capilar secundario: capilares de la hipófisis anterior
Vena de drenaje: Venas hipofisarias, que drenan de forma variable en los senos cavernosos
Para presentar eficazmente las hormonas reguladoras hipotalámicas a la hipófisis en alta concentración (en lugar de liberarlas a la circulación sistémica)
Renal Arteria alimentadora: Arteria aferente
Cama capilar primaria: capilares glomerulares
Vaso portal: arteriolas eferentes
Camas capilares secundarias:
- Capilares peritubulares
- Vasa recta
Vena drenante: Vena renal
Para recuperar solutos del líquido ultrafiltrado glomerular.
Para entregar solutos fr excreción activa por el túbulo proximal
Para mantener gradientes de concentración en la médula renal, (para reabsorber agua).
Placentaria Arteria de alimentación: arterias umbilicales
Cama capilar primaria: capilares placentarios fetales
Vaso portal: vena umbilical
Campos capilares secundarios: capilares hepáticos fetales
Vena de drenaje: vena hepática fetal
Para permitir el intercambio de nutrientes y gases entre la madre y el feto
Con mucho, el mejor artículo para este tema ha resultado ser un viejo trabajo de Henderson & Daniel (1978). Al menos en cuanto a los sistemas portales enumerados, estos autores ganan ampliamente (la mayoría de los demás sólo mencionan los sistemas hepático renal e hipofisario).
Definición de sistema portal
Según los examinadores,
«Un sistema portal es una disposición por la que la sangre recogida de un conjunto de capilares pasa a través de un gran vaso o vasos, a otro conjunto de capilares antes de volver a la circulación sistémica.»
Esta es una cita literal del Diccionario Médico Ilustrado de Dorland. Como los examinadores utilizan estas definiciones para redactar las preguntas del examen, desde la perspectiva de los candidatos al examen no existe ninguna autoridad superior. También existen otras versiones heréticas. Desde la franja:
«lo que caracteriza a las circulaciones portales es que poseen dos lechos capilares seriados (que suministran diferentes tipos de células) que no están separados por el corazón.»
Según Henderson & Daniel (1978), realmente necesitamos encontrar un término mejor para describir estos sistemas, ya que «portal» realmente no se refiere a ningún aspecto de su anatomía o función, y aparentemente es un término que hemos tomado prestado del haruspicie etrusco, donde se refería al pedículo vascular hepático como la «puerta de entrada» al hígado.
De todas formas, dejando esto de lado, queda claro que los elementos estructurales esenciales de un sistema portal son:
- Arteria alimentadora
- Cama capilar primaria
- Vaso portal
- Cama capilar secundaria
- Vena drenante
Así, es posible describir estos sistemas mediante un diagrama infantil, cuyas variaciones se repetirán aquí para cada sistema.
Circulación portal hepática
La circulación hepática se trata con más detalle en otro lugar. En resumen, tiene El sistema portal, a partir del cual se prototipa la discusión de todos los demás sistemas portales. El mejor recurso legítimo revisado por pares para esto probablemente tendría que ser Granger et al (2011).
- Arteria de alimentación: vasos mesentéricos: AMS, AMI, tronco celíaco
- Cama capilar primaria: capilares intestinales (vellosidades)
- Vaso porta: la vena porta, confluencia de las venas mesentérica y esplénica
- Cama capilar secundaria: sinusoides hepáticos
- Aquí se produce la anastomosis con los capilares de la arteria hepática
La función de este sistema portal es recoger la sangre de los capilares absorbentes del intestino y conducirla al hígado, donde puede distribuirse a lo largo de la amplia superficie de los capilares sinusoides hepáticos. Allí ocurren tantas cosas que es difícil resumirlas. Se podría resumir todo en la afirmación de que la sangre portal sufre modificaciones metabólicas e inmunitarias en el sinusoide hepático, que permiten la biotransformación de fármacos o sustratos metabólicos y la eliminación de patógenos. Esa sangre se devuelve luego a la circulación sistémica a través de las venas hepáticas.
Circulación portal hipofisaria
Page (1986) y Daniel (1966) dan buenas visiones generales de este pequeño y extraño sistema circulatorio. En efecto, aquí hay dos circulaciones portales, que drenan ambas en el mismo lecho capilar secundario. El viejo trabajo de Popa & Fielding (1930) en el que se describió por primera vez este sistema contiene un diagrama anatómico espectacularmente detallado, que es bastante efectivo visualmente pero, por desgracia, demasiado confuso para los candidatos al examen. Así que en su lugar se obtiene esto:
- Arteria de alimentación: arteria hipofisaria superior
- Ocasionalmente se menciona una arteria hipofisaria medial, pero o bien no todo el mundo tiene una, o bien no todos los anatomistas están de acuerdo en que exista.
- Lecho capilar primario: capilares hipotalámicos y capilares de la hipófisis posterior
- Vaso porta: los vasos porta largos y los vasos porta cortos
- Lecho capilar secundario: capilares de la hipófisis anterior
- A diferencia del hígado, la hipófisis anterior no tiene ningún suministro arterial directo, y depende de la red portal para su oxigenación, lo que la hace susceptible de sufrir isquemia e infarto.
- Vena de drenaje: venas hipofisarias, que drenan de forma variable en los senos cavernosos
- Arteria de alimentación: arteriola aferente
- Cama capilar primaria: capilares glomerulares
- Vaso portal: arteriolas eferentes
- Camas capilares secundarias:
- Capilares peritubulares
- Vasa recta
- Vena de drenaje: Vena renal
- Arteria de alimentación: arterias umbilicales
- Cama capilar primaria: capilares placentarios fetales
- Vaso portal: vena umbilical
- Camas capilares secundarias: capilares hepáticos fetales
- Vena de drenaje: vena hepática fetal
La función de la circulación portal hipofisaria es actuar como conducto para el transporte rápido de las hormonas hipotalámicas hacia la hipófisis anterior. Los capilares del sistema portal están fenestrados, lo que significa que las sustancias relativamente grandes pueden pasar con relativa facilidad. Esto es importante, ya que muchas de las hormonas hipotalámicas son bastante grandes – por ejemplo, la GHRH es un péptido de 44 aminoácidos y la CRH es un péptido de 41 aminoácidos.
El uso de un sistema portal tiene mucho sentido por varias razones. Para difundir eficazmente en las células de la pituitaria anterior, estos péptidos de señalización deben estar presentes en una concentración relativamente alta (ya que sin un gradiente de concentración decente estas sustancias nunca cruzarían las membranas). Sin embargo, el hipotálamo no es más que un minúsculo trozo de tejido neuroendocrino, y sería incapaz de bombear las enormes cantidades de moléculas hormonales que se necesitarían para alcanzar una alta concentración sistémica en sangre. En cualquier caso, eso sería un gran desperdicio, ya que no hay objetivos sistémicos para estas sustancias. Ergo, tener estos vasos portales permite la entrega eficiente de hormonas concentradas directamente a la pituitaria.
Circulación portal renal
El sistema portal renal aparece en los comentarios de los examinadores para la pregunta 9 del segundo trabajo de 2011, pero su posición en la lista de sistemas portales parece ser discutida. Esto se debe probablemente a que el riñón de los mamíferos carece de una circulación venosa portal «propiamente dicha» que se observa en los peces, las aves y los reptiles. Esos tipos tienen una vena porta que surge de otras venas en la mitad posterior del cuerpo (que drena la cola, la parte inferior del abdomen, los órganos sexuales, etc.). Esa vena conecta directamente con los capilares peritubulares del riñón, lo que da lugar a fascinantes fenómenos farmacológicos. Por ejemplo, cuando se inyectan fármacos en las partes posteriores del cuerpo de un reptil, el drenaje venoso portal puede dar lugar a que gran parte de la sustancia sea eliminada por el riñón antes de llegar a la circulación sistémica, lo que puede dar lugar a un enfrentamiento que ponga en peligro la vida de un cocodrilo incompletamente sedado.
El objetivo de este sistema venoso portal en los vertebrados inferiores parece ser el de poner a disposición del riñón un sistema alternativo de suministro de sangre a baja presión, que aumenta la capacidad del riñón para reabsorber agua y electrolitos. Está bien desarrollado en peces y anfibios, disminuye su importancia en aves y reptiles, y se abandona por completo en mamíferos.
De todos modos: esta disposición ha dejado a los mamíferos con una especie de «sistema portal», aunque no está incluido en todas las listas de sistemas portales (mientras que para las circulaciones esplácnica y pituitaria no hay controversia). Consiste en la circulación glomerulotubular como lecho capilar primario, que se bifurca en lechos capilares secundarios (vasa recta y peritubular) a través de arteriolas aferentes que actúan como sistema portal:
La finalidad funcional de esta circulación portal es recuperar agua y solutos del líquido ultrafiltrado glomerular. Los capilares peritubulares realizan la mayor parte de la reabsorción de solutos también suministran solutos excretados activamente al túbulo proximal. Los vasa recta, por su parte, son responsables del mantenimiento de los gradientes de concentración en la médula renal, y por lo tanto son esenciales para la capacidad del riñón de reabsorber agua.
Circulación portal placentaria
A veces aparece junto a los otros sistemas portales, porque técnicamente se ajusta a la definición (es decir, hay dos lechos capilares conectados por un vaso sin pasar por el corazón entre ellos).
Si hubiera que resumir la finalidad de este sistema portal, habría que admitir que está ahí principalmente para permitir que el feto robe nutrientes y oxígeno a la madre.
Otros sistemas portales menos conocidos
Existen otras regiones circulatorias similares a los portales, pero generalmente no se mencionan en los libros de texto convencionales. Se enumerarán aquí para completar, pero se advierte a los aprendices que no las mencionen en las respuestas escritas o en las vivas, ya que esto puede ser visto como algo herético y contracultural. Henderson & Daniel (1978) menciona varios de estos sistemas, como los circuitos portales ováricos y testiculares, así como los sistemas portales suprarrenales y pancreático-acinares. No todos ellos tienen capilares «primarios», y no todos han sido demostrados en humanos o incluso en primates, lo que hace difícil escribir sobre ellos con una cara seria.