La funció del sistema cardiovascular consisteix en moure la sang a través dels vasos per  a que es dugui a terme l'intercanvi capil·lar, o entrada i sortida de materials d'aquests conductes. Tot i que només el 5% de la sang es troba en els capil·lars de la circulació general, és la porció en la que principalment es fa l'intercanvi de materials amb el líquid intersticial.

En l'intercanvi de substàncies als capil·lars sanguinis intervé el sistema circulatori sanguini i també el sistema limfàtic. A continuació es donarà una visió general del sistema limfàtic, fent èmfasi en les funcions de drenatge tissular. Després s'abordaran els mecanismes específics per a l'intercanvi de substàncies.

El sistema limfàtic és un conjunt de vasos i òrgans repartits per tot el cos que intervenen en el manteniment de l’equilibri líquid del medi intern (drenatge) i en la resposta immunitària. Està format per vasos limfàtics, ganglis limfàtics, òrgans i teixits limfoides i cèl·lules (limfòcits).

El sistema limfàtic és un sistema de vasos paral·lel a la circulació sanguínia que s’origina en els espais tissulars del cos, en els capil·lars limfàtics. Aquest sistema no té una bomba impulsora, i per això la limfa circula molt a poc a poc. La limfa recorre el sistema limfàtic gràcies a dèbils contraccions dels músculs, de la pulsació de les artèries properes i del moviment de les extremitats. Porta a terme tres funcions:

• Retorna a la sang l’excés de líquid intersticial.
• Transporta els greixos absorbits en l’intestí.
• Participa en la resposta immunitària: filtra partícules estranyes i en els ganglis limfàtics i altres teixits limfàtics es generen limfòcits, els quals produeixen anticossos.

La limfa és el fluid intersticial que entra als capil·lars limfàtics per filtració, i també està formada pel greix que s’absorbeix a l’intestí prim durant la digestió dels aliments. La composició de la limfa és semblant a la del plasma sanguini. 

Els capil·lars limfàtics conflueixen en els vasos limfàtics, que són cecs i tenen vàlvules. Durant el seu recorregut absorbeixen part del líquid intersticial i el condueixen als vasos sanguinis. Comencen en un fons de sac en contacte amb les cèl·lules, es van reunint i acaben drenant en dos conductes principals que aboquen la limfa a les venes subclàvies.

Existeixen tres mecanismes bàsics d'entrada i sortida de substàncies dels capil·lars:

• Difusió
• Transcitosi
• Flux de massa 

DIFUSIÓ

El mecanisme més important és la difusió simple. Oxigen, diòxid de carboni, glucosa, aminoàcids i hormones difonen a través de la paret capil·lar fins el punt on el seu gradient de concentració és menor. Tots els soluts del plasma, excepte les proteïnes de major pes molecular, travessen sense restriccions la paret de molts capil·lars.

Els compostos liposolubles travessen directament la bicapa lipídica de la membrana plasmàtica de les cèl·lules endotelials, mentre que les substàncies hidrosolubles passen pels espais que hi ha entre les cèl·lules. 

L'excepció principal a la difusió de compostos hidrosolubles per la paret capil·lar correspon a l'encèfal, on les cèl·lules endotelials en moltes partes no tenen espai entre cèl·lules, que estan segellades per unions estretes. Aquesta estructura dels capil·lars a l'encèfal rep el nom de barrera hematoencefàlica, i té com a finalitat la protecció del sistema nerviós central.

TRANSCITOSI

Una petita porció de materials travessen la membrana capil·lar per transcitosi. En aquest procés, les substàncies del plasma queden incloses dins de petites vesícules, que primer entren a les cèl·lules endotelials per endocitosi i després surten per l'altre extrem per exocitosi.

Aquest mecanisme el segueixen principalment grans molècules no liposolubles. Ho fan, per exemple, la insulina i alguns anticossos de la circulació materna a la fetal.

FLUX DE MASSA: FILTRACIÓ I REABSORCIÓ

El flux de massa és un procés passiu pel qual grans quantitats d'ions, molècules o partícules dissoltes en un líquid es mouen juntes en la mateixa direcció. Aquestes substàncies es desplacen al mateix temps en resposta a la pressió i ho fan a més velocitat que la deguda a difusió o òsmosi. El moviment va des d'una àrea on la pressió és major a una altra on la pressió és més baixa, i continua mentre persisteixi aquesta diferència. 

La difusió explicada anteriorment és el mecanisme més important per a l'intercanvi de soluts, però el flux de massa ho és per a regular els volums relatius de sang i líquid intersticial. 

El moviment des del capil·lar cap al líquid intersticial rep el nom de filtració, mentre que el moviment invers s'anomena reabsorció.

En el moviment del líquid intervenen dos pressions: la pressió hidrostàtica (sanguínia i intersticial) i la pressió osmòtica (sanguínia i intersticial). L'equilibri entre aquestes pressions o pressió de filtració neta, determina si la volèmia roman estable o pateix canvis. Normalment, el volum reabsorbit correspon al volum filtrat, en un estat proper a l'equilibri que s'anomena llei d'Starling dels capil·lars. 

PRESSIÓ HIDROSTÀTICA: La pressió hidrostàtica sanguínia és deguda al bombeig del cor. A l'extrem arterial del capil·lar és de 35 mmHg, mentre que a l'extrem venós ho és de 16 mmHg. La pressió hidrostàtica del líquid intersticial és propera a 0 mmHg. 

PRESSIÓ OSMÒTICA: la pressió osmòtica coloidal sanguínia és deguda a les proteïnes de gran pes molecular que hi ha al plasma. El seu efecte és que el líquid de l'espai intersticial entri als capil·lars, el seu valor és al voltant dels 26 mmHg. S'hi oposa la pressió osmòtica del líquid intersticial, que faria sortir el fluid cap els capil·lars, però en condicions normals és molt baixa, aproximadament d'1 mmHg.