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Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 1 Mecanismos de controle da PA Os mecanismos de controle da pressão arterial podem ser divididos em mecanismos de curto prazo ou de ação imediata (envolvem os sistemas cardiovascular e neural e são dependentes de ajustes hemodinâmicos) e mecanismos de longo prazo (envolvem os sistemas renal e neural e são dependentes de ajustes volêmicos). Esses sistemas têm integração com outros tipos de receptores (cardiopulmonares) e com outras áreas de controle (hipotálamo e neurohipófise). Controle autonômico Cardiovascular Corresponde ao modelo de controle que integra sinais aferentes ( provenientes principalmente que quimiorreceptores periféricos, barorreceptores arteriais, barorreceptores cardiopulmonares e metaborreceptores musculares ), a região de controle cardiovascular no bulbo e as respostas eferentes produzidas a partir desses sinais periféricos através dos SNA simpático e parassimpático. Algumas outras áreas suprabulbares estão envolvidas no controle da PA por meio de projeções no bulbo que permitem contribuição na modulação dos sinais para produção de resposta. Barorreflexo Consiste em um mecanismo muito lógico dependente de sinais provenientes de receptores de pressão (barorreceptores) carotídeos e aórticos que se projetam no núcleo do trato solitário, no bulbo, e promovem resposta por meio de projeções eferentes vagais e de cadeias do simpático, promovendo modulação da função cardíaca e da resposta vascular. Logo, as variáveis possíveis de medir (frequência cardíaca e pressão arterial) são resultado de uma combinação de diversos sinais aferentes que trafegam por uma variedade de vias gerando inibição ou excitação central que produz um balanço simpato-vagal atuante no sistema cardiovascular. A pressão arterial corresponde ao início da via (pois alterações nela produzem sinais) e ao final da via (o sistema modula essa pressão). Os barorreceptores se localizam no arco aórtico e no seio carotídeo e produzem sinal a partir da deformação arterial nas regiões em resposta a pressão arterial. Para produzir a resposta, os receptores pertencem a classe dos mecanorreceptores e respondem a deformação do vaso com a abertura de canais iônicos de Ca2+ e Na+, promovendo despolarização da membrana. Os barorreceptores arteriais e cardiopulmonares produzem sinais inibitórios no centro de integração bulbar, enquanto os quimiorreceptores periféricos e os metaborreceptores musculares produzem sinais excitatórios. Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 2 Portanto, o aumento da tensão e do estiramento produzem uma sinalização aferente para o bulbo que modula esse sinal. Em geral, valores muito baixos de pressão arterial promovem pouca atividade dos barorreceptores e, semelhantemente, valores muito altos de pressão arterial promovem alta atividade de barorreceptores até chegar um ponto de saturação dada por elevação além do limite de disparos ou por valores muito baixos de disparos. É importante saber que a pressão arterial não é constante, mas se mantém em oscilações a todo momento, em torno de um valor central, apresentando uma média e não um valor único. Essas variações são fisiológicas e dependem de mecanismos constantes de controle, como é o caso do barorreflexo. O nervo depressor aórtico (NDA) constitui um conjunto de fibras que tem como função levar a resposta dos barorreceptores para centros de integração. Como ocorre a modulação A modulação dada pelos barorreceptores pode ocorrer tanto por meio do sistema simpático como pelo parassimpático, de modo que: No gráfico acima, é possível perceber a modulação por meio do parassimpático através da infusão de fenilefrina (droga vasoconstritora). A administração da droga promove aumento da pressão arterial e consequente ativação aumentada dos barorreceptores. A ativação maior é sinal para o bulbo que, então, promove uma resposta na forma de bradicardia reflexa (diminuição dos batimentos cardíacos). Essa resposta reflexa do bulbo é inibitória sobre o SNA simpático e excitatória sobre o SNA parassimpático típica. Semelhantemente, a administração de nitroprussiato sódico (substância vasodilatadora) promove diminuição da pressão arterial que tem como consequência uma baixa nas ativações de barorreceptores. Esses receptores sem ativação não são capazes de inibir o SNA simpático, de modo que esse agora pode agir sobre o coração, promovendo taquicardia reflexa (aumento dos batimentos cardíacos). Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 3 Esse arco reflexo é quantificável tanto para valores de alta pressão quanto para valores de baixa pressão. Nos modelos acima é possível perceber acréscimo de 5 bpm para cada diminuição de 1 mmHg (nos casos de taquicardia reflexa) e diminuição de cerca de 2 bpm a cada acréscimo de 1 mmHg (para a bradicardia reflexa). Análise do Reflexo Barorreceptor A possibilidade de quantificar os valores do arco reflexo permite que uma análise seja realizada, sendo possível inferir a existência de uma reta de regressão linear para as variações de FC e PA: Essas retas representativas demonstram as variações de pressão arterial e frequência cardíaca reflexa; Esse mecanismo reflexo possui uma faixa de funcionamento bem demarcada, de modo que valores muito baixos de pressão arterial ou valores muito altos promovem a saturação do mecanismo e seu funcionamento se torna ineficaz. Semelhantemente as demarcações realizadas para medir a frequência em função da pressão, é possível medir os efeitos das variações de pressão sobre a atividade neural. A medição das atividades neurais de acordo com a pressão demonstra como os barorreceptores atuam inibindo o simpático (inibição tônica). Controle da PA pelo Barorreflexo arterial Os receptores presentes no arco aórtico e no seio carotídeo (mais importantes no ser humano) disparam para o núcleo do trato solitário que produz uma resposta excitatória pela via do parassimpático de desaceleração da frequência cardíaca ou uma resposta Como esse modelo é de experimentação em ratos, os valores não condizem necessariamente com a realidade humana, porém ambos são quantificáveis. Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 4 inibitória pela via do simpático que, quando não inibido, promove aceleração da FA, aumento da contratilidade muscular cardíaca e vasoconstrição em arteríolas e veias. De modo mais detalhado, queda de pressão promove estiramento dos barorreceptores que por sua vez diminui a velocidade dos disparos do nervo no seio, promovendo as seguintes consequências: Resumo da regulação Os barorreceptores que chegam ao núcleo do trato solitário enviam a mensagem a neurônios que mandam axônios ao núcleo ambíguo dorsal motor do vago que produz resposta parassimpática via nervo vagal. Além disso, há projeção dos terminais para a superfície caudal ventrolateral da medula que, por sua vez, envia terminações de um neurônio inibitório a superfície ventrolateral rostral do bulbo, onde se encontra a cadeia simpática. Resumo das infusões de drogas Nesse gráfico é possível notar que, além da taquicardia ou bradicardia reflexas promovidas pelos barorreceptores em resposta a mudanças de pressão, observa-se mudança no diâmetro dos vasos, também reflexa, dada pela ausência ou presença aumentada dos estímulos simpáticos, de modo que, em casos de infusão de fenilefrina, ocorre vasodilatação por maior inibição do simpático, e em casos de infusão de nitroprussiato, ocorre vasoconstrição por aumento da atividade simpática. A função barorreflexa que modula a atividade da frequênciacardíaca em função da PA pode ser modificada em situações de exercício, condição de elevação contínua da pressão arterial, ou em outras situações de mesmo princípio. Essa modificação se dá por um deslocamento da curva de relação, explicada por uma adaptação dos barorreceptores a pressões mais altas. Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 5 Desnervação Sinoaórtica Pode-se realizar desnervação experimental promovida pela remoção dos barorreceptores aórticos e dos carotídeos. Essa desnervação promove alterações no registro da pressão arterial (DSA) claramente observados por elevação numérica e grande número de oscilações quando comparados com o registro de um indivíduo controle. Logo, é possível notar que a ausência do sinal enviado pelos barorreceptores promove não inibição do simpático, que passa a disparar mais (hiperatividade simpática) e uma ausência, portanto, de controle rápido da pressão arterial. Nesse caso de desnervação, a infusão de fenilefrina leva a aumento da pressão arterial, porém não existe resposta reflexa acompanhante. O resultado dessa desnervação é a ausência de uma faixa estreita de variação de pressão, indo de valores muito baixos a valores muito altos (labilidade da pressão – muito associada a lesão de órgãos altos). Outros Reflexos Alguns outros reflexos de receptores incluem os: Reflexos cardiopulmonares: têm subtipos localizados nas câmaras cardíacas, coronárias, junção da cava e veias (com átrios) e artéria pulmonar e detectam a pressão de enchimento das câmaras e suas variações. Dependendo do subtipo (aferentes vagais mielinizados e não mielinizados e aferentes que trafegam junto ao simpático - mielinizados ou não), há respostas distintas, mas principalmente em relação a distensão mecânica das câmaras cardíacas, podendo também ser em relação tensão na contração e no relaxamento, perfusão nas coronárias e outros. Reflexo de Bainbridge: Aumento da frequência cardíaca dada pelo aumento de volume no átrio direito. Acredita-se que esse seja um mecanismo que visa Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 6 rápido esvaziamento do átrio em direção ao ventrículo e, consequentemente, em direção a circulação pulmonar, evitando acúmulo de sangue pelo lado venoso. Implicações Clínicas O reflexo produzido pelos barorreceptores corresponde a uma medida de resposta mediada pelos sistemas simpático e parassimpático sobre a circulação, de modo que alterações nesse reflexo podem ser indicativos de doenças diversas. Há também a possibilidade de identificação de prognóstico a partir dessas diferenças apresentadas em exame de resposta barorreflexa, como é o caso do infarto agudo do miocárdio. O IAM lesa a resposta parassimpática, promovendo alterações na resposta de modulação da pressão arterial. Essa alteração gera uma curva de sobrevida diminuída. A sensibilidade barorreflexa melhorada a partir de programa de atividade física promoveu menor mortalidade. (visto em estudo). Determinantes da Pressão arterial média (MAP) A pressão arterial média é determinada pela distribuição do sangue entre vasos arteriais e venosos (de acordo com o diâmetro das veias), pela resistência ao fluxo (diâmetro das arteríolas), pelo débito cardíaco (de acordo com a frequência cardíaca e o volume sistólico) e pelo volume sanguíneo (dado pela ingestão e perda de fluidos). Volume Sanguíneo O volume sanguíneo aumentado promove aumento do volume intravascular, determinando aumento de pressão. Esse aumento é um estímulo que pode levar a dois tipos de resposta, uma rápida de compensação pelo sistema cardiovascular, mediada pelos barorreceptores, ou uma lenta de compensação pelos rins. A rápida promove vasodilatação e diminuição do ritmo cardíaco, enquanto a lenta promove excreção do fluido na urina e consequente diminuição do volume sanguíneo, porém, em ambos os casos, a pressão sanguínea retorna a valores normais. Efeito da Osmolaridade na PA Em movimento oposto, a redução de volume, com aumento da osmolaridade, promove diminuição da pressão arterial que gera efeito de curto prazo dado por estimulação do centro da sede no hipotálamo ou um efeito de longo prazo dado por secreção de hormônio antidiurético (ADH) pela neuro-hipófise que tem como resultado um aumento da reabsorção tubular de água. Logo, um aumento do volume de líquido, em função renal comprometida por sobrecarga hidrossalina, leva a um aumento do volume sanguíneo, aumento do DC, uma resposta imediata de redução da resistência periférica (mediada por resposta rápida) que leva a aumento de pressão arterial que permanece a longo prazo. Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 7 Sistema Renina – Angiotensina – Aldosterona É o sistema dito de controle de longo prazo e foi bastante explorado em modelos de hemorragia. Esse modelo diz que, em casos de redução da pressão arterial, a pressão de perfusão renal diminuída promove secreção de renina que reage com angiotensinogênio circulante para produzir angiotensina I (não tem efeito importante conhecido) que, consequentemente é convertida em angiotensina II (ocorre principalmente no pulmão e depende da enzima conversora de angiotensina). Esse peptídeo produz intensa vasoconstrição com aumento da resistência periférica e atua na produção de aldosterona nas suprarenais, que aumenta a reabsorção de sódio e água, aumentando o volume sanguíneo. Esses mecanismos permitem que a pressão retorne ao seu normal ou se mantenha nessa faixa de normalidade. Estudos demonstram o papel da renina durante a hemorragia, de modo que, com a hemorragia, há aumento da renina circulante e a consequente ativação do sistema renina- angiotensina para que haja retorno a valores de pressão iguais ou próximos da normalidade. Bloqueio do sistema renina- angiotensina, por qualquer que seja o motivo, leva a dificuldade de elevação da pressão arterial nos casos de hemorragia. Métodos de Laboratório para análise da Sensibilidade do Barorreflexo Massagem no seio carotídeo: deformação dos barorreceptores carotídeos por compressão mecânica; Manobra de Valsalva: redução do retorno venoso para o coração por meio de aumento da pressão torácica por expiração forçada; ‘Head-up tilting’: mudança da posição corporal; Aplicação de pressão negativa nos membros inferiores; Injeção e.v. em bolus de drogas vasoativas; Acesso a alterações reflexas da atividade do nervo simpático para a musculatura induzidas pelas alterações de pressão arterial seguidas da infusão de drogas vasoativas; Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 8 Técnica do ‘neck chamber’: colar que faz sucção ou compressão do seio carotídeo, mimetizando as variações de pressão arteriais. Na clinica, é possível obter dados de pressão ambulatorial de modo não invasivo através de esfigmomanômetro e manômetros de pressão. Por meio de dados obtidos com esses equipamentos, é possível identificar valores elevados que indiquem condição de hipertensão arterial. Hipertensão Arterial É uma condição clínica multifatorial caracterizada por elevação sustentada dos níveis pressóricos ≥ 140 e/ou 90 mmHg. Frequentemente se associa a distúrbios metabólicos, alterações funcionais e/ou estruturais de órgãos- alvo, sendo agravada pela presença de outros fatores de risco (FR) como dislipidemia, obesidade abdominal, intolerância à glicose e diabetes mellitus (DM). Mantém associação independente com eventos como morte súbita, acidente vascular encefálico (AVE), infarto agudo do miocárdio (IAM), insuficiência cardíaca (IC), doença arterial periférica (DAP) e doença renal crônica (DRC) fatal e não fatal.Hipertensão Arterial Secundária Tem prevalência de 3 – 5% e está associada a algum tipo de problema tratável, como no caso da doença renal crônica (DRC). Hipertensão renovascular: é secundária a estenose parcial ou total, uni ou bilateral da artéria renal ou um de seus ramos, desencadeada e mantida por isquemia do tecido renal; Síndrome da apneia de hipopneia obstrutiva do sono: caracteriza-se por obstruções recorrentes de vias aéreas superiores durante o sono, promovendo reduções na pressão intratorácica, aumento da descarga simpática, hipóxia intermitente e fragmentação do sono; Hiperaldosteronismo primário: condição clínica determinada por produção excessiva, inadequada e autônoma de aldosterona; Feocromocitomas: tumores de células cromafins do eixo simpático- adreno-medular produtores de catecolaminas; Hipertireoidismo: mimetiza o quadro hiperadrenérgico; Acromegalia: doença geralmente causada por adenoma hipofisário secretor de hormônio do crescimento (GH) e de fator de crescimento insulina- símile tipo 1 (IGF-1) Hipertensão Arterial Essencial Não existe nenhum fator associado a elevação da pressão arterial, porém ela permanece elevada. Nesses casos, há risco maior de acidente vascular encefálico (AVE) e de doença isquêmica. Valores maiores de pressão sistólica e diastólica ocasionam maior risco para doença isquêmica. A curva também é deslocada de acordo com a idade. O mesmo ocorre para o AVC. A manobra de Valsalva consiste na ação de soprar contra uma coluna de mercúrio e manter a coluna em 40 mmHg, o que aumenta a pressão intratorácica, produzindo redução do retorno venoso e da PA (resposta de taquicardia reflexa). A normalização da respiração gera rápido retorno de sangue com aumento da PA. Regulação da Pressão Arterial Carolina de Souza - 219 9 As pressões são classificadas da seguinte forma: *Quanto maior a pressão, maior o estágio associado a gravidade da doença.
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