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1 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA AULA 2M1 – MICROCIRCULAÇÃO E MECANISMOS DE CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL MICROCIRCULAÇÃO: DEFINIÇÃO: Circulação que ocorre a nível de pequenos vasos sanguíneos: arteríolas, metarteríola, vênulas (são vasos de transição). Tem como principal objetivo realizar o transporte de substratos necessários às células e também excreção de produtos: • Oxigênio • Nutrientes • Glicose • CO2 • Excretas nitrogenadas • Etc (obj: mobilização de recursos) CONTROLE DO FLUXO SANGUÍNEO: As arteríolas conseguem controlar o fluxo sanguíneo para determinados tecidos através de mudanças na sua luz (dilatação ou vasoconstrição): • Vasoconstrição – aumento da resistência vascular periférica = aumento da PA e do fluxo sanguíneo capilar Há aumento temporário do fluxo sanguíneo capilar, mas o fluxo corporal como um todo vai estar reduzido pois aumentou a pressão. Se aumenta a resistência, pode aumentar a velocidade do fluxo, só que o fluxo é menor em volume. • Dilatação – efeitos opostos ao da vasoconstrição = queda da PA e do fluxo sanguíneo capilar Se chega um pct em uma crise hipertensiva, é necessário fazer vasodilatação – tirar a tensão do vaso. Através da vasoconstrição ou dilatação há mudança na resistência e a mudança na resistência consegue modificar o fluxo sanguíneo, modificando o débito cardíaco e a PA em sequência. Reação da microcirculação para se adequar a situações de maior ou menor demanda de nutrientes e oxigênio. Essa reação é mediada por: • Reguladores neurais (inervação) • Humorais (hormonais) • Endoteliais • Metabólicos O oxigênio que comanda essa regulação. Regulação nervosa: Estimulação simpática via inervação • Vasos periféricos predominam receptores alfa- adrenérgicos (faz constrição) • Vasos viscerais predominam receptores beta- adrenérgicos Humoral (hormonal): Receptores para: • vasopressina (ADH) / angiotensina I e II (vasoconstritores) / • histamina / bradicinina / prostaglandinas E2 e I2 e alguns opioides endógenos (vasodilatadores) Mecanismo tardio de controle da PA. Endotelial: Produção das próprias células endoteliais Vasodilatadores: • Óxido nítrico • PGI2 • Prostaciclinas ´ Vasoconstritores: • Endotelinas • TXA2 (tromboxano A2) Metabólica: Receptores do músculo liso e nos esfíncteres pré- capilares ADP e adenosina: • Receptores purinérgicos do M. liso arteriolar • Vasodilatação Aumento da [ ] de H+: • Reduz a sensibilidade aos vasoconstritores • Abertura dos esfíncteres pré-capilares Os capilares não são inervados, então é necessário um outro mecanismo para controle sanguíneo a nível capilar. Se todos os capilares abrem, você morre – é muito espaço, o sangue não dá conta. O organismo tem esfíncteres pré-capilares que conseguem abrir ou fechar – controlando o fluxo que vai para esses vasos de acordo com a demanda metabólica sistêmica e local. Se tem uma infecção/inflamação localizada, vai haver vasodilatação nesse local pois é necessário que os nutrientes consigam migrar e que o sistema imune esteja agindo. O H+ traduz um ambiente mais ácido – equação do equilíbrio químico associa a dissociação do ácido carbônico formando o CO2 e a água. O CO2 se associa com a água formando o ácido carbônico que é um ácido orgânico fraco e a partir disso, o ácido carbônico dissocia liberando H+ e HCO3- (bicarbonato). Um ambiente com demanda metabólica maior, com certeza consome mais O2 e produz mais CO2 – se produz mais CO2, o equilíbrio é deslocado no sentido de formação de H+. Se tem mais CO2, quer dizer que mais CO2 reage com a água formando mais bicarbonato e mais H+. só que bicarbonato é depositado no plasma sanguíneo, funciona como sistema tampão. O H+ não, ele fica lá e por isso há um ambiente ácido. Se tem uma demanda metabólica maior quer dizer que estou usando mais CO2, a custas de usar mais O2. Então através do oxigênio o organismo vai controlando – ali está acido demais, ali tem pouco oxigênio: abre um 2 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA esfíncter pré-capilar deixando o sangue chegar ao local. Existem aproximadamente 10 bilhões de capilares no corpo – superfície total estimada entre 500 e 700 metros quadrados. Raramente uma célula se encontra a mais do que 20 a 30 micrômetros de um capilar. Dessa forma, se consigo gerenciar um capilar, também consigo gerenciar a nutrição celular. Não é compatível com a vida todos os capilares estarem abertos simultaneamente – fenômeno de vasomotilidade (oxigênio é o principal regulador desse fenômeno). Essa estrutura típica não é encontrada em todo o corpo, mas esse é o modelo básico. ESTRUTURA DA PAREDE CAPILAR: • A estrutura dos capilares varia de acordo com o tecido analisado. Por exemplo, se é SNC, não pode haver um vaso capilar que permita muita troca pois está falando de neurônio – se neurônio morrer já era. Agora se for pele ou mucosa, há regeneração acelerada. • O arranjo endotelial é composto por células unicelulares e é circundada por membrana basal fina • A espessura total da parede capilar consiste em apenas cerca de 0,5 micrômetros • O diâmetro interno do capilar varia entre 4 a 9 micrômetro, o suficiente para que as hemácias passem por ele (deformação das hemácias) As hemácias que passam pelo baço precisam sofrer uma deformação muito grande – a hemácia quando vai ficando mais velha e passa por esses vasocapilares estreitos ela estoura literalmente – renovação celular de hemácias no baço. Fenda intercelular onde vai principalmente a água. A água consegue migrar muito bem de dentro para fora. Dentro do endotélio há o sistema de transporte compreendido pelas caveolinas – as vezes é necessário internalizar estruturas muito grandes que não passam por outros mecanismos por serem polares. Em última análise, o fluxo de sangue nos capilares produz um “filtrado” que será internalizado pelas células. Quando o sangue passa pelo endotélio ele é filtrado, nem tudo consegue adentrar a célula. O sangue leva uma série de nutrientes, mas também pode levar toxinas. Por isso o endotélio precisa regular essa permissividade. Existem mecanismos de transporte de vesículas – transcitose (passagem de macromoléculas de um lado para o outro da luz do capilar sanguíneo). Capilar continuo constitui a barreira hematoencefálica – o que passa é extremamente selecionado. Capilar sinusoide – espaço de troca muito grande, a nível esplênico e a nível hepático. O alimento é absorvido e cai na circulação mesentérica até a circulação portal, é levado da veia porta para o fígado. 3 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA O fígado precisa absorver os nutrientes e as toxinas – precisa deixar haver a troca. CARACTERÍSTICAS DO FLUXO NO CAPILAR: Em condições ideais: (garantir que não vai haver lesão do endotélio) • Elementos sanguíneos maiores – centro do vaso e maior velocidade. Se tem um elemento muito grande em contato com o leito vascular, vai lesando por atrito – propicia a formação de um trombo. • Elementos sanguíneos menores – próximos à superfície do vaso e menor velocidade. Na periferia o fluxo é mais lentificado e no centro é acelerado. Resultado dessa configuração: fluxo laminar – esse fluxo evita o contato direto de elementos figurados do sangue com o endotélio vascular. Os elementos vão retos/paralelos. Não tem turbilhonamento, não tem choque, não tem fluxo “circular” evitando contato direto dos elementos figurados com o leito endotelial. Também existe um movimento helicoidal (vão girando), devido a curvatura do arco aórtico. Se não fosse isso, haveria um fluxo turbilhonado – caótico, progride com muita resistência gerando muitos problemas. • Torção do fluxo sanguíneo – força de cisalhamento (a própria curvatura da aorta permitir o movimento helicoidal dos elementos figurados que estão dentro do vaso sanguíneo)Perda do fluxo laminar pode levar a turbilhonamento sanguíneo: • Favorece a aproximação de elementos figurados com a parede do endotélio • Ação mecânica – ativação plaquetária – trombose ou aterosclerose Indica problema circulatório Situações clínicas com aumento da viscosidade sanguínea e empilhamento de hemácias: • Diabetes mellitus • Hiperlipidemia • Vários tipos de câncer – aumentam o estado pró- trombótico. Aumento da velocidade de hemossedimentação (VHS): • Inflamações crônicas – aumenta a tendencia de coagulação, o sangue sedimenta de forma mais lenta. • Aumento de globulinas DIFUSÃO ATRAVÉS DA MEMBRANA CAPILAR: • Resulta da movimentação térmica (convecção) das moléculas de água e das substâncias dissolvidas no líquido. • Processo caótico, com mistura contínua do líquido intersticial e do plasma sanguíneo. • Moléculas fluem de forma aleatória em todas as direções. • Substâncias lipossolúveis podem se difundir livremente pela membrana plasmática. Ex: oxigênio e dióxido de carbono. (isso porque a membrana plasmática é apolar – semelhante dissolve semelhante, isso é um perigo) A maior parte da nutrição celular acontece por difusão. O liquido intersticial vai ganhando a concentração do líquido capilar quando chega. O líquido capilar se difunde para o interstício que vai se difundindo também para as células e vai tendo a nutrição nesse sentido – ocorre de forma aleatória em todas as direções. Pct chega queixando cansaço, mas leva uma vida sedentária, regada a álcool e não dorme bem. Faz exame de check-up e identifica vitamina D baixa, o médico prescreve vitamina D que é uma vitamina lipossolúvel/apolar que consegue migrar bem para todas as células. Se ela consegue penetrar, ocorre 4 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA Hipervitaminose por vitamina D. precisa ser tudo muito bem prescrito. Tudo em excesso pode fazer mal. Permeabilidade é o quanto uma molécula consegue passar pela barreira tecidual e membrana plasmática. A permeabilidade da água é 100%. Quanto maior a molécula, mais difícil. Isso é importante pq no nosso organismo várias pressões estão atuando para garantir que a água vá para o local certo. Não só as pressões, mas também as concentrações dos tecidos. Os tecidos precisam ficar hora mais concentrados, hora menos concentrados para ter o fenômeno da osmose. Se a albumina, que é um dos principais controladores da pressão coloidosmótica (pressão que aumenta a água dentro do endotélio) consegue sair do endotélio, a água vai junto pq a albumina deixa o centro do vaso muito concentrado. A albumina deixa o interior do vaso muito seco – a água que está no interstício volta. As pressões exercem controles intra e extracelular. A pressão hidrostática força o líquido para fora do vaso – pressão natural que o próprio coração imprime. Pressão oncótica: é a força que tende a retornar o líquido. A pressão hidrostática vai ser sempre maior que a coloidosmotica – sempre vai sobrar algo fora do leito vascular. A pressão efetiva de filtração sempre vai tender a ser maior (positiva). Dessa forma sempre vai extravasar líquido de dentro do capilar para fora. O liquido se acumula fora, sempre perco líquido. Preciso de um sistema para captar esse líquido de volta e jogar para a circulação – sistema linfático. Como resultado, preciso de moléculas grandes que consigam manter o líquido de volta dentro do vaso sanguíneo – o principal representante é a albumina. Por isso que pcts renais crônicos que tem uma perda acentuada de albumina pela filtração glomerular deficiente, tem um quadro de anasarca (perda de líquido pro 3° espaço/interstício – o líquido não volta, não tem albumina, não tá seco dentro do vaso). A maior parte da albumina é produzida no fígado, por isso um pct hepatopata crônico tem déficit de albumina e ascite é o líquido que extravasa e não consegue voltar devido a baixa pressão dentro do vaso. SISTEMA LINFÁTICO: Via acessória pela qual o líquido pode fluir do interstício para o leito vascular. Transportam para fora dos espaços teciduais proteínas e grandes partículas, retornando tais produtos para a circulação. Esse retorno de proteínas dos espaços intersticiais para o sangue é função vital, sem a qual morreríamos em 24h. O sistema linfático drena no ducto torácico que desagua na veia subclávia. Mesma veia do acesso venoso central, por isso prefiro acesso venoso central na veia subclávia direita pq se der ruim na esquerda, você perde a drenagem do ducto torácico. Tem constituição em válvulas para impedir que tenha um fluxo retrogrado da linfa. CONTROLE RÁPIDO DA PRESSÃO ARTERIAL: VISÃO GERAL: A maior parte do controle sanguíneo ocorre por meio de mecanismos de controles locais. Funções mais globais: 5 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA • Redistribuição do fluxo sanguíneo. • Controle da atividade cardíaca • Controle rápido da pressão arterial Existem mecanismos de controle a nível central e periférico – mediados pelo SNC (cérebro). As funções mais globais é realmente conseguir adequar a demanda a uma necessidade. Controle nervoso da circulação – sistema nervoso autônomo • Sistema nervoso simpático • Sistema nervoso parassimpático O SNA é muito importante – os vasos são inervados, eles respondem à estimulo adrenérgico/colinérgico de acordo com a demanda. Mesencéfalo, ponte e bulbo – centros de controle regulatório: vasoconstritor, cardioinibidor, vasodilatador. O controle é autonômico e executado a nível de transição ponte/bulbo. Isso pressupõe um centro vasomotor que consegue ter uma comunicação com os órgãos periféricos e também coração. Dessa forma, o SNC continuamente está mandando informação para esses vasos para manter o tônus vasomotor – é uma capacidade de contração basal dos vasos, dessa forma, garanto que o vaso não fique nem muito constrito nem muito dilatado. Há um meio termo saudável para manter a pressão arterial (normotensão) e manter a perfusão dos tecidos ou responder de acordo com a necessidade. Se abrirem todos os capilares ao mesmo tempo não tem sangue suficiente, aliás, se isso ocorre a gente tem o choque distributivo – emergência (o sangue existe, mas não está no local adequado – não está no vaso, está no interstício). Choque distributivo – onde deveria ter sangue, não está tendo por exemplo em choque anafilático – tem vasodilatação severa as custas de mediação da resposta alérgica e resposta dos mastócitos. Os mastócitos produzem histamina, que faz vasodilatação – então uma resposta muito grande dos mastócitos faz muitos vasos abrirem ao mesmo tempo garantindo complicações. Figura 18-1. Anatomia do controle nervoso simpático O centro vasomotor comunica com os vasos periféricos e coração. Choque anafilático é um choque distributivo – sangue não está onde deveria estar, ele extravasa por conta da vasodilatação. Existem receptores diversos, tanto a nível vascular quanto a nível de coração. Esses receptores são responsáveis por fazer a estimulação cardíaca ou depressão miocardíaca ou vasoconstricção ou vasodilatação. O nervo vago – faz depressão cardíaca, “síndrome vasovagal” desmaia porque a pessoa tem uma hiperestimulação vagal, o coração é hiperinibido causando uma queda na FC, queda no débito cardíaco e diminuição do fluxo para o cérebro e ai desmaia pq em decúbito o retorno venoso é mais fácil. Os vasos periféricos também recebem afecções nervosas para conseguir contrair ou relaxar. A artéria é inervada, arteríolas também. Mas os capilares não são inervados – só têm endotélio, não tem camada muscular por isso mesmo se fossem inervados eles não conseguiriam contrair – são vasos de troca/difusão. Na maioria dos tecidos vivos, todos os vasos, com exceção dos capilares, são inervados. Os esfíncteres pré-capilares e as metarteríolas são inervados em algunstecidos como nos vasos sanguíneos mesentéricos. A inervação de pequenas artérias e das arteríolas: • Estimulação simpática – aumento da resistência ao fluxo devido à vasoconstricção e diminuição da sua velocidade. A inervação de vasos maiores, principalmente das veias: 6 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA • Estimulação simpática – diminuição do volume de sangue represado – aumento do débito cardíaco Veia contraindo há diminuição do sangue represado, a veia é um vaso de capacitância/volume. Se preciso melhorar o retorno venoso, o débito cardíaco, a quantidade de sangue que chega no ventrículo/átrio direito, mobilizo o sangue que está nas veias contraindo-as. A artéria é inervada, as arteríolas também. Os capilares não são inervados, eles só têm endotélio, não tem a camada elástica, eles não conseguiriam contrair de toda forma. Efeito cardíaco (relembrando...) ● O efeito de estímulos simpáticos aumenta a frequência cardíaca e a força de contração cardíaca, aumentando o débito cardíaco (DC) levando a um aumento direto da pressão arterial (PA) PA = DC x RVP se aumentar o débito, aumenta a PA. Tem situações que tem aumento do débito e aumento da resistência vascular culminando com aumento maciço da PA. ● Já estímulos parassimpáticos tem efeito antagônicos, gerando diminuição da frequência cardíaca, menor contratilidade do miocárdio e, como consequência, queda no DC e na PA ● Não podemos esquecer o efeito constante que o tônus vasomotor tem sobre a vasculatura periférica gerando importante vasoconstrição e mantendo níveis adequados de tensão nos vasos Tônus vasomotor – fator basal de contratura da musculatura vascular. Uma pessoa que malha muito, o músculo dessa pessoa tem o tônus aumentado, é mais rígido. Uma pessoa sedentária o tônus é diminuído – o corpo entende que não precisa aumentar muito o tônus pq o indivíduo não está com uma sobrecarga ventricular. PAM = PAS + PADx2 / 3 indicando indiretamente a perfusão. Com a PAM consigo saber indiretamente se o organismo está sendo bem perfundido ou não. Nesse experimento, há uma anestesia espinal total, corta a comunicação do SNC com a periferia. Dessa forma, a pressão despenca porque perde o tônus – o vaso entende que deixa de ser inervado e para de contrair. O vaso tem uma vasodilatação severa e a pressão cai – se diminui a resistência, a PA cai. A injeção de norepinefrina – potente estimulador adrenérgico vai nos vasos e gera vasoconstrição e aumento da FC e contratilidade – não se sustenta, depois de um tempo isso não se sustenta pois é necessário o estimulo constante do SNC para manter o tônus vasomotor. CONTROLE NERVOSO DA PA: ● Caracteristicamente o controle nervoso da PA tem uma resposta rápida ● Tem início em poucos segundos e, com frequência, consegue duplicar a pressão em 5 a 10 segundos de estímulo É um estimulo potente, mas que não consegue se sustentar por muito tempo – gera uma demanda metabólica muito grande e uma sobrecarga cardíaca. ● Inversamente, a inibição súbita da estimulação cardiovascular nervosa pode reduzir a PA até a metade normal de ser valor em 10 a 40 segundos Essa redução é mais lenta. Exercício físico e outras formas de estresse: ● O exercício físico aumenta o metabolismo celular ocasionando vasodilatação local e aumento do fluxo sanguíneo para os músculos ● Esse fenômeno, associado ao aumento da pressão arterial globalmente pelo estímulo simpático da própria atividade física produzem um aumento de 30% a 40% na pressão arterial em exercícios vigorosos. ● Tal efeito pode gerar até o dobro de fluxo sanguíneo para os músculos e demais órgãos ● Outros tipos de estresse como o medo extremo podem desencadear aumentos da PA até 75 a 100 mmHg em poucos segundos → Mecanismo de defesa luta x fuga Estresse naturalmente aumenta a pressão – aumenta a FC, aumenta o débito, aumenta a pressão. Além disso ocasionar um aumento do metabolismo celular local, 7 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA se estou praticando uma maratona, o metabolismo muscular vai estar no máximo do máximo e preciso garantir que o fluxo sanguíneo para esse local seja o máximo. Preciso de vasodilatação local, precisa melhorar o fluxo para os músculos e isso pode gerar um estímulo simpático que vai aumentar em torno de 30 a 40% da PA em exercícios vigorosos. Se você pega um atleta de elite, normalmente a FC basal dele é baixa pois a capacidade cardíaca dele já é elevada, o seu coração é hipertrofiado – não precisa contrair tantas vezes para ter uma mobilidade sanguínea grande. É um coração com frequência baixa, mas ao mesmo tempo é um coração que responde rapidamente – em segundos aumenta muito a PA e em segundos diminui. Em casos de medo – há descarga adrenérgica muito intensa, pois ativa os mecanismos de luta/fuga. Há melhora da perfusão cerebral, há deslocamento do fluxo sanguíneo para os músculos, cianose de periferia relativa, aumento no tempo de enchimento capilar. BARORRECEPTORES: ● São também chamados de receptores de pressão ou receptores de estiramento ● São localizados em pontos específicos da parede de grandes artérias sistêmicas – no tronco do seio carotídeo e no arco aórtico. ● O aumento da pressão arterial estira os barorreceptores gerando impulsos de feedback para o sistema nervoso central (SNC) ● Sinais contrários são enviados de volta para o sistema nervoso autônomo ocasionando redução da PA até níveis normais Também são mecanismos de controle rápido da PA. São receptores mecânicos, eles conseguem ver o quanto o vaso estirou ou o quanto ele não está estirado. Consegue controlar e mandar informações para o SNC solicitando uma resposta adrenérgica por exemplo. Alguns sinais contrários são enviados de volta para o SNC para tentar fazer o reajuste da pressão, mas nem sempre isso é possível. Exemplo de onde os barorreceptores se situam – corpo carotídeo e arco aórtico. Há receptores que levam essas informações para o núcleo da base e esses núcleos levam informação para o SNC fazer a contrarreferência. O corpo precisa saber como tá a pressão continuamente e dessa forma ele estabelece mecanismos de contrarregulação. Se tenho um estiramento excessivo dessas paredes arteriais, o corpo pensa “poxa, está estirando muito, a PA está muito alta, mando uma resposta vagal, uma inibição vagal” e aí o coração tem uma certa depressão, diminuição da FC para ajustar a pressão para níveis mais toleráveis. Isso é muito importante pq quando o pct chega numa situação de taquicardia supraventricular regular sem instabilidade hemodinâmica – ou seja, o pct chega com uma FC de 140, ele está muito nervoso/ansioso, mas a pressão não tem queda, não tem sinais de déficit neurológico. Tem algumas manobras para fazer antes de iniciar com drogas pesadas para diminuir a FC. Manobras para diminuir a FC: • Estimulo do seio carotídeo – massagem no seio carotídeo (pescoço); não é instantâneo e nem sempre funciona, mas os barorreceptores vão entender que além da pressão no vaso, tem uma pressão externa, então aumenta a pressão nos baro e como resposta tem uma inibição vagal. • Manobra vasovagal – pedi para o pct aumentar a pressão intratorácica (sopra a mão ou a seringa) e com isso vai ter uma taquicardia associada a uma bradicardia compensatória. Nesse experimento foi feito a ressecção dos barorreceptores e mostra como a pressão foi distribuída. Em um individuo normal, é uma pressão que tende a um limiar de pressão média – o desvio padrão é muito pequeno. Agora quando tem uma destruição dos barorreceptores, há um desastre – a PA 8 Laís Flauzino | FISIOPATOLOGIA | 6°P MEDICINA não fica estável. O corpo precisa da informação contínua dos barorreceptores para regular. Mas tem um problema – os barorreceptores são ótimos em regular a pressão instantânea, mas se mantiver os níveis pressóricos elevadospor muito tempo (HAS por exemplo), o barorreceptor entende que esse é o novo padrão de estiramento e não preocupa em gerar um estímulo inibitório. Eles se ajustam muito bem de forma rápida, mas a longo prazo, se você tem a pressão ficando alta durante muito tempo ele entende que é o novo patamar. Por isso a HAS a longo prazo é controlada principalmente por mecanismos de controle renal. Referências: John E. Hall. Guyton & Hall Tratado de Fisiologia Médica. Disponível em: Minha Biblioteca, (13th edição). Grupo GEN, 2017 - capítulo 16 e capítulo 18 BRASILEIRO FILHO, Geraldo. Bogliolo - Patologia. Disponível em: Minha Biblioteca, (9th edição). Grupo GEN, 2016. - capítulo 09
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