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MARGARIDA 37 EDGAR MACÁRIO GUYTON 18 MEDUFES 96 REGULAÇÃO NEURAL DA PRESSÃO ARTERIAL O papel da manutenção da PA é garantir uma perfeita perfusão tecidual de nutrientes. A PA é uma variável física (força/área) que depende do volume sanguíneo contido no leito arterial, ou seja, da relação conteúdo/continente. O ajuste do fluxo sanguíneo nos tecidos e órgãos ocorre em sua maior parte por mecanismos locais. O controle nervoso, por sua vez, possui funções mais globais, como a redistribuição do fluxo sanguíneo para diferentes áreas do corpo, aumentando ou diminuindo o DC, e realizando controle muito rápido da PA sistêmica, em questão de segundos. A regulação reflexa da PA pode ser desencadeada por diversos parâmetros cardiovasculares, cujas informações são integradas em centros bulbares e suprabulbares ajustando os tônus vagal e simpático ao coração e vasos. Isso se faz necessário para determinar repostas cardiovasculares apropriadas a cada situação. A alça motora da regulação reflexa da PA é composta por elementos do sistema nervoso autônomo. Sistema nervoso autônomo As fibras do SNA simpático se distribuem de duas maneiras: 1) por nervos simpáticos específicos, que inervam principalmente os vasos das vísceras intestinais e do coração. No coração, fibras do simpático exercem efeito inotrópico positivo e cronotrópico positivo. A estimulação dos receptores β-adrenérgicos aumenta a produção de cAMP pela adenilato ciclase, que ativa a PKA, que fosforila a TnI. Por interações alostéricas, a fosforilação da TnI causa redução da afinidade da TnC pelo cálcio. Essa redução da afinidade é importante, pois os agonistas dos receptores β-adrenérgicos provocam fosforilação dos canais de cálcio tipo L do sarcolema, aumentando o influxo de Ca. Além disso, esses agonistas provocam simultaneamente fosforilação do fosfolambam e consequente ativação da SERCA, aumentando a receptação de Ca pelo RS antes que seja retirado pelo antiportador Na-Ca e pela bomba de cálcio sarcolêmica. A redução da afinidade da TnC pelo Ca é um mecanismo para acelerar a velocidade de relaxamento, crucial em um momento em que a frequência cardíaca é aumentada. As fibras simpáticas têm descarga contínua, de modo que a inibição da ação do simpático diminui a FC e a força de contração muscular ventricular, diminuindo o bombeamento cardíaco em 30%. 2) para os segmentos periféricos dos nervos espinais, distribuídos para os vasos das áreas periféricas. O simpático não inerva capilares. A inervação de pequenas artérias e arteríolas permite aumento da resistência periférica e diminuição da velocidade do fluxo sanguíneo. A inervação de vasos maiores, principalmente veias, permite diminuição de seu volume. Via de regra, a inervação motora de vasos é exclusivamente simpática, salvo exceções. O SNA parassimpático tem função secundária na regulação vascular nos tecidos. O parassimpático induz efeito cronotrópico negativo, por ação sobre o NSA e NAV, e ligeiro efeito MARGARIDA 37 EDGAR MACÁRIO GUYTON 18 MEDUFES 96 inotrópico negativo. A distribuição de fibras parassimpáticas no coração é maior nos átrios e pequena nos ventrículos. Existe um centro vasomotor na formação reticular bulbar e na ponte. Ele está organizado em: 1) área vasoconstritora: é representada pelo bulbo ventrolateral rostral (BVLr) e pelo núcleo paraventricular do hipotálamo, de onde se originam fibras descendentes que excitam neurônios pré-ganglionares da medula espinal. Excita continuamente as fibras simpáticas, sendo responsável pelo tônus vasomotor. A estimulação dos neurônios do BVLr determina resposta pressora (aumento da FC, do volume sistólico e da resistência periférica e redução da capacitância venosa (CV) com aumento do retorno venoso (RV)) por liberação de glutamato. O grau de excitação do BVLr determina aumento ou diminuição da estimulação dos neurônios pós-ganglionares simpáticos, liberadores de norepinefrina. 2) área vasodilatadora: suas fibras se projetam para a área vasoconstritora, inibindo sua atividade. O bulbo ventrolateral caudal (BVLc) é um grupo de neurônios vasodepressores GABAérgicos que se projeta para o BVLr e diminui o tônus simpático. 3) área sensorial: a principal área é o núcleo do trato solitário, que recebe aferências dos nervos vago e glossofaríngeo sobre o sistema circulatório. Essas informações são usadas para controlar as áreas vasomotoras. A regulação neural é rápida, duplicando a PA em 5-10 segundos. Ocorrem 3 importantes alterações a um só tempo, para elevar a PA: 1) contração da grande maioria das arteríolas da circulação sistêmica, o que aumenta a resistência periférica total (RPT) 2) contração de veias e de outros grandes vasos, o que desloca sangue para o coração. Pelo mecanismo de Frank-Starling, o retorno venoso aumentado propicia maior força de contração, aumentando o DC 3) estimulação simpática direta no coração, aumentando a FC (efeito cronotrópico positivo) e a força de contração ventricular (efeito inotrópico positivo) No exercício, a massa muscular requer maior fluxo sanguíneo para suprir sua demanda energética. Parte desse fluxo procede pela vasodilatação local mediada por metabólitos das células musculares. Aumento adicional resulta da ativação simpática que resulta em aumento da pressão arterial. Receptores e mecanismos reflexos São mecanismos subconscientes especiais de controle nervoso que operam simultaneamente para manter a PA em valores normais ou próximos deles. Olhando-se para a relação fisiológica da lei de Ohm, que é ΔP = Q x R, pode-se inferir que PA = DC x RPT. Assim, a regulação da PA é obtida através da regulação das variáveis DC e RPT. Existem 3 receptores envolvidos na regulação da PA, a saber: MARGARIDA 37 EDGAR MACÁRIO GUYTON 18 MEDUFES 96 1) Barorreceptores ou pressorreceptores arteriais: são terminações nervosas livres na adventícia da aorta, por onde passa todo o DC, e na bifurcação da carótida comum, que dá início à circulação cerebral. Essas terminações livres se localizam preferencialmente entre duas lâminas elásticas, de modo que a tensão circunferencial gerada pela onda de pulso abra canais sensíveis a deformação de Na e Ca, disparando potencial de ação. Essa deformação pode ser basal, durante a diástole normal, que não é suficiente para desencadear potencial de ação, e pode ser sistólica, quando a passagem da onda de pulso produz distensão adicional do vaso e potenciais de ação enquanto o vaso está sendo deformado. Em situação de elevação da PA, a deformação da parede do vaso excede aquela basal e numerosos potenciais de ação são gerados na sístole e na diástole (descarga em saturação). Os potenciais de ação gerados nos receptores são conduzidos por neurônios bipolares cujos corpos celulares estão localizados no gânglio nodoso, no caso dos barorreceptores aórticos, e no gânglio petroso, no caso dos barorreceptores carotídeos. Os neurônios do gânglio nodoso formam o nervo depressor aórtico e os do gânglio petroso formam o nervo sinusal. A seguir, o nervo depressor aórtico é incorporado ao nervo vago e o nervo sinusal, ao nervo glossofaríngeo. Os NC IX e NC X conduzem os potenciais de ação ao núcleo do trato solitário (NTS). A informação transmitida ao NTS pelos barorreceptores é feita pela frequência de potenciais de ação de acordo com o aumento ou diminuição da PA, ocasionando uma relação descarga x pressão sigmoide. Os barorreceptores, na faixa normal de pressão de cerca de 100 mmHg, aumentam a frequência dos potenciais de ação mesmo com ligeira alteração da PA, reajustando-a a valores normais. Assim, o mecanismo de feedback dos barorreceptores funciona com maior eficácia na faixade pressão em que ele é mais necessário. Os barorreceptores respondem com muita rapidez às alterações da PA. O controle parassimpático do coração é realizado pelo vago. A elevação da PA aumenta a frequência de potenciais de ação, estimulando o NTS. A estimulação do NTS pelas fibras oriundas dos barorreceptores estimula os neurônios pré-ganglionares vagais no bulbo, mais especificamente no núcleo dorsal motor do vago (DMV) e no núcleo ambíguo (NA). Esses neurônios pré-ganglionares fazem sinapses intramurais com neurônios pós-ganglionares, que inervam essencialmente os NSA e NAV e os átrios. No coração, a Ach liberada age nos receptores muscarínicos M1 e determina inotropismo negativo nos átrios e redução da velocidade de despolarização diastólica, acompanhada ou não de hiperpolarização dos tecidos nodais e de retardo acentuado na condução AV. Nos vasos de capacitância, a venodilatação aumenta a capacitância venosa e ocorre queda do RV, o que diminui o enchimento cardíaco e o volume sistólico, reduzindo o DC. Essa ação do parassimpático não é direta, mas indireta: a excitação do DMV e do NA é acompanhada da excitação do BVLc, que inibe o BVLr, diminuindo o tônus simpático ao coração e aos vasos. Nos vasos de resistência, a diminuição do tônus simpático diminui a resistência periférica por vasodilatação sistêmica MARGARIDA 37 EDGAR MACÁRIO GUYTON 18 MEDUFES 96 As fibras pós-ganglionares simpáticas são noradrenérgicos e os corpos celulares estão distribuídos na coluna intermediolateral no segmento toracolombar da medula espinal. A inervação simpática no coração é grande (NSA, NVA, átrios, ventrículos, coronárias) e por todas as artérias, arteríolas, esfíncteres pré-capilares, vênulas e veias dos diferentes territórios. O estímulo simpático desencadeado pelo reflexo barorreceptor se dá quando há diminuição da PA, que diminui a frequência de potenciais de ação dos barorreceptores. Menor ativação do NTS diminui a excitação de BVLc, o que dá espaço para que o BVLr se expresse mais, aumentando a atividade simpática. Além disso, a diminuição da influência do NTS sobre BVM e NA diminui o tônus parassimpático. A norepinefrina age em receptores adrenérgicos (α e β) e determina: No coração, aumento da velocidade de despolarização diastólica com aumento da atividade do NSA, maior velocidade de condução no AV e aumento do inotropismo cardíaco Nos vasos de resistência, aumento da resistência periférica por vasoconstrição sistêmica Nos vasos de capacitância, intensa venoconstrição com queda da capacitância venosa e aumento do retorno venoso (RV) Nas arteríolas renais, estimulando a liberação de renina para a circulação, para formação de Ang II a partir do angiotensinogênio circulante. No caso de hipertensão arterial, os barorreceptores sofrem adaptação, “identificando a pressão elevada como sendo normal”. Em situações de exercício aeróbico, o aumento da PA é mantido pela modulação do NTS por estruturas cerebrais (hipotálamo, sistema límbico e córtex). O reflexo barorreceptor é importante durante as variações de postura corporal, por realizar ajustes momento a momento. Ao ficar em pé após período deitado, a pressão na parte superior do corpo diminui, mas é logo restabelecida pela descarga simpática desencadeada por esse reflexo. A desnervação dos barorreceptores promove labilidade da PA, isto é, grandes alterações da pressão arterial ao longo do dia. 2) Quimiorreceptores: são compostos de células quimiossensíveis localizados em três corpúsculos aórticos e dois corpúsculos carotídeos, nas adjacências dos barorreceptores aórticos e carotídeos. Essas células são sensíveis à pressão parcial de oxigênio (pO2), pressão parcial de gás carbônico (pCO2) e concentração hidrogeniônica (pH). Como esses corpúsculos são irrigados por pequena artéria nutriente, queda de PA diminui o fluxo e desencadeia situação de hipóxia, hipercapnia e acidose, ativando os quimiorreceptores. Existem dois tipos de células: as células glomais e as células de sustentação. Em hipóxia, a célula glomal é estimulada e libera dopamina na sinapse com o nervo glossofaríngeo e vago, a depender do corpúsculo carotídeo estimulado. MARGARIDA 37 EDGAR MACÁRIO GUYTON 18 MEDUFES 96 Primeiramente, a estimulação dos quimiorreceptores em situação de queda de pO2 e aumento de pCO2 estimula os centros respiratórios (aumento de FR) e determina elevação da resistência periférica e da PA. Assim, a estimulação de quimiorreceptores causa estimulação simpática. As aferências do nervo vago e do nervo glossofaríngeo estimulam o NTS, o qual excita o BVLr, determinando resposta pressora simpática. Além disso, a potenciação parassimpática determina bradicardia, como forma de poupar o coração em situação de hipóxia, aumento de FR e resposta comportamental (ativação das áreas de defesa). Os quimiorreceptores mantêm efeito tônico sobre a manutenção dos níveis basais da PA, de modo que sua inibição provoca queda de 10 mmHg mantida cronicamente. Existem quimiorreceptores no bulbo que parecem ser mais sensíveis ao pH do que à pO2. Assim, também é sensível a aumentos de pCO2, pois o gás carbônico forma ácido carbônico, o qual é convertido em H+ e bicarbonato pela anidrase carbônica. A estimulação do quimiorreceptor é feito com cianeto de potássio (KCN), que promove bloqueio da cadeia respiratória, simulando hipóxia intracelular. 3) Receptores cardiopulmonares: estão presentes em átrios, ventrículos, coronárias, pericárdio, artéria pulmonar e na junção da cava e veias pulmonares com átrios. Existem Aferências vagais mielinizadas e não-mielinizadas que se projetam para a área bulbar. As mielinizadas, em situação de redução do enchimento cardíaco, determinam aumento do tônus simpático e redução do tônus vagal ao coração, o que permite aumento da FC e da contratilidade cardíaca, com elevação do DS e do DC. Esse mecanismo de aumento da frequência cardíaca (efeito cronotrópico positivo) em resposta a aumento da pressão atrial é chamado reflexo de Bainbridge. Esse reflexo é mediado pelo reflexo cardiopulmonar e pelo estiramento das célula do NSA. O aumento do tônus simpático para os vasos de capacitância determina diminuição da CV e aumento do RV, aumentando o DC. O tônus simpático em vasos de resistência determina elevação da RPT; o aumento do fluxo coronário é determinado por parâmetros metabólicos. Os mielinizados se encontram preferencialmente na junção da cava com o átrio. Dentre esses, existem receptores A, dispostos em série aos miócitos e que informam sobre tensão durante a contração atrial, e os receptores B, dispostos em paralelo ao miócitos e que informam sobre o enchimento atrial, determinando pela pressão venosa central. O aumento da volemia aumenta a pré-carga ou RV, distendendo a junção venoatrial e ativando os receptores vagais mielinizados. Em resposta, há aumento do tônus simpático ao coração e redução do tônus simpático aos territórios muscular esquelético e renal, determinando aumento da capacitância venosa local e aumento da filtração glomerular, respectivamente. Determina também redução de libração de vasopressina e aumento da liberação de ocitocina pela neuro-hipófise, além de aumento de liberação de peptídeo atrial natriurético (ANP) pelos miócitos atriais. MARGARIDA 37 EDGAR MACÁRIO GUYTON 18 MEDUFES 96 REFLEXO DE BEZOLD-JARISCH: Mecanorreceptores polimodais localizados nas paredes dos átrios e ventrículos podem ser estimulados mecanicamente por expansão das câmaras cardíacas. Também podem ser estimulados quimicamente por agonistas serotonina (5-TH), fenilbiguanida (5-HT3), nicotina, prostaglandinae bradicinina. As repostas à estimulação química são bradicardia, hipotensão e apneia. Aferências mielinizadas e não mielinizadas que caminham junto com o simpático e se projetam para a medula espinal. São estimulados em caso de queda da pressão de perfusão das coronárias e por substancias químicas liberadas localmente durante isquemia. A resposta é a indução de intensa vasodilatação coronária, reduzindo consideravelmente a isquemia. Fisiopatologias Apneia obstrutiva do sono: a apneia resulta em aumento pCO2 e diminuição de pO2, ativando quimiorreceptores e aumento do tônus simpático para elevar a PA. Interrupções da respiração várias vezes por noite podem ter participação na fisiopatologia da hipertensão arterial. Infarto agudo do miocárdio: o infarto parece diminuir a sensibilidade dos barorreceptores. Hipertensão arterial: parece haver uma desregulação dos mecanismos neurais controladores da PA. Sugere-se hiperatividade dos quimiorreceptores e manutenção de pressão elevada pelos barorreceptores. REGULAÇÃO NEURAL DA PRESSÃO ARTERIAL Sistema nervoso autônomo Receptores e mecanismos reflexos Fisiopatologias
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