Regulação da Pressão Arterial

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Regulação da pressão arterial
Professor Anderson Nunes Teixeira
HEMODINÂMICA,
PRESSÃO ARTERIAL
INTRODUÇÃO AO SISTEMA CIRCULATÓRIO
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
INTRODUÇÃO AO SISTEMA CIRCULATÓRIO
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Circulação Sistêmica
Circulação Pulmonar
INTRODUÇÃO AO SISTEMA CIRCULATÓRIO
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
LEI DE POISEUILLE /HAGEN
Q = (P1 - P2) x	 	x 1 x r4
8		L
P1 = pressão aórtica;
P2 = pressão átrio direito
= Viscosidade sangue;
L = comprimento dos vasos r = Raio do vaso
HEMODINÂMICA
FLUXO SANGUÍNEO
O fluxo sanguíneo (Q) representa a taxa de dispersão de um volume desse fluido. Depende da diferença de pressão entre as regiões do sistema circulatório, a viscosidade do sangue, o comprimento e o raio dos vasos.
HEMODINÂMICA
modificado de Des Jardins, Terry. Cardiopulmonary Anatomy and Physiology 4. ed. Illinois, EUA: Delmar 2002.
TIPOS DE FLUXO SANGUÍNEO
FLUXO LAMINAR = movimentos regulares dos elementos do fluido. Estes permanecem numa mesma lâmina do fluido a medida que o fluxo progride (velocidade máxima no região mais central).
FLUXO TURBILHONAR = movimentos irregulares dos elementos do fluido. Não permanecem numa mesma lâmina (requerem maior pressão no sistema vascular).
HEMODINÂMICA
FLUXO SANGUÍNEO
Número de Reynolds (Re) = relação entre os quatro fatores que determinam o tipo de fluxo de um líquido por um tubo:
Re = v . ρ . d

ρ = Densidade do líquido
= Viscosidade (poise) d = Diâmetro do vaso
V = velocidade do fluxo (cm/s)
HEMODINÂMICA
FLUXO SANGUÍNEO
Os principais determinantes do fluxo sanguíneo em nosso sistema
circulatório são:
Bombeamento cardíaco
Retração Diastólica das paredes arteriais
Compressão venosa pela musculatura esquelética
Pressão torácica negativa na inspiração
HEMODINÂMICA
RESISTÊNCIA
A resistência (R) é a dificuldade oferecida ao fluxo sanguíneo. Nos vasos, o raio é o principal determinante da resistência (varia na 4° potencia).
R = (8  L/ 4r4) ou R= (P1 – P2) / Q
P1 = pressão aórtica;
P2 = pressão átrio direito
= Viscosidade sangue;
L = comprimento dos vasos r = Raio do vaso
Q = Fluxo sanguíneo
HEMODINÂMICA
RESISTÊNCIA VASCULAR PERIFÉRICA
A maior resistência ao fluxo reside nas artérias e nas arteríolas (pois os capilares possuem baixa resistência ao fluxo – possuem grande área de secção transversal).
São vasos de resistência, capazes de regular a perfusão tecidual graças a sua camada muscular e a sua responsividade a substâncias vasoativas.
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
HEMODINÂMICA
VISCOSIDADE DO SANGUE E ESTRESSE DE CISALHAMENTO
A viscosidade é dada pelo atrito das moléculas do sangue entre si. É determinada
pelo hematócrito e pelo diâmetro do vaso (diâmetro menor, menor viscosidade).
A viscosidade e o fluxo determinam o Estresse de Cisalhamento
O estresse de cisalhamento altera a expressão de diversos genes no endotélio vascular e estimula a liberação de Óxido Nítrico (vasodilatador)
Modificado de Amanda Patel & Eric Honoré. Polycystins and renovascular mechanosensory transduction Nature Reviews
Nephrology 6, 530-538 (September 2010)
PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA
É uma grandeza física dada: Força do sangue na parede dos vasos/ unidade de área.
Garante a perfusão tecidual apropriada pela manutenção da força motriz na circulação em níveis adequados e razoavelmente constantes ao longo da vida.
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Uma parte da energia da contração cardíaca é dissipada como fluxo para os capilares (sístole) e o restante é armazenada como energia potencial elástica nas artérias = durante a diástole essa energia garante o fluxo sanguíneo.
PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Pressão que se desenvolve durante
PRESSÃO SISTÓLICA (ou máxima) –
a ejeção, determinada por:
VOLUME SISTÓLICO DO VE
VELOCIDADE DE EJEÇÃO
RESISTÊNCIA DA AORTA
PRESSÃO	DIASTÓLICA (ou	mínima)	–	deve-se	ao	esvaziamento	da árvore arterial para a rede capilar durante a diástole e depende:
NÍVEL DE PRESSÃO DURANTE A SÍSTOLE
RESISTÊNCIA PERIFÉRICA
DURAÇÃO DA DIÁSTOLE (freqüência cardíaca)
PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA
PRESSÃO DIFERENCIAL OU DE PULSO: diferença entre sistólica e
diastólica
PRESSÃO ARTERIAL MÉDIA (PAM): Média da pressão arterial durante o ciclo cardíaco; como a sístole é mais curta, a PAM é menor que a média aritmética entre a sistólica e a diastólica
PAM = PD + (PS – PD)/3
PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA
Efluxo = Pressão Arterial Média/ Resistência Vascular Periférica
Exemplo: Efluxo = 100 mmHg/ 20 mmHg/L/minuto = 5 L/minuto
(Efluxo = Débito Cardíaco)
Se a resistência dobrar (20 para 40), inicialmente o efluxo vai cair: Efluxo= 100/40 = 2,5 L/min
Para compensar ocorrerá a subida da pressão arterial média (100 para 200), graças ao acúmulo de sangue no sistema arterial: Efluxo = 200/40 = 5 L/ min
A pressão arterial garante que a entrada de sangue no sistema arterial (débito cardíaco) se iguale a saída de sangue desse sistema (efluxo) para o sistema venoso.
PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA
REGULAÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL, MICROCIRCULAÇÃO
Os mecanismos que mantém a pressão arterial (PA) são divididos em duas
classes:
MECANISMOS A CURTO E MÉDIO PRAZO (Resposta Rápida) – Ativos em
segundos ou minutos. Ação menos duradoura.
MECANISMOS A LONGO PRAZO (Resposta Lenta) – Ativos em horas ou dias. Possuem ação mais prolongada e duradoura.
REGULAÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
REGULAÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
•BARORREFLEXO
•QUIMIORREFLEXO
•REFLEXO ATIVADO POR RECEPTORES
CARDIOPULMONARES
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
BARORREFLEXO
Reflexo ocasionado por receptores de estiramento presentes no arco aórtico e
nas artérias carótidas (barorreceptores arteriais).
↑ PA =	leva ao estiramento do receptor e à geração do potencial de ação.
↓	PA	=	menor	estiramento	do	receptor	e redução do número de potenciais de ação.
modificado de William F. Ganong, Review of Medical Physiology. 21st edition. Mcgraw-Hill, 2003.
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
BARORREFLEXO
Barorreceptores: Terminações nervosas livres, presentes na borda medioadventicial dos vasos sistêmicos. Na túnica média, elas perdem a mielinização e formam varicosidades.
modificado de Margarida de Mello Aires. Fisiologia. 3° edição. Editora: Guanabara Koogan, 2008.
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
Bulbo Ventrolateral Caudal (se projeta para o bulbo ventrolateral rostral, inibido-o = ↓PA).
BARORREFLEXO
Núcleo do Trato solitário (recebe as aferências da periferia. Estimula o Núcleo Dorsal motor do Vago = ↓PA).
Bulbo Ventrolateral Rostral (é tônico; ativa neurônios pré- ganglionares simpáticos =↑ PA).
modificado de William F. Ganong, Review of Medical Physiology. 21st edition. Mcgraw-Hill, 2003.
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
BARORREFLEXO
	Parassimpático	Simpático
	Fibras no Nó sinoatrial	Fibras no nó sinoatrial
	 Frequência cardíaca	Frequência cardíaca
	Pressão arterial	Fibras no músculo cardíaco
		Débito cardíaco
		Vasoconstrição arteríolas
		RPT
		Vasoconstrição venosa
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
BARORREFLEXO
Barorreflexo é ativado durante o ciclo cardíaco para manutenção dos valores
normais de pressão arterial.
modificadode Margarida de Mello Aires. Fisiologia. 3° edição. Editora: Guanabara Koogan, 2008.
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
que	detectam	as
no	sangue
arterial.
QUIMIORREFLEXO
Reflexo	ocasionado		por	receptores		(Células	Glomais) variações	da	PO2,	PCO2 e	do	pH	(quimiorreceptores) Presentes no arco aórtico e nas artérias carótidas.
↑ PCO2, ↓ PO2 e do pH = elevação da resistência periféria total e da PA.
↓ PCO2, ↑ PO2 e do pH = redução	da resistência periféria total e da PA.
Células Glomais do Tipo I (quimioreceptores) e do tipo II (de sustentação).
Há a ativação dos Centros Respiratórios.
Mesmas vias neurais do Barorreflexo.
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
REFLEXO ATIVADO POR RECEPTORES CARDIOPULMONARES
São receptores localizados nos átrios, ventrículos, coronárias, pericárdio, veia cava e vasos pulmonares.
→ São tonicamente ativos e alteram a resistência periférica em resposta a mudanças na pressão intracardíaca e intravascular.
Nos átrios há dois tipos de receptores:
RECEPTORES A = Ativados pela tensão da sístole atrial
RECEPTORES B = Ativados pelo estiramento durante a diástole atrial (Aferentes vagais mielinizados)
→ Aumento da volemia → Distensão dos atrios → Reflexo de Bainbrigde
e liberação do PNA
→ Diminuição da volemia → Integração com SNC → Reação de Cushing
REGULAÇÃO A CURTO E MÉDIO PRAZO
REFLEXO ATIVADO POR RECEPTORES CARDIOPULMONARES
Manobra de Valsalva
REGULAÇÃO A LONGO PRAZO
Mecanismo Renal de Regulação da PA: Um pequeno aumento na pressão arterial pode dobrar a excreção de água e sal com aumento da filtração glomerular e redução da reabsorção tubular (DIURESE E NATRIURESE PRESSÓRICA)
A excreção de sal e água leva a redução do volume de líquido extracelular, reduzindo
a pressão arterial.
Queda da PA → retenção de sal e água e liberação de Renina
modificado de Brenner & Rector’s THE KIDNEY 8th Edition. Saunders, Elsevier, 2007
REGULAÇÃO A LONGO PRAZO
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Elevação da ingestão de sal e água → Aumento da Volemia
REGULAÇÃO A LONGO PRAZO
Redução da ingestão de sal e água → Redução da Volemia
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Alça Renina-Angiotensina-Aldosterona
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Células Justaglomerulares
Alça R-A-A e a Aldosterona
Aspectos Iniciais
Regulação Nervosa
Regulação Renal
Aldosterona
 Na+
REGULAÇÃO A LONGO PRAZO
SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
MICROCIRCULAÇÃO
Corresponde a circulação através de vasos menores: arteríolas, capilares e vênulas.
Desvio (anastomose) arteriovenoso:
sangue vai da arteríola → vênula (ex: pontas dos dedos, orelha).
Metarteríolas: Ramificações das arteríolas. Canais diretos para as vênulas.
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
MICROCIRCULAÇÃO
Os capilares possuem um fluxo intermitente, regulado pelos esfíncteres pré-capilares.
baixa atividade metabólica = esfíncteres fechados. Sangue flui pelas metarteríolas.
alta atividade metabólica = os esfíncteres abrem. Aumento a perfusão capilar.
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Esfíncter
abre	para	a
oxigenação do tecido e depois fecha. O acúmulo de metabólitos leva a uma nova abertura desse esfíncter para o sangue seguir adiante.
MICROCIRCULAÇÃO
A Filtração depende do equilíbrio das FORÇAS DE STARLING:
Qf = K [(Pc - Pi) – (c - i)]
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Pc = pressão hidrostática capilar
Pi = pressão hidrostática intersticial.
i = pressão oncótica interstício.
c = pressão oncótica capilar
MICROCIRCULAÇÃO
O SISTEMA LINFÁTICO é responsável por recolher o excesso de líquido filtrado para o interstício e reconduzi-lo ao sistema vascular
modificado de SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Controle local e humoral do fluxo sanguíneo nos tecidos
Quais são as necessidades específicas dos tecidos em relação ao fluxo sanguíneo?
Suprimento de oxigênio e nutrientes
Remoção do CO2
Remoção de íons H+
Manutenção da concentração de outros íons
Transporte de vários hormônios e outros nutrientes
Controle a longo prazo
Controle agudo
Controle local e humoral do fluxo sanguíneo nos tecidos
Controle agudo
Vasoconstrição ou Vasodilatação
arteríolas
metarteríolas
Esfíncteres pré capilares
Controle longo prazo
aumento ou diminuição
Dimensões físicas dos vasos sanguíneos
Número dos vasos sanguíneos
Controle agudo do fluxo sanguíneo local
Teoria da vasodilatação para regulação aguda do fluxo sanguíneo local
Adenosina
CO2
Histamina
Íons potássio
Íons hidrogênio
Teoria da vasodilatação para regulação aguda do fluxo sanguíneo local
Adenosina
Liberação através das células do músculo cardíaco quando o fluxo sanguíneo coronariano está baixo.
Promoção de vasodilatação local
Diminuição [O2]
Degradação do ATP
Aumenta a liberação de adenosina
Teoria da vasodilatação para regulação aguda do fluxo sanguíneo local
Autorregulação do fluxo sanguíneo quando a pressão arterial é elevada.
Despolarização vascular induzida pelo estiramento, que aumenta o influxo de Ca2+
Eliminação dos vasodilatadores locais
Fluxo sanguíneo
Teoria metabólica
Teoria miogênica
Células da mácula densa
[CO2] [H+]
Regulação da To corporal
> To corporal: > fluxo sanguíneo
Constrição das arteríolas aferentes
Dilatação dos vasos cerebrais
< To corporal: < fluxo sanguíneo
Controle do fluxo sanguíneo tecidual pelos fatores de relaxamento e de constrição derivados do endotélio
Vasoconstritor liberado pelo endotélio danificado
Vasodilatador liberado por células endoteliais saudáveis
Fluxo sanguíneo
Óxido Nítrico
Endotelina
Controle do fluxo sanguíneo tecidual pelos fatores de relaxamento e de constrição derivados do endotélio
o2 + L-arginina  NO + L-Citrulina
(eNOS)
Tensão de cisalhamento
Células endoteliais
Músculo liso
vascular
NO
cGTP - cGMP
Proteinocinases dependentes de GMP
Guanilato 
Ciclases
Controle do fluxo sanguíneo tecidual pelos fatores de relaxamento e de constrição derivados do endotélio
Regulação do fluxo sanguíneo a longo prazo
Alteração da vascularização
Fator de crescimento do endotélio vascular, fator de crescimento de fibroblastos e angiogenina
Angiogênese
Atendimento as demandas de oxigênio
Controle humoral da circulação
Agentes vasoconstritores
Noradrenalina e Adrenalina
Angiotensina II
Vasopressina (ADH)
Controle humoral da circulação
Agentes vasodilatadores
Bradicinina
Histamina
Dúvidas ???