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REGULAÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL A pressão arterial consiste justamente na pressão presente nas artérias e vasos sanguíneos do sistema arterial fundamentais para a manutenção do fluxo sanguíneo. A pressão arterial precisa ser mantida dentro de estreitos limites de variabilidade para manutenção da homeostasia, ou seja, para garantir que a perfusão dos tecidos e órgãos ocorra de maneira adequada. Para isso, existem inúmeros mecanismos regulatórios do nosso organismo que permite manter os valores dentro da normalidade. A pressão arterial é calculada a partir de dois fatores fundamentais na determinação da pressão arterial media (PAM) que são o débito cardíaco, dependente do volume sistólico e da frequência cardíaca, e a resistência periférica vascular, ambos diretamente proporcionais à pressão arterial media (PAM = FC x VS). Todos os mecanismos regulatórios irão agir em um desses fatores visando controlar ou reestabelecer a PAM. O debito cardíaco consiste em o volume de sangue ejetado por um determinado intervalo de tempo e para isso depende da frequência cardíaca e do volume sistólico. A FC depende da frequência de despolarização nas células marca-passo, influenciada pelo sistema nervoso autônomo tanto simpático como parassimpático aumentando ou diminuindo a FC respectivamente. Já o volume sistólico (VS) que é determinado pela força de contração de cardíaca e capacidade de contratilidade do musculo do miocárdio, ambos controlados pelo sistema nervoso simpático. Além da contratilidade, o volume diastólico final (quantidade de sangue presente no VE ao fim da diástole) também é essencial no VS ejetado e totalmente dependente do retorno venoso que por sua vez depende da contratilidade das veias aumentada pelo sistema simpático, pela ação das bombas respiratórias e músculo-esquelética. Com relação à resistência periférica dependente de fatores como o raio, o comprimento do vaso e a viscosidade do sangue. Como tanto o comprimento e a viscosidade permanecem constantes, o raio é a variável mais importante na influencia da resistência periférica e o sistema simpático, mecanismos intrínsecos miogênicos e o sistema hormonal influenciam na vasodilatação ou na vasoconstrição das arteríolas do sistema periférico. O sistema nervoso simpático é o único sistema nervoso autônomo que inerva os vasos sanguíneos, liberando epinefrina como neurotransmissor que se conecta ao receptor α1 nas arteríolas e promovem a vasoconstrição periférica dos vasos. É importante salientar que todo o sistema vascular periférico já é fisiologicamente contraído, ou seja, possui um tônus normal de contração que permite a vasodilatação e a vasoconstrição, então de certa maneira a atuação do sistema simpático nos vasos ocorre de maneira integral para garantir esse tônus basal. E o sistema colinérgico é capaz de modular a liberação de noradrenalina e outras substâncias a partir de receptores muscarinicos do tipo M2. No entanto, existem outro sistemas nervosos que não são nem aqueles dependentes de adrenalina e nem aqueles dependentes de acetilcolina, denominados de NANC (não adrenérgicos e não colinérgicos), mas sim de outras substancias neurotransmissoras variadas. Um desses sistemas é o SISTEMA NERVOSO NITRÉRGICO que libera óxido nítrico (NO) do tipo neuronal (existe ainda o endotelial presente no endotélio e a forma induzível) que se difunde para a célula muscular lisa por difusão já que é um gás, ativando o GCs que converte o GTP em GMPc permitindo o relaxamento das células musculares e a consequente vasodilatação, ao contrario do terminal nervoso simpático que permite a vasoconstrição. Além de fatores neurais, existem também FATORES ENDOTELIAIS que também auxiliam na regulação da pressão arterial média (PAM) envolvidos em quadros patológicos como a HAS, por exemplo, e podem ser divididos em fatores vasodilatadores e fatores vasoconstritores. Os principais fatores vasodilatadores são o NO (oxido nítrico), o EDHF (fator hiperpolarizante derivado do endotélio) e o PGI2 (prostaglandina dois). Todos esses fatores promovem a vasodilatação e são responsáveis também por manter o tônus vascular juntamente com o sistema simpático. Existem alguns ligantes responsáveis por ativar esses fatores como ACh, BK, AII e ET-1 e a tensão de cisalhamento ou tensão de atrito do sangue com o próprio endotélio, ou seja, quanto maior a tensão entre o sangue e o endotélio indica para as células endoteliais que o vaso precisa se expandir para evitar o atrito que está ocorrendo para não lesionar as paredes endoteliais, para isso são enviados os fatores que ativam o NO, o EDHF e o PGI2 para que esses outros fatores localizados no endotélio ativem uma cascata de reações que influenciam a disponibilidade de cálcio, potássio e sódio nas células musculares lisas que permitam a vasodilatação. Por exemplo, o oxido nítrico atua no RS a fim de armazenar mais cálcio e diminuir a quantidade de cálcio disponível no citosol, e logo, diminuir a contração muscular, além de atuar em canais de potássio dependentes de cálcio que permitem a saída de potássio da célula promovendo uma hiperpolarização e o relaxamento da célula de musculo liso. O mesmo ocorre com o EDHF como o próprio nome já diz é um fator hiperpolarizante que permite a abertura dos canais de potássio dependentes de cálcio, dos canais de potássio voltagem dependentes e da bomba de sódio e potássio promovendo uma hiperpolarização da célula que dificulta a contração muscular. E a PGI2 ativa a adenilato ciclase (AC) que vai converter o ATP em AMPc e estimular a abertura de canais de potássio dependentes de ATP fazendo com que o potássio saia da célula e a célula torna-se hiperpolarizada. Portanto esses fatores endoteliais atuam na célula muscular lisa de modo a alterar o potencial de repouso através de uma hiperpolarização e prejudicar a ação do PA, evitando assim que a célula se contraia. O mesmo ocorre com os fatores endoteliais responsáveis por vasoconstrição como Angiotensina I, Angiotensina II, Tromboxano A2 vão atuar na célula de musculo liso principalmente pela via da fosfolipase C que converte o PIP2 em IP3 + DAG responsável pela liberação de cálcio do RS que promove a abertura dos canais de cálcio de rianodina para entrada de mais cálcio extracelular e ativação do trocador de cálcio e sódio na membrana das células musculares lisas. Portanto, existem fatores endoteliais tanto vasoconstritores como vasodilatadores que promovem juntamente com o sistema simpático a manutenção do tônus vascular em grau intermediário. Em especial, o NO produzido pelas células endoteliais desempenha um papel de grande importância no controle cardiovascular, tanto no controle da resistência periférica vascular como na agregação plaquetária. O NO é um potente vasodilatador e assim seu papel no controle da PA é extremamente relevante. Além disso, o NO inibe a agregação plaquetária impedindo a formação de trombos e, consequentemente, prevenindo os processos de tromboses e doenças atero-trombóticas. O estímulo físico é feito pela força que o sangue exerce sobre a parede das artérias, denominada força de cisalhamento, ou shear stress. O mecanismo pelo qual o shear stress promove a formação de NO ainda não está completamente esclarecido. Sabe-se que as células endoteliais possuem mecanorreceptores, que podem ativar diretamente as proteínas G, os canais iônicos e as enzimas do grupo das proteínas quinases e fosfatases que vão promover a formação de segundos mensageiros, desencadeando uma série de reações químicas, que envolvem a participação dos íons cálcio, até a vasodilatação propriamente dita. Além dos fatores neurais e os fatores endoteliais, existe os fatores humorais que também atuam na regulação da resistência vascular periférica,principalmente a angiotensina II que pode agir tanto de maneira autócrina e parácrina como também como um hormônio clássico dependendo do tipo de receptor atuante como o AT1, PIP2 e PLC podendo exercer função vasodilatador, vasoconstritor e como um fator humoral autócrino (na própria célula) e parácrino (na célula adjacente). A angiotensina II pode ativar diferentes vias de atuação que promovem diferentes consequências no vasos, caso se ligue ao AT1 associado a uma proteína Gq ativa a cascata da fosfolipase C e promove uma vasoconstrição das arteríolas. Quando se liga ao AT2 na própria célula endotelial associado ao EDHF endotelial promove uma hiperpolarização e por fim indica a célula ao relaxamento, o mesmo ocorre com o NO ativando GMPc e induz ao relaxamento celular. A angiotensina II é produzida a partir da angiotensina I com a atuação da enzima conversora de angiotensina, também denominada de ECA. A angiotensina pode ainda atuar nos receptores AT1 não só para ativar a contração pela proteína Gq, mas também agir diretamente na liberação de noradrenalina na terminação simpática de modo a iniciar o processo de contração vascular por ação neural simpática com os receptores α1 adrenérgicos acoplados a proteína Gq. E por fim, a angiotensina II ativa a NADP oxidase em EROS e em NO e promovendo maior grau de contração vascular. Resumidamente, a angiotensina II atua em todas as localidades de controle da pressão arterial: no endotélio modulando as respostas dos fatores endoteliais para vasoconstrição ou vasodilatação, atua diretamente no musculo liso a partir dos receptores AT1 e atua no sistema neural diretamente na liberação dos neurotransmissores. A angiotensina II atua tanto de forma parácrina, autócrina e como um hormônio sistêmico de modo a controlar a pressão arterial média. Outro fator humoral no controle da pressão arterial é a vasopressina ou também conhecida como hormônio antidiurético produzido no hipotálamo e armazenado na neuro-hipófise e possui uma ação vasoconstritora quando interage com receptores do tipo V1 acoplados a proteína Gq que ativa a via da fosfolipase C que aumenta os níveis celulares de cálcio e causa a vasoconstrição. Além de atuar na cascata do acido araquidônico atuando na prostaglandina e no tromboxano modulando vários sinais celulares. Outro fator humoral é o ANP (Peptídeo Natriurético Atrial) produzido pelas células dos musculo cardíaco localizada nos átrios. O principal estimulo é o aumento de pressão ou o aumento do volume que leva o estiramento do átrio e liberação do ANP. OBS: A proteína Gq está envolvida na ativação da enzima fosfolipase C, que assim como a adenilatociclase participa da formação de segundos mensageiros. Depois de ativada, ela degrada o fosfatidilinositol 4,5 bifosfato (PIP2), presente na membrana, em 1,4,5 trifosfato de inositol (IP3) e 1,2 diacilglicerol (DAG). Estes são os dois segundos mensageiros envolvidos nas respostas fisiológicas mediadas pela proteína Gq. O IP3, dada sua estrutura hidrossolúvel, migra pelo citosol e se liga a receptores específicos de IP3 no retículo endoplasmático e mitocôndrias, promovendo a liberação do íon Ca+2 no citosol e aumentando a concentração desse íon de forma brusca até cerca de 10-6M. O íon cálcio funciona como um terceiro mensageiro que desencadeia respostas intracelulares, como exocitose nos neurônios e nas células endócrinas, contração muscular e rearranjos do citoesqueleto durante os movimentos ameboides. O DAG fica associado à membrana plasmática devido à sua estrutura hidrofóbica, tendo a função de ativar a proteína cinase C (PKC), uma enzima ligada à membrana plasmática que promove a fosforilação de radicais em diversas proteínas intracelulares. Sempre que falarmos de ativação da cascata de fosfolipase pela proteína Gq ocorrerá vasoconstrição das arteríolas periféricas. 1. CONTROLE NEURAL DA PRESSÃO ARTERIAL – BARORREFLEXO O reflexo barorreceptor ou barorreflexo é um mecanismo regulatório em curto prazo que detecta alterações na pressão arterial, localizados no arco aórtico e nos seios carotídeos. Esses receptores ou barorreceptores arteriais encaminham as informações de alteração de pressão arterial para o SNC nos centros regulatórios que consequentemente envia aferências para os órgãos efetores como o coração (SNAP ou SNAS), vasos sanguíneos e rim (SNAS). É importante salientar que em alguns órgãos ocorre a ação tanto do sistema nervoso simpático, quanto do sistema nervoso parassimpático como é o caso do coração. Já outros órgãos como os vasos sanguíneos inervados apenas pelo simpático só sofre ação desse tipo de sistema, o mesmo ocorre com o rim que é apenas influenciado pelo SNAS. Em outras palavras, o barorreceptores são receptores localizados na aorta e nos seios carotídeos que detectam qualquer tipo de alterações na pressão sanguínea. Ao detectar a alteração, os receptores enviam informações ao SNC, mais especificamente ao centro de controle cardiovascular-bulbar que envia informações para as eferencias simpáticas e parassimpáticas a fim de modular a ação de inúmeros órgãos-alvos e controlar a pressão arterial. O sistema simpático irá promover influencia nas artérias e veias já que são o único que inerva essas regiões, além de inervar a musculatura cardíaca e o nó SA. Já o sistema parassimpático irá concentrar-se no nó SA, ainda que hoje existam algumas evidencias de inervação do parassimpático nos miócitos do coração. Os barorreceptores são um tipo de receptor conhecido como sensores mecanorreceptores localizados no arco aórtico e no seio carotídeo, que detectam alterações a partir da deformação mecânica das artérias. Esses receptores são inervados por fibras sensoriais livres localizadas na camada adventícia das artérias, em regiões de pressão arterial elevada e ativados quando ocorre o aumento rápido e intenso das artérias (barorreflexo) a cada sístole cardíaca. No caso desses barorreceptores do seios carotídeos levam a informação para o SNC via nervo glossofaríngeo, enquanto os barorreceptores aórticos possuem a informação sendo levada ao SNC via nervo vago (X). A deformação desses mecanorreceptores vai gerar uma alteração na parede desses receptores que irá gerar um potencial de ação. Existem canais denominados de canais mecanossensíveis (ENaC) que quando ocorre a distensão mecânica dos vasos são ativados permitindo a entrada de cátions como sódio e cálcio, alterando o potencial de repouso das células e abrindo os canais de sódio voltagem dependentes que são responsáveis por despolarizar a célula e gerar o PA que irá trafegar até os centros superiores do SNC. Essas fibras sensoriais livres não possuem Bainha de Mielina e adentram até as camadas médias dos vasos (mecanorreceptores). Em outras palavras é como se a alteração mecânica fizesse com que os receptores mecânicos sejam sensibilizados e abram os canais de cátions que permitem a entrada de íons, alterando o potencial de repouso e ativando outros canais de sódio voltagem dependentes que promoverão a despolarização da célula e a passagem do potencial de ação desencadeado inicialmente pelas deformações nas paredes das artérias e, por conseguinte, nos receptores mecânicos ou barorreceptores. Os barorreceptores devido à capacidade de estarem associados às paredes das artérias, principalmente na camada adventícia e média permite que a cada sístole cardíaca, conforme ocorre o aumento de tensão nas paredes das artérias, esses mecanorreceptores são ativados e consequentemente geram um potencial de ação pelas fibras aferentes livres que irão enviar essa informação para o SNC. O principal nervo sensitivo ou aferente localizado na aorta é o nervo depressão aórtico que consiste em uma ramificação aferente donervo vago ou nervo X. E no caso dos barorreceptores nos seios carotídeos, o PA percorre através do nervo glossofaríngeo até o SNC. Portanto, como exemplificado na imagem, o grau de atividade dos barorreceptores é proporcional ao grau de deformação da parede das artérias, ou seja, quanto maior for o grau de tensão e deformação, maior será o potencial de ação gerado nesses receptores sensitivos aferentes. Assim como toda fibra condutora de impulso, os barorreceptores possuem uma linha de base e esse PA varia a amplitude e a frequência conforme for a deformação e tensão nas artérias. Caso os barorreceptores sejam retirados em situações como denervação sinoaórtica (DAS), a regulação da pressão arterial em curto prazo não ocorrerá e isso fará com que a variação de pressão arterial aumente muito, ou seja, a amplitude das curvas irão aumentar tanto para quadro de hipertensão como hipotensão. Logo, estima- se que os barorreceptores são fundamentais para manter os índices de pressão arterial controlados e garantir que não ocorra tanta variação dessa pressão nos momentos de sístole e diástole, atuando de maneira rápida e em curto prazo a fim de retornar os índices a normalidade da pressão. Portanto, o barorreflexo é fundamental para detectar variação de pressão e controlar essa variação rapidamente a cada movimento de sístole enviando informações ao SNC por vias aferentes que serão interpretadas e enviadas a vias eferentes para diversos órgãos regulatórios da PAM. Resumindo, os barorreceptores são fibras sensitivas livres que estão ligadas intimamente aos vasos sanguíneos, em especial as camadas adventícia e média desses vasos. Quando ocorre um movimento de sístole e a tensão na parede dos vasos do arco da aorta e dos seios carotídeos, esses mecanorreceptores são ativados e a partir da abertura de canais catiônicos permitem a passagem de um PA pelas fibras sensitivas livres. Esse potencial de ação gerado irá percorres as fibras aferentes, tanto o nervo vago quando parte da aorta como o nervo glossofaríngeo quando parte dos seios carotídeos em direção ao SNC, mais especificamente em um núcleo localizado dorsalmente no bulbo denominado de NÚCLEO DO TRATO SOLITÁRIO (NTS). Nesse núcleo do SNC as aferências são interpretadas, o potencial de ação segue para neurônios intermediários e são distribuídos para os neurônios eferentes do sistema nervoso autônomo tanto simpático, quanto parassimpático. Os neurônios do parassimpático irão principalmente em direção ao nó sinoatrial (SA) reduzindo a frequência de disparos dessas células, diminuindo a FC. Enquanto os neurônios do sistema simpático partem em direção as artérias e veias conectadas a receptores do tipo α1 que promoverão a vasoconstrição arterial, irão para os músculos do coração (miócitos) aumentando a força de contração e a FC. Em casos mais complexo, o sistema simpático pode ser inibido por neurônios inibitórios que irão limitar as atividades desse sistema autônomo, provocando efeitos contrários aos provocados pelo simpático, tudo depende da necessidade do organismo e dos valores da pressão arterial no momento, se apresenta como um quadro de hipertensão ou um quadro de hipotensão arterial. Quando se trata especificamente da ativação do sistema nervoso parassimpático ocorre o mecanismo da seguinte maneira: os barorreceptores percebem a elevação da pressão arterial nas paredes da aorta, por exemplo, e isso faz com que as aferências receptoras como o nervo depressor aórtico e posteriormente o nervo vago leve a informação para o SNC no núcleo do trato solitário. Essa informação aferente de aumento da pressão arterial passa para os neurônios intermediários e chega à porção ventral do bulbo em outro núcleo chamado de núcleo ambíguo ou núcleo dorsal do vago que irá transmitir a informação via potencial de ação para os neurônios eferentes pré-ganglionares como o próprio nervo vago, que chegarão aos gânglios parassimpáticos próximos ao coração. Nesse gânglio ocorrerá a primeira sinapse com a liberação de acetilcolina e o impulso nervoso passa para o neurônio pós-ganglionar que estará inervando o nó SA onde ocorrerá a diminuição da frequência de despolarização dessas células marca-passo e consequentemente a redução da FC e do débito cardíaco, diminuindo a pressão arterial em um mecanismo denominado de bradicardia reflexa. Ainda adotando o mesmo quadro de hipertensão arterial mas agora falando do sistema simpático que atua de outra maneira: inicialmente as aferências percebem o aumento da pressão arterial pelos barorreceptores e encaminham a informação para o SNC no núcleo do trato solitário. Ao chega ao NTS, essa informação é encaminhada para neurônios localizados na porção ventrolateral caudal do bulbo (BVLc) que ativa os neurotransmissores do tipo GABA que são inibitórios e inibem os neurônios localizados na porção ventrolateral rostral do bulbo (BVLr) que estão associadas aos neurônios eferentes simpáticos na medula espinhal, ou seja, a inibição dos neurônios BVLr faz com que todo o sistema simpático seja inibido e isso promove a vasodilatação periférica e a diminuição da resistência periférica, diminuindo a pressão arterial. Portanto, em casos de hipertensão, os baroreflexos atuam tanto na diminuição da FC e do débito cardíaco pela ação do sistema nervoso parassimpático, mas também na diminuição do outro fator essencial na pressão arterial que é a resistência periférica a partir da inibição da atividade do sistema nervoso simpático. Em caso de hipotensão, todo o mecanismo contrario é verdadeiro, o sistema simpático tem a ação aumentada a partir do aumento da força de contração e da resistência periférica e o sistema parassimpático possui sua ação reduzida em decorrência do mecanismo inibitório e aumento da FC devido aos disparos do sinoatrial. A área sensorial é equivalente ao núcleo do trato solitário em que ocorre a sinapse dos barorreceptores. A área vasoconstritora é a porção bulbo ventrolateral rostral (BVLr) ligada à atividade simpática (inibida em casos de hipertensão). A área vasodilatadora é a região bulbo ventrolateral caudal (BVLc) que inibe o sistema simpático (já que apenas esse sistema controla a resistência periférica). E a ultima região é a área parassimpática determinada pelo núcleo ambíguo e pelo núcleo dorsal do vago que controlam a atividade parassimpática em direção ao nó SA no coração. Vale lembrar que os nervos do sistema nervoso simpático sempre saem da medula espinhal e nunca diretamente do SNC como o sistema parassimpático. Por isso existe a área BVLr que conecta os neurônios do sistema nervoso central com os neurônios eferentes do sistema nervoso simpático. Os nervos simpáticos inervam a vasculatura das vísceras internas e o coração e os nervos espinhais inervam a vasculatura das áreas periféricas. O sistema simpático é o único sistema nervoso autônomo que inerva os vasos sanguíneos, exceto os capilares e esfíncteres pré-capilares que mantem o tônus basal de contração, por isso que o sistema parassimpático não exerce influencia na resistência periférica. O aumento da atividade simpática promove uma vasoconstrição pelos receptores α1 nas arteríolas e diminuição do fluxo sanguíneo para os tecidos, enquanto a diminuição da atividade simpática promove uma vasodilatação periférica, queda da resistência periférica e diminuição do fluxo sanguíneo para os tecidos. Já no coração, o sistema simpático atua principalmente nas fibras musculares cardíacas (miócitos), inervando os nodos SA e AV promovendo o aumento da força de contração e da FC respectivamente. O sistema simpático não possui tanta influencia na circulação sanguínea em si e na resistência periférica já que não inerva os vasos sanguíneos. A maior atuação desse sistemanervoso autônomo consiste na diminuição da FC a partir da inervação do nó sinoatrial (SA) que diminui a frequência de despolarização dessas células marca-passo. Sabe-se hoje que o sistema parassimpático possui inervação na musculatura cardíaca e por isso diminui a contratilidade do coração ainda que pouco. Em uma situação de queda da pressão arterial, ocorre uma diminuição na ativação dos barorreceptores (não são desativados) e a atividade parassimpática do coração vai diminuir o que indica que as áreas dos núcleos ambíguos e do núcleo dorsal do vago terão sua atividade diminuída, assim como, a área vasodilatadora do bulbo ventrolateral caudal (BVLc) que será inibida e logo, também não irá liberar neurotransmissores GABA que irão inibir os neurônios da porção bulbo ventrolateral rostral (BVLr) ligada ao sistema nervoso simpático. Ou seja, em caso de queda de pressão, todo o mecanismo utilizado em casos de aumento de pressão é inibido e o sistema nervoso simpático passa a ter uma atividade aumentada, enquanto o sistema parassimpático passa a ter uma atividade diminuída. 2. CONTROLE NEURAL DA PRESSÃO ARTERIAL – QUIMIORREFLEXO Os barorreceptores são principais receptores envolvidos no controle da pressão arterial, atuando de forma mecânica, denominados de mecanorreceptores. No entanto, existem outro tipos de receptores chamados de quimiorreceptores ou receptores químicos. Esse tipo de receptor está localizado no SNC, mas também na região periférica, recebendo o nome de quimiorreceptores periféricos localizados nos corpos carotídeos e aórticos. Esses receptores são sensíveis a variações químicas, já que estão presente em regiões de alto fluxo sanguíneo, de alguns elementos como a pressão parcial de CO2 no sangue, a alteração de PH e a pressão parcial de O2, respondendo também a queda de pressão arterial devido a diminuição do suprimento arterial. Com relação as aferências existem os receptores aferentes como o nervo vago nos receptores aórticos e nos carotídeos os nervos de Hering e o nervo glossofaríngeo, muito semelhante aos barorreceptores. Por estarem mais relacionados ao sistema respiratório, os efeitos reflexos causados por esses quimiorreceptores são hiperpnéia, dilatação das vias aéreas superiores e aumento da PA. Os sinais transmitidos dos quimiorreceptores para o centro vasomotor excitam esse centro e isso faz com que a pressão arterial seja elevada. Esses quimiorreceptores agem em resposta à queda da pressão parcial de O2 a partir de um mecanismo simples: quando ocorre essa redução da pressão parcial, as células GLOMUS dos receptores fecham os canais de potássio, permitindo o acumulo de cargas positivas no interior, despolarizando as células e estimulando os canais de cálcio dependente de voltagem que promovem a liberação de dopamina que irá se ligar aos neurônios aferentes, gerando um potencial de ação que será encaminhado para o SNC, mais especificamente na região bulbar. Portanto, quando ocorre uma queda da pressão parcial de O2, os quimiorreceptores são ativados e sensibilizado gerando a liberação de neurotransmissores que irão gerar um potencial de ação nos neurônios aferentes e o estimulo será enviado ao SNC nos núcleos do trato solitário (NTS). Ao chega ao NTS, o sistema simpático é ativado no BVLr para que ocorra a vasoconstrição e aumento da resistência periférica e inibição do sistema parassimpático localizado no coração (nodo SA) e aumento da FC e força de contração pelo sistema simpático localizado nos miócitos e nodos condutores, elevando a pressão arterial. Para pensar de maneira mais objetiva, é necessário olhar para o sistema respiratório em conjunto com o sistema circulatório. Em momentos de queda da pressão parcial de oxigênio, indica que existe menos oxigênio disponível no sangue, para isso, é necessário que o sistema respiratório promova o aumento da frequência respiratória e intensifique as trocas gasosas a fim de aumentar a disponibilidade desse gás. O aumento da FR só é possível com o aumento da FC, por isso o sistema simpático é ativado em prol do sistema parassimpático em casos de queda da pressão parcial. O aumento da pressão arterial é fundamental para combater os quadros de hipóxia tecidual devido aos baixos níveis de oxigênio a fim de aumentar a perfusão para esses tecidos, por isso, a vasoconstrição e aumento da resistência periférica provocadas pelo sistema simpático. Portanto é indispensável associar o sistema respiratório do sistema circulatório, ambos estão totalmente ligados e em casos de regulação da pressão arterial ocorrem reflexos simultâneos em ambos os sistemas motivados por diversas causas, e esses reflexos são denominados de REFLEXOS CARDIOPULMONARES. 3. REFLEXOS CARDIOPULMONARES Os reflexos cardiopulmonares são mecanorreceptores presentes nos átrios, coronárias, pericárdio e vasos torácicos como as artérias e veias pulmonares que agem em concordância com os barorreceptores. São considerados receptores de baixa pressão por estarem localizados em regiões de baixa pressão sanguínea diferentemente dos baro e quimiorreceptores. Esses receptores são estimulados a partir de quedas na pressão de enchimento cardíaco tanto atrial como ventricular devido às baixas pressões arteriais. Para isso, eles atuam promovendo o aumento do tônus simpático e a diminuição do vagal (parassimpático). São reflexos que ocorrem paralelamente aos barorreceptores nos seios carotídeos e nos arcos aórticos. O mecanismo dos reflexos cardiopulmonares, mais especificamente o “Reflexo de Bainbridge” ocorre da seguinte maneira: as quedas no volume de enchimento cardíaco causada pela queda de pressão arterial é detectada pelos receptores pulmonares que envia a informação para o núcleo do trato solitário (NTS) onde ocorre a primeira sinapse. O NTS distribui estímulos inibitórios para o sistema parassimpático, diminuindo a atividade desse sistema no coração e inibe os neurônios da porção ventrolateral caudal do bulbo que, logo, não irá liberar o GABA e inibir os neurônios da porção ventrolateral rostral (BVLr) do bulbo que é responsável por estimular um neurônio eferente simpático na medula óssea. Dessa forma, o sistema simpático tem sua atividade aumentada, promovendo no coração o aumento da FC e da força de contração cardíaca e nos vasos promove a vasoconstrição periférica, aumentando a resistência e consequentemente a pressão arterial. 4. MECANISMOS HUMORAIS DE CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL: AJUSTES A LONGO PRAZO Além dos mecanismos instantâneos ou a curto prazo como os exercidos pelos receptores encontrados no sistema circulatório e pulmonar como barorreceptores, quimiorreceptores e receptores pulmonares passiveis de sofrer adaptações. Para isso, existem outros mecanismos a longo prazo que podem ser adotados pelo organismo na tentativa de controlar a pressão arterial. Esses mecanismos, principalmente humorais (provocado por hormônios ou substancias presentes no sangue) com um papel central dos rins que atuam em um longo período de tempo e são fundamentais no controle de problemas crônicos envolvendo a pressão arterial e não são adaptáveis como os mecanismos de rápida regulação. A palavra “humorais” provem do termo “humor” em latim que significa liquido secretado pelo corpo e que era tido como determinante das condições físicas e mentais do indivíduo. Na Antiguidade clássica contavam-se quatro humores: sangue, bile amarela, fleuma ou pituíta e bile negra ou atrabílis. Atualmente a palavra humor refere-se basicamente a hormônios como substancias secretadas por tecidos e órgãos no sangue, por isso o termo “mecanismos humorais” refere-se a mecanismos que são desencadeados pela ação desses hormônios em células alvo especificas para reestabelecer alguma funçãofisiológica essencial para a manutenção do metabolismo e homeostase corpórea. 1. LIBERAÇÃO DE CATECOLAMINAS PELA MEDULA ADRENAL As catecolaminas são substancias denominadas dessa maneira por possuírem um núcleo catecol na sua estrutura. Os principais exemplos de catecolaminas presentes no organismo humano é a noradrenalina ou norepinefrina e a adrenalina, ambas as substancias são secretadas por uma glândula endócrina, especificamente pela porção medular dessa glândula denominada de adrenal ou suprarrenal em resposta a diversos estímulos. O sistema nervoso autônomo é composto por dois segmentos funcionais: o sistema nervoso simpático e o sistema nervoso parassimpático. Ambos os sistemas apresentam diferenças funcionais, morfológicas e químicas entre si, principalmente quanto a localização dos gânglios, tipo de neurotransmissores e tamanho de neurônios. O sistema parassimpático apresenta gânglios pré-ganglionares localizados tanto no SNC como na medula espinal, gânglios pré-ganglionares longos, com sinapse ganglionar colinérgica e neurônios pós- ganglionares curtos muito próximos ao órgão alvo com sinapse do tipo colinérgica. Já o sistema simpático apresenta neurônios pré-ganglionares eferentes apenas na medula espinal, os neurônios pré-ganglionares são curtos, a sinapse ganglionar é colinérgica e a os neurônios pós-ganglionares são longos com sinapse adrenérgica nos órgãos alvos. No entanto, o sistema simpático apresenta ainda um tipo diferente de transmissão do impulso nervoso que é aquela relacionada à medula adrenal ou suprarrenal funcionando como um “gânglio especializado” em que é realizado a primeira sinapse colinérgica. Existem na medula adrenal um tipo de célula especializada chamada de CÉLULAS CROMAFINS que funcionam como um neurônio pós-ganglionar que quando estimulada promove a liberação de adrenalina ou epinefrina e noradrenalina. Porem, a atuação dessas catecolaminas ocorre de maneira sistêmica já que são liberadas na corrente sanguínea e atuam em órgãos alvos distantes e não de maneira local como os neurônios pós- ganglionares comuns do sistema simpático. As catecolaminas secretadas pela medula adrenal vão atuar nos locais que possuírem receptores adrenérgicos α1, α2, β1, β2 e β3. Especificamente cada receptor está localizado em locais específicos e a epinefrina está mais associada aos receptores do tipo β. Além disso, a epinefrina induz a produção de oxido nítrico (NO) que é um importante vasodilatador presente no endotélio vascular (fator endotelial) a partir dos receptores do tipo β2 (promove broncodilatação também). É importante observar que os receptores α1 promovem uma vasoconstrição periférica, atuando de maneira antagonista ao receptor β2. Outros receptores como α1 atuam na musculatura vascular lisa principalmente promovendo uma vasoconstrição arteriolar aumentando a resistência vascular periférica. Os receptores α2 localizado nos terminais neurais promovem uma diminuição da liberação de adrenalina. Os receptores do tipo β1 também denominados de receptores cardíacos causam o aumento da FC e da força de contratilidade. Os receptores do tipo β2 promovem uma broncodilatação a partir do relaxamento da musculatura lisa tanto vascular como brônquica. E os receptores do tipo β3 causam uma lipólise. Portanto, as catecolaminas produzidas pela adrenal presentes na corrente sanguínea atuam da mesma maneira que as catecolaminas liberadas pelos neurônios simpáticos locais, sendo a única diferença que exercem influencia em células localizadas longe da medula adrenal e não em locais próximos da secreção das catecolaminas. É importante salientar que as catecolaminas apesar de muito semelhantes entre si possuem afinidades distintas para determinados receptores adrenérgicos. A medula adrenal produz mais epinefrina do que noradrenalina em uma razão de 90% /10% e a epinefrina possui mais afinidade por receptores do tipo β, enquanto a noradrenalina ou norepinefrina possui mais afinidade por receptores do tipo α adrenérgicos. 2. VASOPRESSINA OU HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO A vasopressina é conhecida também como hormônio antidiurético (ADH) sintetizada pelos corpos celulares dos núcleos hipotalâmicos – núcleo paraventricular (PVN) e núcleo supraóptico (SON) - e é armazenada na hipófise posterior ou neurohipófise até a liberação na corrente sanguínea. O principal estimulo para a liberação da vasopressina é o aumento da osmolaridade plasmática causado pelo aumento da quantidade de soluto ou pela diminuição da quantidade de agua. Outro estimulo é a diminuição do volume sanguíneo ou a queda da pressão arterial ou diminuição da perfusão sanguínea devido ao pouco volume sanguíneo. Os principais efeitos da liberação desse hormônio dependem de que tipo de receptor a vasopressina vai atuar (já que é um hormônio), por exemplo, o aumento da quantidade de sódio no organismo acarreta da liberação do hormônio. Algumas situações cotidianas podem ser utilizadas para explicar a atuação da vasopressina ou ADH no organismo e seus efeitos. Por exemplo, em casos de extrema perda de agua por suor ou desidratação, o ADH como próprio nome já diz impede que ocorra a perda de mais agua pela urina e por isso, inibe a diurese. Outro caso em que o ADH atua é quando o individuo consome uma quantidade exacerbada de sal em uma refeição e isso faz com que aumente a quantidade de sódio no sangue, tornando o sangue muito concentrado, nesse momento, a vasopressina entra a fim de retornar a osmolaridade inicial do sangue. Quando a vasopressina é liberada na circulação, ela pode atuar em diferentes receptores tanto do sistema circulatório como nos rins. Quando o ADH atua nos receptores do tipo V1 que é predominante na musculatura lisa vascular, esses receptores são acoplados a proteína G e quando ocorre a ligação a esse receptor ocorre a cascata de ativação da fosfolipase C que ativa a Proteína Quinase C que vai promover a abertura de canais de cálcio na membrana facilitando a vasoconstrição. Esse cálcio externo que entra, ativa os canais de cálcio intracelular presente no RS que desencadeia todo o mecanismo de contração muscular nas células. Além disso, a vasopressina promove a vasoconstrição pelo fechamento dos canais de potássio pela inibição do mecanismo do oxido nítrico de maneira indireta por exemplo. A vasopressina então provoca a vasoconstrição periférica a partir de mecanismos diretos e indiretos que levam ao aumento da resistência periférica e consequentemente elevação da PAM. Nos rins, a vasopressina atua em receptores do tipo V2 onde ela mediará à função antidiurética propriamente dita. Quando se liga aos receptores V2, ativa a proteína Gs que ativa a adenilato ciclase, a AMP e a proteína quinase C responsável por fosforilar as aquaporinas que favorecem a absorção de agua caso a osmolaridade esteja alta e favorecem a liberação de agua caso a osmolaridade esteja baixa – sangue menos concentrado ou mais concentrado respectivamente. 3. PAPEL DOS RINS NO CONTROLE DA PA Os rins são fundamentais no controle da pressão arterial já que esses órgãos agem diretamente no volume de sangue no organismo. O aumento do volume do liquido extracelular (LEC) leva ao aumento do volume sanguíneo e aumento da pressão media de enchimento circulatório já que mais sangue chegarão às cavidades cardíacas. O aumento de pressão leva ao aumento do retorno venoso e do débito cardíaco consequentemente promovendo um aumento da pressão arterial média já que possui mais sangue circulante e o aumento da resistência periférica também a partir de um mecanismo de autorregulação. A atuação dos rins não depende apenas do volume sanguíneo, mas também da osmolaridade do sangue em decorrência dos valores de sódio e agua. Quando o sangue está muitoconcentrado (osmolaridade alta), os rins aumentam a reabsorção de água nos túbulos, ou seja, a água retorna ao sistema circulatório, aumentando o volume sanguíneo e a pressão arterial. Quando o sangue está pouco concentrado (mais agua do que sódio, osmolaridade baixa) os rins diminuem a reabsorção de agua nos túbulos e aumentam, logo, a quantidade de liquido eliminado pela urina, a fim de diminuir o volume sanguíneo em casos de pressão sanguínea alta. A agua e o sódio se movimentam juntos e de maneira conjunta sempre. O sódio é o principal composto responsável por regular a osmolaridade sanguínea. Se tiver muita quantidade de sódio (consumo ou não) ocorre o aumento da concentração plasmática de sódio e aumento da osmolaridade induzindo o estimulo de vasopressina que aumenta a reabsorção de agua pelos rins e de receptores da sede a fim de aumentar a quantidade de agua circulante. Quando ocorre o aumento de volume pela maior reabsorção de agua, o balanço de agua deve ser alterado aumentando a absorção e diminuindo o volume sanguíneo. Para manter constante o volume de sangue, os rins realizam dois mecanismos específicos: a natriurese de pressão que é o aumento da excreção renal de sódio em resposta ao aumento de perfusão sanguínea renal e da diurese de pressão que é o aumento da excreção de agua. Esses efeitos ocorrem paralelamente, por isso denomina-se de natriurese de pressão que significa excretar sal e água ocorrido a partir do aumento de pressão arterial e de perfusão. Em outras palavras, mais sangue chega aos rins pelas artérias e maior é a pressão de perfusão, assim, mais sangue é filtrado pelo glomérulo e mais sódio e água é eliminado pelos rins proporcionalmente a quantidade que chegou. Por isso ingerir muita agua pode provocar o desequilíbrio de sódio no organismo já que juntamente com a agua, o sódio também será eliminado pelo processo de natriurese. É por isso que indivíduos hipertensos devem diminuir a ingestão de sódio (sal) nas refeições, já que quanto mais sódio, mais agua é liberada e o volume sanguíneo aumenta gradativamente para tentar diluir aquela quantidade de sal. O aumento do volume sanguíneo faz com que aumente a pressão arterial devido a todo o mecanismo já discutido anteriormente. É por isso que quando algum individuo possui queda de pressão ou pressão baixa é indicado uso de sal com água e até ingestão de sal embaixo da língua. É por isso também que quando ingerimos muito sal, ocorre à sensação de sede intensa devido ocorrer à excreção elevada de água do organismo pelo rim a partir de um mecanismo de feedback. 4. SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA O sistema RAA exerce influencia tanto na hemodinâmica do organismo quanto na função renal. Esse sistema atua basicamente de duas maneiras, na produção da angiotensina II que é um potente vasoconstritor ou na produção de aldosterona sintetizado a partir da angiotensina II alterando a taxa de absorção de sódio e agua, afetando o principal mecanismo de regulação arterial pelos rins. O néfron apresenta um aparelho justaglomerular formado por um componente vascular representado pela arteríola aferente e eferente e por um componente tubular que é a mácula densa – conjunto de células epiteliais em que está armazenada uma enzima muito importante denominada RENINA responsável pela ativação do sistema RAA dependente de alguns estímulos específicos. As células da macula densa são capazes de liberar renina fundamental para o inicio da cascata de mecanismos pelo sistema renina-angiotensina-aldosterona. Os três principais fatores envolvidos na liberação de renina são: o primeiro deles é a diminuição da pressão de perfusão renal já que as células presentes na arteríola aferente renal possuem barorreceptores que são ativados quando ocorre a queda de pressão de perfusão, liberando renina a fim de aumentar a pressão com o aumento do volume circulante de maneira compensatório e o oposto também é verdadeiro, em casos de aumento do volume de perfusão e aumento da pressão arterial, a renina é inibida. Outro estimulo para liberação da renina é o aumento da atividade dos nervos simpáticos neurais provocados pelos mecanismos rápidos de reflexo, quando ocorre esse aumento para o território renal, ocorre um estimulo para a liberação do renina. E o terceiro e ultimo estimulo na liberação de renina é a diminuição da concentração de NaCl nas células da macula densa devido a redução da filtração dos rins por causa da queda do volume circulante como uma espécie de indicador da queda de volume. A renina liberada na circulação induz a síntese de angiotensina II, um importante e potente vasoconstritor. A renina liberada pelos rins atua diretamente no peptídeo angiotensinogênio sintetizado pelo fígado produzindo a angiotensina I. Essa angiotensina I é convertida em angiotensina II ativa pela ação de uma enzima denominada enzima conversora de angiotensina (ECA) constantemente presente no território pulmonar que remove dois peptídeos da Angiotensina I para formar a Angiotensina II. Essa Angiotensina II vai exercer uma serie de funções no sistema cardiovascular, renal e no sistema nervoso central sempre no sentido de tentar reestabelecer a pressão arterial e a homeostase hemodinâmica. No sistema cardiovascular atua promovendo uma vasoconstrição arteriolar quando se liga a receptores do tipo AT1 associados à proteína Gq e desencadeia a cascata da fosfolipase C promovendo o aumento da resistência periférica, além de promover um remodelamento cardíaco fundamental no aumento da FC cardíaca (cronotropismo positivo) e um aumento da força de contração cardíaca (inotropoismo positivo). Outra função da angiotensina II é a liberação de aldosterona pelo córtex da célula adrenal que atua nos rins promovendo maior reabsorção tubular de sódio e consequentemente de água, promovendo o aumento da pressão sanguínea arterial, além da excreção tubular de potássio. Outra ação da angiotensina II é estimular a sede, o apetite ao sódio e liberação da vasopressina pela neurohipófise promovendo a vasoconstrição das arteríolas e modulando a secreção de ADH que irá promover maior absorção de agua nos ductos coletores e diminuir a diurese que irá aumentar o volume sanguíneo. Por fim, a angiotensina II atua modulando a atividade simpática do sistema nervoso tanto perifericamente quanto centralmente, ela atua facilitando a transmissão adrenérgica nas fibras pós-ganglionares simpática contribuindo para recaptação de adrenalina pelos órgãos alvos. Já centralmente, promove a partir da ligação com receptores AT1 influencia nos centros simpáticos como o BVLr e o BVLc. 5. PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL O peptídeo natriurético atrial é aquele liberado devido ao distendimento das paredes atriais devido ao aumento do volume extracelular ou do retorno venoso. Ele tem suas ações tanto no território renal, quanto no território vascular com função de normalizar o volume sanguíneo via pressão arterial através de diferentes mecanismos. Um dos mecanismos é causar uma vasodilatação renal, promovendo um aumento do fluxo sanguíneo e da taxa de filtração glomerular renal que vai resultar na elevação do coeficiente de filtração, levando ao aumento da diurese e maior excreção de sódio e agua, provocando uma queda do volume plasmático e queda da pressão arterial devido à diminuição do volume sanguíneo. Além disso, é capaz de causar uma vasodilatação generalizada diminuindo a resistência periférica a partir do relaxamento da musculatura lisa vascular. E possui ainda, uma função antagônica ao sistema renina-angiotensina-aldosterona devido ao aumento do volume sanguíneo provocando uma inibição na secreção de renina pelos rins, desativando a síntese de angiotensina I e angiotensina IIe por fim de aldosterona na região do córtex da medula adrenal.
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