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Regulação da Pressão Arterial a Curto e a Longo Prazo RELEMBRANDO... A Pressão Arterial Média é diretamente proporcional ao débito cardíaco (DC) e a resistência periférica (RP). Além disso, o debito cardíaco DC é diretamente proporcional ao volume sistólico (VS) e a frequência respiratória (FC). PAM ∞ DC X Rarteríolas _________________________DC = VS x FC RESISTÊNCIA VASCULAR PERIFÉRICA Sistema Nervoso Nitrérgico O mediador final desse sistema é o óxido nítrico (NO) e tem um papel muito importante na determinação do balanço entre constrição e dilatação, sendo um vasodilatador muito potente que contribui para determinação da resistência vascular. Para que se tenha produção de NO, precisa da ação de uma enzima, óxido nítrico sintase (NOS) e existem três isomorfas, sendo uma endotelial, neuronal (importante no assunto de hoje) e indutível. Ademais, o NO é composto na forma de gás e, ao ser liberado pelo terminal nitrérgico, se difunde na célula sem necessitar de receptor, se ligando e ativando GCs, convertendo GTP em GMPc e promovendo o relaxamento vascular. O óxido nítrico é degradado pela enzima fosfodiesterase Além da modulação neuronal, existe um cruzamento de ações, visto que o NO liberado também pode atuar modulando a liberação de noradrenalina nos terminais simpáticos. Assim, o NO pode ter um efeito vasodilatador direto ou indireto por inibir a constrição, inibindo a liberação de um agente vasoconstritor. Apesar do vaso sanguíneo não ser inervado pelo parassimpático, tendo Acetilcolina como neurotransmissor, o endotélio vascular possui receptores muscarínicos para Ach. Quando Ach se liga a esses receptores, estimula a NO endotelial e tem uma aumentada liberação de NO. * E Os terminais parassimpáticos, mesmo que não inerve diretamente o músculo liso vascular, são capazes de influenciar os terminais nitrérgicos e Adrenérgicos. Essa influencia é de ação inibitória. Um exemplo de que o NO é um determinante da resistência vascular é que ao administrar um inibidor da óxido nítrico sintase não-seletivo, a PA aumenta. Isso ocorre porque tira-se o efeito vasodilatador da NO e sobra-se os agentes vasoconstritores. FATORES ENDOTELIAIS A própria passagem do sangue, causando a tensão de cisalhamento já capaz de estimular o endotélio a liberar alguns fatores. Na imagem a esquerda tem representado a L-arg sendo convertida em NO. Outro fator é pela ação da COX, convertendo o ácido aracdônico (AA) em prostaglandina E2 (PGI2), a qual na célula do músculo liso vascular causa dilatação. Assim, na inflamação, onde se tem um aumento da COX, tem-se um efeito vasodilatador. Outro fator é o EDHF (fator hiperpolarizante derivado do endotélio), causando dilatação por hiperpolarização o músculo liso vascular. Alguns mediadores que podem estimular esses fatores endoteliais vasodilatadores tem a ação da acetilcolina, bradicinina (BK) e angiotensina 2 (AII). Na imagem da direta, tem a liberação de fatores do endotélio capaz de causar vasoconstrição, visto que nem todos eles estão atuantes em condições fisiológicas, mas precisa de um estimulo específico para serem ativados. A angiotensina é um potente agente vasoconstritor, pois é capaz de agir diretamente com receptores na superfície da célula de m. Liso vascular, ativando a cascata de sinalização. Além disso, tem tambem a COX, ativando TXA2 e PHG2 e desencadeando toda a cascata. Outro agente vasoconstritor é a endotelina 1, que interage com a célula de m.liso vascular e causa uma tente vasoconstrição. Os grandes determinantes da resistência vascular em condições fisiológicas é um balanço entre o simpático e o oxido nítrico (NO). O balanço entre os dois é o que resulta no tônus vascular basal. - FATORES HUMORAIS A angiotensina1 também presente aqui é muito importante, pois alem de se ligar direto a célula de m.liso vascular, ela estimula a ECA a converter mais Angi I e II. Outra substância é a NAD(P)H oxidase, a qual produz especies reativas de O2 que inibem a ação da NO, sendo um fator vasoconstritor. Além disso, a angiotensina II, tem dois efeitos distintos a depender do receptor que ela está atuando, pois quando atua em ATI, ela ativa a via das fosfolipaseC e o resultado final é o aumento de contração, porém se age em AT2, estimula a via de EDHF e de NO, ocasionando uma vasodilatação. A angiotensina II também modula a liberação de noradrenalina pelos terminais nervosos simpáticos. Vale ressaltar que a angiotensina II está relacionada com o aumento da PA VASOPRESSINA Vasopressina ou hormônio anti-diurético é um hormônio pelos neurônios hipotalâmicos e fica armazenada na porção neural da hipófise que tem a função de liberá-la. Um dos principais estímulos para liberação de vasopressina é a uma alteração de osmolaridade e quando é liberado inibe a diurese, sendo importante para reter volume. Esse hormônio possui receptores que estão localizados na célula de músculo liso vascular e quando interage com os receptores do subtipo V1 ativa a via da fosfolipase C e tem como resultado o efeito vasoconstritor PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL (ANP) O ANP é um peptídeo produzido e liberado pelos átrios e é um agente que estimula a excreção de sódio pelos rins, visto que liberando sódio perde-se água junto, sendo o principal estímulo para sua liberação é o aumento de volume, sendo assim, um mecanismo que leva a redução de volume. Como o aumento do volume estimula a liberação do ANP? Dentro do Átrio tem os chamados receptores de volume, que são receptores que respondem ao grau de estiramento da parede do átrio, sendo o ANP liberado em resposta ao aumento do estiramento da parede do atrio. Isso ocorre porque se o volume aumentou, a pré- carga aumentou. CONTROLE NEURAL DA PRESSÃO ARTERIAL O REFLEXO BARORRECEPTOR CONTROLA A PRESSÃO ARTERIAL Os barorreceptores são mecanoreceptores sensíveis ao estiramento e estão localizados nas paredes da artéria carotídeo e no arco aórtico, onde monitoram continuamente a pressão do sangue que flui para o cérebro e para o corpo. Quando a força que o sangue exerce na parede do vaso é maior altera a conformação dos receptores e faz aumentar a frequência de disparo. Essas frequências de disparo dos receptores são levadas via aferências sensoriais para o SNC, no Centro de Controle Cardiovascular Bulbar para que a eferência autonômica aumente a ativação parassimpática e diminua a atividade simpática, a fim de reduzir a atividade do coração e dilatar as arteríolas. Os barorreceptores possuem aferencias distintas a depender da localização. Os carotídeos trafegam para os centros bulbares através do N. glossofaríngeo. Os aórticos é pelo N. Vago. TRANSDUÇÃO MECANO-ELÉTRICA Quando se tem a deformação do vaso, ativando os barorreceptores, estimula a abertura de canais mecanossensíveis (ENaC) que são canais e sódio e de cálcio, o que altera o potencial de membrana e estimula a abertura de canais dependentes de voltagem Na+/K+. Com isso, dispara-se o potencial de ação, fazendo com que a informação percorra. Os barorreceptores fazem ajustes a cada batimento, o que garante que se um batimento comece a ficar descompassado ou se a frequência cardíaca alterar, a frequência de disparo também altera. Na imagem ao lado ilustra a ativação dos barorreceptor a cada batimento Na imagem ao lado ilustra como a frequência de disparo da aferência dos barorreceptores altera com a variação da pressão. Na primeira ilustração tem-se a condição normal. Na segunda, foi administrado um agente (NPS) que provoca a queda da PA por causar vasodilatação, o que diminui a frequência de disparo dos barorreceptores. Na terceira, com a administração de FENIL, causa vasoconstrição, o que leva a um aumento da PA, aumentando a frequência de disparo. Na imagem ao lado ilustra o que acontece se a PA fica muito tempo elevada. Acontece que os barorreceptores vão entender que aquele grau de estiramento naquela pressão maior é o novobasal. No primeiro exemplo à direita, tem-se um controle normal. Na segunda, a PA foi elevada abruptamente em min e horas, tem-se o aumento da freq. de disparo como resposta ao aumento da PA. Porém, se for mantida por dias, os receptores entendem como “novo normal“ e diminui a frequência de disparo. Dessa forma, começa a ocorrer a falha desse mecanismo em regular a pressão, mesmo estando alta (a 200 mmHg). Assim, alteram suas margens para serem ativadas, sendo necessário uma pressão acima de 200mmHg para ativarem. O baroreflexo também tem o papel de evitar uma variabilidade excessiva da PA em condições normais. Na imagem ao lado ilustra a denervação sinoaórtica, deixando, assim, de ter o sincronismo de disparo com os pulsos de pressão (como é ilustrado no primeiro exemplo de cima). O resultado da remoção desses barorreceptores, mesmo na ausência de qualquer estímulo pressor ou hipopressor, é uma pressão lábil, isto é, muito variável O primeiro núcleo onde irá acorrer a primeira sinápse no SNC é um núcleo bulbar chamado de Núcleo do Trato Solitário (NTS), onde irá fazer sinapse com neurônios de segunda ordem que vão partir para dois centros distintos, sendo o Centro de Controle da atividade parassimpática (NÚCLEO AMBÍGUO - NA) e o Centro de Controle da Atividade Simpática (BULBO VENTROLATERAL CAUDAL - BVLc). Quando o sinal aferente chega ao NTS, faz sinapse com o neurônio de segunda ordem e ativa um neurônio eferente parassimpático que resulta em um aumento da ativação parassimpática e uma redução da frequência cardíaca na tentativa de restaurar os níveis de PA. Ao mesmo tempo em que se tem essa ativação no Núcleo Ambíguo, tem-se uma inibição do simpático, pela inativação da via do Bulbo ventrolateral rostral (BVLr) que está sempre ativado. Essa inativação ocorre pela ativacao do Bulbo ventrolateral caudal que faz uma sinapse inibitória com o rostral, resultando na inibição da eferência simpática, o que reflete em uma queda na frequência cardíaca e uma queda de resistência vascular, já que o simpático inerva os vasos sanguíneos. De forma resumida, independente dos núcleos, quando a PA aumenta, tem-se dois efeitos, sendo uma ativação parassimpática que vai derrubar a frequência cardíaca e uma inibição simpática que derruba a frequência cardíaca e a resistência vascular. Esses dois efeitos somados que vão ser responsáveis por diminuir a pressão arterial na tentativa de restaura-la para os níveis basais. As fibras nervosas simpáticas vasomotoras saem da ME por todos os nervos espinais (T1-T12 e L1-L2) • (1) por nervos simpáticos inervam a vasculatura das vísceras internas e o coração • (2) pelos nervos espinhais que inervam vasculatura das áreas periféricas. Todos os vasos são inervados pelo simpático, exceto: • capilares • esfíncterespré-capilares Controle Parassimpático da Função Cardíaca • O SN parassimpático tem papel de menor importância na regulação da circulação. • Seu único efeito circulatório realmente importante é seu controle da FC por meio de fibras parassimpáticas levadas até o coração pelos nervos vagos (X par) • Os efeitos da estimulação parassimpática sobre a função cardíaca são, principalmente, O QUIMIORREFLEXO Os quimiorreceptores respondem a estímulos químicos, relacionados a variação da PaCO2, PaO2 e pH. Quando se tem queda a PA (principal estimulo para ativação do quimio) tem uma diminuição de suprimento e oxigênio para um determinado tecido e acúmulo de CO2. A localização dos quimiorreceptores são compartilhados com os barorreceptores, sendo no arco aórtico e no seio carotídeo. As aferência, parte sensorial, é mediada pelo N. Vago (aórticos) e N. Hering e N. Glossofaringeo (carotídeo). Um dos principais efeitos é o aumento da PA e aumentar a frequência respiratória (HIPERPNEIA), pois se a PA caiu e a perfusão tecidual diminuiu e o aporte de O2 está diminuído e acumulando CO2, precisa ventilar para tentar corrigir, simultâneo a tentar restaurar a pressão Dentro dos quimiorreceptores tem unidades que são especializadas em detectar a variação da pressão parcial de gases, tendo diferença entre os quimio centrais e os periféricos. Os quimiorreceptores arteriais, localizados no arco aórtico e no seio carotídeo, responde primariamente a PO2. Os quimio centrais respondem a PCO2. Além disso, tem quimio com células especializadas em reconhecer a variação da composição química do sangue, chamada de CÉLULA GLOMUS, a qual é um tipo celular localizado no corpúsculo carotídeo que tem a capacidade de detectar e de responder, gerando um potencial a essa variação na PO2. Vale ressaltar que o quimiorreceptor não é uma terminação nervosa livre, mas uma célula especializada, quimiorreceptora, que vai detectar, transduzir e passar o sinal para terminação nervosa. Como o processo de quimiotransdução acontece... A célula GLOMUS vai detectar a baixa na PCO2 do sangue que está irrigando, o que faz com que canais de potássio presentes na membranas da células se fecham, acumulando carga positiva e despolarizando a célula, fazendo com que canais de cálcio dependentes de voltagem se abram, resultando em um influxo de cálcio. Esse cálcio irá estimular a exocitose de um neurotransmissor estocado em vesículas, que é a DOPAMINA. A dopamina irá se ligar em receptores na terminação nervosa do neurônio sensorial, gerando um potencial de ação que irá trafegar até os centros bulbares de ajuste da ventilação de da pressão arterial. Após a queda da PCO2 se transformar em um sinal elétrico por meio das células de GLOMUS e trafegar através dos nervos GLOSSOFARÍNGEO e HERING, a primeira estação sináptica, assim como acontece no barorreflexo, é o NÚCLEO DO TRATO SOLITÁRIO (NTS), o qual tem projeções para as áreas simpáticas e parassimpáticas. A primeira projeção, estimula os núcleos simpáticos no bulbo ventro-lateral rostral, resultando em um aumento da resistência vascular e um aumento da força de contração e freq. Cardíaca. De forma simultânea, uma projeção partindo do NTS em direção aos núcleos parassimpáticos, núcleo ambíguo e núcleo dorsal do vago, sendo uma projeção inibitória. Assim, inibir o parassimpático resulta em um aumento de FC e força de contração. REFLEXOS CARDIOPULMONARES São mecanorreceptores responsivos ao estiramento e presentes nos átrios, coronárias, pericárdio e vasos torácicos como aa aorta e vv pulmonares. Eles respondem a variações no volume de enchimento, por conta da localização em câmaras. Assim, quedas na pressão de enchimento Atrial e ventricular é detectado pelos receptores e, como reflexo, causa aumento do tônus simpático e diminuição do vagal. Logo o ajuste do cardiopulmonar, baseado em quanto o enchimento foi alterado é o ajuste para reestabelecer os níveis de PA, que é aumentar o simpático e diminuir o parassimpático. Acredita-se que esse reflexos ocorrem em paralelos aos barorreceptores, podendo compensar possíveis falhas no baro, em situações patológicas. Quando o volume sanguíneo cai, o enchimento atrial diminui e, também reduz a frequência de despolarização dos receptores pulmonares. Essas informações são integradas no Núcleo do Trato Solitário (NTS) que o estimula a estimular menos os núcleos subsequentes, como o bulbo ventro-lateral caudal, deixando de inibir o RVLM, resultando em um aumento da atividade simpática com vasoconstrição e aumento da frequência cardíaca. Simultaneamente, o NTS também vai excitar menos o núcleo ambíguo e dorsal do vago (atividade parassimpática), resultando na redução da frequência cardíaca. Nesse circuito, a tentativa é de aumentar o simpático e inibir o parassimpático. REFLEXOS CARDIOPULMONARES Reflexo de Bainbridge MECANISMOS HUMORAIS DE CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL: AJUSTES A LONGO LIBERAÇÃO DE CATECOLAMINAS PELA MEDULA DA ADRENAL A glândula adrenal ou suprarrenal se localiza encima do rim e é responsável por liberar a NORADRENALINA e ADRENALINA, pela porção medular. A medulada adrenal é inervada pelo SN simpático agindo diretamente nas CÉLULAS CROMAFINS, presentes também na medula. Quando há liberação de acetilcolina, pela sinapse do SN simpático, na medula da adrenal faz com que libere as catecolamina (adrenalina e noradrenalina) e lançadas na circulação • VASOPRESSINA E SEU ENVOLVIMENTO NO CONTROLE DA PA O principal estímulo, pensando em sistema cardiovascular, é uma alteração de volume sanguíneo, seja pelo acúmulo de soluto ou pela perda de solvente, o que reflete em um aumento da osmolaridade. Assim, o principal estimulo para liberar a vasopressina é o aumento da osmolaridade plasmática. Vale ressaltar que a vasopressina é hormônio produzida nos corpos celulares de neurônios do hipotálamo e são transportados, via axonal, para porção neural da hipófise, onde ficam empacotadas em vesículas esperando um estímulo para serem liberadas. Quando tem o aumento da osmolaridade plasmática, tem-se a ativação de osmorreceptores, os quais vão sinalizar para o hipotálamo para produzir vasopressina e estimular a neuro-hipófise a liberar a que já está pronta. Logo, pensando em controle da PA, se é uma queda de volume que leva a liberação da vasopressina, esse é um hormônio que será liberado mediante a uma queda na PA. Quando se tem uma queda e volume, os rins tentam diminuir a diurese para reter água. Dessa forma, a vasopressina desempenha um papel importante na regulação da excressão ou absorção de água na porção final do néfron. Sua ação se dá pela ligação em receptores V2, regulando a inserção de transportadores de água (aquaporinas), aumentando a quantidade de transportadores para que mais água seja reabsorvida (água que já ia ser excretada), na tentativa de aumentar volume. Células tubulares renais PAPEL DOS RINS NO CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL RELAÇÃO ENTRE VOLUME E PA Toda vez em que se tem um aumento do volume sanguíneo tem-se um aumento da PA, pois ao aumentar o volume, aumenta a pressão de enchimento circulatório (pré-carga aumentada), o que aumenta o Débito Cardíaco (DC) e a pressão que o sangue exerce nos vasos. Os rins, para compensar essa alteração de volume, expulsa maior quantidade de volume por meio do aumento da excreção de sódio e de água (Na+ e H2O). No gráfico abaixo mostra o ponto de equilíbrio, que é um ponto fisiológico de balanço entre ingestão e excreção, no qual esse ponto está sob a pressão de 100 mmHg. Se a pressão aumenta, tem um estimulo para excressão, se a pressão diminui, tem um estimulo para retenção (ou ingerir ou reabsorver mais). Dessa forma, toda vez que se foge desse ponto de equilíbrio seja por variar a ingesta ou por variar a pressão arterial ou rim irá tentar ajustar através do balanço excreção-absorção. SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA NO CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL O principal mecanismo de ajustes renais da PA é o sistema RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA. Na figura abaixo representa o aparelho justaglomerular que consiste em mácula densa e células granulares. O néfron é constituído por uma unidade filtrante (delimitada por um quadrado no lado esquerdo da figura) e dele sai uma rede de túbulos. O sangue entra pela rede capilar por meio da arteríola aferente e sai pela eferente. A mácula densa possuem células que detectam o fluxo tubular distal e liberam substâncias parácrinas que afetam o diâmetro da arteríola aferente, a fim de controlar o fluxo de filtração. * ESTÍMULOS PARA PRODUÇÃO DE RENINA Quando se tem uma queda do fluxo sanguíneo na arteríola aferente estimula a macula densa a LIBERAR RENINA. Além disso, outros estímulos são estimulatórios de renina, como aumento da atividade simpática ativado pelos mecanismos reflexos dos Baro e pela diminuição do volume sanguíneo, pela redução da demandada de NaCl. Todos esses estímulos quando há hipotenção. FUNÇÃO DA RENINA LIBERADA A renina liberada irá atuar convertendo um peptídeo liberado no fígado, o ANGIOTENSINOGÊNIO, em ANGIOTENSINA I, a qual sofrerá ação da enzima ECA produzida principalmente nos pulmões, convertendo a angiotensina I em ANGIOTENSINA II. A partir da angiotensina II formada, tem uma série de ações: 1. Aumento da atividade simpática, modulando a liberação de noradrenalina pelo terminal nervoso. 2. Reabsorção tubular de Na+ e Cl- e excreção tubular de K+ com a finalidade de aumentar o volume. 3. Secreção de ALDOSTERONA através de estímulos do córtex da suprarrenal, a qual também irá regular a reabsorção de sódio no rim, para que mais água seja reabsorvida e reestabelecido o volume. 4. Vasoconstrição arteriolar e aumento da pressão sanguínea 5. Mudular a liberação de vasopressina (ou hormônio anti-diurético), o que aumenta a absorção de água pela aquaporinas independente de solutos, a fim de reestabelecer o volume. Dessa forma, o efeito global da angiotensina II é a retenção de sal e água, aumento do volume circulante, reestabelecimento da pressão arterial e reestabelecimento da pressão de perfusão no rim. AÇÕES DO PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL NO CONTROLE DA PA A liberação desse peptídeo está relacionado a distensão da parede do átrio, pois um aumento no volume circulante por conta de um aumento de pressão arterial, aumenta a pré-carga o que estira mais a parede atria e estimula as células produtoras a produzir e liberar esse peptídeo. Sua principal ação é a natriurése, isto é, estimular a secreção de sódio, pois ao jogar sódio fora a água acompanho junto, logo, o volume diminui. Assim, ele corrige o aumento de volume por aumentar a excreção de sódio. Setas pontilhadas significam inibição. Ei
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