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1 Ester Ratti ATM 25 Controle local e humoral do fluxo sanguíneo dos tecidos GUYTON, CAP. 17 CONTROLE LOCAL DO FLUXO SANGUINEO EM RESPOSTA ÀS NECESSIDADES TECIDUAIS A maioria dos tecidos apresenta a capacidade de controlar seu próprio fluxo sanguíneo, em proporção às suas necessidades metabólicas especificas. Algumas necessidades especificas dos tecidos em relação ao fluxo sanguíneo: Suprimento de oxigênio Suprimento de nutrientes Remoção de dióxido de carbono Remoção de íons hidrogênio Manutenção de concentrações iônicas Transporte hormonal Pele: perda de calor pelo corpo = regulação da temperatura corporal Rins: filtração e excreção de produtos do metabolismo corporal e regulação hidroeletrolítica. Regulação do fluxo sanguíneo acontece de duas formas: CONTROLE AGUDO: É realizado por maio de rápidas variações da vasodilatação e vaso constrição local das arteríolas, metarteríolas e esfíncteres pré- capilares. Geralmente acontece o agudo, monitoramento se o tecido precisa de mais ou menos suprimento em dado momento. CONTROLE A LONGO PRAZO: Consiste em variações lentas e controladas do fluxo sanguíneo ao longo de dias, semanas ou até mesmo meses. Em geral, essas variações resultam no melhor controle do fluxo em proporção às necessidades teciduais. Essas variações ocorrem como resultado do aumento ou diminuição nas dimensões físicas e no número de vasos que suprem o tecido CONTROLE AGUDO DO FLUXO SANGUÍNEO LOCAL Conforme aumenta o metabolismo, aumenta o fluxo. No músculo esquelético um aumento de 8x no metabolismo pode aumentar até 4x o fluxo Disponibilidade reduzida de oxigênio eleva o fluxo sanguíneo tecidual. Essa quantidade de oxigênio diminui em diversas situações, como: grandes altitudes, pneumonia, intoxicação por monóxido de carbono (impede a hemoglobina de transportar 2 Ester Ratti ATM 25 oxigênio) ou cianeto (impede os tecidos de utilizar oxigênio) que fazem com que o fluxo aumente para tentar suprir essa falta. As teorias que explicam como acontece essa regulação aguda do fluxo sanguíneo se combinam: TEORIA DA VASODILATAÇÃO: quanto maior a intensidade do metabolismo ou menor a disponibilidade de oxigênio ou de outros nutrientes para o tecido, maior a produção de substancias vasodilatadoras pelas células teciduais (produtos do metabolismo), como adenosina (produto da degradação de ATP), CO2, H+, K, os compostos fosfatados de adenosina e a histamina, eles se acumulam no tecido e se difundem fazendo as arteríolas, metarteríolas e esfíncteres capilares se dilatarem aumentando o fluxo sanguíneo. TEORIA DA DEMANDA DE OXIGÊNIO: O oxigênio é fundamental para o tônus vascular (contração do músculo vascular), se os níveis de oxigênio caem, os vasos relaxam resultando naturalmente em uma dilatação e consequentemente, aumento de fluxo para esse tecido. Além disso, o aumento da utilização de oxigênio, como resultado do metabolismo mais intenso, teoricamente diminuiria a quantidade de oxigênio disponível o que também ocasionaria vasodilatação local. Os esfíncteres pré- capilares e as metarteríolas abrem e fecham de forma cíclica muitas vezes por minuto para atender as necessidades metabólicas de oxigênio do tecido (vasomotilidade). Além do oxigênio, acredita-se que outros nutrientes estão envolvidos no controle local do fluxo sanguíneo. A falta de glicose no sangue pode provocar vasodilatação tecidual local. Também é possível que esse mesmo efeito ocorra com outros nutrientes, como: aminoácidos ou ácidos graxos. Além disso, a vasodilatação ocorre na deficiência vitamínica do beribéri, em que o fluxo sanguíneo vascular periférico aumenta muito CONTROLE LOCAL AGUDO POR FEEDBACK DO FLUXO SANGUÍNEO EXEMPLOS DE CONTROLE METABÓLICO LOCAL DO FLUXO SANGUÍNEO: Hiperemia= aumento de fluxo sanguíneo a um tecido, ela pode ser: Hiperemia reativa: em resposta(compensatória) a uma isquemia (dura mais ou menos o que durou a isquemia) Hiperemia ativa: em reposta a um aumento da atividade metabólica do tecido 3 Ester Ratti ATM 25 AUTORREGULAÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO DURANTE AS VARIAÇÕES DA PRESSÃO ARTERIAL Em qualquer tecido do corpo, a elevação rápida da pressão arterial provoca o aumento imediato do fluxo sanguíneo. Entretanto, após menos de um minuto, o fluxo na maioria dos tecidos retorna praticamente a seu nível normal, embora a pressão arterial seja mantida elevada. (autorregulação) Teorias que explicam porque esse fluxo consegue se manter apesar da elevação da pressão TEORIA METABÓLICA: quando a pressão arterial aumenta, o excesso de fluxo sanguíneo fornece oxigênio em demasia, além de muitos outros nutrientes, aos tecidos e “elimina” os vasodilatadores liberados pelos tecidos, o que provoca a contração reflexa dos vasos (já que possui substrato) e o retorno do fluxo aos níveis normais, apesar da pressão aumentada. TEORIA MIOGÊNICA: quando aumenta a pressão estira a musculatura da parede do vaso, em resposta a isso, acontece uma contração reflexa que mantém o fluxo estável. Ao contrário, sob baixas pressões, o nível de estiramento é menor, de modo que o músculo liso relaxe, reduzindo a resistência vascular e ajudando o fluxo voltar ao normal. A resposta miogênica é inerente ao musculo liso vascular, podendo ocorrer na ausência de influencias neurológicas ou hormonais. Ela é mais pronunciada nas arteríolas mas pode acontecer em outros vasos (até linfáticos) também. A contração miogênica é desencadeada pela despolarização vascular induzida pelo estiramento, que aumenta rapidamente o movimento dos íons cálcio do liquido extracelular para as células, provocando sua contração. Ademais, variações da pressão vascular também podem abrir ou fechar outros canis iônicos que influenciam a contração dos vasos. O mecanismo miogênico é importante na prevenção de estiramento excessivo dos vasos sanguíneos quando a pressão aumenta. Ambas teorias se complementam.llll A longo prazo, o ajuste é mais preciso do que quando aumenta de forma aguda. CONTROLE DO FLUXO SANGUÍNEO TECIDUAL PELOS FATORES DERIVADOS DO ENDOTÉLIO ÓXIDO NÍTRICO: é um gás lipofílico, liberado pelas células endoteliais em resposta a uma variedade de estímulos químicos e físicos. As enzimas eNOS derivadas do endotélio sintetizam NO a partir de arginina e oxigênio, assim como pela redução de substratos inorgânicos. Depois da difusão para fora da célula endotelial, ele tem uma meia vida curta e age nos tecidos locais onde é liberado. O NO ativa guanilato-cliclases solúveis nas células dos vasculares do musculo liso, resultando na conversão de cGTP e cGMP e ativação de uma proteína quinase dependente de GMP (PKG), com ações intensas que causam relaxamento dos vasos sanguíneos. O NO é um vasodilatador liberado por células endoteliais em resposta a um estresse por cisalhamento que é causado pelo fluxo sanguíneo sobre esse endotélio (devido ao tracionamento viscoso do sangue contra as paredes do vaso=atrito) e distorce as células endoteliais na direção do fluxo, 4 Ester Ratti ATM 25 faz essas células liberarem NO. O oxido nítrico difunde para as células vizinha (cel. Musculares lisas) que vão sofrer relaxamento, vasodilatando esse vaso (é mais importante nos vasos de maior calibre) A síntese e liberação desse vasodilatador pelas células endoteliais também são estimuladas por alguns vaso constritores (como angiostensina II) para proteger da vasoconstrição excessiva. Quando as células endoteliais são danificadas por hipertensão crônica ou aterosclerose, a síntese comprometida de NO pode contribuir para vasoconstrição excessiva e piorar a hipertensão e lesão tecidual podendo causar lesões em tecidos mais vulneráveis como coração, cérebro erins. Médicos usavam nitroglicerina e outros derivados de nitrato para tratar pacientes com angina pectoris (dor peitoral intensa causada por isquemia do músculo cardíaco). Esses medicamentos quando clivados quimicamente liberam NO provocando vasodilatação por todo corpo, incluindo os vasos coronarianos Fármacos que inibem a fofodiesterase-5 (PDE-5) especifica para GMPc (enzima que degrada GMPc) prolongam as ações do NO. Usados em disfunção erétil: a ereção peniana é causada por impulsos parassimpáticos atraves dos nervos pélvicos até o pênis, onde liberam NO e acetilcolina, então, prevenindo a degradação do NO aumenta-se a dilatação desses vasos e ajuda na ereção ENDOTELINA: grande peptídeo que requer apenas quantidades minúsculas para causar forte vasoconstrição. Ela está presente nas células endoteliais mas aumenta quando há lesão no endotélio, causando a vasoconstrição para prevenção de hemorragias. CONTROLE A LONGO PRAZO DO FLUXO SANGUÍNEO LOCAL Essa regulação a longo prazo é um controle muito mais completo de fluxo de sangue. A regulação a longo prazo é especialmente importante quando as demandas metabólicas do tecido se alteram. Assim, se o tecido passa a ser cronicamente hiperativo e, portanto, precisa de quantidades maiores de oxigênio e outros nutrientes, as arteríolas e vasos capilares, em geral, aumentarão em número e tamanho após algumas semanas para suprir as necessidades do tecido. Alteração na vascularização tecidual em resposta a demanda metabólica (angiogenese: produção de novos vasos) Acredita-se que a deficiência de O2 e outros nutrientes leve a fatores de crescimento vascular (fatores angiogênicos) A ANGIOGENESE começa com o brotamento de novos vasos a partir de outros. O primeiro passo é a dissolução da membrana basal no local e então começa a rápida reprodução de novas células endoteliais emergindo da parede vascular, como cordões que se estendem em direção ao fator angiogenico. Elas continuam a se dividir (em cada cordão) e depois se curvam formando um tubo. A seguir, esse tubo se conecta a outro tubo, brotando de outro vaso doador e forma alça capilar, pela qual o sangue começa a fluir. Se o fluxo for suficientemente intenso, as células musculares lisas, por fim, invadem a parede e assim alguns dos novos vasos crescem e formam novas arteríolas ou vênulas ou ate vasos maiores Por outro lado, algumas substancias como alguns hormônios esteroides, causam efeito oposto, dissolvendo as células vasculares levando ao desaparecimento dos vasos. Assim, os vasos podem ser desfeitos quando desnecessários. Peptídeos produzidos nos tecidos também podem ter esse efeito antigênico, exemplos: angiostatina e endostatina 5 Ester Ratti ATM 25 O oxigênio é importante não apenas na regulação a curto prazo, mas também a longo prazo. Exemplos: vascularização aumentada nos tecidos de animais que vivem em altas altitudes (nível oxigênio baixo) e bebês prematuros mantidos em tendas de oxigênio cujo excesso de O2 quase interrompe a angiogenese da retina. Após serem retirados da tenda há um hipercrescimento explosivo dos vasos da retina podendo levar a cegueira=fibroplasia retrolenticular A vascularização é determinada, em sua maior parte, pelo nível máximo de fluxo sanguíneo necessário, não pela necessidade media (ex: exercício intenso) Após o desenvolvimento da vascularização adicional, os novos vasos sanguíneos normalmente permanecem contraídos, só se abrindo para permitir o fluxo extra quando estímulos locais apropriados ativarem esse fluxo adicional necessário Regulação do fluxo sanguíneo através do desenvolvimento de circulação colateral Remodelamento vascular em resposta às alterações crônicas no fluxo sanguíneo ou na pressão arterial (ler guyton 210 a 212) CONTROLE HUMORAL DA CIRCULAÇÃO Substâncias que agem de forma sistêmica (controle humoral e não local) que caem na circulação e tem efeito sobre o controle do fluxo sanguíneo dos tecidos AGENTES VASOCONSTRITORES Norepinefrina Epinefrina* (vasoconstritora na maioria dos tecidos, mas na circulação do coração (artérias coronárias) tem efeito vasodilatador) Angiotensina II Vasopressina (ADH) (mais potente e junto com a angiotensina tem importante papel na regulação da pressão arterial) AGENTES VASODILATADORES Bradicinina Histamina Relacionadas a lesão vasculares e processos inflamatório, além de aumentar o fluxo, normalmente aumentam a permeabilidade dos vasos, contribuem na formação de edemas (dão aquela vermelhidão justamente para aumentar o fluxo ao local) CONTROLE VASCULAR POR ÍONS E OUTROS FATORES QUIMICOS Vasodilatadores: Potássio Magnésio Aumento da concentração de H (diminuição do ph) Ânions como acetato e citrato Aumento da concentração de dióxido de carbono ( no cérebro causa uma vasodilatação acentuada e pode agir sobre o centro vasomotor indiretamente e transmitindo pelo sistema nervoso vasoconstritor simpático, causando vasoconstrição generalizada de todo corpo Vasoconstritores: Diminuição da concentração de H Cálcio Devido a capacidade de cada tecido de autorregular seu fluxo de acordo com as suas necessidades metabólicas e outras funções teciduais, a administração tanto de vasoconstritores quanto de vasodilatadores tem pouco efeito a longo prazo se não alterar a intensidade metabólica do tecido. Portanto, o fluxo sanguíneo é geralmente regulado de acordo com as necessidades específicas do tecido, desde que a pressão arterial seja adequada para a perfusão desses tecidos.
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