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Pressão Arterial -Contração ventricular = força que cria o fluxo sanguíneo através do sistema circulatório -Como o sangue sob pressão é ejetado a partir do ventrículo esquerdo, a aorta e as artérias expandem-se para acomodá-lo -Ventrículo relaxa + valva da aorta fecha = paredes arteriais elásticas retraem = propelindo o sangue para a frente, em direção às pequenas artérias e arteríolas -Por sustentar a pressão direcionadora do fluxo sanguíneo durante o relaxamento ventricular, as artérias mantêm o sangue fluindo continuamente através dos vasos sanguíneos -Fluxo sanguíneo obedece a regras do fluxo de fluidos -Fluxo = diretamente proporcional ao gradiente de pressão entre dois pontos quaisquer = inversamente proporcional à resistência dos vasos ao fluxo >Pressão arterial é maior nas artérias e menor nas veias -Pressão arterial é maior nas artérias e diminui continuamente à medida que o sangue flui através do sistema circulatório -Diminuição da pressão ocorre porque é perdida energia = consequência da resistência ao fluxo oferecida pelos vasos -Resistência ao fluxo sanguíneo = resulta do atrito entre as células sanguíneas -Na circulação sistêmica = maior pressão ocorre na aorta = resulta da pressão gerada pelo ventrículo esquerdo -Pressão aórtica alcança uma média de 120 mmHg durante a sístole ventricular (pressão sistólica) -Após, cai constantemente até 80 mmHg durante a diástole ventricular (pressão diastólica) -Pressão no ventrículo cai para apenas alguns poucos mmHg quando o ventrículo relaxa, mas a pressão diastólica nas grandes artérias permanece relativamente alta -Pressão diastólica alta nas artérias = decorrente da capacidade desses vasos de capturar e armazenar energia nas suas paredes elásticas -Rápido aumento da pressão que ocorre quando o ventrículo esquerdo empurra o sangue para dentro da aorta pode ser percebido como um pulso, ou onda de pressão, transmitido ao longo das artérias preenchidas com líquido -Onda de pressão viaja cerca de 10 vezes mais rápido que o próprio sangue -Pulso que é percebido no braço ocorre um pouco depois da contração ventricular que gerou a onda -Devido ao atrito = amplitude da onda de pressão diminui com a distância e, por fim, desaparece nos capilares -Pressão de pulso = medida de amplitude da onda de pressão -Definida como a pressão sistólica menos a pressão diastólica: Pressão sistólica - pressão diastólica = pressão de pulso -Quando o sangue alcança as veias, a pressão diminui devido ao atrito e não há mais uma onda de pressão -Fluxo sanguíneo venoso = mais estável do que pulsátil (em pulsos), empurrado pelo movimento contínuo do sangue para os capilares -Sangue sob baixa pressão das veias localizadas abaixo do coração = precisa fluir “morro acima” (contra a gravidade) para retornar ao coração -Retorno de sangue ao coração = retorno venoso = é auxiliado pelas valvas + pela bomba musculesquelética + pela bomba respiratória -Quando os músculos contraem = eles comprimem as veias = forçando o sangue para cima, passando pelas valvas -Enquanto sua mão estiver pendurada para baixo, abra e feche o punho para ver o efeito da contração muscular sobre a distensão das veias -Uma parte da energia da contração cardíaca é dissipada como fluxo para os capilares (sístole) -Restante é armazenada como energia potencial elástica nas artérias = durante a diástole essa energia garante o fluxo sanguíneo -PRESSÃO SISTÓLICA (ou máxima) = pressão que se desenvolve durante 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 -Depende: -Nível de pressão durante a sístole -Resistência periférica -Duração da diástole (frequência cardíaca) >Pressão sanguínea arterial reflete a pressão de propulsão do fluxo sanguíneo -Pressão sanguínea arterial “pressão arterial” = reflete a pressão de propulsão criada pela ação de bombeamento do coração -Já que a pressão ventricular é difícil de ser medida, é comum assumir que a pressão sanguínea arterial reflete a pressão ventricular -Pressão arterial média (PAM) = para representar a pressão direcionadora -PAM é estimada somando-se a pressão diastólica mais um terço da pressão de pulso: PAM = P diastólica + 1/3 (P sistólica - P diastólica) -Pressão arterial média = é mais próxima da pressão diastólica do que da pressão sistólica, uma vez que a diástole dura o dobro do tempo da sístole -Pressão sanguínea arterial muito alta ou muito baixa pode ser um indicativo de problemas no sistema circulatório >Débito cardíaco e a resistência periférica determinam a pressão arterial média PAM = força propulsora do fluxo sanguíneo, mas o que a determina? -Pressão arterial = balanço entre o fluxo sanguíneo para dentro das artérias + fluxo sanguíneo para fora das artérias -Se o fluxo para dentro excede o fluxo para fora = volume sanguíneo nas artérias aumenta e a pressão arterial média também -Se o fluxo para fora excede o para dentro = volume diminui e a pressão arterial média cai -Fluxo sanguíneo para dentro da aorta = igual ao débito cardíaco do ventrículo esquerdo -Fluxo sanguíneo para fora das artérias = influenciado principalmente pela resistência periférica = definida como a resistência ao fluxo oferecida pelas arteríolas -PAM = proporcional ao débito cardíaco (DC) vezes a resistência (R) das arteríolas: PAM = DC x Rarteríolas -Dois fatores adicionais podem influenciar a pressão sanguínea arterial: (1) distribuição de sangue na circulação sistêmica e (2) volume total de sangue 1) Distribuição relativa de sangue entre os lados arterial e venoso da circulação pode ser um fator importante para manter a pressão sanguínea arterial -Artérias são vasos que contêm pouco volume sanguíneo = contêm somente cerca de 11% do volume total de sangue em qualquer momento -Veias= são vasos com grande volume sanguíneo = contêm cerca de 60% do volume sanguíneo circulante em qualquer momento -Veias atuam como um reservatório de volume para a circulação sistêmica = armazenando sangue = que pode ser redistribuído para as artérias se necessário -Se a pressão arterial cai = a aumentada atividade simpática constringe as veias, diminuindo sua capacidade de reter volume -Retorno venoso aumenta = enviando sangue para o coração = o qual, de acordo com a lei de Frank-Starling do coração, bombeia todo o retorno venoso para o lado sistêmico da circulação -Constrição das veias redistribui sangue para o lado arterial da circulação + eleva a pressão arterial média Papel dos Rins no Controle a Longo Prazo da Pressão Arterial -Controle a longo prazo da pressão arterial está intimamente relacionado à homeostasia do volume de líquido corporal -Determinado pelo balanço entre a ingestão e a eliminação de líquido -Para a sobrevida a longo prazo, a ingestão e a eliminação de líquido devem ser precisamente balanceadas -Tarefa realizada por múltiplos controles nervosos e hormonais + sistemas de controle local nos rins, que regulam sua excreção de sal e água Sistema rim-líquidos corporais para o controle da pressão arterial -Sistema rim-líquidos corporais para o controle da pressão arterial atuação lenta -Se o volume sanguíneo aumenta + capacitância vascular não é alterada = pressão arterial se elevará também -Essa elevação faz com que os rins excretem o volume excessivo = normalizando a pressão -Elevação da pressão arterial no ser humano por apenas alguns mmHg pode duplicar o débito renal de água = fenômeno chamado diurese de pressão -Bem como duplicar a eliminação de sal = chamado natriurese de pressão >Quantificação da Diurese de Pressão como Base para o Controle da Pressão Arterial -Figura: mostra o efeito médio aproximado de diferentes níveis de pressão arterial sobre o volume do débito urinário no rim isolado,demonstrando seu aumento acentuado quando a pressão se eleva -Esse aumento = fenômeno da diurese de pressão -Curva nessa figura = referida como curva do débito urinário renal ou curva da função renal -No ser humano, sob pressão arterial de 50 mmHg, o débito urinário é praticamente nulo -Sob 100 mmHg, seu valor é normal, e sob 200 mmHg é cerca de seis a oito vezes maior que o normal -Aumento da pressão arterial não eleva apenas o débito urinário, mas provoca também elevação aproximadamente igual da eliminação de sódio, que é o fenômeno da natriurese de pressão >Mecanismo rim-líquido corporal proporciona um ganho de feedback quase infinito para o controle da pressão arterial a longo prazo -Figura: mostra o método gráfico que pode ser usado para analisar o controle da pressão arterial pelo sistema rim-líquidos corporais -Análise se baseia em duas curvas distintas que se cruzam: (1) curva do débito renal de água e sal, em resposta à elevação da pressão arterial; e (2) linha que representa a ingestão total de água e de sal -Durante período prolongado = débito de água e de sal deve se igualar à ingestão -Único ponto no gráfico no qual o débito se iguala à ingestão = é onde as duas curvas se cruzam, referido como ponto de equilíbrio -Pressão arterial fica acima ou abaixo do ponto de equilíbrio a) PA se eleve para 150 mmHg = débito renal de água e sal é cerca de 3x maior que a ingestão = corpo perde líquido = volume sanguíneo e a pressão arterial diminuem -Esse “equilíbrio negativo” de líquido não cessará até que a pressão caia até atingir precisamente o ponto de equilíbrio -Mesmo quando a pressão arterial é apenas 1 mmHg maior que a do ponto de equilíbrio = ainda ocorre perda de água e de sal pouco maior que a ingestão = pressão continua a cair por mais 1 mmHg, até que, por fim, retorne ao valor preciso do ponto de equilíbrio b) PA cair abaixo do ponto de equilíbrio = ingestão de água e de sal passa a ser maior que o débito -Volume do líquido corporal aumenta junto com o volume sanguíneo -PA se eleva de novo até atingir o ponto de equilíbrio -Esse retorno da pressão arterial sempre ao ponto de equilíbrio é o princípio da resposta por feedback quase infinito, para a regulação da pressão arterial pelo mecanismo rim-líquidos corporais >Dois Determinantes-Chave da Pressão Arterial a Longo Prazo -Desde que as duas curvas representando (1) o débito renal de sal e de água; e (2) a ingestão de sal e de água permaneçam de modo preciso como estão na Figura, a pressão arterial média, por fim, se ajustará em 100 mmHg = que é o nível da pressão arterial representado pelo ponto de equilíbrio nessa figura -Existem apenas dois modos pelos quais a pressão desse ponto de equilíbrio pode variar do nível de 100 mmHg -Um deles é pelo deslocamento do nível de pressão da curva do débito renal de sal e água, e o outro é a modificação do nível da curva de ingestão de sal e de água -Dois determinantes principais do nível da pressão arterial a longo prazo são: 1. Grau de desvio da pressão na curva do débito renal de água e de sal 2. Nível de ingestão de água e de sal -Figura A: alguma anormalidade renal causou o deslocamento de 50 mmHg da curva de débito renal na direção das altas pressões (para a direita) -Ponto de equilíbrio também se deslocou para 50 mmHg acima do normal -Se a curva de débito renal se deslocar para novo nível de pressão = pressão arterial também seguirá para esse novo nível em poucos dias -Figura B: a alteração do nível de ingestão de sal e de água também pode influenciar a pressão arterial -Nível de ingestão aumentou quatro vezes = ponto de equilíbrio foi deslocado para o nível de pressão de 160 mmHg, 60 mmHg acima do valor normal -Ao contrário do caso anterior = diminuição do nível de ingestão reduziria a pressão arterial -É impossível alterar a pressão arterial média a longo prazo sem alterar um ou os dois determinantes básicos da pressão arterial a longo prazo = (1) o nível de ingestão de sal e de água; ou (2) o grau do deslocamento da curva de função renal ao longo do eixo de pressão -Se qualquer um desses determinantes for alterado, percebe-se que a pressão arterial é regulada em novo nível, onde as duas novas curvas se cruzam >Curva de débito renal crônico é muito mais íngreme do que a curva aguda -Característica importante da natriurese da pressão (e diurese da pressão) = variações crônicas da pressão arterial, com duração de dias ou meses, exercem efeito muito maior no débito renal de sal e água do que o observado durante variações agudas da pressão -Quando os rins estão funcionando normalmente = curva do débito renal crônico é bem mais íngreme do que a curva aguda -Efeitos potentes do aumento crônico da pressão arterial no débito urinário ocorrem porque a pressão aumentada tem efeitos, não apenas hemodinâmicos diretos na excreção renal como também efeitos indiretos, mediados por alterações nervosas e hormonais que acontecem quando a pressão sanguínea é aumentada -Ex: pressão arterial aumentada = diminui a atividade do sistema nervoso simpático + vários hormônios, tais como angiotensina II e aldosterona, que tendem a reduzir a excreção renal de sal e de água -Atividade reduzida desses sistemas antinatriuréticos = amplifica a eficácia da natriurese e da diurese de pressão no aumento da excreção de sal e água, durante aumentos crônicos na pressão arterial -Inversamente, quando a pressão arterial é reduzida = sistema nervoso simpático é ativado = formação de hormônios antinatriuréticos é aumentada = somando-se ao efeito direto na redução da pressão de diminuir o débito renal de água e sal -Essa combinação de efeitos diretos da pressão nos rins e efeitos indiretos da pressão no sistema nervoso simpático, bem como em vários sistemas hormonais, tornam a natriurese e a diurese da pressão extremamente potentes no controle de longa duração da pressão arterial e do volume dos líquidos corporais -Importância da influência nervosa e hormonal na natriurese da pressão = especialmente evidente durante alterações crônicas da ingestão de sódio -Se os rins e os mecanismos nervosos e hormonais estão funcionando normalmente = aumentos crônicos da ingestão de sal e de água, para valores até 6x maiores do que o normal, costumam estar associados apenas com pequenos aumentos da pressão arterial -Equilíbrio da pressão sanguínea no ponto B da curva = aproximadamente o mesmo do ponto A (ponto de equilíbrio da ingestão normal de sal) -Inversamente, a diminuição da ingestão de sódio e água para valores abaixo de um sexto do normal = na maioria das vezes tem efeito muito baixo na pressão arterial -Muitas pessoas são insensíveis ao sal, porque grandes variações na ingestão de sal não alteram a pressão sanguínea por mais do que alguns mmHg -Indivíduos com danos renais ou com secreção excessiva de hormônios antinatriuréticos, tais como angiotensina II ou aldosterona = podem ser sensíveis ao sal com curva de débito renal atenuada similar à curva aguda -Nesses casos, mesmo aumentos moderados na ingestão de sal podem causar elevação significativa da pressão arterial -Alguns dos fatores que podem fazer com que a pressão arterial seja sensível ao sal incluem perda de néfrons funcionais devido à lesão renal ou formação excessiva de hormônios antinatriuréticos, tais como angiotensina II ou aldosterona -Por exemplo, a redução cirúrgica da massa renal ou lesão do rim, devido à hipertensão, ao diabetes e às diversas doenças renais, causa maior sensibilidade às alterações da ingestão de sal -Nesses casos, aumentos maiores do que o normal na pressão arterial são necessários para elevar o débito renal, o suficiente, para manter o balanço entre ingestão e eliminação de sal e água -Existem evidências de que a alta ingestão de sal a longo prazo, durando por muitos anos, pode de fato lesar os rins e, eventualmente, tornar a pressão sanguíneamais sensível ao sal >Aumento do volume de líquido pode elevar a pressão arterial por aumentar o débito cardíaco ou a resistência periférica total -Aumento do volume do líquido extracelular pode elevar a pressão arterial, se a capacidade vascular não for aumentada ao mesmo tempo -Elevação da pressão arterial = aumenta a excreção real de sal e água + pode fazer voltar para quase normal o volume do líquido extracelular, se a função renal estiver normal -2 modos pelos quais o aumento no débito cardíaco pode elevar a pressão arterial: (a) efeito direto do débito cardíaco sobre a pressão, e (b) efeito indireto que eleva a resistência vascular periférica total, por meio da autorregulação do fluxo sanguíneo -Quando sangue em excesso flui pelo tecido = vasculatura tecidual local se contrai = normalizando o fluxo sanguíneo -Esse fenômeno é referido como “autorregulação” = significando simplesmente a regulação do fluxo sanguíneo pelo próprio tecido -Quando o aumento do volume sanguíneo eleva o débito cardíaco = fluxo sanguíneo se eleva em todos os tecidos do corpo -Esse mecanismo de autorregulação contrai os vasos sanguíneos em todo o corpo = eleva a resistência periférica total -Como a PA = débito cardíaco X resistência periférica total, o aumento secundário desta, resultante do mecanismo de autorregulação, contribui, de forma importante, para a elevação da pressão arterial -Ex: aumento de apenas 5% a 10% do débito cardíaco pode elevar a pressão arterial do valor médio normal de 100 mmHg para até 150 mmHg >Importância do sal (NaCl) no esquema rim-líquidos corporais para o controle da pressão arterial -Aumento da ingestão de sal tem probabilidade muito maior de elevar a pressão arterial que a elevação da ingestão de água -Água pura é normalmente excretada pelos rins, com quase a mesma rapidez com que é ingerida, o que não ocorre com o sal -Acúmulo de sal no corpo também eleva, de modo indireto, o volume de líquido extracelular por dois motivos básicos: 1. Quando ocorre excesso de sal no líquido extracelular = osmolalidade do líquido aumenta = estimula o centro da sede no encéfalo = fazendo com que a pessoa beba quantidade maior de água para normalizar a concentração extracelular de sal = eleva o volume do líquido extracelular 2. Aumento da osmolalidade, causado pelo sal em excesso no líquido extracelular, estimula também o mecanismo secretor do hipotálamo-hipófise posterior = passa a liberar maior quantidade de hormônio antidiurético -Esse hormônio faz com que os rins reabsorvam quantidade muito aumentada de água pelos túbulos renais = reduzindo o volume excretado de urina + elevando o volume do líquido extracelular -Como apenas pequenos aumentos do volume do líquido extracelular e do sangue podem, com frequência, elevar muito a pressão arterial, se a capacidade vascular não aumentar ao mesmo tempo = acúmulo extra de pequena quantidade de sal no corpo pode acarretar elevação considerável da pressão arterial -Isso somente é verdade quando a acumulação de excesso de sal leva a um aumento no volume sanguíneo e se, ao mesmo tempo, não eleva a capacidade vascular Sistema renina-angiotensina: seu papel no controle da pressão arterial -Renina = enzima proteica liberada pelos rins quando a pressão arterial cai para níveis muito baixos -Sua resposta consiste em elevar a pressão arterial de diversos modos = contribuindo para a correção da queda inicial da pressão >Componentes do Sistema Renina-Angiotensina -Renina = sintetizada e armazenada em forma inativa chamada pró-renina nas células justaglomerulares (células JG) dos rins -Células JG = células musculares lisas modificadas -Situadas principalmente nas paredes das arteríolas aferentes imediatamente proximais aos glomérulos -Pressão arterial cai = reações intrínsecas dos rins fazem com que muitas das moléculas de pró-renina nas células JG sejam clivadas = liberando renina -Maior parte da renina = liberada no sangue que perfunde os rins para circular pelo corpo inteiro -Pequenas quantidades de renina permanecem nos líquidos locais dos rins onde exercem diversas funções intrarrenais -Renina = enzima, e não substância vasoativa -Ela age enzimaticamente sobre outra proteína plasmática = globulina referida como substrato de renina (ou angiotensinogênio) = liberando peptídeo com 10 aminoácidos = angiotensina I -Angiotensina I = tem ligeiras propriedades vasoconstritoras, mas não suficientes para causar alterações significativas na função circulatória -Renina persiste no sangue por 30 minutos a 1 hora = continua a causar a formação de angiotensina durante todo esse tempo -Alguns segundos após a formação de angiotensina I = dois aminoácidos adicionais são removidos da angiotensina I = formando o peptídeo de oito aminoácidos angiotensina II -Essa conversão ocorre, em grande parte, nos pulmões, enquanto o sangue flui por seus pequenos vasos catalisados pela enzima conversora de angiotensina presente no endotélio dos vasos pulmonares -Outros tecidos, tais como rins e vasos sanguíneos, também contêm enzimas conversoras = formam localmente angiotensina II -Angiotensina II = vasoconstritor extremamente potente = afeta a função circulatória por outros modos -Ela persiste no sangue por apenas 1 ou 2 minutos por ser rapidamente inativada por múltiplas enzimas sanguíneas e teciduais, coletivamente chamadas de angiotensinases -Angiotensina II = exerce dois efeitos principais capazes de aumentar a pressão arterial 1) Vasoconstrição em muitas áreas do corpo = ocorre com muita rapidez -Se dá, de modo muito intenso, nas arteríolas e com intensidade muito menor nas veias -A constrição das arteríolas aumenta a resistência periférica total, elevando, dessa forma, a pressão -Leve constrição das veias = promove o aumento do retorno venoso do sangue para o coração, contribuindo para o maior bombeamento cardíaco contra a pressão elevada 2) Diminuição da excreção de sal e de água pelos rins -Essa ação eleva lentamente o volume do líquido extracelular = aumenta a pressão arterial durante as horas e dias subsequentes -Esse efeito a longo prazo, agindo pelo mecanismo de controle do volume do líquido extracelular, é ainda mais potente que a vasoconstrição aguda na elevação eventual da pressão arterial >Rapidez e intensidade da resposta pressórica vasoconstritora ao sistema renina-angiotensina -Efeito da hemorragia sobre a pressão arterial em duas condições distintas: (1) com funcionamento do sistema renina-angiotensina; e (2) sem seu funcionamento (o sistema foi interrompido por anticorpo bloqueador de renina) -Após a hemorragia suficiente para causar diminuição da pressão arterial para 50 mmHg = pressão arterial se elevou novamente para 83 mmHg, q uando o sistema renina-angiotensina estava funcional -Ao contrário, elevou-se apenas para 60 mmHg quando o sistema estava bloqueado -Sistema renina-angiotensina é suficientemente potente para elevar a pressão arterial, no mínimo, até a metade do normal alguns minutos após hemorragia intensa -Sistema vasoconstritor renina-angiotensina precisa de cerca de 20 minutos para ser ativado = mais lento que os outros reflexos >Angiotensina II causa retenção renal de sal e água: um meio importante para o controle da pressão arterial a longo prazo -Angiotensina II faz com que os rins retenham sal e água por dois meios principais: 1. Atuando diretamente sobre os rins para provocar retenção de sal e de água 2. Fazendo com que as glândulas adrenais secretem aldosterona que, por sua vez, aumenta a reabsorção de sal e de água pelos túbulos renais -Assim, quando quantidades excessivas de angiotensina II circulam no sangue, todo o mecanismo renal a longo prazo para o controle dos líquidos corporais é automaticamente ajustado para manter a pressão arterial acima da normal >Mecanismos dos efeitos renais diretos da Angiotensina II causadores da retenção renalde sal e de água -Angiotensina exerce diversos efeitos diretos = fazem com que os rins retenham sal e água -Um deles é a constrição das arteríolas renais = que diminui o fluxo sanguíneo pelos rins -Lento fluxo sanguíneo = reduz a pressão nos capilares peritubulares = provocando a rápida reabsorção de líquido pelos túbulos -Angiotensina II tem também importantes ações diretas sobre as células tubulares para aumentar a reabsorção de sal e de água -Efeitos combinados da angiotensina II = podem reduzir por vezes o débito urinário para menos que um quinto do normal >Angiotensina II aumenta a retenção de sal e água pelos rins ao estimular a aldosterona -Angiotensina II é também um dos mais potentes estimuladores da secreção de aldosterona pelas glândulas adrenais -Quando o sistema renina-angiotensina é ativado = intensidade da secreção de aldosterona também aumenta -Uma importante função subsequente da aldosterona é a de causar elevação acentuada da reabsorção de sódio pelos túbulos renais, elevando sua concentração no líquido extracelular -Essa elevação causa a retenção de água, como explicado antes, aumentando o volume do líquido extracelular e provocando, de forma secundária, maior elevação da pressão arterial a longo prazo -Desse modo, tanto o efeito direto da angiotensina sobre os rins quanto seu efeito por meio da aldosterona são importantes no controle da pressão arterial a longo prazo -Entretanto, uma pesquisa em nosso laboratório sugeriu que o efeito direto da angiotensina sobre os rins seja talvez três ou mais vezes mais potente que o efeito indireto por meio da aldosterona — embora este seja o mais conhecido >Papel do sistema renina-angiotensina na manutenção da pressão arterial normal a despeito de grandes variações na ingestão de sal -Uma das mais importantes funções do sistema renina-angiotensina = permitir que a pessoa ingira quantidades muito pequenas ou muito grandes de sal, sem apresentar grandes variações do volume do líquido extracelular ou da pressão arterial -Pressão arterial elevada aumenta o fluxo sanguíneo pelos rins > reduz a secreção de renina para nível muito mais baixo > provoca a redução da retenção renal de sal e água, a quase normalização do volume do líquido extracelular > quase normalização da pressão arterial -Sistema renina-angiotensina = mecanismo de feedback automático = contribui para a manutenção da pressão arterial em níveis próximos aos normais, mesmo quando a ingestão de sal é aumentada -Ao contrário, quando a ingestão de sal diminui para abaixo da normal ocorrem efeitos opostos -Para enfatizar a eficácia do sistema renina-angiotensina no controle da pressão arterial quando o sistema funciona normalmente, a pressão se eleva por não mais do que 4 a 6 mmHg em resposta ao aumento de 100 vezes na ingestão de sal -Ao contrário, quando o sistema renina-angiotensina é bloqueado e impede- se a supressão habitual da formação de angiotensina, o mesmo aumento da ingestão de sal provoca, às vezes, elevação de até 10 vezes maior da pressão, até 50 a 60 mmHg -Quando se reduz a ingestão de sal até apenas 1/10 parte do normal = pressão arterial quase não se altera enquanto o sistema renina-angiotensina funciona normalmente -Se a formação de angiotensina II é bloqueada com um inibidor da enzima conversora da angiotensina = pressão arterial reduz-se de forma importante ao diminuir a ingestão de sal -Sistema renina-angiotensina é talvez o sistema mais potente do organismo para acomodar amplas variações na ingestão de sal, com alterações mínimas na pressão arterial >Papel da ang no controle da excreção renal -Ang II = um dos mais potentes controladores da excreção de sódio -As variações da ingestão de sódio e de água estão associadas às modificações recíprocas na formação da Ang II -Quando o consumo de sódio se eleva acima do normal = a secreção da renina diminui = resultando em redução da formação de Ang II -Como a Ang II exerce diversos efeitos significativos no aumento da reabsorção tubular de sódio = um nível reduzido desse hormônio diminui a reabsorção tubular de sódio e de água = aumentando a excreção renal de sódio e de água -Resultado final = minimizar o aumento do volume do líquido extracelular e da pressão arterial que, caso contrário, ocorreria com elevação da ingestão de sódio -De modo inverso, quando a ingestão de sódio cai abaixo da normal = aumento dos níveis da Ang II resulta em retenção de sódio e de água = opondo-se às possíveis reduções da pressão arterial -Variações da atividade do sistema renina-angiotensina atuam como potente amplificador do mecanismo de natriurese por pressão, para manter a estabilidade das pressões sanguíneas e dos volumes dos líquidos corporais Importância das Alterações da Ang II em Alterar a Natriurese por Pressão Quando o controle da natriurese pela angiotensina está completamente funcional = curva da natriurese/pressão é muito íngreme (curva normal) = indicando que apenas pequenas alterações da pressão sanguínea são necessárias para aumentar a excreção de sódio, quando a ingestão de sódio estiver elevada -Em contraste, diante da impossibilidade de redução nos níveis da aldosterona em resposta à ingestão elevada de sódio (curva de altos níveis da Ang II) (como acontece em alguns pacientes hipertensos com capacidade reduzida de baixar a secreção da renina e a formação de Ang II) = curva da natriurese por pressão não é tão íngreme -Portanto, ao se elevar a ingestão de sódio, serão necessários aumentos muito maiores da pressão arterial para aumentar a excreção e para manter o equilíbrio de sódio -Ex: na maioria das pessoas, aumento de 10x na ingestão do sódio produz aumento de apenas alguns milímetros de mercúrio na pressão arterial; todavia, em pessoas incapazes de suprimir, de forma adequada, a formação da Ang II em resposta ao excesso de sódio, o mesmo aumento da ingestão de sódio faz com que a pressão se eleve por até 50 mmHg -A incapacidade de suprimir a formação da Ang II, em presença de quantidade excessiva de sódio = diminui a inclinação da curva da natriurese por pressão, fazendo com que a pressão arterial fique muito sensível ao sódio >Papel da aldosterona no controle da excreção renal -Aldosterona aumenta a reabsorção do sódio, especialmente nos túbulos coletores corticais -A maior reabsorção de sódio também está associada ao aumento da reabsorção de água e da excreção de potássio -Efeito real da aldosterona = fazer com que os rins retenham o sódio e a água, mas também aumentem a excreção de potássio na urina -Função da aldosterona na regulação do equilíbrio de sódio = intimamente relacionada com a descrita para a Ang II -Ou seja, com a redução da ingestão de sódio, a ocorrência de aumento dos níveis de Ang II estimula a secreção da aldosterona = contribui para a diminuição da excreção urinária de sódio = manutenção do equilíbrio de sódio -Do modo oposto, em caso de alta ingestão de sódio = supressão da formação da aldosterona diminui sua reabsorção tubular = fazendo com que os rins excretem quantidades maiores de sódio -Variações na formação de aldosterona = ajudam o mecanismo da natriurese por pressão a manter o equilíbrio de sódio durante as variações na ingestão de sal >Papel do ADH no controle da excreção renal de água -ADH tem participação importante na formação de pequeno volume de urina concentrada e na excreção de quantidades normais de sal pelos rins -Esse efeito é particularmente relevante durante a privação de água, já que essa condição eleva, de forma acentuada, os níveis plasmáticos de ADH; essa elevação, por sua vez, minimiza as reduções do volume de líquido extracelular e da pressão arterial que ocorreriam sob outras condições -Privação de água durante 24 a 48 horas provoca apenas pequena redução do volume de líquido extracelular e da pressão arterial -Contudo, se os efeitos do ADH sobre a reabsorção de água nos túbulos distais ecoletores forem bloqueados por fármaco antagonista desse hormônio = mesmo período de privação da água ocasionará queda substancial do volume do líquido extracelular e da pressão arterial -De modo inverso, quando há volume extracelular excessivo = níveis reduzidos de ADH diminuem = reabsorção de água pelos rins, ajudando o corpo a se livrar desse volume excessivo >Papel do peptídeo natriurético atrial no controle da excreção renal -Peptídeo Natriurético Atrial (PNA) = liberado pelas fibras do miocárdio atrial -Estímulo para a liberação desse peptídeo parece ser o maior estiramento dos átrios, resultante, possivelmente, de volume sanguíneo excessivo -Uma vez liberado pelos átrios cardíacos, o PNA entra na circulação e age sobre os rins = provocando pequenos aumentos da FG + reduções da reabsorção de sódio pelos ductos coletores -Essas ações combinadas do PNA causam aumento da excreção de sal e água = ajuda a compensar o excesso do volume sanguíneo -Variações dos níveis de PNA = ajudam a minimizar as alterações do volume sanguíneo durante diversos distúrbios, como os aumentos da ingestão de sal e de água -Produção excessiva do PNA, ou mesmo a ausência total desse peptídeo = não causa grandes mudanças no volume sanguíneo = esses efeitos podem ser facilmente superados por pequenas alterações da pressão sanguínea que atuam por meio da natriurese por pressão -Ex: infusões de grandes quantidades de PNA, inicialmente, aumentam o débito urinário de sal e de água provocando reduções discretas do volume sanguíneo. Em menos de 24 horas, esse efeito é superado por leve queda da pressão sanguínea, que restabelece a normalidade do débito urinário, apesar do excesso continuado de PNA Temperatura Temperatura Corporal Central e Temperatura da Pele -Temperatura dos tecidos profundos do corpo - o “centro” do corpo - em geral permanece em níveis bastante constantes, dentro de ±1°F (±0,6°C), dia após dia, exceto quando a pessoa desenvolve doença febril -Pessoa nua pode ser exposta a temperaturas que variam de 13 a 60°C, no ar seco, e ainda manter sua temperatura central quase constante -Temperatura da pele, em contraste com a temperatura central, eleva-se e diminui de acordo com a temperatura a seu redor -Temperatura da pele é importante quando nos referimos à capacidade de a pessoa perder calor para o ambiente Temperatura Central Normal -Nenhuma temperatura central pode ser considerada normal, pois as medidas feitas em várias pessoas saudáveis demonstraram variação das temperaturas normais aferidas na boca de menos de 97°F (36°C) até temperaturas superiores a 99,5°F (37,5°C) -Temperatura central média normal = costuma ser considerada como entre 36,5 e 37°C, quando medida por via oral e, aproximadamente, 0,6°C mais alta, quando medida por via retal -Temperatura corporal se eleva durante o exercício e varia com as temperaturas extremas do ambiente, porque os mecanismos regulatórios da temperatura não são perfeitos -Quando calor excessivo é produzido no corpo pelo exercício vigoroso, a temperatura pode se elevar, temporariamente para até 38,3 a 40°C -De forma inversa, quando o corpo é exposto a frio extremo, a temperatura, em geral, pode cair até valores abaixo de 36,6°C >Temperatura corporal é controlada pelo equilíbrio entre a produção e a perda de calor -Quando a intensidade/velocidade da produção de calor no corpo é superior à da perda de calor = calor se acumula no corpo + temperatura corporal se eleva -Inversamente, quando a perda de calor é maior = tanto o calor corporal como a temperatura corporal diminuem PRODUÇÃO DE CALOR -Fatores envolvidos mais importantes: (1) intensidade do metabolismo basal de todas as células do corpo; (2) intensidade extra do metabolismo causada pela atividade muscular, incluindo as contrações musculares, causadas pelo calafrio; (3) metabolismo extra causado pelo efeito da tiroxina (e, em menor grau, por outros hormônios, como o hormônio do crescimento e a testosterona) sobre as células; (4) metabolismo extra causado pelo efeito da epinefrina, norepinefrina e pela estimulação simpática sobre as células; (5) metabolismo extra provocado pelo aumento da atividade química das células, em especial, quando a temperatura da célula se eleva; (6) metabolismo extra necessário para digestão, absorção e armazenagem de alimentos (efeito termogênico dos alimentos) PERDA DE CALOR -Grande parte do calor produzido pelo corpo é gerada nos órgãos profundos, especialmente no fígado, no cérebro e no coração, bem como nos músculos esqueléticos durante o exercício -Esse calor é transferido dos órgãos e tecidos profundos para a pele = onde ele é perdido para o ar e para o meio ambiente -A velocidade da perda de calor é determinada quase completamente por dois fatores: (1) a velocidade de condução do calor de onde ele é produzido no centro do corpo até a pele; (2) a velocidade de transferência do calor entre a pele e o meio ambiente. >Sistema de Isolamento do Corpo -A pele, os tecidos subcutâneos e, em especial, o tecido adiposo, atuam em conjunto como isolantes do corpo -Tecido adiposo = conduz apenas um terço do calor conduzido pelos outros tecidos -O isolamento debaixo da pele é meio eficiente de manter a temperatura central interna normal = mesmo que a temperatura da pele se aproxime da temperatura do ambiente Fluxo sanguíneo do centro do corpo para a pele é responsável pela transferência de calor -Vasos sanguíneos estão profusamente distribuídos por baixo da pele -Especialmente importante é o plexo venoso contínuo = suprido pelo influxo de sangue dos capilares da pele -Nas áreas mais expostas do corpo (mãos, pés e orelhas) o sangue também é suprido por anastomoses arteriovenosas -Velocidade do fluxo sanguíneo no plexo venoso da pele pode variar imensamente = de valores próximos a zero até cerca de 30% do débito cardíaco -Alta velocidade do fluxo na pele = faz com que o calor seja conduzido do centro do corpo para a pele com grande eficiência = enquanto a redução da velocidade do fluxo para a pele pode diminuir a condução do calor do centro do corpo até valores bastante baixos -Figura: quantitativamente o efeito da temperatura do ar ambiente sobre a condutância do calor do centro para a superfície da pele -Depois, a condutância para o ar, demonstrando aumento de aproximadamente 8x na condutância do calor entre o estado com vasoconstrição total e o estado de vasodilatação total -Pele se constitui em sistema controlado de “radiador de calor” eficiente e o fluxo de sangue para a pele é o mecanismo mais eficaz para a transferência de calor do centro do corpo para a pele Controle da condução do calor para a pele pelo sistema nervoso simpático -Condução de calor para a pele pelo sangue é controlada pelo grau de vasoconstrição das arteríolas e das anastomoses arteriovenosas que suprem sangue para os plexos venosos da pele -Essa vasoconstrição é controlada quase completamente pelo sistema nervoso simpático = em resposta às alterações da temperatura central do corpo e alterações da temperatura ambiente >Radiação provoca perda de calor em forma de raios infravermelhos -Em pessoa desnuda sentada dentro de sala com temperatura normal = ~60% da perda total de calor se dão por radiação -Maior parte da emissão de radiação infravermelha = um tipo de onda eletromagnética que se irradia do corpo = apresenta comprimentos de onda entre 5 e 20 micrômetros = 10 a 30x o comprimento de onda dos raios de luz -Todos os objetos que não apresentem temperatura de zero absoluto irradiam tais raios -Corpo humano irradia os raios de calor em todas as direções -Raios de calor também são irradiados pelas paredes e por outros objetos na sala, na direção do corpo -Se a temperatura do corpo é maior do que a temperatura do ambiente, maior quantidade de calor é irradiada pelo corpo do que a que é irradiada para o corpo >Perda decalor por condução ocorre por contato direto com um objeto -Somente diminutas quantidades de calor = ~3% = são perdidas pelo corpo por condução direta a partir da superfície corporal para objetos sólidos, como uma cadeira ou uma cama -Perda de calor pela condução para o ar = representa proporção considerável da perda de calor do corpo (em torno de 15%), mesmo em condições normais -Calor = energia cinética do movimento molecular = as moléculas da pele são submetidas a movimento vibratório contínuo -Grande parte da energia desse movimento pode ser transferida para o ar se este for mais frio do que a pele = aumentando a velocidade do movimento das moléculas do ar -Assim que a temperatura do ar adjacente à pele se iguala à temperatura da pele = não ocorre mais perda de calor por esse mecanismo, pois agora a quantidade igual de calor é conduzida do ar para o corpo -Condução de calor do corpo para o ar é autolimitada = a menos que o ar aquecido se mova para longe da pele, de modo que novo ar não aquecido seja continuamente trazido para o contato com a pele = fenômeno denominado convecção do ar >Perda de calor por convecção ocorre pelo movimento de ar -Calor da pele é conduzido primeiro pelo ar e depois é removido pela convecção das correntes de ar -Pequena quantidade de convecção quase sempre ocorre ao redor do corpo, devido à tendência de o ar adjacente à pele ascender quando aquecido -Na pessoa desnuda sentada em sala confortável sem movimento acentuado de ar = ~15% de sua perda total de calor ocorrem pela condução para o ar e depois pela convecção do ar para longe do corpo >Efeito Resfriador do Vento -Quando o corpo é exposto ao vento = camada de ar, imediatamente adjacente à pele, é substituída por ar novo com velocidade muito maior do que a normal = a perda de calor por convecção aumenta proporcionalmente -Efeito resfriador do vento em baixas velocidades = proporcional à raiz quadrada da velocidade do vento >Evaporação -Quando a água evapora da superfície do corpo, 0,58 kcal de calor é perdida por cada grama de água que evapora -Mesmo quando a pessoa não está suando = água ainda se evapora, insensivelmente, a partir da pele e dos pulmões na intensidade de 600 a 700 mL/dia -Essa evaporação insensível provoca uma perda contínua kde calor de 16 a 19 kcal/h -Essa evaporação insensível pela pele e pelos pulmões não pode ser controlada pelo propósito de regulação da temperatura, pois resulta de difusão contínua de moléculas de água, através da pele e das superfícies respiratórias -Perda de calor por evaporação de suor pode ser controlada pela regulação da intensidade da sudorese Evaporação é mecanismo de resfriamento necessário em temperaturas muito altas do ar -Sempre que a temperatura da pele é superior à temperatura do ambiente = calor pode ser eliminado por radiação e condução -Quando a temperatura do ambiente é superior à da pele = ao invés de perder calor, o corpo ganha calor = tanto por radiação como por condução -Nessas circunstâncias, o único meio do corpo perder calor é pela evaporação -Qualquer coisa que impeça a evaporação adequada, quando a temperatura do ambiente é maior do que a da pele, elevará a temperatura interna -Isso ocorre por vezes em seres humanos que nascem com ausência congênita das glândulas sudoríparas -Essas pessoas podem tolerar temperaturas frias da mesma forma que pessoas normais, mas provavelmente morrerão pelo calor em zonas tropicais, pois sem o sistema evaporativo de refrigeração eles não poderão se proteger contra a elevação da temperatura corporal quando a temperatura ambiente for maior que a do corpo Roupas reduzem a perda de calor por condução e convecção -Roupas aprisionam o ar próximo à pele nas fibras dos tecidos = aumentando a espessura da chamada zona privada de ar adjacente à pele + diminuindo o fluxo das correntes de convecção do ar -Velocidade da perda de calor do corpo, por condução e convecção = diminui bastante -Conjunto de roupas comuns diminui a velocidade da perda de calor aproximadamente para a metade daquela com o corpo desnudo -Tipo de roupa especial para o frio (como o utilizado nas regiões árticas) pode diminuir essa perda de calor por até um 1/6 -Cerca da ½ do calor transmitido da pele para as roupas é irradiada para os tecidos, em vez de ser conduzida através do pequeno espaço interveniente -Forro das roupas com fina camada de ouro, que reflete o calor irradiante de volta para o corpo, torna as propriedades isolantes das roupas ainda mais eficazes -Eficiência da roupa na manutenção da temperatura corporal é quase completamente perdida quando fica úmida = alta condutividade da água aumenta a velocidade de transmissão do calor através das roupas por 20x ou mais -Um dos fatores mais importantes para a proteção do corpo contra o frio nas regiões árticas = extremo cuidado contra o umedecimento das roupas -Evitar o calor excessivo, mesmo que temporário, pois a sudorese em contato com o tecido faz com que as roupas fiquem menos eficientes como isolantes Sudorese e sua regulação pelo sistema nervoso autônomo -Estimulação dá área pré-óptica-hipotalâmica anterior do cérebro provoca sudorese tanto eletricamente como por excesso de calor -Impulsos neurais oriundos dessa área que causam sudorese são transmitidos por vias autônomas para a medula espinal e, depois, pelo simpático para a pele em todas as partes do corpo -Glândulas sudoríparas são inervadas por fibras nervosas colinérgicas (fibras que secretam acetilcolina, mas que cursam pelos nervos simpáticos junto com as fibras adrenérgicas) -Essas glândulas também podem ser estimuladas em certo grau, pela epinefrina ou pela norepinefrina que circulam no sangue, mesmo que as glândulas propriamente ditas não tenham inervação adrenérgica -Esse mecanismo é importante durante o exercício, quando esses hormônios são secretados pela medula adrenal e o corpo precisa perder quantidades excessivas do calor produzido pelos músculos em atividade Mecanismo da Secreção do Suor -Glândula sudorípara = estrutura tubular que consiste em duas partes: (1) uma porção enovelada subdérmica profunda que secreta o suor; (2) um ducto que passa através da derme e da epiderme da pele -Porção secretória da glândula sudorípara = secreta líquido chamado secreção primária ou secreção precursora -Concentrações dos constituintes do líquido são modificadas durante sua passagem pelo ducto -Secreção precursora = produto secretório ativo das células epiteliais que revestem a porção enovelada da glândula sudorípara -Fibras nervosas simpáticas colinérgicas que terminam sobre ou próximo às células da glândula desencadeiam a secreção -Composição da secreção precursora = similar à do plasma, exceto por não conter proteínas plasmáticas -Concentração de sódio = ~142mEq/L e a de cloreto é cerca de 104mEq/L, com concentrações muito menores dos outros solutos do plasma -Conforme essa solução precursora flui pelo ducto da glândula = é modificada pela reabsorção de grande parte dos íons sódio e dos íons cloreto -A intensidade dessa reabsorção depende da sudorese -Glândulas sudoríparas são fracamente estimuladas = líquido precursor passa lentamente pelo ducto -Nesses casos, essencialmente todos os íons sódio e íons cloreto são reabsorvidos e a concentração de cada um desses constituintes cai para aproximadamente 5 mEq/L -Esse processo reduz a pressão osmótica do suor para nível em que grande parte da água também é reabsorvida, concentrando ainda mais os outros constituintes -Em baixos índices de sudorese constituintes como ureia, ácido lático e íons potássio, em geral, estão bastante concentrados -Inversamente, quando as glândulas sudoríparas são intensamente estimuladas pelo sistema nervoso simpático = grande quantidade de secreção precursora é formada = ducto pode reabsorver somente pouco mais da metade do cloreto de sódio -Concentrações de sódio e de íons cloreto então atingem (empessoa não aclimatada) máximo de 50 a 60 mEq/L, pouco menos da metade da concentração no plasma -Suor flui pelos túbulos glandulares tão rapidamente que pouca água é reabsorvida -Outros constituintes dissolvidos no suor têm sua concentração moderadamente elevada = ureia, por cerca de 2x à do plasma, o ácido lático por cerca de 4x e o potássio ~ por 1,2x -Ocorre perda significativa de cloreto de sódio no suor de pessoa não aclimatada ao calor -Ocorre perda muito menor de eletrólitos, a despeito da maior capacidade da sudorese, depois que a pessoa está aclimatada Aclimatação do mecanismo de sudorese ao calor - Papel da Aldosterona -Apesar de a pessoa normal não aclimatada raramente produzir mais de 1 litro de suor por hora, quando essa pessoa é exposta a tempo quente durante 1 a 6 semanas, ela começa a suar de modo mais profuso, em geral, aumentando a produção de suor para 2 a 3 L/hora -Evaporação dessa quantidade de suor pode remover o calor do corpo com velocidade mais de 10x superior à intensidade basal normal da produção de calor -Essa maior efetividade do mecanismo do suor é causada por alteração nas glândulas sudoríparas internas para aumentar sua capacidade de produção de suor -Também associada à aclimatação é a diminuição adicional da concentração de cloreto de sódio no suor, o que permite conservação progressivamente melhor do sal corporal -Grande parte desse efeito é ocasionada pela secreção aumentada de aldosterona pelas glândulas adrenocorticais, o que resulta de discreta diminuição da concentração de cloreto de sódio no líquido extracelular e no plasma -Pessoa não aclimatada = que sua profusamente = perde de 15 a 30g de sal a cada dia durante os primeiros dias -Depois de 4 a 6 semanas de aclimatação, a perda costuma ser de 3 a 5 g/dia Regulação da temperatura corporal Papel do hipotálamo -Dimensões precisas dessa curva dependem do movimento do ar causado pelo vento + quantidade de umidade do ar e mesmo da natureza do meio ambiente -Pessoa desnuda no ar seco com temperatura entre 55 e 130°F (13 e 54,5°C) = capaz de manter a temperatura central normal entre 97 e 100°F (36,1 e 37,8°C) -Temperatura do corpo é regulada quase inteiramente por mecanismos de feedback neurais -Quase todos esses mecanismos operam por meio de centros regulatórios da temperatura, localizados no hipotálamo -Para que esses mecanismos de feedback operem, deve haver detectores de temperatura para determinar quando a temperatura do corpo está muito alta ou muito baixa >Papel da área pré-óptica-hipotalâmica anterior na detecção termostática da temperatura -Área hipotalâmica anterior pré-óptica = contém grande número de neurônios sensíveis ao calor, bem como cerca de um terço de neurônios sensíveis ao frio -Acredita-se que esses neurônios atuem como sensores de temperatura para o controle da temperatura corporal -Neurônios sensíveis ao calor = aumentam sua atividade por 2 e 10x, em resposta a aumento de 10°C da temperatura corporal -Neurônios sensíveis ao frio = aumentam sua atividade quando a temperatura corporal cai -Quando a área pré-óptica é aquecida = pele de todo o corpo imediatamente produz sudorese profusa = enquanto os vasos sanguíneos da pele de todo o corpo ficam muito dilatados = reação imediata que causa perda de calor, ajudando a temperatura corporal a retornar aos níveis normais -Qualquer excesso de produção de calor pelo corpo é inibido >Detecção da temperatura por receptores na pele e nos tecidos corporais profundos -Apesar de os sinais gerados pelos receptores de temperatura do hipotálamo serem extremamente potentes no controle da temperatura corporal = receptores em outras partes do corpo desempenham papéis adicionais na regulação da temperatura -Pele apresenta muito mais receptores para o frio do que para o calor = 10x mais, em várias partes da pele -Detecção periférica da temperatura diz respeito principalmente à detecção de temperaturas mais frias -Estudos experimentais sugerem que a família de receptores de potencial transitório de canais catiônicos = presentes nos neurônios somatossensoriais e nas células epidérmicas = pode mediar na sensação térmica em um amplo intervalo de temperaturas cutâneas -Quando a pele é resfriada em todo o corpo, efeitos reflexos imediatos são evocados e começam a aumentar a temperatura corporal de várias formas: (1) gerando forte estímulo para causar calafrios com aumento resultante da produção de calor corporal; (2) pela inibição do processo da sudorese, se este estiver ocorrendo; (3) promovendo a vasoconstrição da pele para diminuir a perda de calor corporal pela pele -Receptores corporais profundos são encontrados principalmente na medula espinal, nas vísceras abdominais e dentro ou ao redor das grandes veias na região superior do abdome e do tórax -Esses receptores profundos atuam diferentemente dos receptores da pele, pois eles são expostos à temperatura central do corpo, em vez da temperatura da superfície corporal -Eles detectam, em sua maior parte, o frio ao invés do calor -É provável que tanto os receptores da pele como os receptores profundos do corpo se destinem à prevenção da hipotermia, ou seja, impedir a baixa temperatura corporal >Hipotálamo posterior integra os sinais sensoriais da temperatura central e periférica -Mesmo que muitos dos sinais sensoriais para a temperatura surjam nos receptores periféricos, esses sinais contribuem para o controle da temperatura corporal, principalmente por meio do hipotálamo -A área do hipotálamo que eles estimulam está localizada bilateralmente no hipotálamo posterior, aproximadamente no nível dos corpos mamilares -Os sinais sensoriais de temperatura da área hipotalâmica anterior pré- óptica também são transmitidos para essa área no hipotálamo posterior -Sinais da área pré-óptica e os sinais de outros locais do corpo são combinados e integrados para controlar as reações de produção e de conservação de calor do corpo Mecanismos efetores neuronais que diminuem ou aumentam a temperatura corpora -Quando os centros hipotalâmicos de temperatura detectam que a temperatura do organismo está muito alta ou muito baixa = instituem os procedimentos apropriados para a diminuição ou para a elevação da temperatura Mecanismos de diminuição da temperatura quando o corpo está muito quente -Sistema de controle da temperatura utiliza três mecanismos importantes para reduzir o calor do corpo, quando a temperatura corporal é muito elevada: 1) Vasodilatação dos vasos sanguíneos cutâneos -Em quase todas as áreas do corpo = vasos sanguíneos da pele se dilatam intensamente -Essa dilatação é causada pela inibição dos centros simpáticos no hipotálamo posterior que causam vasoconstrição -Dilatação total pode aumentar a transferência de calor para a pele por até 8x. 2) Sudorese -Efeito do aumento da temperatura corporal sobre a sudorese = curva azul -Mostra elevação súbita da perda de calor evaporativo, resultante da sudorese, quando a temperatura central do corpo se eleva acima do nível crítico de 37°C -Aumento adicional de 1°C na temperatura corporal = causa sudorese suficiente para remover por 10x a intensidade basal da produção de calor pelo corpo 3) Diminuição da produção de calor -Os mecanismos que causam o excesso de produção de calor, como os calafrios e a termogênese química, são intensamente inibidos Mecanismos de elevação da temperatura quando o corpo está muito frio -Quando o corpo está muito frio = sistema de controle de temperatura institui procedimentos exatamente opostos. São eles: 1) Vasoconstrição da pele por todo o corpo -Essa vasoconstrição é causada pela estimulação dos centros simpáticos hipotalâmicos posteriores 2) Piloereção -Piloereção significa “pelos eriçados” -Estímulo simpático faz com que os músculos eretores dos pelos presos aos folículos pilosos se contraiam = colocando os pelos na posição vertical -Esse mecanismo não é importanteem seres humanos, mas em muitos animais a projeção vertical dos pelos permite que eles retenham uma espessa camada de “ar isolante” próximo à pele, de modo que a transferência de calor para o meio ambiente diminua significativamente 3) Aumento na termogênese (produção de calor) -Produção de calor pelos sistemas metabólicos é aumentada pela (a) promoção de calafrios, (b) excitação simpática da produção de calor, (c) secreção de tiroxina a) Estimulação Hipotalâmica dos Calafrios -Localizada na porção dorsomedial do hipotálamo posterior, próximo à parede do terceiro ventrículo = área chamada centro motor primário para os calafrios -Essa área normalmente é inibida pelos sinais oriundos do centro de calor na área hipotalâmica anterior pré-óptica, mas é excitada por sinais de frios, oriundos da pele e da medula espinal -Esse centro fica ativado quando a temperatura corporal cai mesmo por fração de grau, abaixo do nível crítico -A seguir, ele transmite sinais que causam os calafrios por tratos bilaterais pelo tronco encefálico, na direção das colunas laterais da medula espinal => e para os neurônios motores -Esses sinais não são rítmicos e não causam real contração muscular -Eles aumentam o tônus dos músculos esqueléticos por todo o corpo, pela facilitação da atividade dos neurônios motores -Quando o tônus se eleva acima de certo nível crítico, os calafrios começam -Essa reação provavelmente resulta da oscilação por feedback do mecanismo reflexo de estiramento dos fusos musculares -Durante o calafrio máximo = produção de calor pelo corpo pode se elevar por 4 a 5x o normal b) Excitação “Química” Simpática de Produção de Calor -Aumento na estimulação simpática ou na circulação de norepinefrina e epinefrina no sangue = pode causar elevação imediata do metabolismo celular -Esse efeito é chamado termogênese química ou termogênese sem calafrios -Resulta, pelo menos em parte, da capacidade da norepinefrina e da epinefrina de desacoplar a fosforilação oxidativa = que significa a oxidação do excesso de alimentos liberando energia em forma de calor, mas não causa a formação de trifosfato de adenosina -Grau da termogênese química que ocorre no animal = quase diretamente proporcional à quantidade de gordura marrom existente nos tecidos animais -Esse tipo de tecido adiposo contém grande número de mitocôndrias especiais, onde ocorre o desacoplamento dos processos oxidativos -Gordura marrom = ricamente inervada por fibras simpáticas que liberam norepinefrina = estimula a expressão tecidual da proteína desacopladora das mitocôndrias (também chamada thermogenin) + aumenta a termogênese -No ser humano adulto, que quase não tem qualquer gordura marrom = raro que a termogênese química aumente a produção de calor por mais de 10% a 15%. -Lactentes = que têm pequena quantidade de gordura marrom no espaço interescapular = termogênese química pode aumentar a produção de calor por 100% = fator importante na manutenção da temperatura normal nos neonatos c) Aumento da Secreção de Tiroxina como Causa da Produção Elevada de Calor de Longa Duração -Resfriamento da área hipotalâmica anterior pré-óptica = aumenta a produção do hormônio liberador de tireotropina pelo hipotálamo -Esse hormônio é levado pelas veias portas hipotalâmicas para a hipófise anterior = estimula a secreção do hormônio estimulador da tireoide -Hormônio estimulador da tireoide = estimula o aumento da secreção de tiroxina pela glândula tireoide -Elevação dos níveis de tiroxina = ativa a proteína desacopladora + aumenta o metabolismo celular em todo o corpo, que é outro mecanismo da termogênese química -Essa elevação do metabolismo não ocorre imediatamente = requer exposição de várias semanas ao frio para causar hipertrofia da glândula tireoide e para que ela atinja seu novo nível de secreção de tiroxina -Exposição de animais ao frio extremo, durante várias semanas = pode causar aumento de suas glândulas tireoides por até 20% a 40% -Seres humanos = raramente se permitem exposição ao mesmo grau de frio a que muitos animais são submetidos Ganho do Feedback para o Controle da Temperatura Corporal -Ganho do feedback = medida da eficácia do sistema de controle -No caso do controle da temperatura corporal = importante para a temperatura central interna que ela se altere o mínimo possível = mesmo que a temperatura do ambiente se altere a cada dia, ou mesmo a cada hora -Ganho do feedback do sistema de controle da temperatura = é igual à proporção da alteração na temperatura ambiental em relação à alteração da temperatura central menos 1,0 -Experimentos demonstraram que a temperatura corporal em humanos varia por 1°C para cada alteração de 25 a 30°C na temperatura ambiental Temperatura cutânea pode alterar ligeiramente o ponto de ajuste para o controle da temperatura central -Ponto de ajuste da temperatura no hipotálamo = acima do qual a sudorese se inicia e abaixo do qual são desencadeados os calafrios = determinado principalmente pelo grau de atividade dos receptores de calor na área hipotalâmica anterior pré-óptica -Sinais de temperatura das áreas periféricas do corpo, especialmente da pele e de certos tecidos corporais profundos (medula espinal e vísceras abdominais), também contribuem de modo discreto para a regulação da temperatura corporal -Eles alteram o ponto de ajuste do centro de controle da temperatura no hipotálamo -Fig: efeito de diferentes temperaturas da pele sobre o ponto de ajuste para a sudorese = ponto crítico aumenta conforme a temperatura diminui -Assim que a temperatura da pele estava alta = sudorese começou em temperatura hipotalâmica mais baixa do que no momento em que a temperatura da pele estava baixa -É importante que a sudorese seja inibida quando a temperatura da pele é baixa -Caso contrário = efeito combinado da baixa temperatura da pele e da sudorese pode causar perda ainda maior de calor -Efeito similar ocorre com os calafrios -Quando a pele fica fria = estimula os centros hipotalâmicos para o limiar dos calafrios = mesmo que a temperatura hipotalâmica permaneça no lado quente da normalidade -Temperatura fria da pele logo levaria à depressão profunda da temperatura = a menos que a produção de calor se elevasse -Temperatura fria da pele na verdade “antecipa” a queda na temperatura interna e impede a queda real da temperatura Exposição do Corpo ao Frio Extremo -A menos que seja tratada imediatamente = pessoa exposta à água gelada durante 20 a 30 minutos, em geral, morre por parada cardíaca ou fibrilação cardíaca -Nesse momento, a temperatura interna do corpo cai para ~25°C Perda da Regulação da Temperatura nas Baixas Temperaturas -Quando a temperatura corporal cai abaixo de 29,4°C (85°F) = hipotálamo perde sua capacidade de regular a temperatura -Capacidade fica seriamente deteriorada quando a temperatura cai abaixo de 34,4°C (94°F) -Motivo dessa diminuição da regulação da temperatura = diminuição dos índices da produção química de calor em cada célula -Para cada diminuição de 5,5°C na temperatura corporal a capacidade de produção de calor da célula cai por 2x -Estado de sonolência (seguido de coma) deprime a atividade dos mecanismos de controle de calor que ocorrem no sistema nervoso central = impedindo os calafrios Enregelamento -Corpo é exposto a temperaturas extremamente baixas = áreas superficiais podem congelar -Esse problema ocorre especialmente nos lobos das orelhas e nos dedos das mãos e dos pés -Se o congelamento for suficiente para formar cristais de gelo nas células = há lesão permanente = como dano circulatório permanente e destruição tecidual local -Descongelamento = acompanhado por gangrena e as áreas enregeladas devem ser removidas cirurgicamente Vasodilatação Induzida pelo Frio -Mecanismo de proteção final contra o enregelamento nas temperaturas próximas ao congelamento -Temperatura dos tecidos cai a valores próximos ao ponto de congelamento= musculatura lisa nas paredes vasculares fica paralisada pelo frio = ocorrendo a vasodilatação súbita = geralmente manifestada por rubor da pele -Isto ajuda a prevenir contra o enregelamento = levando sangue quente para a pele
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