fisiopatología de la activación del sistema nervioso
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Carol Kotliar
Directora del Departamento de Desarrollo Académico, Centro Académico de Salud.
Directora del Centro de Hipertensión Arterial, Hospital Universitario Austral.
Directora de la Maestría en Mecánica Vascular e Hipertensión Arterial, Facultad de Ciencias Biomédicas,
Universidad Austral.
Buenos Aires, Argentina
www.austral.edu.ar
Fisiopatología de la activación del Sistema Nervioso Simpático en la HTA
Antecedentes históricos
Bernard 1851. Descripción nervios vasomotores
Elliot 1905. Aislamiento y síntesis de adrenalina.
Euler 1945. Señala que la noradrenalina es el transmisor
del SNS.
Goldstein 1983. Evidencias del rol del SNS
en HTA en jóvenes
Von Euler US, Hellner S, Purkhold A. Excretion of noradrenaline in the urine in hypertension. Scand J Clin Lab Invest 1954; 6:54-59.
Goldstein DS. Plasma cathecolamines and essential hypertension: an analytical review. Hypertension 1983; 5:86-89.
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
TÉCNICAS PARA VALORAR LA
ACTIVIDAD SNS
TÉCNICAS HEMODINÁMICAS
BLOQUEO FARMACOLÓGICO
ADRENÉRGICO GANGLIONAR
MEDIDA DE LA NA PLASMÁTICA O
URINARIA
TÉCNICAS NEUROFISIOLÓGICAS
CINÉTICA DE LA NA PLASMÁTICA
ANÁLISIS DE LA POTENCIA
ESPECTRAL
TÉCNICAS DE IMAGEN
1 2 3 4 5 6 7
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
TÉCNICAS HEMODINÁMICAS
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RESPUESTAS PRESORAS Y TAQUICÁRDICAS ANTES
ESTÍMULOS ESTRESORES ESTANDARIZADOS
LIMITACIONES
• Reproducibilidad en diferentes territorios y con diferentes estímulos
• Fisiopatogenia compleja de la respuesta estresora (vasoconstricción por anormalidad de la pared vascular)
• Correlación limitada entre frecuencia cardíaca y adrenalina o actividad simpática muscular
Grassi G, Esler M. How to asses sympathetic activity in humans. J Hypertens 1999; 17:719-734. Grassi G, Vailati S, Bertinieri G, Seravalle G, Stella ML,
Dell’Oro R, et al. Heart rate as a marker of sympathetic activity. J Hypertens 1998; 16:1.635-1.639.
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
Tratado de Mecánica Vascular e Hipertensión Arterial. Edición I, 2010, Editorial Intermédica, Buenos Aires, Argentina.
I. Establecer si la elevación de la PA es por HTA real
II. Identificar si la HTA es esencial o de origen secundario
III. Efectuar una interpretación acerca de los posibles
mecanismos índices
IV. Valorar el estado de cada órgano blanco
V. Estratificar el riesgo cardiovacular global
1) HTA?
2) ESENCIAL O SECUNDARIA?
3) MECANISMO?
4) ÓRGANOS BLANCO?
5) RIESGO CV GLOBAL?
Monitoreo hemodinámico no invasivo: CARDIOGRAFÍA POR IMPEDANCIA
GASTO CARDIACO
RESISTENCIAS PERIFERICAS VOLUMEN INTRAVASCULAR
HEMODINAMIA NORMAL
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
GASTO CARDÍACO
RESISTENCIAS PERIFÉRICAS
VOLUMEN INTRAVASCULAR
HIPERDINÁMICO
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
GASTO CARDÍACO
RESISTENCIAS PERIFÉRICAS
VOLUMEN INTRAVASCULAR
HIPODINÁMICO
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
Prueba de respiración metronómica
• basada en el fenómeno fisiológico de la arritmia sinusal,
• paciente debe estar en decúbito supino
• se procede a tomar un registro electrocardiográfico basal (derivación D2)
• se registra durante cinco ciclos respiratorios (cinco segundos de inspiración profunda y
cinco segundos de espiración)
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Exclusión:
•No cumplieron criterios (n=90) • Declinaron participar (n=2)
• Prospective, descriptive, pilot controlled study
Programa Prevención Primaria n: 192 Prehipertensos (n= 50)
44.4 ± 8.61 años, 130.8 ± 6.88 mm Hg
Control (n= 20) 44.0 ± 10.0 años,
114.4 ± 5.10 mm Hg
Hipertensos (n=30) 45,0 ± 8,90 años,
149.0 ± 10.8 mm Hg
A) EVALUACIÓN PERFIL HEMODINÁMICO
CARDIOGRAFIA POR IMPEDANCIA (Indice cardíaco/
resistencia vascular sistémica)
B) EVALUACIÓN RESPUESTAS SIMPATICA/PARASIMPATICA
CARDÍACAS
Período pre-eyectivo (mseg) E-I (en ECG / 60 segundos
Prehipertensos (n= 50) 44.4 ± 8.61 años,
130.8 ± 6.88 mm Hg
Sergio A. González. Balance autonómico en prehipertensión: Un cambio de paradigma?. Centro de Hipertensión Arterial, Hospital Universitario Austral. Unpublished data. 2009
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
PHH PHN HT
E-I ( δ lat)
† †
P=0.003 (ANOVA)
† P<0.05 vs PHH (Tuckey)
RESPUESTA PARASIMPATICA COMPARATIVA ENTRE PRE HT VS HT
HIPERDINAMICOS NORMODINAMICOS
PREHIPERTENSOS HIPERTENSOS HIPERDINAMICOS NORMODINAMICOS
PREHIPERTENSOS
HIPERDINAMICOS NORMODINAMICOS HIPERTENSOS PREHIPERTENSOS
HIPERDINAMICOS NORMODINAMICOS
Mecanismo vagal inhibitorio secundario a
mayor GC?
† †
PHH PHN HT
PPE (mseg)
P=0.005 (ANOVA)
† P<0.05 vs PHH (Tuckey)
RESPUESTA SIMPATICA COMPARATIVA ENTRE PRE HT VS HT
HIPERTENSOS PREHIPERTENSOS
HIPERDINAMICOS NORMODINAMICOS
Transición a HD de altas
resistencias?
2008. Relación entre Balance Autonómico y Variables Hemodinámicas en Pre-Hipertensión Arterial: ¿Dos patrones diferentes?
Consejo argentino de HTA. Nominado para competir para el premio al mejor trabajo en investigación clínica “Luis Moledo” XXIX Reunión del Consejo Argentino de Hipertensión Arterial de SAC Noviembre 2008.
2009.”Impacto de la resistencia vascular sistémica en el perfil metabólico de pre-hipertensos” Consejo argentino de HTA, 2009.
Nominado para competir para el premio al mejor trabajo en investigación clínica “Luis Moledo”
XXIX Reunión del Consejo Argentino Hipertensión Arterial de SAC, Noviembre 2009.
2010. “Impact of salt beyond arterial pressure. Relation of sodium intake with parasympathetic tone and metabolic variables in essential hypertension”.Authors: González S, Forcada P, Cavanagh E, Chiabaut Svane J, Inserra F, Castellaro C, Obregón S, Olano
D, Hita A, Kotliar C.
Journal of Hypertension, 2010( 28); e529–e530
2011. “The Role of the Cardiac Autonomic Balance in the Early Stages of Essential Hypertension”.
Authors: González S, Forcada P, Cavanagh E, Chiabaut Svane J, Inserra F,Castellaro C, Obregón S, Olano D, Hita A, Kotliar C. European Society of Hypertension Congress, Milán, 2011.
2010. Autor “Hiperactividad Simpática: Sus Causas y su relación con Desequilibrios Hemodinámicos y Metabólicos en la
Hipertensión Arterial”. Tratado de Mecánica vascular e Hipertensión Arterial, Septiembre de 2010.
2012. “Borderline Hypertension: Is t here an Association Between Hyperkinetic Circulation Related to Sympathetic Activation and Early Inflammatory Status?”.
Authors: González S, Forcada P, Cavanagh E, Chiabaut Svane J, Inserra F,Castellaro C, Obregón S, Olano D, Hita A, Kotliar C. European Society of Hypertension Congress, Londres, 2012.
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BLOQUEO FARMACOLÓGICO
ADRENÉRGICO GANGLIONAR
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• REDUCCIÓN DE LA FC INDUCIDA POR BLOQUEO DE
RECEPTORES BETA CON PROPRANOLOL
• REDUCCIÓN DE LA PA POR BLOQUEO AGUDO DE LOS
RECEPTORES ALFA CON FENTOLAMINA
• INCREMENTO DEL FLUJO SANGUINEO REGIONAL POR
BLOQUEO AGUDO DE RECEPTORES ALFA CON FENTOLAMINA
LIMITACIONES
•Reproducibilidad en diferentes territorios y con diferentes estímulos
• Fisiopatogenia compleja de la respuesta estresora (vasoconstricción por anormalidad de la pared vascular)
• Correlación limitada entre frecuencia cardíaca y adrenalina o actividad simpática muscular
MEDIDA DE LA NA PLASMÁTICA O
URINARIA
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Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
• MEDICIÓN EN ORINA O PLASMA DE NA O PRECURSORES
LIMITACIONES
•Es una determinación estática
•En orina depende de FG, se prefiere en sangre venosa (5-10% de la NA en terminales nerviosas)
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colocación de un microelectrodo de tungsteno en un fascículo nervioso después de dibujar el trayecto subcutáneo del nervio y de colocar un microelectrodo de referencia a una distancia de unos 2-3 cm.
los electrodos se conectan a un preamplificador y la señal registrada se dirige mediante un discriminador de amplitudes hasta un osciloscopio de almacenamiento, un polígrafo y un altavoz.
a) ráfagas espontáneas de actividad simpática (descargas de múltiples fibras),
b) su cuantificación como número de descargas en el tiempo o en determinadas circunstancias, o número de ráfagas corregidos según los valores de frecuencia cardíaca, o calcular la amplitud total de la ráfaga (amplitud media de la ráfaga × número de rafagas por minuto).
MICRONEUROGRAFÍA MIDE LA ACTIVIDAD NERVIOSA SIMPATICA EFERENTE POSTGANGLIONAR EN MÚSCULOS EN LOS NERVIOS BRAQUIAL Y PERONEO
Dr. Sergio González. Coordinador Unidad de SNS, Centro de HTA, Universidad Austral
TÉCNICAS NEUROFISIOLÓGICAS
4
CINÉTICA DE LA NA PLASMÁTICA
5
• EXCEDENTE O SPILLOVER DE NA PLASMÁTICA
Estudia clínicamente la secreción neta del
neurotransmisor utilizando las mediciones de la
tasa de aparición de la noradrenalina plasmática hacia el organismo
como un todo, derivadas de un marcador radiactivo.
LIMITACIONES
• Son determinaciones globales que no se correlacionan siempre con la actividad regional (riñones o corazón), aunque se reportó en algunos trabajos una adecuada correlación.
Lambert GW, Thompson JM, Turner AG, Cox HS, Wilkinson D, Vaz M, et al. Cerebral noradrenaline spillover and its relation to muscle sympathetic nervous activity in healthy human subjects. J Auton Nerv Syst 1997; 64:57-64.
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
Yamamoto Y, Hughson RL. Coarse-graining spectral analysis: new method for studying heart rate variability. J Appl Physiol 1991; 71:1.143-1.150. Malliani A, Pagani M, Lombardi F, Furlan R, Guzzeti S, Cerutti S. Spectral analysis to assess increased sympathetic tone in arterial hypertension. Hypertension 1991; 17:III36-III42. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Circulation 1996; 93:1.043-1.065. Eckberg DL. Spectral balance: a critical appraise. Circulation 1997; 96:3.224-3.232.
ANÁLISIS DE LA POTENCIA
ESPECTRAL
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• Consiste en un análisis matemático para identificar cada ritmo individual superpuesto que produce las variaciones cíclicas en la frecuencia cardíaca y PA. Reconoce ritmos de alta y baja frecuencia .
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Tomografía de emisión de positrones
TC por emisión de fotón único
Emisión de positones o rayos gama
Los fármacos utilizados con mayor frecuencia en el escaneo son
las 123-I-metayodobencilguanina, la 6-18Ffluorodopamina y la 11C-
hidroxiefedrina 14
LINITACIONES
Alto costo, precisan soporte
tecnológico completo, como el uso de ciclotrones
TÉCNICAS DE IMAGEN
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Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
Normotensos HTA moderada
HTA severa HTA secundaria
PAM 98,4 ± 2,6 107,2 ± 1,7* 116,1 ± 4,5* 116,1 ± 4,5*
ASNS
(descargas/100 latidos)
40,3 ± 3,3 55,6 ± 4,1* 68,2 ± 4,1* 40,5 ± 6,7
Fuente: Mancia G. The sympathetic nervous system in hypertension. Björn Folkow Awad Lecture. J Hypertens 1997;15.1.553-1.565.
DATOS DE ACTIVACIÓN DEL SNS EN HTA
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SRAA SNS
•AG II estímula flujo simpático central
•AG II estímula secreción NA
•AG II facilita sensibilidad receptores beta
• Estados de hiperinsulinemia que incrementa secreción de NA y actividad neuronal
•Factores genéticos
•Estrés
•Obesidad
•Inactividad física
•Personalidad
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
Baseline
1 Month
12 Months
MSNA
(burst/min)
BP
(mm Hg)
56 161/107
41 141/90 (-20/-17)
19 127/81 (-34/-26)
Improvement in cardiac baroreflex sensitivity after renal denervation (7.8 11.7 msec/mm Hg)
New Engl J Med Case Study
*59-year-old male on antihypertensive medications.
Schlaich MP, et al. New Engl J Med. 2009;361:932-934.
Centro de Hipertensión Arterial. Hospital Universitario Austral
Baseline 1 Month ∆
Office BP (mm Hg) 161/107 141/90
Renal NE spillover (ng/min)
• Left kidney 72 37 -48%
• Right kidney 79 20 -75%
Total body NE spillover (ng/min) 600 348 -42%
Plasma renin (μg/l/hr) 0.3 0.15 -50%
Renal plasma flow (mL/min) 719 1126 57%
Left ventricular mass (g/m2) 78.8 73.1 -7%
*59-year-old male on antihypertensive medications.
Schlaich MP, et al. New Engl J Med. 2009;361:932-934.
Cambios fisiológicos post DNR New Engl J Med Case Study