Dr. Adelina Vlad,

Conf. univ. Disciplina Fiziologie II

UMF Carol Davila Bucuresti

Reglarea Presiunii Arteriale si a

Debitului Cardiac

Principii Fundamentale ale Reglarii

Circulatiei Sangelui Rata fluxului sangvin catre fiecare tesut este modificata in functie

de nevoile metabolice locale

Debitul cardiac este controlat in primul rand de suma fluxurilor

sanguine locale (intoarcere venoasa)

In general, presiunea arteriala este reglata independent de

controlul local al fluxului sau de modificari ale debitului cardiac,

prin mecanisme nervoase sau renale

Presiunea arteriala este mentinuta la valori relativ constante, in

timp ce debitul cardiac si rezistenta periferica variaza in

functie de nevoile metabolice si/sau functionale ale tesutului

Prin controlul presiunii arteriale, sistemul circulator confera o

mare flexibilitate pentru distributia fluxului sanguin:

Toate organele primesc aproximativ aceeasi presiune de

perfuzie

Fiecare organ controleaza fluxul propriu prin ajustarea

rezistentei arteriolare locale

Daca presiunea este mentinuta in limite fiziologice, o

modificare de flux intr-un pat vascular nu va afecta perfuzia

altor teritorii vasculare

P = F x R in circulatie P = DC x RPT

Reglarea Presiunii Arteriale Se realizeaza prin:

Mecanisme pe termen scurt (secunde - minute):

Reflexe nervoase

Efectori:

o Cord

o Vase de sange

o Medulosuprarenala

Mecanisme pe termen lung (ore, zile):

Control umoral

Efectori:

o Vase de sange

o Rinichii, pt. controlul volumului extracelular

Reglarea Debitului Cardiac Este importanta pentru mentinerea presiunii in limite normale

Debitul cardiac este reglat prin mecanisme cardiace

intrinseci: presarcina, postsarcina, contractilitate etc.

extrinseci: cai nervoase si umorale

Debitul cardiac este controlat in special prin suma fluxurilor

tisulare locale (intoarcere venoasa)

Reglarea pe Termen Scurt a

Presiunii Arteriale

Control Baroreceptor

Control Chemoreceptor

Control prin Receptori de Presiune Scazuta

Reglarea pe Termen Scurt a TA Mediata prin reflexe nervoase, baroreceptoare, chemoreceptoare,

voloreceptoare:

Receptori

Baroreceptori (receptori pentru presiuni mari) receptori de intindere

Chemoreceptori percep modificari ale O2, CO2 si pH-ului sanguin

Receptori de presiune scazuta receptori de intindere, sensibili la modificari de volum in teritoriilor vasculare cu presiuni joase

Cai aferente

Centri nervosi

Proceseaza informatia si genereaza raspunsuri adecvate

Localizati in trunchiul cerebral, hipotalamus, cortex

Cai eferente

Efectori

Cord: fibre de lucru si celule pacemaker

Artere si vene: CMNV

Medulosuprarenala

Controlul Baroreceptor al Presiunii

Arteriale

Este mecanismul principal prin care TA este mentinuta la valori

normale pe termen scurt

Produce vasodilatatie si bradicardie ca raspuns la cresteri ale TA

Baroreceptorii Tip: mecanoreceptori

Localizare: sinusul carotidian, arcul aortic

Stimul: distensia peretelui vascular; baroreceptorii nu sunt

sensibili la presiune, ci la intindere

Raspuns:

Cresterea ratei de descarcare a impulsurilor

Recrutarea unui numar mai mare de unitati

Fata de receptorii sinusului carotidian, cei aortici au un prag mai

inalt si un nivel mai mare de saturare = opereaza al niveluri

presionale mai inalte

Raspunsul Baroreceptorilor la

Presiune Mecanismul de feedback al baroreceptorilor functioneaza cel mai

eficient in intervalul valorilor normale ale TA - variatii presionale

mici induc modificari consistente ale semnalului baroreceptor

Rata de descarcare a

baroreceptorilor este mai mare

la crestere bruste ale TA (de ex.

de la 100 la 150 mm Hg) decat

sub actiunea constanta a unei

valori crescute (150 mm Hg)

DI, nr. impulsuri/sec. in nervii sinusurilor

carotidiene

Caile Aferente

Centrul Cardiovascular Bulbar Centrul principal de coordonare a homeostaziei cardiovasculare

Cuprinde:

Aria vasomotorie, dispusa ventrolateral, formata din:

Ariile A1 si C1 in bulbul ventrolateral rostral

Complexul olivar inferior si alti nuclei

- Aria C1 descarca spontan impulsuri tonice catre CMNV din

circulatia sistemica induc vasoconstrictie

Aria cardioinhibitorie include:

Nucleul ambiguu

Nucleul dorsal al vagului induce bradicardie

Aria cardioacceleratoare , dorsala creste frecventa cardiaca (FC) si contractilitatea

Coordonarea Bulbara a

Semnalelor Baroreceptoare Impulsurile baroreceptoare sunt transmise catre nucelul tractului

solitar (NTS)

De la nivelul NTS se proiecteaza

Interneuroni inhibitori inspre aria vasomotorie :

TA crescuta baroreceptori neuronii NTS inhiba neuronii C1 vasodilatatie

Interneuroni excitatori catre aria cardioinhibitorie:

TA crescuta baroreceptori neuronii NTS stimuleaza aria cardioinhibitorie bradicardie

Interneuroni inhibitori catre aria cardioacceleratorie:

TA crescuta baroreceptori neuronii NTS inhiba aria cardioacceleratorie scaderea frecventei cardiace si a inotropismului

Calea EferentaEferenta simpatica

Neuroni din aria vasoconstrictoare C1 trimit axoni catre centrii

spinali:

neuroni simpatici preganglionari localizati in substanta cenusie intermediolaterala, T1 L3 neuroni simpatici postganglionari localizati in ganglionii lantului simpatic

paravertebral

- fibre postganglionare inerveaza arterele, arteriolele si venele

sau, prin nervii cardiaci, cordul;

- cateva fibre preganglionare inerveaza medulosuprarenala prin

nervii splanhnici

! Stimularea activitatii simpatice produce vasoconstrictie; reflexul

baroreceptor produce vasodilatie prin inhibarea ariei C1

Eferenta parasimpatica

Aria cardioinhibitorie activata de impulsuri baroreceptoare

stimuleaza fibrele parasimpatice preganglionare ale vagului

neuroni postganglionari in peretele vascular si atrial

fibre scurte postganglionare catre NSA, atrii, NAV ori CMNV

Efectori CORD

Stimulare simpatica (nervi cardiaci)

Prin eliberea norepinefrinei la nivelul NSA, atriilor, ventriculilor

creste frecventa cardiaca si contractilitatea

In conditii de repaus au o rata de descarcare mai mica decat

cea a vagului efect tonic si cardioacelerator scazut

Stimularea parasimpatica (nervul vag)

elibereaza acetilcolina la nivelul NSA (vagul dreapt), NAV

(vagul stang), atriilor;

Efect intens: scade frecventa cardiaca, viteza de

conducere la nivelul NAV, si intr-o mica masura

contractilitatea

VASELE DE SANGE

Stimulare simpatica

Vasoconstrictie (mediator: norepinefrina, receptori

vasculari: a1); fibrele postganglionare se distribuie catre vasele

din piele si rinichi, putine catre vasele coronare si cerebrale,

absente in placenta;

Vasodilatatie in muschiul scheletic (mediator: acetilcolina,

receptori vasculari: M2); fibrele simpatice vasodilatatoare

transmit impulsuri primite de la cortexul cerebral hipotalamus maduva spinarii neuronii simpatici preganglionari ganglionii simpatici fibre postganglionare CMNV din peretele vaselor musculaturii scheletice vasodilatatie in reactia de fuga sau lupta

Stimulare parasimpatica

Raspuns vasodilatator (mediator: acetilcolina; receptori

vasculari: M2 si M3); fibre mult mai putine la numar fata de cele

simpatice; deservesc glandele salivare si in parte, glande

gastrointestinale; importante pentru vasodilatatia tesutului

erectil genital

Tonusul Vasoconstrictor Descarcarea continua a impulsurilor din aria C1 = tonus

vasoconstrictor simpatic mentine o stare de contractie partiala a vaselor de sange, numita tonus vasomotor;

Efectele Simpaticului Asupra

Tonusului Vascular

MEDULOSUPRARENALA

Fibrele simpatice preganglionare elibereaza acetilcolina si

stimuleaza celulele cromafine ale medulosupranalei (= neuroni

postganglionari modificati)

eliberare de epinefrina si norepinefrina efecte generalizate asupra cordului si vaselor

Epinefrina se leaga mai ales la

Receptori vasculari b2 (muschi scheletic, coronare) si

produce vasodilatatie

Receptori cardiaci b1, creascand debitul cardiac

RASPUNS EFECTOR CALE

ANATOMICA

NEUROTRANSMIT

ATOR

RECEPTOR

Tahcardia Simpatic Norepinefrina b1 celulepacemaker cardiace

Bradicardia Parasimpatic Acetilcolina M2 - celule

pacemaker cardiace

Cresterea contractilitatii

cardiace

Simpatic Norepinefrina b1 - cardiomiocite

Scaderea contractilitatii

cardiace

Parasimpatic Acetilcolina M2 - cardiomiocite

Vasoconstrictie in majoritatea

teritoriilor vasculare (piele,

rinichi)

Simpatic Norepinefrina a1 - CMNV

Vasodilatie in majoritea vaselor

sistemice (mushi scheletic,

miocard)

Medulosupra

renala

Epinefrina b2 - CMNV

Vasodilatatie in raspunsul de

fuga sau lupta (muschischeletic)

Simpatic Acetilcolina M2 - CMNV

Vasodilatatie in vasele de sange

ale glandelor salivare si t. erectil

Parasimpatic Acetilcolina M2 si M3 CMNV

EFFECTELE STIMULARII SIMPATICE SI PARASIMPATICE ASUPRA

SISTEMULUI CARDIOVASCULAR

Raspunsul baroreceptor

la valori mari ale TA

Raspunsul baroreceptor

la valori mici ale TA

Action potentials

(AP)

Functia de Tampon a Reflexului Baroreceptor

buffering Sistemul baroreceptor se opune

variatiilor presiunii arteriale

sistemice este numit sistem de tampon al TA

Cainele denervat prezinta o

variabilitate extrema a TA,

determinata de evenimente

cotidiene comune: schimbari de

postura, emotie, alimentatie,

defecatie, sunete etc.

scopul principal al sistemului baroreceptor este sa reduca

variatiile momentane ale TA

Resetarea Baroreceptorilor Baroreceptorii tind sa isi reseteze rata descarcarii impulsurilor la

un nivel nou de presiune daca expunerea dureaza mai mult de

24 48 de ore

acest raspuns de adaptare limiteaza capacitatea de sistem de

control a baroreceptorilor pt corectarea TA pe durate mai mari de

1 - 2 zile

Totusi, baroreceptorii intervin si in reglarea pe termen lung a TA:

reflexele baroreceptoare mediaza scaderea tonusului simpatic

renal ca raspuns la valori crescute ale TA pe durate lungi de

timp vasodilatatia a. renale cresterea excretiei renale a sodiului si a apei scadere gradata a volemiei cu revenirea TA la valori normale

`

Centrii Nervosi Superiori Neuroni localizati in substanta reticulata din punte, mezencefal si

diencefal influenteaza activitatea centrului vasomotor:

Regiunile laterala si superioara din substanta reticulata au

efecte excitatorii

Regiunile mediala si inferioara produc inhibitie

Hipotalamusul exercita efecte puternice excitatorii (ariile posterolaterale) si inhibitorii (nucleii anteriori) asupra reflexelor

cardiovasculare; integreaza multe reactii adaptative

cardiovasculare (la efort fizic, etc)

Cortexul cerebral influenteaza integrarea efectelor hipotalamice inhibitorii ori excitatorii (emotii lesin); reflexe conditionate raspunsuri cardiovasculare (modificarea frecventei cardiace)

Raspunsul la Efort Fizic Hipotalamusul, sub influenta cortexului

cerebral, coordoneaza raspunsul

precoce la activitatea fizica = alerta

crescuta ce anticipeaza efortul, generand:

- Creasterea debitului cardiac

- Vasoconstrictia in musculatura inactiva,

si in teritoriile vasculare renal, splanhnic

si cutanat

- Vasodilatatie precoce in

muschii activi, mediata

de acetilcolina

Raspunsul cardiovascular

intarziat la exercitiu indus de contractia musculara, in

timp ce raspunsul precoce

precede contractia

Raspunsul la Stres

Emotional Acut Sincopa vasovagala (lesinul)

Indusa de activarea specifica a

ariilor din girul cingulat anterior

Se produce prin stimulare

parasimpatica importanta si

inhibiarea tonusului simpatic

Raspuns la Stres

Emotional Acut Reactia de fuga sau lupta este

controlata in intregime de SNC, fara

implicarea senzorilor sau a reflexelor

periferice; este o reactie de aparare

care produce o crestere generalizata

a tonusului musculaturii scheletice si

a atentiei

Sub control cortical, hipotalamusul

actioneaza asupra:

- centrului cardiovascular bulbar

- neuronilor simpatici

postganglionari colinergici

Controlul Chemoreceptor al Tensiunii

Arteriale

Controlul Chemoreceptor al TA Mecanism secundar de reglare nervoasa a TA, care opereaza

asemeni sistemului baroreceptor, dar este initiat de

chemoreceptori

Chemoreceptorii

Sunt celule sensibile la deficitul sanguin de oxigen, precum si

la excesul de dioxid de carbon si de protoni

Sunt in primul rand implicati in reglarea ventilatiei

In functie de localizare, se impart in

Chemoreceptori periferici

Chemoreceptori centrali

Chemoreceptorii Periferici Sensibili in special la PO2 scazute

Sunt localizati in cateva mici

organe chemeroceptoare:

Doi corpi carotidieni (glomus

caroticum) la bifurcatia a.

carotide comune; celulele

glomice fac sinapsa cu fibre ale

n. glosofaringian

Unu trei corpi aortici dispusi la nivelul crosei aortice; fac

sinapsa cu fibre ale n. vag

Fibrele aferente de la chemoreceptorii periferici se proiecteaza

in NTS si cresc TA prin:

dezinhibarea centrului vasomotor de sub influenta NTS

vasoconstrictie;

tahicardie (raspunsul fiziologic net la hipoxie)

Fluctuatiile PO2 care apar de obicei in organismul uman nu

induc modificari ale TA ori ale frecventei cardiace chemoreceptorii periferici intervin numai in cursul hipoxiei

severe (hipotensiune hemoragica)

Chemoreceptorii Centrali Localizati in bulbul ventrolateral, sensibili mai ales la cresteri ale

PCO2 si la pH scazut

Stimularea lor produce dezinhibarea ariilor vasomotoare de

sub influenta NTS vasoconstrictie si cresterea TA

Controlul Presiunii Arteriale prin

Receptori de Presiune Scazuta

Baroreceptori de Presiune Scazuta

Sunt receptori de intindere localizati

in zone de presiune joasa: artera

pulmonara, jonctiunea dintre atrii

si vene, atrii

Gradul de distensie al acestor

structuri depinde de intoarcerea

venoasa detecteaza gradul de umplere al sistemului vascular =

senzori de volum

Stimularea lor genereaza reflexe care

Contribuie la controlul volemiei

Intervin in reglarea debitului

cardiac

Regleaza indirect TA

Receptorii Atriali Sunt receptorii de presiune joasa cei mai studiati

Sunt fibre A sau B care se alatura nervului vag

Fibrele A emit impulsuri sincrone cu sistola atriala monitorizeaza frecventa cardiaca

Fibrele B emit impulsuri cu frecvente crescute cand atriile isi maresc volumul monitorizeaza volumul atrial si presiunea venoasa centrala (PVC)

Caile aferente, eferente si efectorii sunt similari reflexului

baroreceptor

Efectele Stimularii Fibrelor B Cord

Umplerea atriala creste frecventa cardiaca = reflexul Bainbridge

debit cardiac crescut ca urmare a cresterii intoarcerii venoase

Unul din mecanismele care previn acumularea sangelui in vene, atrii si circulatia pulmonara

Vase

Alungirea fibrelor B scade tonusul simpatic vasoconstrictor numai la

nivel renal vasodilatia vaselor renale diureza crescuta = receptorii de presiune joasa contribuie la eliminarea apei cand

creste intoarcerea venoasa TA

ADH

Fibrele aferente ale receptorilor atriali se proiecteaza si la nivelul

hipotalamusului inhiba eliberarea hormonului antidiuretic la cresteri ale intoarcerii venoase creste diureza TA

Intinderea fibrelor atriale are si efecte umorale: eliberarea

peptidului natriuretic atrial (ANP) din miocitele atriale, urmata

de cresterea diurezei scaderea TA

In concluzie:

Cresterea umplerii atriale stimularea mecanoreceptorilor atriali diureza crescuta cu reducerea volumului extracelar prin trei mecanisme diferite:

- 2 nervoase:

- Tahicardie combinata cu vasodilatatie renala, care conduce la

cresterea fluxului sanguin renal

- Inhibiarea eliberarii ADH

- 1 umoral: eliberarea PNA

Reglarea Debitului Cardiac

Reglarea Debitului Cardiac Cordul este un organ efector important in buclele de feedback

care controleaza TA

Mecanismele reglatoare ale TA modifica DC numai in masura in

care aceast demers este necesar pt mentinerea TA in limitele

dorite

DC = VB x FC

Atat VB cat si FC sunt controlate de mecanisme reglatoare

intrinseci si extrinseci cordului

Controlul Intrinsec al Frecventei

Cardiace Rata de descarcare a NSA

depinde de:

Potentialul maxim diastolic

Panta depolarizarii

diastolice

Valoarea prag de

declansare a PA

[K+]o si [Ca++]o sunt parametri

intrinseci care influenteaza

activitatea NSA si nu fac parte

din bucle de feedback

cardiovascular

Controlul Intrinsec al Volumului

Bataie VB = VTD VTS

VTD depinde de:

Presiunea de umplere cresterea intoarcerii venoase creste presiunea atriala creste VTD

Timpul de umplere cresterea FC poate scadea VTD

Complianta ventriculara pentru o presiune de umplere data, cresterea compliantei produce o crestere a volumului ventricular

VTS depinde de:

Postsarcina determina cresterea VTS

FC cresterea FC are efect inotrop pozitiv, si poate reduce VTS

Contractilitatea agentii inotropi pozitivi cresc forta de contractie si scad VTS

Controlul Extrinsec al FC si VB Raspunsul baroreceptor modifica debitul cardiac numai ca

raspuns la variatii ale TA:

Baroreceptorii nu raspund la cresteri ale debitului cardiac care

compenseaza o scadere a rezistentei periferice si mentin

constanta TA

Daca rezistenta periferica modifica TA, reflexul baroreceptor

ajusteaza debitul cardiac si tonusul arterial pentru a readuce

TA la valori normale

Raspunsul chemoreceptor modifica debitul cardiac numai ca raspuns la alterari ale pH-ului, PO2, PCO2 :

DC scazut TA scazuta perfuzie scazuta scad PO2 si pH-ul, creste PCO2 stimularea chemoreceptorilor periferici si centrali tahicardie cresterea debitului cardiac

Raspunsul receptorilor de presiune scazuta monitorizeaza FC, volemia si intoarcerea venoasa

Intoarcerea venoasa influenteaza debitul cardiac prin

modificarea VB (mecanism Frank-Starling) si FC (reflex

Bainbridge, reflex baroreceptor)

Debitul Cardiac Este Proportional

cu Intoarcerea Venoasa Frecventa cardiaca si intoarcerea venoasa

Scaderea intoarcerii venoase si a TA (hipovolemie) creste

frecventa cardiaca datorita scaderii ratei de descarcare a

impulsurilor baroreceptoare

Cresterea intoarcerii venoase determina cresterea

frecventei cardiace prin stimularea senzorilor de presiune

joasa (reflex Bainbridge )

Frecventa cardiaca ramane la valori reduse cand volemia si

intoarcerea venoasa sunt normale

Volumul bataie si intoarecerea venoasa

VB creste gradat la cresteri ale intoarcerii venoase in timpul

corectiei unei pierderi de volum sanguin datorita mecanismului Starling si a scaderii ratei de descarcare a

impulsurilor baroreceptoare, care va determina o crestere a

stimularii simpatice

VB ramane constant in cursul supraincarcarilor volemice pentru ca efectul Starling este diminuat, iar reflexul

baroreceptor reduce contractilitatea

In concluzie, debitul cardiac (CO = HR x SV) creste liniar cu

volumul circulant

Dependenta debitului

cardiac de intoarcerea

venoasa este

rezultatul

interferentelor intre:

1. Reflexul Bainbridge

2. Reflexul

baroreceptor

3. Legea Starling

Raspunsul SNC la Ischemie

Raspunsul SNC la Ischemie Scaderea presiunii de perfuzie in regiunea inferioara a

trunchiului cerebral (ischemie cerebrala) stimularea directa centrilor vasomotori si cardioacceleratori (probabil prin

acumularea CO2, a acidului lactic si a altor cataboliti la nivel

cerebral) cresteri abrupte ale TA pana la valori extreme (250 mm Hg), vasoconstrictie periferica puternica = reactia SNC la

ischemie

Devine semnificativa la TA < 60 mm Hg, este maxima la TA =

1520 mm Hg

Nu este un mecanism uzual de control al TA

Are rolul de a creste TA la valori care sa permita perfuzia optima

a tesutului cerebral

Reactia Cushing Raspuns la ischemie cerebrala determinat de compresia t.

cerebral si a a. cerebrale prin cresterea presiunii LCR pana la

valori egale cu ale TA

reactie simpatica tonica si cardioacceleratoare creste TA peste valorile de compresie perfuzie cerebrala ameliorata stabilizarea TA la un nou nivel de echilibru

Controlul Presiunii Arteriale pe

Termen Mediu si Lung

Substante Vasoactive

Controlul Renal

Opereaza in ore si zile, contribuie la homeostazia circulatorie

prin intermediul a doua categorii de control umoral :

1) Substante vasoactive

Eliberate in sange in proximitatea CMNV

Moduleaza tonusul vascular modifica presiuneasanguina si distributia fluxului in periferie

2) Substante nonvasoactive

Actioneaza asupra altor efectori decat sistemul

cardiovascular (rinichi)

Controleaza volumul fluidului extracelular controleazavolumul circulant moduleaza presiunea arteriala si debitulcardiac

1. Compusi Vasoactivi

Amine biogene

Peptide

Prostaglandine

Gaze

Ioni

Amine Biogene1. Epinefrina produsa de medulosuprarenala

- ligand pentru receptorii adrenergici b2 din CMNV (muschi scheletic,

cord, ficat, medulosupranala insasi), produce vasodilatatie

- ligand pt receptorii adrenergici a1 din CMNV (piele), determina

vasoconstrictie

- ligand pentru receptorii b1 din miocard, creasc FC si

contractilitatea

Efectele epinefrinei sunt minore fata de cele ale norepinefrinei

eliberata de terminatiile simpatice postganglionare

2. Serotonina prezenta in terminatii nervoase, plachete, mastocite

- vasoconstrictor local; important in timpul lezarii peretelui vascular

3. Histamina prezenta la nivelul terminatiilor nervoase, mastocite

- vasodilatator local, eliberata ca raspuns la injuria tisulara si in

inflamatie; creaste permeabilitatea capilara edem

Peptide1. Angiotensina II (AT II)

Geneza: angiotensinogen (ficat) clivare sub actiunea reninei (rinichi), formeaza angiotensina I clivare sub actiunea enzimei de conversie a angiotensinei (ECA,

produsa de celulele endoteliale, mai ales la nivel pulmonar),

formeaza ATII clivaj sub actiunea aminopeptidazelor, se formeaza angiotensina III, mai putin vasoactiva decat AT II

Importanta in hemoragii, efort fizic sau alte circumstante care

reduc fluxul sangvin renal eliberarea reninei sinteza AT II, care:

Actioneaza ca un vasoconstrictor puternic in teritoriile

vasculare renal si splanhnic; mentine rata filtrarii

glomerulare la niveluri functionale cand presiunea in

artera renala scade

Creste TA si indirect, prin efecte nonvasoactive:

Creaste contractilitatea miocardului

Creste reabsorbtia renala a Na+

AT II si AT III stimuleaza eliberarea aldosteronului

Stimuleaza centrul setei si eliberarea ADH

Faciliteaza eliberarea norepinefrinei

Actioneaza ca factor de crestere miocardica (produce

hipertrofie miocardica)

2. Arginin-vasopresina (AVP) sau hormonul antidiuretic (ADH)

Eliberat de neurohipofiza

Vasoconstrictor la concentratii mari (soc hemoragic)

3. Endoteline (ETs)

Produse de celulele endoteliale

Vasoconstrictori locali, cei mai puternici

4. Peptidul natriuretic atrial (PNA)

Eliberat de miocitele atriale ca raspuns la intindere

Vasodilatator puternic

Diuretic si natriuretic scade volumul plasmatic si TA

5. Kinine (bradikinina)

Produse prin liza kininogenilor, catalizata de kalikreine

(enzime prezente in plasma, glandele digestive si rinichi);

produse in timpul inflamatiei si a altor reactii tisulare;

inactivate dupa doar cateva minute de la formare sub

actiunea kininazelor (kininaza II este ECA care genereaza

AT II)

Vasodilatatori

Asemeni histaminelor, cresc permeabilitatea capilara edem (reactii alergice)

Prostaglandine

Derivate din acidul arahidonic produs de multe tesuturi

PGI2 si PGE2 vasodilatatori locali puternici

Gaze

Oxidul nitric (NO)

Produs din arginina in celulele endoteliale sub actiunea

nitric oxid sintazei (NOS)

Vasodilatator local puternic

Dioxidul de carbon produce:

Vasodilatatie moderata in majoritatea tesuturilor

Vasodilatatie la nivel cerebral

Stimularea puternica a centrului vasomotor cerebral cu

vasoconstrictie periferica mediata de eferente simpatice si

cresterea TA (reactia la ischemie a SNC)

Ioni

Calciul vasoconstrictie, prin stimularea contractiei CMNV

Magneziu vasodilatatie, inhiba contractia CMNV

Potasiu vasodilatatie, inhiba contractia CMNV

Ionii de hidrogen acidoza produce dilatarea arteriolelor, iar alcaloza discreta produce constrictie arteriolara

2. Controlul Renal al Volemiei Volumul plasmatic si implicit TA depind de volumul lichidului

extracelular (plasma plus lichid interstitial) si de fortele Starling

care actioneaza la nivel capilar

Volemia este mentinuta la valori normale de:

Baroreceptori, pe termen lung regleaza volumul circulator

efectiv

Receptorii pentru presiuni scazute, regleaza volumul

circulator efectiv

Alti senzori: baroreceptorii din artera renala, receptorii de

intindere din ficat, miocitele atriale, osmoreceptorii din SNC

Acesti senzori trimit semnale catre principalul organ efector,

rinichiul

Semnalele catre rinichi sunt transmise prin patru cai eferente:

1. Axa renina - AT II - aldosteron

2. SNV simpatic

3. Neurohipofiza, elibereaza ADH

4. Miocitele atriale, elibereaza PNA

Rinichiul controleaza volumul fluidului extracelular prin reglarea

excretiei de Na+ ajusteaza volemia rinichiul esteprincipalul actor in reglarea pe termen lung a TA

Integrarea Echilibrelor Osmotic si

Volemic

Volumul si osmolaritatea fluidului extracelular (FE) sunt reglate prin

intermediul a doua sisteme de control distincte:

-mentinerea balantei sodiului este responsabila pentru volumul FE

si depinde de semnale cardiovasculare care reflecta gradul de

incarcare volemica si TA; sistemele de control moduleaza excretia

urinara a Na.

-mentinerea balantei hidrice, responsabila pentru osmolaritatea

mediului intern, depinde de osmoreceptorii hipotalamici; sistemele

de control moduleaza excretia urinara a apei.

Aceste doua mecanisme homeostatice folosesc receptori, semnale

umorale si efectori diferiti.

REGLAREA VOLEMIEI REGLAREA OSMOLARITATII

Stimul Volumul circulator efectiv Osmolaritatea plasmei

Receptori Sinus carotidian, arcul aortic, arteriole

aferente renale, atrii

Osmoreceptori hipotalamici

Cai eferente Axa renina-angiotensina-aldosteron,

sistemul nervos simpatic, ADH, PNA

ADH Sete

Efectori Termen scurt: cord, vase de sange

Termen lung : rinichi

Rinichi SNC: aport

lichidian

Parametri

modificati

Termen scurt: Blood pressure

Termen lung: excretia de Na+Eliminarea

renala a apei

Ingestie de apa

SISTEME IMPLICATE IN CONTROLUL VOLEMIEI SI AL OSMOLARITATII

Controlul Renal al Volemiei Rinichiul creste excretia sodiului ca raspuns la cresterea

volumului lichidului extracelular, si nu a concentratiei

extracelulare de sodiu, care induce modificari de osmolaritate reglata prin controlul balantei hidrice (aport-excretie de apa):

Creasterea aportului de Na osmolaritate crescuta retentia apei (ADH) cresterea volemiei stimularea mecanismelor reglatorii care aduc la normal volemia prin excretia renala

crescuta a sodiului.

Cele patru cai efectoare implicate in cresterea excretiei renale de

sodiu (sistemul renina-angiotensina-aldosteron, SNV simpatic,

ADH, PNA) actioneaza asupra rinichiului prin modificari

hemodinamice sau prin modificarea transportului Na+ in tubii

renali.

Cand volemia creste, buclele de feedback descrise opereaza in

sensul cresterii excretiei renale de sodiu, prin:

1. Inhibarea sistemului renina-angiotensina-aldosteron

2. Inhibarea SN simpatic

3. Inhibarea eliberarii arginin - vasopresinei

4. Cresterea eliberarii peptidului natriuretic atrial

Diureza Presionala Rinichiul poate creste eliminarea sodiului ca raspuns la

modificari hemodinamice.

Prin diureza presionala, rinichiul creste excretia de sodiu la valori

crescute ale TA.

Diureza presionala are un rol dominant in reglarea pe termen

lung a TA.

Poate fi demonstrata in rinichiul izolat (este un mecanism renal

intrinsec).

Mecanismele Diurezei Induse de

Presiune Cresterea presiunii arteriale creste rata filtrarii glomerulare

(RFG), urmata de filtrarea si eliminarea unei mai mari cantitati de sodiu.

Cresterea presiunii in artera renala inhiba axa renina-angiotensina-aldosteron, reducand reabsorbtia sodiului.

Valori mari ale TA cresc fuxul de sange in vasa recta, reducandhipertonicitatea interstitiului medularei renale.

Cresteri acute ale TA scad numarul transportorilor apicali de Na-H in tubul proximal.

Presiuna arteriala mare creste presiunea hidrostatica in capilarele peritubulare, scazand astfel reabsorbtia tubulara.

Controlul Integrat al Volumului

Extracelular si al TA Cresterea volumului sanguin ori a presiunii arteriale produc:

1. Activarea reflexelor voloreceptoare care inhiba tonusul

simpatic la nivel renal, scazand astfel reabsorbtia tubulara a

sodiului.

-Importanta in primele ore dupa ingestia crescuta de sare si

apa

2. Cresteri discrete ale TA care stimuleaza excretia sodiului prin

diureza de presiune.

3. Supresia formarii AT II, care scade reabsorbtia tubulara a Na,

si descreste secretia de aldosteron urmata de o diminuare

suplimentara a reabsorbtiei de sare si apa.

4. Stimularea sistemelor natriuretice, in special eliberarea PNA,

care va creste excretia sodiului.

5. Inhibarea reflexa a eliberarii ADH .

Reglarea Microcirculatiei

Reglarea Microcirculatiei Fiecare tesut isi ajusteaza fluxul in functie de nevoile metabolice

locale

Metabolitii tisulari regleaza fluxul sangvin local in paturi

vasculare specifice independent de reglarea circulatiei

sistemice

Se realizeaza prin mecanisme care actioneaza:

Pe termen scurt (control acut)

Modificari rapide ale calibrului arteriolelor, metarteriolelor si

ale sfincterelor precapilare

Pe termen lung

Modificari lente ale uxului in perioade lungi de timp - zile, saptamani, luni

Creste ori decreste dimensiunea si numarul vaselor tisulare

(angiogeneza, arteriogeneza)

Depinde de mecanisme locale mediate de

Factori metabolici

Factori endoteliali

Procese autoreglatorii

Debitul cardiac este distribuit catre tesuturi in functie de nevoile

instantanee activitatea cordului este optimizata prin ajustarea distributiei fluxului de sange in periferie

Controlul Acut

Fluxul sangvin in diverse organe si tesuturi inconditii bazale

In cursul activitatii fizice intense, activitatea metabolica

musculara poate creste de peste 60 de ori, iar fluxul de sange de

aprox. 20 de ori (15,000 ml/min sau 80 ml/min/100 g de tesut

muscular)

Creier

Cord

Bronhii

Rinichi

Ficat

Portal

Arterial

Muschi (repaus)

Oase

Piele (la rece)

Glanda tiroida

Suprarenalele

Alte tesuturi

Total

Modularea contractilitatii CMNV in vasele precapilare este

mecanismul principal prin care fluxului capilar este adaptat

nevoilor metabolice tisulare

Fluxul capilar este invers proportional cu Rpre pentru ca

Rcap totala este mica, Rpost/Rpre 0.3 Rpre > Rcap+ RpostRpre este determinantul principal al rezistentei totale a

teritoriului microcirculatiei (Rtotal)

Rpre este determinat de tonusul musculaturii netede in arteriole, metarteriole si sfincterele precapilare (R = 8hl /pr4)

Rolul Rezistentei in Vasele

Precapilare

Controlul Metabolic Sunt acceptate doua teorii pentru reglarea fluxului local, ca

urmare a modificarii ratei metabolismului, ori a aportului tisular

de oxigen:

Teoria vasodilatoare

Teoria deficitului de oxigen si nutrienti

Teoria Vasodilatatoare Cresterea ratei metabolismului este urmata de o crestere a ratei

de productie a substantelor vasodilatatoare

Factorii chimici actioneaza direct asupra CMNV

MODIFICARI METABOLICE LOCALE CARE PRODUC

VASODILATATIE IN CIRCULATIA SISTEMICA

PARAMETRU MECANISM

PO2 [ATP]i, eliberarea adenozinei

PCO2 pHo

pH pHo

[lactic acid]o pHo

[ATP]i Deschiderea canalelor KATP

[Adenozina]o Activeaza receptorii purinergici

Adenozina

Formata prin degradarea nucleotizilor adeninici cand hidroliza

ATP depaseste capacitatea celulara de sinteza a compusilor

fosfatmacroergici, datorita:

- cresterii metabolismului local

- fluxului sangvin local insuficient

- scaderii pO2 sangvine

Adenozina difuzeaza din celule in CMNV activeaza receptorii adenozinici canalele de K se deschid hiperpolarizare inchiderea canalelor de calciu voltaj-dependente scaderea [Ca2+]i vasodilatatie creasterea aportului de O2

Teoria Deficitului de Oxigen Cand aportul tisular al oxigenului, posibil si al unor nutrienti

(glucoza, tiamina, niacina, riboflavina) descreste, vasele de

sange se relaxeaza si se dilata aportul de oxigen si nutrienti creste vasoconstrictie fluctuatii periodice ale fluxului capilar (vasomotricitate) reglate de nivelul oxigenului si nutrientilor

Endoteliul vascular este sursa unor compusi vasoactivi importanti

Eliberarea vasodilatatorilor stimulata de shear-stress sau ca raspuns la acetilcolina

NO actioneaza prin GMPc calea PKG pentru a descresteinteractiunea dintre actina si miozina (scade fosforilarea MLC)

precum si a [Ca2+]i (activarea SERCA )

EDHF hiperpolarizeaza membrana celulara

Eliberarea vasoconstrictorilor: endotelinele (ETs) efect puternic side durata; creste [Ca2+]i

Factori Endoteliali

VASODILATATORI VASOCONSTRICTORI

Oxid Nitric (NO) Endotelina (ET)

Endothelium-derived

hyperpolarizing factor (EDHF)

Endothelium-derived

constricting factor-1 (EDCF1)

Prostaciclina (PGI2) Endothelium-derived

constricting factor-2 (EDCF2)

Autoreglarea Flulxul sangvin local poate fi mentinut relativ constant in

conditiile unor modificari importante ale presiunii arteriale

Autoreglarea opereaza la variatii ale presiunii arteriale medii intre

70 si 175 mm Hg prin ajustarea rezistentei, astfel incat fluxul sa

fie mentinut aprox. constant

Autoreglarea este un proces autonom

Se realizeaza prin mecanisme miogene si metabolice

Autoreglarea Controlul miogen: alungirea CMNV prin cresterea presiunii de

perfuzie induce contractia fibrelor, mediata de receptori mecanici

membranari si cresterea influxului de calciu

Controlul metabolic: cresterea PO2 (ori scaderea PCO2, sau

creasterea pH-ului) ce urmeaza cresterii presiunii de perfuzie

induce vasoconstrictia metabolica, care va readuce fluxul local la

valorile initiale

Autoreglarea Importanta

La presiuni de perfuzie crescute, autoreglarea previne

distribuirea unui flux in exces catre organe care sunt deja

suficient irigate

Cand presiunea de perfuzie scade, autoreglarea mentine

fluxul capilar si presiunea capilara la valori adecvate

necesarului metabolic

este foarte importanta pentru organe sensibile la ischemie (cord, creier) sau pentru cele filtreaza sangele (rinichi)

Controlul pe Termen Lung La adult dimensiunea si forma microcirculatiei este relativ

constanta

Exceptii: vindecarea ranilor, inflamatia, cresterea tumorala,

vasele endometriale pe parcursul ciclului menstrual, activitatea

musculara sustinuta si sistematica, aclimatizarea la altitudine

Hipoxia pe durate relativ lungi este urmata de expansiunea

patului vascular prin angiogeneza (= dezvoltarea de vase noi) si

prin arteriogeneza (= dezvoltarea circulatiei colaterale prin

remodelare vasculara)

AGENTI CARE AFECTEAZA CRESTEREA VASCULARA

PROMOTORI INHIBITORI

Vascular endothelial growth

factor (VEGF)

Endostatina

Fibroblast growth factors

(FGFs)

Angiostatina

Angiopoietina-1 (ANGPT-1) Angiopoietina-2 (ANGPT2)