Fisiologia Cardiovascular
&
Fisiologia do SNA
Plínio Vasconcelos Maia
Hospital Municipal Esaú Matos
(Vitória da Conquista,BA)
www.paulomargotto.com.br
Brasília, 23 de agosto de 2014
Objetivo da aula
• Estudar a íntima relação entre o sistema
cardiovascular e o sistema nervoso
autônomo
• O entendimento dos efeitos da intervenções
clínicas sobre o SCV passa necessariamente
pelo entendimento do funcionamento do
SNA, que é o principal regulador do SVC
Objetivo da aula
• Na população neonatal, o correto
entendimento das respostas
cardiovasculares e autonômicas passa,
necessariamente, pelo entendimento da
“transformação” e do “desenvolvimento”
que ocorrem no sistema cardiocirculatório
fetal após o nascimento.
Circulação Fetal
• Alta resistência vascular pulmonar
• Baixa resistência vascular periférica
• Shunt direita-esquerda
– Pelo forame oval
– Pelo canal arterial
Circulação Fetal
• Ao nascimento e após o início da
respiração:
–
–
–
–
Queda da resistência vascular pulmonar
Aumento da resistência vascular sistêmica
Fechamento funcional do forame oval
Shunt bidirecional pelo canal arterial pode
ocorrer até 24hr de vida, até o fechamento
funcional
– Fechamento anatômico em pouco dias.
Circulação Fetal
• Hipoxemia ou acidose durante os primeiros
dias de vida: retorno da circulação ao
padrão fetal
–
–
–
–
vasoconstrição arterial pulmonar
hipertensão pulmonar
redução do fluxo sanguíneo pulmonar
Aumento da pressão em átrio esquerdo: pode
abrir forame oval e canal arterial
Saturação de O2
Pressões
Adaptação Neonatal
• Adaptação neonatal
– Gradiente AE>AD: fechamento funcional do FO
• Fechamento funcional do CA: 10 a 15hrs.
–
–
–
–
Aumento da PaO2
Queda da RVP (PaP 60mmHg  20mmHg)
Aumenta FSP (20ml/Kg/min  180)
Aumento da RVS
Miocárdio
• O miocárdio imaturo desenvolve menos
força contra um carga do que a do adulto
(Anderson et al., 1984)
– Tolera pouco maiores aumentos da pós-carga
• Menor velocidade e quantidade de
encurtamento do sarcômero em relação ao
adulto (Nassar et ai., 1987).
– Menor reserva inotrópica
Miocárdio
• Alto conteúdo de colágeno, alta relação
entre colágeno Tipo I e Tipo III podem ser
responsáveis por menor complacência e
menor capacidade de tolerar sobrecarga
volêmica
• Limita a capacidade de aumentar DC após
aumento da pré-carga
Miocárdio
• Papel limitado do mecanismo de FrankStarling
• Dependencia da FC para manter DC
– DC = FC x Volume sistólico
– Volume sistólico depende de: pré-carga, póscarga, contratilidade, sincronismo.
SN Simpático
• O sistema nervoso simpático modula uma
vasta gama de eventos críticos no miocárdio
em desenvolvimento
– crescimento celular
– diferenciação e distribuição de sensibilidade ao
cálcio.
– Aumento da quantidade de neurotransmissores
e o número de receptores adrenégicos
Anatomia do SNA
Anatomia do SNA
Fisiologia do SNS
Fisiologia do SNS
Receptores SNP
Fisiologia do SNS
Metabolismo
• Recaptação neuronal é o principal
mecanismo responsável pelo término de sua
ação
• Metabolismo hepático, renal e pulmonar
Fisiologia do SNS
Metabolismo
• Os pulmões funcionam como filtro
bioquímico no clearance plasmático das
catecolaminas endógenas
– 25% da noradrenalina.
Fisiologia do SNS & SCV
• Metabolismo
– Vasos sanguíneos: pouca recaptação de
noradrenalina
– Tonus vascular: taxas rápidas de síntese
norepinefrina
– Coração: alta taxa de recaptação
Fisiologia SCV
• Manipulação farmacológica do sistema
cardiovascular tem como objetivo melhorar a
perfusão, global ou de órgãos nobres, através:
– Do aumento do inotropismo do miocárdio ou
– Da alteração do tônus vascular
• O mediador final comum para ambos processos é
a modulação da concentração de cálcio no citosol.
Receptores Farmacológicos
Receptores Farmacológicos
• Receptores Alfa 1 (pós-sinápticos):
– Musculatura lisa por todo o corpo (midríase,
broncoconstrição, vasoconstrição)
– Vasoconstricção arteriolar nos leitos: cutâneo,
renal e esplâncnico.
– Aumento das pressões de perfusão coronariana
e cerebral.
– Inotrópico positivos em mamíferos
Receptores Farmacológicos
• Receptores Alfa 2 (pré-sináptico):
– Inibe ativação da adenilciclase: limita liberação
de noradrenalina.
– SNS: sedação + reduz fluxo simpático:
• Diminuição em RVS
• Diminuição do DC
• Inotropismo negativo
– Clonidina e dexmedetomidina
Receptores Farmacológicos
• Receptores Beta 1 (pós-sináptico):
– Aumento da função dos tecidos do coração.
– Dwon regulation em situações de estimulação
crônica por catecolaminas ou insuficiência
cardíaca
– Aumenta lipólise e glicogenólise
– Liberação de renina
Receptores Farmacológicos
• Receptores Beta 2 (pré-sinaptico):
– 15% dos receptores dos ventrículos e 30-40%
dos átrios
– Não sofrem Down regulation
– Principal receptor beta da musculatura lisa
vascular
– Musculatura lisa e células glandulares.
– Remove cálcio do citosol para o reticulo
endoplasmático
Receptores Farmacológicos
• Receptores Beta 2 (pré-sináptico):
– Broncodilatação
– Acentua os efeitos cronotrópicos dependentes
de receptores Beta 1
– Vasodilatação arteriolar: principalmente em
nível muscular
• Diminuição da pressão arterial sistêmica.
– Ativa bomba NaK
– Hiperglicemia
Receptores Farmacológicos
Inervação Autonômica
• Coração: inervação simpática
– T1-T4
– Gânglio estrelado direito
• Região epicárdica anterior
• Septo interventricular
• Aumenta freqüência cardíaca
– Gânglio estrelado esquerdo
• Superfície posterior e lateral dos ventrículos
• Inotropismo, aumenta pressão arterial
Inervação Autonômica
• Vasos Sanguíneos
–
–
–
–
SNS: exclusivo na maior partes dos vasos.
Arteríolas e veias
Alfa-2: vasodilatação
Alfa-1: vasoconstrição
• Pele, mesentério e mucosas
SNS & SRAA
• Renina: 85% da pressão arterial em repouso
Reflexos SNA & SCV
• Reflexo barorreceptor
– Manutenção da pressão arterial
– Capacidade limitada
Reflexos SNA & SCV
• Reflexo de Bainbridge
–
–
–
–
Receptores de estiramento
Átrio direito
Junção cavoatrial
Distensão do átrio direito causa diminuição
reflexa da atividade parassimpática.
• Taquicardia na sobrecarga volêmica
Reflexos SNA & SCV
• Reflexo de Bezold-Jarisch
– Quimioreceptores ventriculares
– Via aferente e eferente: nervo vago
– Bradicardia sinusal, hipotensão arterial,
vasodilatação periférica, sialorreia, náuseas e
broncoespasmo.
– Este reflexo pode ser abolido com atropina
Reflexos SNA & SCV
• Reflexo Oculocardíaco
• Manobra de Valsalva
– Diminuição do retorno venoso  diminuição
do DC  estimula barorreceptor  aumento
da aitivdade do SNS
Adrenérgicos e Vasodilatadores
Introdução
• O objetivo de toda a manipulação
farmacológica do SNA e SCV é manter o
consumo de oxigênio dentro da normalidade,
ou seja, manter o DO2 acima do DO2 crítico
Simpatomiméticos
Classificação
• Catecolaminas naturais
– Adrenalina
– Noradrenalina
– Dopamina
• Catecolaminas sintéticas
– Isoproterenol
– Dobutamina
Simpatomiméticos
Classificação:
• Fármacos não catecolaminérgicos
(sintéticos)
– Efedrina
– Metaraminol
– Fenilefrina
Simpatomiméticos
DO2 = DC x CaO2
Adrenalina
• 0,02mcg/Kg/min: Beta 2 em vasos periféricos
• 0,05mcg/Kg/min: Beta 1
• >0,1 a 0,3 mcg/Kg/min: Alfa e Beta
• 2 a 10 x mais potente que noradrenalina na
diminuição do FSR
Adrenalina
•
•
•
•
Acelera fase 4 do potencial de ação
Cronotrópico positivo
Inotrópico positivo
Diminui a eficiência do miocárdio: o
aumento no consumo de O2 pelo miocárdio
é maior que o aumento no inotropismo.
Adrenalina
• 0,02mcg/Kg/min: Beta 2 em vasos
periféricos
– Vasodilatador periférico
• T1/2 B de 1 minuto
• População pediátrica: usado no choque
refratário.
Noradrenalina
• Neurotransmissor liberado nas terminações
nervosas simpáticas pós-ganglionares.
• Suprarrenal 20%
• Potente estimulante Alfa 1
• Potencia equivalente à adrenalina em
estimular receptores Beta 1
Noradrenalina
•
•
•
•
•
•
Aumenta fluxo coronariano
Aumenta pressão de perfusão cerebral
Aumenta retorno venoso
Pode alterar a resistência vascular pulmonar
Não aumenta o DC.
Diminui fluxo sanguíneo para rins, pele e
mesentério
Noradrenalina
• Diminui fluxo sanguíneo para rins, pele e
mesentério
• Em voluntários sadios: diminui clearance de
creatinina
• Em pacientes hipotensos pode aumentar
débito urinário
Noradrenalina
• Vasopressor de primeira escolha na
hipotensão causada pelo choque séptico em
adultos
• Acidose metabólica.
• Aumenta trabalho cardíaco
• Aumenta consumo de O2 cardíaco
Noradrenalina
• Eleva pressões na artéria pulmonar
– Cateter de átrio esquerdo
– Podemos associar um vasodilatador pulmonar
• Extravasamento pode causar necrose
tecidual.
Dopamina
• 0,5 a 3mcg/Kg/min: D1
• 3 a 10mcg/Kg/min: Beta 1
• > 10 mcg/Kg/min: Alfa 1
Dopamina
• Ação indireta: liberação de noradrenalina nos
terminais nervosos
• Não atravessa a BHE em quantidades suficientes
para ação no SNC.
• Menor efeito arritmogênico que a adrenalina.
• JAMA 1994;272:1354–1357: fim da “dopa renal”
Dopamina
• Pode atravessar BHE em neonatos pré-termos
– Sem aumento na velocidade de fluxo em artéria
cerebral média
• A study in 35 very low birth weight neonates with
hypotension randomly assigned to receive dopamine or
dobutamine confirmed an inhibitory dopamine effect on
prolactin, thyroid-stimulating hormone, and thyroxine
secretion
Dopamina
• No neonato:
– Ainda é a primeira linha no tratamento do
choque séptico refratário à reposição
volêmica.
Dobutamina
• Catecolamina sintética com ação seletiva nos
receptores Beta 1
• L-isômero: potente Alfa 1 agonista.
• D-isômero: potente Beta 1 e Beta 2 agonista e
antagonista Alfa 1, com maior atividade Beta 1.
• D-isômero é 10 vezes mais potente que o Lisômero
Dobutamina
• Aumento dose dependente do DC, sem alterações
significativas na PA e FC.
• Diminui discretamente a RVS por efeito nos
receptores Beta 2
• Diminui resistência vascular pulmonar, aumenta
shunt intrapulmonar.
• Diminui pressões de enchimento ventricular e
aumenta fluxo coronariano.
Fenilefrina
• Agonista Alfa 1.
• Pequeno efeito indireto liberando
noradrenalina.
• Menor efeito sobre receptores Alfa 2
• Efeito maior no leito venoso
Metaraminol
• Age como falso neurotransmissor, substituindo
a noradrenalina na terminação nervosa
• Potencia 10 vezes menor que a noradrenalina
– Hipotensão profunda após retirada súbita de
infusão contínua.
– Hipotensão após 2-3horas de infusão no
paciente hipertenso.
Clonidina
• Agonista Alfa-2 200:1 (α2:α1).
• Reduz a liberação central e periférica de
noradrenalina.
• Não afeta reflexo barorreceptor: ausência de
hipotensão ortostática.
• BB não seletivo na retirada da clonidina pode
piorar a hipertensão
Dexmedetomidina
• Agonista Alfa-2
1600:1
• Sedação, analgesia e amnésia
Vasodilatadores
• Os vasodilatadores periféricos com ação na
circulação sistêmica são mais frequentemente
utilizados na clínica para:
• Tratar crises hipertensivas
• Produzir hipotensão “controlada”
• Facilitar a ejeção ventricular esquerda
Vasodilatadores
• Conceitualmente, esses agentes diminuem a
PA por:
– Decréscimo da resistência vascular sistêmica:
vasodilatadores arteriais
– Decréscimo do retorno venoso e DC:
vasodilatadores venosos
Nitroprussiato de Sódio
• Vasodilatador periférico não seletivo de
ação direta: arterial e venoso.
• Ausência de efeito significativo em
musculatura lisa não-vascular.
• Extremamente potente, exige monitorização
rigorosa da PA durante sua utilização,
preferencialmente de forma contínua.
Nitroprussiato de Sódio
Nitroprussiato de Sódio
Nitroprussiato de Sódio
Nitroprussiato de Sódio
Efeitos Cardiovasculares
• Vasodilatação arterial e venosa:  PA.
•  retorno venoso =>  pressão em AD
•  resistência vascular pulmonar
• Reflexo barorreceptor:  FC e inotropismo.
Nitroprussiato de Sódio
Efeitos Cardiovasculares
• DC: pode aumentar na IC, regurgitação Ao e Mitral
•  PA =>  FSR renal => hipertensão rebote na
interrupção
•  Pré-carga: diminui o trabalho miocárdico.
Nitroprussiato de Sódio
Fluxo sanguíneo cerebral:
• Vasodilatador:  FSC e  Volume sanguíneo cerebral.
• Pacientes com complacência cerebral diminuída:  PIC
• Hiperóxia e hipocarbia: amenizam/impedem  PIC
• Os efeitos potencialmente adversos na PIC não ocorrem
se a droga é administrada após abertura cirúrgica da dura
máter.
Nitroprussiato de Sódio
Vasoconstrição pulmonar hipóxica:
• Atenuação da vasoconstrição pulmonar
hipóxica:
• Aumenta shunt intrapulmonar
•  PaO2
Nitroprussiato de Sódio
Nitroprussiato de Sódio
Agregação plaquetária:
• Aumento no GMPc inibe agregação plaquetária
Anesthesiology 1989;70: 611-615;
Nitroprussiato de Sódio
Toxicidade:
• Cianeto
• Metemoglobinemia
• Tiocinato
Nitroprussiato de Sódio
Nitroprussiato de Sódio
Intoxicação por Cianeto:
• Até 2mcg/Kg/min não há acúmulo de cianeto
• Cianeto + metemoglobina = cianometemoglobina
• Cianeto + tiossulfato = tiocinato
• Cianeto + citocromoxidase = intoxicação por cianeto.
• Anóxia celular: metabolismo anaeróbio e acidose lática
– Arritmias cardíacas
– Aumento da quantidade de O2 venoso: paralisia da
citocromo oxidase
Nitroprussiato de Sódio
Intoxicação por Cianeto:
• Sinal precoce de intoxicação: resistência aguda aos efeitos
hipotensores do nitroprussiato. => mecanismo não elucidado.
• Usar por períodos curtos em gestantes, pelo potencial de
intoxicação fetal por cianeto.
Nitroprussiato de Sódio
Tratamento da intoxicação por cianeto:
• Interromper a infusão
• Oferecer O2 a 100% (apesar de SpO2 normal)
• Tiossulfato de sódio 150mg/Kg, correr em 15 minutos.
– Age como doador de sulfato, convertendo cianeto em
tiossinato.
• Nitrato de Sódio a 3% 5mg/kg, correr em 5 minutos
– Age oxidando a hemoglobina em metemogblobina
• Hidroxicobalamina + Cianeto = cianocobalamina
– 25mg/Hora até 100mg.
Nitroprussiato de Sódio
Intoxicação por tiocinato:
• Depurado pelos rins: T1/2 de eliminação de 3 a 7 dias
• Evento raro
– Seria necessário uma infusão de 7 a 14 dias a 25mcg/Kg/min para produzir concentrações
potencialmente tóxicas de tiocinato.
• Sintomatologia: fadiga, náuseas, vômitos, hiperreflexia,
confusão mental, psicose, miose => convulsões, coma.
Nitroprussiato de Sódio
Metemoglobinemia:
• Efeitos adversos são raros, a não ser que o paciente
tenha alguma inabilidade congênita para converter
metemoglobina em hemoglobina
Nitroprussiato de Sódio
Dose:
• 0,3mcg/Kg/min
• 10mcg/Kg/min (por no máximo 10 minutos)
• >2mcg/Kg/min: resulta em acúmulo de cianeto
– Associar adjuvantes
– Associar hidrocobalamina
Nitroglicerina
• Nitrato orgânico que age preferencialmente nos leitos de
capacitância
• Pode ser utilizada pelas vias:
– Venosa
– Sublingual
– Transdérmica
• Mecanismo de ação: geração de NO
• Metabolismo: hidrólise no fígado e sangue, com formação
de nitrito, que pode converter Hb (Fe2+) em MeteHb
(Fe3+)
Nitroglicerina
Nitroglicerina
Efeitos Cardiovasculares:
Venodilatação:  Retorno Venoso,  PDFVd PDFVe
•  DC
•  RVS e  RVP
• Aumenta fluxo subendocárdico: aumenta fluxo
coronariano para áreas isquêmicas.
•  PDFVd PDFVe:
–  Demanda miocárdica de O2 e  Perfusão endocárdica
• Menor hipertensão rebote
Óxido Nítrico
1987:
Fator relaxante de endotélio foi identificado como sendo o NO:
Palmer RMJ, Ferrige AG, Moncada SA. Nitric oxide release
accounts for the biological activity of endothelium-derived
relaxing factor. Nature 1987;327:524–526
NO
Óxido Nítrico
Síntese e transporte:
• Óxido nítrico sintetase: produzem NO a partir da Larginina.
• Forma constitutiva: isoformas endotelial e neuronal.
– Produzido no endotélio, difunde-se rapidamente para o interior da
célula muscular lisa vascular.
• Forma indutível: é cálcio dependente, participa
citotoxidade dos macrófagos, vasodilatação do choque
séptico.
Óxido Nítrico
Óxido Nítrico
Efeitos Cardiovasculares:
• Regulador do tônus vascular
• Produção endotelial do NO determina a
distribuição do DC
• Produzido principalmente pelas artérias
•  PO2: aumenta produção de NO
Óxido Nítrico
Plaquetas:
•  GMPc:  Ca intravelular: inibe agregação
plaquetária.
Sistema Nervoso:
• Neurotransmissor: SNC e SNP
• Antinocicepção e modulação de feitos anestésicos.
Óxido Nítrico
NO inalado:
• Vasodilatação com queda na resistência vascular
pulmonar
• Sem efeitos sistêmicos: reage rapidamente com a Hb.
• É um gás inalado: maior concentração em áreas bem
ventiladas: diminui os defeitos V/Q.
• Dose habitual: 0,5 a 20ppm
– Aumento pode causar queda paradoxal na PaO2
Óxido Nítrico
Toxicidade:
• NO inalado é rapidamente oxidado em NO2,
especialmente sob altas concentrações de O2
2NO + O2  N2O4 2 NO2
• Limite superior para o NO2 inalado é de 5ppm
• Efeitos tóxicos: edema pulmonar e pneumonite
química