Fisiologia Cardiovascular & Fisiologia do SNA

Fisiologia Cardiovascular&

Fisiologia do SNA

Plínio Vasconcelos MaiaHospital Municipal Esaú Matos

(Vitória da Conquista,BA)www.paulomargotto.com.br

Brasília, 23 de agosto de 2014

http://www.paulomargotto.com.br/

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 Frank-Starling

• Dependencia da FC para manter DC– DC = FC x Volume sistólico– Volume sistólico depende de: pré-carga, pós-

carga, 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 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 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 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 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 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


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 L-

isômero

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.





Efeitos Cardiovasculares

• Vasodilatação arterial e venosa: PA.

retorno venoso => pressão em AD

resistência vascular pulmonar

• Reflexo barorreceptor: FC e inotropismo.


Efeitos Cardiovasculares

• DC: pode aumentar na IC, regurgitação Ao e Mitral

PA => FSR renal => hipertensão rebote na

interrupção

Pré-carga: diminui o trabalho miocárdico.


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.


Vasoconstrição pulmonar hipóxica:

• Atenuação da vasoconstrição pulmonar hipóxica:

• Aumenta shunt intrapulmonar PaO2



Agregação plaquetária:

• Aumento no GMPc inibe agregação plaquetária

Anesthesiology 1989;70: 611-615;


Toxicidade:

• Cianeto

• Metemoglobinemia

• Tiocinato



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

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.



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.


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 2-5mcg/Kg/min para produzir concentrações potencialmente tóxicas de tiocinato.

• Sintomatologia: fadiga, náuseas, vômitos, hiperreflexia, confusão mental, psicose, miose => convulsões, coma.


Metemoglobinemia:

• Efeitos adversos são raros, a não ser que o paciente

tenha alguma inabilidade congênita para converter

metemoglobina em hemoglobina


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

• 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

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

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

Óxido Nítrico

Síntese e transporte:

• Óxido nítrico sintetase: produzem NO a partir da L-arginina.

• 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

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