letrero endocrino

 

 

 

CORREO
 

 

CARDIOVASCULAR. REGULACIÓN

 

OBJETIVOS.

 

  1. Explicar cuál es el objetivo de la regulación cardiovascular, cómo lo hace y qué parámetros mide.
  2. Clasificar los mecanismos de control según el tiempo de latencia y la naturaleza del servosistema.
  3. Describir los diferentes niveles del control cardiovascular central nervioso.
  4. Describir los componentes del sistema de control arterial por barorreceptores. Analizar la función amortiguadora en los cambios de la presión arterial, la adaptación de los receptores y el rango óptimo de funcionamiento.
  5. Delimitar los reflejos cardiovasculares iniciados por descensos en el O2 e incrementos en el CO2 sanguíneos (reflejos por quimiorreceptores).
  6. Exponer el reflejo de Bainbridge (reflejo por receptores de baja presión).
  7. Describir la respuesta isquémica del SNC y la reacción de Cushing.
  8. Describir la liberación y efectos cardiovasculares del factor natriurético atrial.
  9. Analizar el papel de la vasopresina en la presión arterial.
  10. Describir el reflejo del volumen: reflejos auriculares hacia los riñones e hipotálamo (reflejo de Gauer-Henry).
  11. Describir la diuresis y natriureis de presión como respuesta a largo plazo para el control de la presión arterial.
  12. Describir la importancia de la sal en el mecanismo riñón-líquidos corporales de regulación de la presión arterial.
  13. Describir el sistema renina-angiotensina-aldosterona. Exponer el efecto vascular de la angiotensina II y su efecto en la retención de sal y agua.
  14. Describir el papel del endotelio en la regulación de la presión arterial.
  15. Indicar la diferencia en la irrigación de los diferentes tejidos y órganos en condiciones basales.
  16. Explicar las diferentes teorías de regulación local aguda del flujo sanguíneo.
  17. Explicar la hiperemia reactiva y activa como ejemplos especiales de regulación metabólica.
  18. Describir los mecanismos de regulación local a largo plazo del flujo sanguíneo: angiogénesis y factores angiogénicos.
  19. Resolver cuestiones que afecten a la regulación cardiovascular.

GUIÓN DEL TEMA

 

  1. Características generales y esquema
  2. Regulación nerviosa
  3. Regulación endocrina
  4. Regulación local
    1. Respuestas
    2. Mecanismos
  5. Respuesta integrada
  6. Referencias
  7. Resumen

 

CARACTERISTICAS GENERALES Y FUNCIONES. ESQUEMA GENERAL (Figura)

 

El objetivo (Figura) del sistema cardiovascular es generar y distribuir un flujo de sangre que permita en cada tejido un intercambio capilar adecuado a la demanda metabólica de cada tejido y órgano del sistema.

El problema es que debido a la actividad del sujeto, su ritmo circadiano, las diferentes situaciones fisiológicas que puedan darse (cambios posturales, estado emocional, cambios en el volumen plasmático (deshidratación, hiperhidratación), etc.,) y las alteraciones patológicas, la demanda de flujo sanguíneo varía continuamente, así como su distribución regional. Como el flujo depende de la presión de perfusión, es decir de la presión arterial, ésta se convierte en el objetivo principal del sistema de control cardiovascular. Para ello se controlan tres variables fundamentales que afectan a la PRESIÓN ARTERIAL: el GASTO CARDIACO, la RESISTENCIA PERIFÉRICA TOTAL y el VOLUMEN SANGUÍNEO.

Como los tejidos y órganos se encargan de controlar continuamente, mediante mecanismos locales, su propio flujo, para que éste llegue al resto del organismo se necesita la intervención de un sistema de control de tipo sistémico como lo es el sistema nervioso y el hormonal. Por tanto, hay dos niveles de control: el LOCAL que afecta a la RESISTENCIA PERIFÉRICA TOTAL Y A LA DISTRIBUCIÓN DEL FLUJO y el SISTÉMICO que se encarga de asegurar el flujo adecuado a cada uno de los tejidos y órganos del sujeto.

La regulación sistémica se hace a través del sistema nervioso y del sistema endocrino. El sistema nervioso organiza su control en función de diferentes reflejos nerviosos basados en el origen de los parámetros medidos por sus sensores. La respuesta nerviosa es de tipo rápido y necesaria para ajustar cambios rápidos de la presión arterial, mientras que la respuesta hormonal está diseñada para ajustar el sistema cardiovascular a cambios más duraderos.

 

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REGULACIÓN NERVIOSA: ESQUEMA (Figura)

 

El sistema nervioso participa de forma decisiva en la regulación del sistema cardiovascular, respuestas sistémicas que integran la información de parámetros cardiovasculares característicos como la presión, el volumen o la misma concentración arterial de oxígeno, para organizar respuestas reflejas a través del sistema nervioso autónomo y el sistema neuroendocrino, capaces de realizar los reajustes cardiovasculares necesarios en cada momento. Así mismo, diferentes estados fisiológicos y psicológicos del sujeto influyen, a través de los centros superiores implicados en el control cardiovascular, en la adaptación de éste a dichos estados.

Como todo control nervioso, éste se basa en sus tres etapas: La etapa sensora, la integradora y la efectora.

La etapa sensora consiste en sensores ubicados en zonas estratégicas del sistema cardiovascular, capaces de obtener información exacta del estado de presión: barorreceptores de alta presión, ubicados en la carótida y aorta; barorreceptores de volumen o volodetectores, ubicados en la aurícula derecha e izquierda y quimiorreceptores que controlan parámetros como la PO2, la PCO2 y el pH, los cuales son un importante índice del estado metabólico de los tejidos. Éstos se ubican tanto al nivel periférico circulatorio (carótidas y cayado aórtico), como al nivel del sistema nervioso central.

Los centros nerviosos de integración se localizan principalmente en la región bulbar, en ésta se pueden identificar diferentes centros íntimamente ligados, donde su estimulación determina respuestas cardiovasculares específicas. Estos centros además de integrar la información sensorial, reciben la información de los centros superiores donde se generan diferentes conductas y estados emocionales, los cuales se manifiestan a través de éstos centros en cambios cardiovasculares.

La salida efectora del sistema nervioso central se realiza a través del sistema nervioso autónomo (SNA) en sus dos ramas: la simpática con un efecto normalmente estimulador en el sistema cardiovascular y la parasimpática con un efecto inhibidor.

Las terminales nerviosas tanto simpáticas (s) como parasimpáticas (ps) acaban en el corazón, modulando su actividad (frecuencia (s y ps), conducción (s)y contractilidad (s)). Y las simpáticas lo hacen además, sobre el músculo liso vascular, siendo responsables del tono vasomotor y sus variaciones. En las arteriolas precapilares del tejido muscular esquelético, esta inervación simpática tiene un efecto dilatador mediado por receptores beta2.

Las respuestas nerviosas derivadas de la información sensorial cardiovascular se organizan en forma de reflejos cardiovasculares. Así podemos hablar del barorreflejo, el volorreflejo e incluso el quimiorreflejo, sin olvidar las respuestas reflejas organizadas al nivel medular en respuestas al frío, dolor visceral etc.

EL EFECTO REGULADOR DE ESTA VÍA ES A CORTO PLAZO.

EN EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL SE REALIZA LA INTEGRACIÓN DE LAS DIFERENTES EFERENCIAS PARA ORGANIZAR UNA RESPUESTA INTEGRADA. LOS CENTROS QUE INTERVIENEN EN DICHA RESPUESTA SE DESCRIBEN A CONTINUACIÓN.

En el primer nivel tenemos el CONTROL MEDULAR (Figura). Las neuronas preganglionares espinales entre C6 y T1 muestran efecto vascular, que se pone de manifiesto cuando seccionamos la médula evitando la información central, pero manteniendo el nervio frénico y las fibras postganglionares intactas. Posiblemente este efecto vascular sea consecuencia de una hipoxia neuronal.

El efecto consiste en una caída inicial profunda de la presión arterial, que en una semana aproximadamente, se normaliza.

También se han puesto de manifiesto arcos reflejos locales capaces de producir vasoconstricción local, ante estímulos como el frío o el dolor sobre la piel.

Vasoconstricción que afecta a regiones concretas mesentéricas (evidente en los animales espinales). Así mismo, la distensión en las vísceras huecas puede generar incremento de la presión arterial, sobre todo en sujetos espinales.

En el segundo nivel de integración nos encontramos con los auténticos centros de control cardiovascular ubicados en el nivel BULBAR y MESENCEFÁLICO.

En el bulbo se encuentra el "CENTRO CARDIOVASCULAR BULBAR" (Figura) formado por diferentes grupos neuronales que reciben información de los receptores de alta y baja presión dentro del sistema cardiovascular y pulmonar y de los quimioceptores. También reciben información del hipotálamo, así como de la corteza motora y premotora y de la paleocorteza.

Utilizando técnicas de identificación basadas en secciones selectivas a diferentes niveles encefálicos; estimulación eléctrica mediante electrodos ubicados estereotáxicamente, etc., se han podido identificar diferentes regiones neuronales de la formación reticular implicadas en respuestas cardiovasculares.

Mediante estimulación eléctrica se han identificado tres regiones o "centros" bulbares con respuestas cardiovasculares específicas, aunque anatómicamente no estén bien definidos. Una región lateral con actividad vasopresora denominada CENTRO VASODEPRESOR. Un área mediocaudal con actividad vasodilatadora, denominado CENTRO VASODILATADOR. Y un área central con actividad cardioinhibidora que se denomina CENTRO CARDIOINHIBIDOR. Dada la alta interconectividad entre estos centros y su integración, al conjunto se le denomina "CENTRO CARDIOVASCULAR BULBAR".

En condiciones de reposo, la homeostasis circulatoria depende exclusivamente de la actividad integradora de estas áreas (demostrado en animales descerebrados).

Estos centros reciben información sensorial de los receptores cardiovasculares. Sus neuronas muestran una actividad tónica basal responsable del tono vasomotor basal de reposo o neurógeno. Actividad que es modificada por la entrada sensorial, así como la entrada de otras informaciones procedentes de los centros respiratorios próximos, lugares reticulares inespecíficos y centros cardiovasculares superiores en el mesencéfalo, hipotálamo y corteza. Además también pueden intervenir factores con acción directa, como la hipoxia y la hipercadnia, dando como resultado una respuesta vasoconstrictora con elevación de la presión arterial y aumento del riego cerebral. La hipercadnia al nivel central determina vasoconstricción, pero periféricamente tiene un efecto vasodilatador.


Los experimentos con estimulación eléctrica muestran que, la activación del centro vasodilatador determina vasodilatación por inhibición del tono vasoconstrictor.

En estos centros se organiza la salida simpática y parasimpática con efectos cardiovasculares.

El siguiente nivel implicado se encuentra en el HIPOTÁLAMO (Figura). La estimulación eléctrica del hipotálamo anterior parece tener función vasodilatadora y parasimpática, mientras que la posterior o caudal parece ser vasopresora y simpática. El hipotálamo rostral y el área preóptica encargadas del control de la temperatura, están implicadas también en la regulación cardiovascular, mediante el control de la circulación cutánea.

La estimulación de la región posterior hipotalámica se acompaña de una activación de los efectos dilatadores simpáticos sobre la musculatura esquelética, además de otros efectos simpáticos generales.

Las neuronas hipotalámicas implicadas en la regulación cardiovascular envían sus terminales a los centros bulbares cardiovaculares. En condiciones de reposo el hipotálamo también influye sobre la actividad tónica de los centros vasomotores bulbares.

Las emociones, el dolor y el control de la temperatura, entre otros, determinan respuestas cardiovasculares cuyo patrón es definido en el hipotálamo.

En el último nivel, la corteza (Figura), tenemos que la estimulación eléctrica de las áreas neocorticales motoras y premotoras determinan normalmente, respuestas presoras e incremento de la frecuencia cardíaca. Esta respuesta es similar a la observada en la reacción de alarma pero sin el componente afectivo, con vasodilatación muscular e incremento de la contracción muscular esquelética. En la región paleocortical, la estimulación del cíngulo anterior produce respuestas vasculares depresoras. La estimulación de la corteza órbito-insulotemporal genera respuestas presoras y depresoras.

Las fibras que parten de la corteza relevan en el hipotálamo. Otras lo hacen previamente en el mesencéfalo y otras cursan directamente hacia la médula por la vía piramidal. Éstas últimas son fibras dilatadoras colinérgicas presentes en algunos animales y dudosas en el hombre.

La interacción cortico-hipotalámica permite organizar diferentes respuestas cardiovasculares frente a situaciones como la respuesta al ataque o reacción de defensa, con un aumento del tono muscular y del estado de alerta general, con un incremento de la actividad simpática vascular y cardiaca. La irrigación del músculo esquelético se dilata por efecto colinérgico simpático con un incremento del flujo, mientras que al nivel cardiaco se produce un incremento de la frecuencia y de la contractilidad, reduciendo el flujo en la región esplácnica y renal.

Algunas respuestas emocionales conllevan lo que se denomina el síncope vasovagal. En éste se produce por orden cortical una relajación repentina del músculo esquelético, una depresión respiratoria y pérdida de conciencia, debida esta última a una disminución del gasto cardiaco, por una activación parasimpática y una inhibición simpática, con una vasodilatación periférica, una disminución de la presión arterial y una disminución del flujo sanguíneo cerebral causante de la pérdida de conciencia.

Otra respuesta es la provocada por la inmersión en agua fría. Cuando se realiza ésta, se produce una activación parasimpática con disminución de la frecuencia cardiaca y una vasoconstricción periférica (activación simpática). Se produce una redistribución del flujo hacia el cerebro y el corazón, ya que en éstos sus arteriolas no se contraen. Esta respuesta viene acompañada por la liberación de PNA y su acción cardiovascular.

Una prueba del papel cortical en la regulación consciente cardiovascular la tenemos en el condicionamiento conductual que podemos desarrollar con un entrenamiento adecuado.

La salida efectora del sistema nervioso central se realiza a través del sistema nervioso autónomo por sus dos ramas. En el corazón ya vimos el efecto de ambas. En el sistema vascular el simpático es el único responsable del tono vasomotor.

La inervación simpática vascular varía según el tipo de vaso que afecte. En la Figura se puede observar como las arterias de distribución están profusamente inervadas, atravesando las terminales nerviosas la adventicia vascular. En las arterias pequeñas y arteriolas las terminaciones nerviosas forman varicosidades, de donde se libera el transmisor. Estas varicosidades influyen en un número variable de células musculares lisas vasculares. En la región de las arteriolas terminales ya no hay prácticamente varicosidades o están en muy baja proporción. Esta disposición morfológica supone desde el punto de vista funcional, que las arteriolas de mayor calibre son las que están sometidas a un control más directo del sistema simpático, mientras que las arteriolas terminales están bajo el influjo de los factores locales.

Además de la noradrenalina como transmisor típico de estas terminaciones, también se libera neuropéptido Y (NPY) con un efecto vasoconstrictor y mucho más potente que el de la noradrenalina. La noradrenalina al interactuar con los receptores alfa-adrenérgicos produce contracción (95% de suacción). Sin embargo, cuando interactúa con receptores beta2, produce relajación (5% de su acción). Consecuentemente el efecto de esta inervación va a depender del balance neto entre receptores alfa y beta de las células musculares lisas vasculares, predominando normalmente el efecto vasoconstrictor. En el músculo esquelético el simpático libera noradrenalina pero también libera acetilcolina que actuando sobre receptores gamma produce vasodilatación, aunque no hay pruebas experimentales concluyentes.

Como ya se ha comentado, la inervación simpática es responsable del tono vasomotor.

Fuera de todo influjo externo, el músculo liso vascular es capaz de mostrar un estado de contracción permanente que se denomina tono basal, el cual depende de las características marcapasos de este tipo de células musculares. El potencial de reposo de estas células es inestable es decir, sufre una progresiva despolarización, debido a la apertura de canales lentos de calcio, que acaba en un potencial de acción causante de la respuesta contráctil de la célula muscular. Respuesta contráctil que se desarrolla de forma muy lenta, por lo que se solapa con la siguiente contracción y así la célula muscular se encuentra en estado permanente de contracción.

Este tono basal vascular (Figura) puede modificarse por diversos factores externos reguladores y esta capacidad de cambio del tono basal se denomina vasomotilidad.

En condiciones normales el tono basal es difícil de observar ya que está bajo el control neurohormonal y local, sin embargo podemos considerar una condición de reposo en la que sólo exista la influencia basal del sistema nervioso simpático, este estado de contracción se denomina tono basal de reposo o tono neurógeno para indicar su origen, que suele ser un estado de contracción mayor al basal. Sin embargo y dado que en condiciones normales es el único observable suele denominarse tono basal vascular. La actividad basal del sistema nervioso simpático responsable del tono basal de contracción del músculo liso vascular es de 1 a 3 imp/s.

El tono basal vascular determina la resistencia al flujo y la conservación de la presión generada por el corazón, de ahí la importancia de su regulación. Cuando eliminamos el influjo nervioso simpático (anestesia espinal o con fármacos gangliobloqueantes) y se libera el auténtico tono basal muscular, se observa una importante caída de la presión arterial a valores de 40 a 60 mmHg (presión arterial paralítica), que nos demuestra que en condiciones normales el verdadero responsable del tono basal vascular es la inervación autónoma simpática.

Este tono basal vascular también es consecuencia de factores hormonales, humorales y metabólicos que determinan que éste sea diferente en los distintos tejidos y órganos.

 

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BARORREFLEJO (Figura)

Respuesta refleja frente a cambios súbitos de presión arterial, con cambios inversos en la frecuencia cardiaca, más marcados en los valores intermedios de presión.

Los barorreceptores de alta presión se ubican en regiones comprometidas como la carótida, con respecto al cerebro y el cayado aórtico para el resto de las circulaciones. Por esta ubicación se clasifican en barorreceptores del seno carotídeo y barorreceptores aórticos.

El seno carotídeo es una dilatación de la arteria carótida interna, justo por encima de la bifurcación de la primitiva en sus ramas interna y externa. Los receptores se encuentran localizados en la adventicia vascular y son terminaciones nerviosas mielinizadas, muy ramificadas, abotonadas, enrolladas y entrelazadas, semejantes a los órganos tendinosos de Golgi. Las aferencias que nacen de aquí, forman una rama aparte del glosofaríngeo denominado nervio del seno carotídeo, junto con las fibras sensoriales del cuerpo carotídeo, o nervio amortiguador por el papel hipotensor de su activación.

Los barorreceptores aórticos se ubican en la pared del cayado aórtico, con una disposición estructural muy similar a la indicada en el seno carotídeo. Las aferencias de estos receptores viajan por la rama sensorial del vago. Su respuesta funcional es similar a los receptores del seno carotídeo, aunque su umbral es mayor y la ganancia (relación frecuencia de disparo/presión arterial) es menor.

Estos receptores muestran en condiciones estables de presión arterial, una frecuencia de disparo basal. Cuando la presión aumenta, incrementa la frecuencia de disparo y viceversa. El rango de respuesta está comprendido aproximadamente entre 50 y 180 mmHg, siendo lineal entre 70 y 150. Por fuera de estos márgenes el sistema no responde.

Estos receptores responden a los cambios de presión arterial media y a los cambios en la presión de pulso, como puede verse en la figura. Siendo su respuesta fásica como la presión de pulso, aunque con diferentes frecuencias en los brotes, según el nivel de presión arterial media alcanzado. Dentro de cada brote se puede observar un mayor número de potenciales durante la subida de la curva de presión, y un menor número de potenciales durante la bajada de dicha curva.

Por otra parte, si mantenemos constante la presión arterial media, pero modificamos la presión de pulso, se observa como aumenta la frecuencia del brote con la amplitud de la presión.

La respuesta refleja a los incrementos de frecuencia de estos receptores supone una disminución de la frecuencia cardiaca por activación del parasimpático cardíaco, y de la resistencia periférica total por disminución de la actividad simpática vascular, excepto en corazón y cerebro. Todo ello lleva a una disminución de la presión arterial diastólica y sistólica, disminución del tono vasoconstrictor venoso y en consecuencia disminución del llenado ventricular. Si la caída de presión es muy fuerte, se activa el simpático venoso, aumentando su tono e incrementando el retorno venoso y el volumen sistólico.

Además de los efectos cardiovasculares, los barorreceptores ejercen otros efectos como:

- inhibición de la respiración.
- disminución del tono muscular.
- disminución en la inervación g eferente de los husos musculares.
- disminución de los reflejos propios.
- estimula el sueño cuando el estímulo en el seno es muy fuerte.

Si las arterias carotídeas son ocluidas por debajo de la ubicación de estos receptores, de forma bilateral, los barorreceptores lo interpretan como una bajada de presión y en consecuencia se produce como respuesta, un incremento de la frecuencia cardiaca y un incremento de la presión arterial (hipertensión). Este mismo efecto se obtiene si se seccionan bilateralmente los nervios amortiguadores. No obstante, estas variaciones no son muy severas dado que aún funcionan los receptores aórticos. Pero si la inervación de éstos es interrumpida la elevación de la presión puede ser severísima llegando a valores de 300 mmHg (hipertensión neurógena).

Un fuerte golpe exterior sobre la región del seno carotídeo puede provocar una disminución de la frecuencia cardiaca y de la presión arterial. En la taquicardia paroxística una forma eventual de normalizar la frecuencia cardiaca, es ejerciendo presión uni o bilateral en el seno carotídeo.

Otros problemas sobre el control de la presión por parte de estos receptores pueden estar localizados al nivel de los centros de integración, donde otras aferencias pueden modificar la señal procedente de estos barorreceptores.

 

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"VOLORREFLEJO" (Figura)

 

Reflejo que incrementa la frecuencia cardiaca cuando incrementa el volumen sanguíneo o el retorno venoso y favorece la eliminación renal de líquido.

Los volorreceptores mejor conocidos son los auriculares, localizados en la desembocadura de las grandes venas en las aurículas y en las propias aurículas y también en ventrículos.

Son receptores de estiramiento que responden a los cambios de volumen y son de dos tipos:

Tipo A que descargan durante la sístole auricular. La activación de estos receptores supone activación simpática e incremento de le frecuencia cardiaca, cuando ésta es lenta. Responsables del reflejo de Bainbridge: incremento de la frecuencia cardiaca como consecuencia de un incremento rápido del volumen venoso (por inyección de solución salina o sangre en animales anestesiados (venoclisis)). Si la frecuencia cardiaca es alta la respuesta refleja a la infusión es de enlentecimiento.

Tipo B, que descargan cuando aumenta el retorno venoso o durante la sístole ventricular tardía y disminuye su descarga con la respiración de presión positiva. Determinan inhibición simpática renal con vasodilatación y eliminación renal de líquido, con descenso en la presión arterial. Terminales de estos receptores acaban en la zona osmorreguladora del hipotálamo, influyendo en la secreción de la ADH (disminuyéndola) la cual favorece la eliminación renal de líquido. También se produce liberación por parte de células auriculares y ventriculares del péptido natriurético auricular (PNA) que actúa sobre el riñón para aumentar la eliminación de sodio y con él la del agua.

Sus aferencias viajan por la rama sensorial del vago y también, por los tractos simpáticos que hacen sinapsis con los cinco ganglios torácicos superiores. La integración central de esta información se realiza en los centros cardiovasculares y participan en la respuesta efectora del control de la presión. La respuesta de este reflejo se dirige a la regulación del volumen plasmático, mediante una acción neurohormonal y simpática renal. Y por estar ubicados en regiones de baja presión, se denominan barorreceptores de baja presión o también de volumen.

Posiblemente estos receptores intervengan en la compensación de alzas excesivas de la presión venosa central y del retorno venoso.

El reflejo consiste en los siguientes hechos: Cuando se produce un incremento del volumen de retorno venoso, se produce una estimulación de los receptores de volumen tipo A que suponen un incremento de la frecuencia cardiaca (FC); y una estimulación de los receptores tipo B que llevan a una disminución de la activación del simpático y una activación del parasimpático. En un principio se produce un incremento del gasto cardiaco (GC) por incremento temporal de la FC y del volumen de llenado. La integración central de la información de estos receptores auriculares, lleva en definitiva a una disminución de la descarga simpática que tiene como consecuencia la vasodilatación de los vasos renales con lo que se incrementa el flujo renal y la eliminación de líquido. Por otra parte, la activación del parasimpático supone una disminución de la FC que junto con la disminución del volumen sanguíneo y por tanto del retorno venoso supone una disminución del GC (también ha disminuido la contractilidad cardiaca) que junto con la caída de la resistencia venosa sistémica (RVS) lleva a una disminución de la presión arterial (Pa), la cual estaba alta debido al incremento de volumen y gasto cardiaco inicial.

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QUIMIORREFLEJOS (Figura)
Los quimiorreceptores con acción cardiovascular se pueden clasificar en FISIOLÓGICOS Y "NO FISIOLÓGICOS". Los primeros miden los cambios en la PCO2, PO2 y pH del plasma sanguíneo. Los segundos parecen ser sensibles a sustancias químicas no fisiológicas.

QUIMIORRECEPTORES FISIOLÓGICOS PERIFÉRICOS:

Son pequeños órganos de células poliédricas localizados en las áreas donde se encuentran los barorreceptores de alta presión, distinguiéndose dos poblaciones: Los cuerpos carotídeos (glomus caroticum) situados en las bifurcaciones de cada arteria carotídea primitiva, y los cuerpos aórticos (glomera aortica), situados próximos al cayado de la aorta, en las proximidades del nacimiento de la subclavia izquierda, en la arteria pulmonar y en las arterias coronarias. Son sensibles a la PO2 arterial (el oxígeno disuelto en el plasma).

Los cuerpos carotídeos están muy vascularizados, con un alto caudal sanguíneo (2 litros/100 g/min). Presentan una red de sinusoides vasculares en estrecha conexión con las células sensoriales. Las fibras sensoriales viajan a través del fascículo sensorial del glosofaríngeo (IX). Los cuerpos aórticos están peor estudiados, pero por lo que se sabe tienen un funcionamiento similar al de los cuerpos carotídeos. Sus aferencias sensoriales viajan por la sección sensorial del vago (X).

 

Su estimulación intensa incrementa la frecuencia y profundidad de las respiraciones pero muy poco la frecuencia cardiaca. Sin embargo la estimulación leve de la respiración por activación de estos sensores reduce de forma moderada la frecuencia cardiaca.

QUIMIORRECEPTORES FISIOLÓGICOS CENTRALES:

Son quimiorreceptores bulbares situados en la región reguladora del ritmo respiratorio y conectados con los centros reguladores de la función cardiovascular.

Son sensibles a la PCO2 y pH, de forma que aumentan su frecuencia de descarga cuando sube el nivel de CO2 en plasma o se eleva la concentración de hidrogeniones. Su activación provoca un incremento de la descarga simpática que lleva a una intensa vasoconstricción periférica, incremento de la frecuencia y del gasto cardíaco, produciéndose una hipertensión. No obstante, tanto en el corazón como en el cerebro se produce una vasodilatación mediada por la regulación local.

Si se interrumpe voluntariamente la respiración, se produce un incremento intenso de la vasoconstricción periférica (mediada por los quimiorreceptores centrales), seguida de la caída de la PO2 por los quimiorreceptores periféricos, que producen bradicardia y disminución del gasto cardíaco.

Estos quimiorreceptores son importantes en la respuesta a la hipotensión hemorrágica, donde la caída del flujo en los receptores periféricos determina su activación.

QUIMIORRECEPTORES NO FISIOLÓGICOS O REFLEJO DE BEZOLD-JARISCH:

Llamados así en un principio por responder a sustancias químicas no fisiológicas, son receptores de estiramiento de muy alto umbral.

Descubiertos por Bezold (1867) y descritos posteriormente por Jarisch (1930/1945), por lo que se les conoce por reflejo de Bezold-Jarisch. Estos mecanorreceptores son fibras no mielinizadas vagales (fibras C), que se encuentran en las aurículas, ventrículos (principalmente en la región postero-inferior izquierda), en la arteria pulmonar, grandes vasos y vísceras abdominales. Su estimulación causa una súbita descarga de impulsos nerviosos hacia el tallo encefálico que pueden semejar las condiciones imperantes durante la hipertensión extrema y así provocar el reflejo paradójico de bradicardia y vasodilatación periférico, siendo ésta última la causa principal de la hipotensión arterial, hipoxia cerebral y pérdida del conocimiento.

En reposo presentan una actividad muy baja, pero son muy sensibles a algunas sustancias químicas no fisiológicas como: Veratrina, nicotina, capsaicina, etc. En la actualidad hay evidencias de su sensibilidad a las prostaglandinas y bradicinina, las cuales pueden ser liberadas durante la hipoxia e isquemia del miocardio.

Además, estos receptores presentan aferencias simpáticas hacia la médula espinal, las cuales se ponen en evidencia en animales vagotomizados.

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REFLEJOS VENTRICULARES:

Los receptores ventriculares se encuentran en baja proporción, situados cerca de la superficie endocárdica y sus aferencias también cursan por el vago sensorial. Se excitan durante la contracción isovolumétrica (inmediatamente después de la onda R del ECG), y producen una disminución de la frecuencia cardiaca y las resistencias periféricas. Una excitación fuerte generaría bradicardia refleja y vasodiltación. Parece que están relacionados con los denominados quimiorreceptores no fisiológicos, (ver éstos) ya que en el hombre hay evidencias de que algunas de estas terminaciones sensoriales responden a cambios químicos y mecánicos que ocurren dentro del corazón durante la isquemia del miocardio, y pueden ser responsables de la sensación de dolor que frecuentemente acompaña a dicha isquemia, siendo probablemente responsables de la respuesta bradicárdica e hipotensora observada en esta dolencia.

 

REFLEJOS POR DOLOR (Figura)

La respuesta cardiovascular al dolor viene determinada por el origen del dolor. Si es profundo, originado por distensión visceral, traumatismo testicular, rotura articular o lesiones por aplastamiento, genera una disminución refleja de la actividad simpática y aumento de la actividad parasimpática que llevan a una disminución del gasto cardiaco y de la resistencia periférica total, dando lugar a una hipotensión y bradicardia.

El dolor cardiaco asociado al infarto de miocardio, también cursa con hipotensión y bradicardia y parece estar asociado a la presencia de sustancias químicas en la circulación coronaria como la bradicinina, prostaglandinas y serotonina entre otras.(ver quimiorreceptores no fisiológicos).

El dolor superficial provocado por lesión en la piel o por su exposición a temperaturas extremas, determina una activación refleja simpática y una disminución de la actividad parasimpática, que ocasiona un incremento del gasto cardiaco, la resistencia periférica vascular y en consecuencia una situación de hipertensión.

 

REFLEJOS PULMONARES (Figura)

Existen terminales sensoriales vagales que acaban en el tejido pulmonar y mandan información de estiramiento, de forma que cuando se produce insuflación pulmonar se dilatan de forma refleja los vasos de resistencia periféricos y cae la tensión arterial. Sin embargo, cuando se produce un colapso pulmonar se observa una vasoconstricción periférica refleja con aumento de la tensión arterial.

La magnitud de la respuesta depresora por insuflación depende del grado de ésta y del tono vasomotor de partida. Cuanto mayor sea éste mayor es la caída de tensión.

 

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REGULACIÓN HORMONAL (Figura)

 

Existe un grupo de hormonas que ejercen un papel regulador dentro de la homeostasis cardiovascular. Unas lo hacen como salida efectora del sistema nervioso (las hormonas de la médula adrenal y la ADH de origen hipotalámico). Otras lo hacen como respuesta a cambios en el volumen del líquido corporal o por cambios en la osmolaridad del mismo (como el PNA. la angiotensina y la aldosterona). Y otras ejercen un efecto cardiovascular dentro del espectro de sus acciones generales sistémicas, como el cortisol y las hormonas tiroideas. Además tenemos las hormonas de origen endotelial que participan en la regulación local del flujo.

Las hormonas tiroideas tienen un efecto cardíaco como consecuencia de su acción facilitadora de las catecolaminas, al aumentar el número de los receptores bea-adrenérgicos en el tejido cardíaco. Además aumentan la proporción de alfa-CPM (miosina de cadena pesada) en los ventrículos, la cual tiene mayor actividad ATPasa. Este efecto cardíaco se encuentra dentro de la estrategia general de acción calorígena de estas hormonas.

Los glucocorticoides y en el hombre el cortisol, dentro de su amplio espectro de acción, encaminado a preparar al sujeto a hacer frente a la actividad diaría y frente a situaciones de estrés mantenido, afecta practicamente a todos los órganos entre los que se encuentra el sistema cardiovascular.

Ejerce un efecto permisivo sobre el músculo liso vascular que favorece la acción de las catecolaminas. Su déficit supone una dilatación vascular y pérdida de tono vasomotor.

La aldosterona es una hormona mineralocorticoide secretada por las glándulas suprarrenales en respuesta a aumentos en los niveles plasmáticos del potasio o descensos del sodio, provocando retención renal de sodio y excreción de potasio, con conservación del agua corporal e incremento del volumen sanguíneo.

También es estimulada su secreción de forma directa por acción de la angiotensina II.

La médula adrenal tras su estimulación preganglionar simpática, libera en sangre mayormente adrenalina y en menor medida noradrenalina (Figura), las cuales ejercen diferentes efectos cardiovasculares, según el tipo de receptor que activen. La adrenalina ejerce su efecto sobre receptores alfa y beta al 50%, aunque cuando aumenta su dosis actúa más sobre los alfa.

Los vasos presentan tanto receptores alfa como receptores beta-adrenérgicos. Los alfa median la respuesta vasoconstrictora y los beta la vasodilatadora, siendo estos últimos insensibles a la noradrenalina y más sensibles a la adrenalina que los alfa. El efecto vasomotor es variable según el tipo de tejido afectado así, en el tejido muscular esquelético produce vasodilatación mediada por receptores beta2, mientras que en la circulación esplácnica, renal, cutánea y genital produce vasoconstricción mediada por receptores alfa1. La circulación cerebral y coronaria no se ven afectadas. Esta acción adrenérgica sirve para redistribuir el flujo preferente hacia el músculo esquelético. Por otra parte, los efectos cardíacos de la adrenalina mediante la activación de los receptores b1 con incremento del AMPc, suponen incremento de la contractilidad cardiaca, la frecuencia y la velocidad de conducción, con aumento del volumen sistólico y por tanto, del gasto cardíaco. La noradrenalina, en concentraciones altas y a través de los receptores alfa, origina incrementos en la resistencia al flujo, con aumentos de la presión arterial y como consecuencia de la activación de los presorreceptores, disminución refleja de la frecuencia cardíaca y caída del gasto cardiaco.

La hormona neurohipofisaria antidiurética o vasopresina (ADH) (Figura), sólo ejerce efectos vasoconstrictores en el hombre a dosis altas, consideradas no fisiológicas, aunque ante bajadas importantes de la presión arterial, los niveles de ADH que se pueden encontrar en sangre son suficientes para producir vasoconstricción arteriolar. Su efecto más importante en la regulación cardiovascular, se encuentra en su papel regulador de la diuresis frente a cambios en el volumen intravascular. Los receptores auriculares mandan información de cambio de volumen intravascular, aumentando la frecuencia cuando se produce un aumento del mismo, lo que supone una disminución en la liberación de ADH y viceversa. Este reflejo se denomina reflejo de Gauer-Henry. La ADH actúa al nivel del túbulo colector de la nefrona incrementando su permeabilidad al agua y el paso de ésta al intersticio medular, lo que reduce su excreción.

El PÉTIDO NATRIURÉTICO AURICULAR (PNA)(Figura) circulante contiene 28 aminoácidos con un puente disulfuro, aunque también se puede encontrar el PNE (péptido natriurético encefálico) de origen cardíaco, y el PNC de origen encefálico en el hombre. Ejerce su efecto natriurético aumentando la tasa de filtración glomerular y al nivel del túbulo proximal, disminuyendo la reabsorción del sodio. También disminuye la respuesta del músculo liso vascular a muchas sustancias vasoconstrictoras, disminuye la secreción de aldosterona, e inhibe la secreción de ADH, así como la secreción de renina. En el cerebro se localizan fibras PNA que parten de la parte anterior y medial del hipotálamo, hacia las áreas del tallo cerebral implicadas en la regulación cardiovascular. Por todos estos efectos, su acción es la de reducir la presión arterial, al reducir el volumen de líquido extracelular y la respuesta vascular a los vasoconstrictores.

Cuando disminuye la presión arterial y por tanto disminuye la presión de perfusión renal, las células yuxtaglomerulares de las nefronas de este órgano responden liberando una enzima denominada RENINA, la cual actúa sobre una proteína hepática el ANGIOTENSINÓGENO (globulina alfa2) transformándola en ANGIOTENSINA I (decapéptido) que a su vez es transformada en ANGIOTENSINA II (octapéptido) por una convertasa plasmática (ECA (enzima convertasa de angiotensina)) que se encuentra en la circulación pulmonar.

La ANGIOTENSIAN II (Figura) , tiene un efecto vasoconstrictor en arterias muy fuerte y menor en venas, activando a su vez las estructuras centrales y periféricas del sistema simpático, generando un aumento de la resistencia periférica total y consecuentemente un incremento en la presión arterial. Por otra parte, la ANGIOTENSINA II, ejerce un efecto estimulador sobre la aldosterona.

El tiempo máximo de respuesta invertido tras el estímulo es de unos 20 minutos, y es efectiva en el control de la presión arterial frente a caídas patológicas de ésta, así como frente a las reducciones del volumen sanguíneo. Participa en el mecanismo de la sed, estimulándola y es causa importante en la hipertensión de origen renal.

 

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REGULACIÓN LOCAL (Figura)

 

Dentro del esquema regulador del aparato cardiovascular, la regulación local o intrínseca representa un importante punto de control local del flujo y de resistencia vascular sistémica.

Algunos órganos y tejidos intentan primero mantener lo más constante posible su flujo de entrada y cuando las condiciones lo requieren, aumentarlo. Con base a estos objetivos, podemos observar tres respuestas locales características como son la autorregulación local del flujo, la vasodilatación provocada por la intensidad del flujo y la hiperemia reactiva frente a una oclusión pasajera. Todas estas respuestas, variables en intensidad según el tipo de tejido u órgano, están basadas en las propiedades miógenas del músculo liso vascular de las arteriolas, así como en la presencia de determinados metabolitos con función vasodilatadora y que son índice del estado metabólico del tejido, disponibilidad de oxígeno, etc., sin olvidarnos del importante papel que el endotelio vascular juega en la liberación de factores con acción vasodilatadora o vasoconstrictora, en respuesta a la acción de factores nerviosos, humorales o físicos, así como la capacidad que el endotelio tiene para producir, de forma basal, dichos factores responsables en parte del tono vasomotor en reposo.

 

RESPUESTAS LOCALES CARACTERÍSTICAS DE LOS VASOS CIRCULATORIOS

AUTORREGULACIÓN LOCAL DEL FLUJO (Figura)

En el punto A de la figura se produce un aumento de la presión de perfusión que supone un incremento del flujo. Éste cae lentamente a un nivel próximo a su valor normal, mientras se mantiene la presión alta. Cuando ésta presión vuelve a su valor incial (B), se observa una disminución del flujo por debajo de su nivel normal, debido al estado contráctil en que se encuentra el vaso, pero se recupera nuevamente el valor normal del flujo. Si ahora provocamos una disminución de la presión de perfusión por debajo de su valor normal (C), observamos como ahora se produce una disminución del flujo que vuelve lentamente a un valor próximo a su valor normal mientras la presión sigue disminuída.

 

El mecanismo es de tipo miogénico y por tanto independiente del endotelio, pues se puede observar en vasos donde se les ha quitado dicha capa.

El papel funcional de la autorregulación puede apreciarse en el cambio postural del sujeto. En estas circunstancias, al ponernos de pie, la presión transmural por debajo del corazón aumenta, mientras que por encima del corazón disminuye. Significa que mediante esta respuesta la circulación periférica situada por debajo del corazón responderá con una vasoconstricción y la situada por encima del corazón con una vasodilatación, compensándose así los cambios en la presión de perfusión debidos al cambio postural.

Si la resistencia arteriolar no aumentara en las regiones de las extremidades cuando el sujeto se pone de pie, la presión hidrostática sería tan grande, que por la ley de Starling en la filtración capilar el trasvase de volumen líquido hacia los tejidos sería muy grande, muy superior a la capacidad linfática de drenaje, por lo que se produciría un edema.

Otros ejemplos de autorregulación local del flujo los podemos ver en la circulación coronaria, pulmonar, renal, cerebral, muscular, etc.

VASODILATACIÓN POR ACCIÓN DEL FLUJO

Se puede observar como el flujo laminar de sangre produce un efecto vasodilatador vascular en las arterias de pequeño calibre. La explicación que actualmente se mantiene es que el estrés que produce el flujo sobre las células endoteliales, determina que éstas liberen una sustancia vasodilatadora como el óxido nítrico que actuará sobre la célula muscular lisa provocando su relajación.

Mecanismo propuesto por Davis PF.: "How do vascular endothelial cells respond to flow?" News Physiol. Sci. 4:22-25,1989

HIPEREMIA REACTIVA

Ésta se puede explicar por una respuesta miogénica vasodilatadora inicial, debida a la disminución de la presión por la oclusión. Seguida por una respuesta metabólica, debida al acúmulo de metabolitos vasodilatadores por falta de flujo. Cuando se elimina la oclusión se produce un incremento del flujo que puede dar lugar a una mayor vasodilatación dependiente del flujo. Normalmente no se producen oclusiones salvo las posibles compresiones ocasionadas por la actividad muscular esquelética. Sin embargo, sí se utiliza en clínica para estudiar la respuesta circulatotoria periférica a los estímulos vasodilatadores.

La gráfica muestra la respuesta hiperémica en el antebrazo humano, tras una oclusión de 30 seg provocada por un balón inflable dispuesto alrededor del brazo. Liberada la oclusión se observa un incremento del flujo mayor al incial. En la segunda oclusión de mayor duración, se ve una respuesta aún mayor. La línea discontínua es la respuesta a la oclusión en un paciente con una enfermedad arterial obstructiva, observándose una respuesta menos acusada y más lenta.

 

La hiperemia activa a diferencia de la reactiva, depende de las necesidades de oxígeno o metabólicas de los tejidos y es una respuesta sistémica y no local.

 

ANGIOGÉNESIS

 

La angiogénesis es un proceso fisiológico consistente en la formación de nuevos vasos a partir de los existentes. Se desarrollan durante la embriogénesis, el crecimiento del organismo y en los procesos de cicatrización, pero también en la transformación maligna del crecimiento tumoral.

 

Podemos diferenciar entre la vasculogénesis o diseño del patrón vascular a partir de células endoteliales diferenciadas, proceso que ocurre durante la embriogénesis y crecimiento del sujeto. Y la capilarización o angiogénesis o formación de capilares a partir de otros capilares, proceso que puede ocurrir durante toda la vida del sujeto.

 

La angiogénesis está controlada por una serie de factores de crecimiento provenientes de los tejidos afectados (y de las células cancerosas). En la actualidad se reconocen hasta doce proteínas angiogénicas, de las que destacamos por su papel en la angiogénesis tumoral: el factor del crecimiento endotelial vascular (VEGF) que actúa de forma coordinada con el factor de crecimiento de las células endoteliales derivado de plaquetas (PD-ECGF). También el factor del crecimiento básico de fibroblastos (BFGF). También existen factores inhibidores como el factor 4 plaquetario, la trombospondina-1, la angiostatina o el interferón alfa entre otros.



MECANISMOS QUE DETERMINAN ESTAS RESPUESTAS:

EL CONTROL MIÓGENO

Este mecanismo fue incialmente propuesto por Bayliss en 1902, por lo que también se denomina respuesta de Bayliss. (BAYLISS, W. M. On the local reactions of the arterial wall to changes of internal pressure. J.Physiol.(Lond.) 28:220-231, 1902).

Los vasos sanguíneos responden al incremento de la presión transmural con contración, y a la reducción de dicha presión con dilatación. Esta respuesta se considera inherente al músculo liso vascular e independiente del control neural, metabólico y hormonal. Se produce fundamentalmente en las arteriolas aunque también puede observarse ocasionalmente en arterias, vénulas, venas y vasos linfáticos.

En la figura podemos observar la respuesta miogénica prototipo en una arteriola canulada frente a un incremento discreto de presión. Después de éste, se observa una distensión inicial pasiva seguida de una contracción gradual que se estabiliza finalmente mientras se mantiene el pulso de presión. Cuando cesa el pulso de presión, el vaso se dilata inicialmente para volver después a un valor normalizado del tono vasomotor.

El mecanismo subyacente a esta conducta vascular no está aún dilucidado, dada la gran variabilidad de resultados obtenidos según la especie, el tejido, el tamaño del vaso y los métodos utilizados. La propuesta clásica señalaba hacia cambios en la permeabilidad al Ca2+ determinados por cambios de tensión muscular y una respuesta contráctil correspondiente. Actualmente se piensa que la tensión muscular determina un cambio en el potencial de membrana que regula la entrada de calcio a través de canales de Ca2+ voltaje dependientes (MEININGER, G. A., AND M. J. DAVIS. Cellular mechanisms involved in the vascular myogenic response. Am. J. Physiol. 263 (Heart Circ. Physiol. 32): H647-H659, 1992).

Para ampliar información consultar: M.J. Davis and M.A. Hill http://physrev.physiology.org/cgi/content/full/79/2/387

En estado normotensivo este mecanismo es uno de los responsables del tono basal vascular.

CONTROL METABÓLICO Y PARACRINO (Figura)

Esta hipótesis indica que cuando disminuye el flujo se produce una disminución en el metabolismo celular del tejido, con acúmulo de determinados metabolitos responsables de una respuesta vasodiltadora local, que desaparece cuando el aumento del flujo lava dichos metabolitos.

Los metabolitos propuestos son: ácido láctico, dióxido de carbono, oxígeno, iones hidrógeno, iones potasio, iones de fosfato inorgánico y adenosina.

Actualmente el mecanismo de acción de estos metabolitos parece explicarse por su efecto en la liberación de determinadas factores paracrinos endoteliales como el óxido nítrico (NO) (antes factor de relajación derivado del endotelio (EDRF)), importante vasodilatador derivado del aminoácido L-arginia. Y la endotelina (ET) (antes: factor constrictor derivado del endotelio (EDCF)), además de otros factores endoteliales con actividad vasomotora. (Ver [1]fisiología del endotelio).

Esta hipótesis también explicaria la capacidad que un tejido tiene de modificar su flujo en función de sus necesidades metabólicas. Al aumentar su metabolismo se producirían unos metabolitos con acción vasodilatadora, mientras que la disminución de su metabolismo supondría la presencia de otros metabolitos, los cuales mediante la intervención de los factores paracrinos endoteliales ejercerían su papel regulador del flujo sanguíneo local.

 

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REGULACIÓN HUMORAL (Figura)

 

Se conocen varias sustancias no metabólicas y de origen no endotelial que pueden estar implicadas en el control local del calibre vascular, como la HISTAMINA, potente vasodilatador secretado localmente por las células en respuesta a distintos estímulos, aunque también hay indicios de ser un neurotransmisor liberado por las neuronas vasodilatadoras.

También tenemos la bradicinina y la lisilbradicinina, liberadas en procesos inflamatorios; así como la serotonina (5-hidroxtriptamina (5-HT)), liberada por las plaquetas activas; la trombina activa durante el proceso de coagulación, así como algunas de las hormonas ya estudiadas, entre otros factores, todos ellos ejerciendo su acción vasomotora a través de la liberación endotelial de factores relajantes o constrictores, como podemos ver en la figura.

Recientemente se ha propuesto otro factor, al menos en ratas, con propiedades vasodilatadoras. El sulfito de hidrógeno (H2S), gas que tradicionalmente se ha considerado tóxico pero que sin embargo, se produce de forma endógena en el metabolismo de la cisteína. La enzima que lo produce se encuentra localizada en el músculo liso vascular y no en el endotelio, y su producción parece aumentada por el NO. Su acción (en ratas) vasodilatadora viene mediada por un incremento en las corrientes de K-ATP dependientes, lo que genera una hiperpolarización. (Wang y col. EMBO Journal. vol 20: pp. 6008-6016, 2001)

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RESPUESTA INTEGRADA

 

En la siguiente (Figura) podemos estudiar la respuesta integrada del sistema de control cardiovascular frente a cambios de presión y volumen.

 

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REFERENCIAS

 

WEB

 

Regulación cardiovascular por la cinasa ILK

 

PATOLOGÍAS

 

Las enfermedades cardiovasculares

Estudio del sistema nervioso autónomo cardiovascular en la enfermedad de Chagas en etapa crónica indeterminada


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Texto de ampliación sobre la fisiología del endotelio.

 

[1]FISIOLOGÍA DEL ENDOTELIO VASCULAR (Figura)
El endotelio vascular ha pasado de ser considerado una barrera física entre los tejidos y la luz vascular, a ser un tejido con una importante función reguladora tanto de la actividad vasomotora como de otras funciones de la sangre.
Actualmente la lista, aún no cerrada, de factores biológicos activos es larga y como sigue:
PGI2(prostaciclicna)
NO (óxido nítrico)
EDHF (factor hiperpolarizante derivado del endotelio
TXA2 (tromboxano A2
PGH2 (prostaglandina H2)
bFGF (factor de crecimiento de fibroblastos)
TGFb (factor de crecimiento transformante b)
VEGF (factor de crecimiento endotelial vascular)
PDGF (factor de crecimiento derivado de las plaquetas
t-PA (activador tisular del plasminógeno)
PAI-1 (inhibidor del activador del plasminógeno)
especies reactivas del oxígeno
quimioquinas
interleucinas
moléculas adhesivas (ICAM-1, VCAM-1, ELAM, E-selectina)
etc.

De la relación anterior se puede desprender las funciones que realiza el endotelio.

Además de su función de barrera física, para lo cual presenta un gran número de moléculas adhesivas capaces de fijar estrechamente entre sí a las células endoteliales y con la matriz extracelular (como integrinas, cadherina-VE, PECAM-1 (molécula de adhesión endotelial plaquetaria), la ocludina y las conexinas), también realiza una importante función reguladora del tono vasomotor mediante la liberación de factores relajantes y constrictores bien de forma basal o bien como respuesta a la acción de factores hormonales y humorales. También realiza una importante función en la hemostasia regulando la anticoagulación, la antiagregación plaquetaria y la fibrinolísis. También participa en los procesos inflamatorios y es un importante regulador del crecimiento tanto de las propias células endoteliales como de las células musculares lisas vasculares.

En el aspecto regulador del tono vasomotor que aquí nos interesa, se sabe que algunos de los factores indicados en la lista anterior tienen un importante efecto relajante o contráctil del músculo liso vascular, y otros implicados en otras funciones endoteliales, ejercen un efecto vasomotor colateral como por ejemplo la PGI2.

El principal factor relajante es el NO (descubierto en 1987 por Palmer y cols.) procede de la metabolización de la L-arginina por medio de la NO-sintetasa (de la que se conocen tres isoformas: NOSe, forma constitutiva en células endoteliales; NOSi, forma inducible en macrófagos y células musculares lisas; y la NOSn, forma constitutiva en tejido nervioso y estructuras medulares renales). El NO se libera bajo el estímulo de factores humorales como la Ach y Bk (bradequinina), catecolaminas, angiotensina II, h. antidiurética, ATP, trombina, sustancia P, endotelina, ácido araquidónico e histamina, así como la propia fuerza de la velocidad del flujo. Su liberación además de ejercer un efecto relajante en el músculo liso vascular (a través del GMPc), evita su crecimiento y proliferación, la agregación plaquetaria y la adhesión de monocitos y leucocitos al endotelio.

Otro factor aún no identificado pero con efecto relajante vascular transitorio es el factor hiperpolarizante derivado del endotelio (EDHF) el cual parece ser liberado por acción de la Ach y Bk y ejerce su efecto por un aumento de la conductancia al K+ (calcio y ATP dependientes).

Otro factor importante esta vez con caracter contráctil es la endotelina (ET) de la que se conocen tres tipos (ET-1, 2 y 3) siendo la ET-2 la que tiene mayor efecto contráctil. Es un péptido de 38 ó 39 aa. Se libera en respuesta a la hipoxia, la trombina, la angiotensina-II, la adrenalina, la h. antidiurética, el TGFb, la IL-1 y los ésteres de forbol.

Su acción se realiza a través de dos tipos de receptores, los ETa en células musculares lisas y responde al ET-1, provocando su contracción y proliferación. Y los ETb que también se encuentran en las células musculares y en las endoteliales donde se libera NO y PGI2 (vasodilatadores) bajo la acción de la ET-1 y 3.

Hay otros factores endoteliales con acción contráctil como el TXA2, estimulada su liberación por la NA y nicotina, así como por aumento de la presión transmural. Su acción se realiza mediante la apertura de canales de calcio.

También se piensa que los superóxidos liberados por el endotelio pueden ejercer acción constrictora no directa, por ser éstos responsables de la degradación del NO.

 

 

 

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REGULACIÓN CARDIOVASCULAR
PROF. RAFAEL SERRA SIMAL