REGULACIÓN DE LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA

Presentación del tema: "REGULACIÓN DE LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA"— Transcripción de la presentación:

1 REGULACIÓN DE LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA

2 Gasto cardiaco (5 L/min)
El gasto cardiaco bombeado por el ventrículo izquierdo se reparte a los distintos órganos a. cerebrales Cabeza, brazos a. coronarias Gasto cardiaco (5 L/min) a. hepática v. suprahepática v. porta a. mesentéricas a. renales Tronco, piernas

3 Cada órgano recibe flujo sanguíneo según sus necesidades metabólicas:
porcentaje ml/min ml/min/100g Cerebro Corazón Bronquios Riñones Hígado Portal Arterial Músculo (reposo) Hueso Piel (ambiente frío) tiroides Glándulas adrenales Otros tejidos

4 La presión arterial es constante, y el flujo a cada órgano se regula contrayendo o dilatando las arterias arteriolas 100 mmHg

5 Metabólicos Miogénicos Endoteliales Nerviosos Humorales
MECANISMOS DE LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA Metabólicos Miogénicos Endoteliales Nerviosos Humorales

6 REGULACIÓN METABÓLICA

7 Metabolitos vasodilatadores
Las células del tejido liberan metabolitos que producen vasodilatación de las arteriolas arteriola Metabolitos vasodilatadores

8 La vasodilatación se produce muy rápidamente
ejercicio Flujo sangúineo Hamann JJ, Valic Z, Buckwalter JB, and Clifford PS. Muscle pump does not enhance blood flow in exercising skeletal muscle. J Appl Physiol 94: 6–10, 2003.

9 Distintos factores pueden mediar la vasodilatación metabólica
ADENOSINA H+ CO2 K+ hipoxia

10 El ácido láctico puede producir vasodilatación mediante los iones H+ o directamente mediante el lactato O2 GLUCOSA GLUCOSA Ácido láctico H+ Lactato- K+ Músculo liso GTP GMPc

11 La adenosina produce vasodilatación mediada por receptores
ATP ADP AMP AMP adenosina Músculo liso ATP AMPc

12 Aumentos moderados de la concentración extracelular de potasio producen relajación del músculo liso
Músculo esquelético K+ K+ 2K+ Músculo liso 3Na+

13 La importancia relativa de los factores metabólicos puede variar de un tejido a otro
K+ adenosina

14 Puede existir sinergia entre varios factores metabólicos
Skinner NS, Powell JW. Circ Res 20-21: I59-I67, 1967

15 Flujo sanguíneo activación
La hiperemia funcional consiste en que el aumento de metabolismo produce un aumento correspondiente del flujo sanguíneo Flujo sanguíneo activación

16 La hiperemia reactiva es una manifestación de los mecanismos de regulación metabólicos
Flujo sanguíneo

17 La hiperemia reactiva es una manifestación de los mecanismos de regulación metabólicos
Flujo sanguíneo

18 La hiperemia reactiva es una manifestación de los mecanismos de regulación metabólicos
Flujo sanguíneo

19 La hiperemia reactiva es una manifestación de los mecanismos de regulación metabólicos
Flujo sanguíneo

20 La hiperemia reactiva es una manifestación de los mecanismos de regulación metabólicos
Flujo sanguíneo

21 REGULACIÓN MIOGÉNICA

22 MECANISMO MIOGÉNICO El fenómeno miogénico consiste en que el aumento de presión produce contracción del músculo liso vascular P ( P1 – P2) ( P1 – P2) F = F = R R William Maddock Bayliss ( )

23 MECANISMO MIOGÉNICO La contracción miogénica se acompaña de aumento de calcio Presión (mmHg) 40 mmHg 80 mmHg Ca2+ Diámetro (µm) R Schubert, D Lidington, and S Bolz The emerging role of Ca21 sensitivity regulation in promoting myogenic vasoconstriction Cardiovascular Research (2008) 77,8 –18

24 MECANISMO MIOGÉNICO El sensor del estiramiento puede ser un canal de la familia ENaC Matriz extracelular Na+ citoesqueleto Drummond HA, Grifoni SC, Jernigan NL. A new trick for an old dogma: ENaC proteins as mechanotransducers in vascular smooth muscle. Physiology 23: 23–31, 2008

25 MECANISMO MIOGÉNICO La contracción está mediada por varios mecanismos
Transient receptor potential canonical (TRPC6) Transient receptor potential melastatin (TRPM4) Canal de calcio dependiente de voltaje Na+, Ca2+ Na+, Ca2+ TxA2 20-HETE UDP UTP Gq Na+ Ca2+ PLC G12-13 DAG PKC Ca2+ depolarización IP3 calmodulina Ca2+ (+) Kinasa de la cadena ligera de la miosina P actina miosina G Kauffenstein, I Laher, K Matrougui, NC. Gue ´rineau, and D Henrion Emerging role of G protein-coupled receptors in microvascular myogenic tone Cardiovascular Research (2012) 95, 223–23 Rho kinasa fosfatasa (-)

26 MECANISMO MIOGÉNICO La respuesta miogénica aumenta al disminuir el tamaño de las arterias capilares Contracción miogénica 100 presión

27 REGULACIÓN ENDOTELIAL

28 ISQUEMIA REPERFUSIÓN El endotelio es la capa de células que tapiza la luz de los vasos adventicia endotelio músculo liso

29 El endotelio libera un factor vasodilatador
acetilcolina CONTRACCIÓN acetilcolina Robert F. Furchgott ( ) Premio Nobel 1998 RELAJACIÓN

30 Factor endotelial RELAJACIÓN acetilcolina
El endotelio libera un factor vasodilatador Factor endotelial RELAJACIÓN acetilcolina

31 El endotelio libera un factor vasodilatador
CONTRACCIÓN acetilcolina

32 acetilcolina Óxido nítrico (NO) RELAJACIÓN ISQUEMIA REPERFUSIÓN
El factor endotelial es Óxido nítrico (NO) RELAJACIÓN acetilcolina

33 La sintetasa de óxido nítrico está controlado por Ca2+
NO + CITRULINA calmodulina HEME NADPH L-arginina FAD O2 FMN Ca2+

34 Hay tres tipos de sintetasa de óxido nítrico
Ca2+ Endotelial (eNOS) Ca2+ neuronal (nNOS) Ca2+ inducible (iNOS)

35 NO M3 CÉLULA ENDOTELIAL Ca2+ IP3 Ca2+ MÚSCULO LISO
El óxido nítrico relaja el músculo liso a través del GMP cíclico acetilcolina M3 CÉLULA ENDOTELIAL Ca2+ NO sintasa endotelial IP3 NO Ca2+ GMPc Guanilato ciclasa GTP Retículo sarcoplásmico MÚSCULO LISO

36 NO3 NO ERITROCITO CÉLULA ENDOTELIAL
El óxido nítrico dura unos pocos segundos Fe2+ Fe3+ NO NO3 Hemoglobina ERITROCITO CÉLULA ENDOTELIAL

37 El flujo produce una fuerza sobre la pared, denominada shear stress

38 ∞ El flujo produce una fuerza sobre la pared, denominada shear stress
Flujo / r3

39 El shear stress produce tensión en el citoesqueleto de las células endoteliales

40 El shear stress estimula la producción de óxido nítrico mediado por canales de potasio
K+ Ca2+ NO

41 El aumento de flujo en una arteria produce vasodilatación
NO

42 Esto puede producir vasodilatación en las arterias proximales
Arteria de conducción arteriola metabolitos NO

43 También es posible que los cambios de potencial eléctrico se propaguen de unas células a otras
metabolitos

44 Los eritrocitos pueden liberar óxido nítrico o ATP en respuesta a la hipoxia
oxihemoglobina eritrocito NO2- hipoxia O2 NO3- G AMPc Adenil ciclasa deoxihemoglobina ATP NO P2Y NO S Kulandavelu, W Balkan, and JM Hare Regulation of oxygen delivery to the body via hypoxic vasodilation PNAS 112: 6254–6255, 2015

45 Prostaglandina sintetasa
Los prostanoides son derivados del ácido araquidónico fosfolípidos vasodilatación Fosfolipasa A2 vasoconstricción Ácido araquidónico ciclooxigenasa Prostaglandina H2 tromboxano sintetasa Prostaglandina sintetasa Prostaciclina (PGI2) Tromboxano A2 vasoconstricción vasodilatación

46 El EDHF produce vasodilatación activando canales de potasio en el músculo liso
Célula endotelial EDHF K+ HIPERPOLARIZACIÓN Músculo liso

47 ARTERIAS CORONARIAS DE CERDO
La endotelina-1 es un péptido producido en las células endoteliales Lys-arg Lys-arg Preproendotelina (212 aminoácidos) Endopeptidasa específica para pares dibásicos Trp-val Proendotelina o endotelina grande (30 aminoácidos) Enzima convertidora de endotelina endotelina (21 aminoácidos)

48 ETB NO ETA ARTERIAS CORONARIAS DE CERDO
La endotelina -1 es predominantemente vasoconstrictora, pero puede producir vasodilatación a través de endotelio en algunos casos Célula endotelial ETB prostaciclina Endotelina-1 NO ETA relajación contracción Músculo liso

49 REGULACIÓN NERVIOSA

50 Las fibras nerviosas vasculares están en la adventicia
Fibra nerviosa media endotelio

51 T1 L3 Las fibras simpáticas inervan arterias y venas pero no capilares
G. cervical superior G. cervical medio G. cervical inferior G. celíaco G. mesentérico inferior G. mesentérico superior arterias arteriolas venas

52 P2X  + Y1 Fibra nerviosa Célula de músculo liso
Las fibras nerviosas simpáticas liberan neurotransmisores vasoconstrictores Fibra nerviosa ATP Noradrenalina Neuropéptido Y  P2X + Célula de músculo liso Y1 CONTRACCIÓN

53 Flujo sanguíneo cerebral (ml/min)
Existe un tono vasoconstrictor simpático 1 min 100 Flujo sanguíneo cerebral (ml/min) 50 Fentolamina Intraarterial 1 mg

54 Flujo sanguíneo muscular Flujo sanguíneo cutáneo
Las arterias del músculo esquelético tienen una inervación simpática vasodilatadora Flujo sanguíneo muscular Presión arterial Frecuencia cardiaca acetilcolina noradrenalina (receptores β adrenérgicos) Flujo sanguíneo cutáneo Blair DA et a.k, J Physiol (Lond) 148: , 1959

55 Algunos lechos vasculares tienen inervación parasimpática
Cerebral Coronario Pulmonar Intestino Genitales externos G. pterigopalatino VII G. ótico IX X N. pélvicos

56 Las fibras nerviosas parasimpáticas liberan neurotransmisores vasodilatadores
Fibra nerviosa VIP acetilcolina NO Célula de músculo liso RELAJACIÓN NO M3 Célula endotelial

57 PEPTIDÉRGICA SEROTONÉRGICA DOPAMINÉRGICA
Algunos lechos vasculares pueden tener otros tipos de inervación PEPTIDÉRGICA Péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP) Sustancia P Neurokinina VASODILATACIÓN SEROTONÉRGICA DOPAMINÉRGICA

58 REGULACIÓN HUMORAL

59 VASODILATADORES VASOCONSTRICTORES
La regulación humoral está mediada por factores circulantes VASODILATADORES Bradikinina Adrenomedulina Péptido atrial natriurético Adrenalina urocortina VASOCONSTRICTORES Angiotensina II Vasopresina

60 BRADIKININA bradikinina kininógeno Kallicreína tisular
La bradikina produce vasodilatación y aumenta la permeabilidad vascular Se produce, entre otros tejidos, en las glándulas exocrinas

61 PÉPTIDO ATRIAL NATRIURÉTICO
ADRENOMEDULINA Liberada en la médula suprarrenal Libera óxido nítrico e inhibe al SN simpático PÉPTIDO ATRIAL NATRIURÉTICO Liberado en la pared de la aurícula ante un estiramiento de la misma Vasodilatador y excreción renal de Na+ ADRENALINA Liberada en la médula suprarrenal UROCORTINA Es un péptido de la familia del CRH hipotalámico Produce dilatación de las arterias coronarias durante la isquemia

62 ANGIOTENSINA II VASOPRESINA
Otros factores humorales son vasoconstrictores ANGIOTENSINA II Producida en el plasma por un enzima liberado en el riñón VASOPRESINA Producida en el hipotálamo y liberada en la neurohipófisis