Fisiologia Cardiovascular & Fisiologia do SNA

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1 Fisiologia Cardiovascular & Fisiologia do SNA
Plínio Vasconcelos Maia Hospital Municipal Esaú Matos (Vitória da Conquista,BA) Brasília, 23 de agosto de 2014

2 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

3 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.

4 Circulação Fetal Alta resistência vascular pulmonar
Baixa resistência vascular periférica Shunt direita-esquerda Pelo forame oval Pelo canal arterial

5 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.

6 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

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9 Pressões Saturação de O2

10 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

11 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

12 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

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14 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.

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17 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

18 Anatomia do SNA

19 Anatomia do SNA

20 Fisiologia do SNS

21 Fisiologia do SNS

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23 Receptores SNP

24 Fisiologia do SNS Metabolismo
Recaptação neuronal é o principal mecanismo responsável pelo término de sua ação Metabolismo hepático, renal e pulmonar

25 Fisiologia do SNS Metabolismo
Os pulmões funcionam como filtro bioquímico no clearance plasmático das catecolaminas endógenas 25% da noradrenalina.

26 Fisiologia do SNS & SCV Metabolismo
Vasos sanguíneos: pouca recaptação de noradrenalina Tonus vascular: taxas rápidas de síntese norepinefrina Coração: alta taxa de recaptação

27 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.

28 Receptores Farmacológicos

29 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

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31 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

32 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

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34 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

35 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

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37 Receptores Farmacológicos

38 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

39 Inervação Autonômica Vasos Sanguíneos
SNS: exclusivo na maior partes dos vasos. Arteríolas e veias Alfa-2: vasodilatação Alfa-1: vasoconstrição Pele, mesentério e mucosas

40 SNS & SRAA Renina: 85% da pressão arterial em repouso

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42 Reflexos SNA & SCV Reflexo barorreceptor
Manutenção da pressão arterial Capacidade limitada

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44 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

45 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

46 Reflexos SNA & SCV Reflexo Oculocardíaco Manobra de Valsalva
Diminuição do retorno venoso  diminuição do DC  estimula barorreceptor  aumento da aitivdade do SNS

47 Adrenérgicos e Vasodilatadores

48 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

49 Simpatomiméticos Classificação Catecolaminas naturais
Adrenalina Noradrenalina Dopamina Catecolaminas sintéticas Isoproterenol Dobutamina

50 Simpatomiméticos Classificação:
Fármacos não catecolaminérgicos (sintéticos) Efedrina Metaraminol Fenilefrina

51 Simpatomiméticos DO2 = DC x CaO2

52 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

53 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.

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56 Adrenalina 0,02mcg/Kg/min: Beta 2 em vasos periféricos
Vasodilatador periférico T1/2 B de 1 minuto População pediátrica: usado no choque refratário.

57 Noradrenalina Neurotransmissor liberado nas terminações nervosas simpáticas pós-ganglionares. Suprarrenal 20% Potente estimulante Alfa 1 Potencia equivalente à adrenalina em estimular receptores Beta 1

58 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

59 Noradrenalina Diminui fluxo sanguíneo para rins, pele e mesentério
Em voluntários sadios: diminui clearance de creatinina Em pacientes hipotensos pode aumentar débito urinário

60 Noradrenalina Vasopressor de primeira escolha na hipotensão causada pelo choque séptico em adultos Acidose metabólica. Aumenta trabalho cardíaco Aumenta consumo de O2 cardíaco

61 Noradrenalina Eleva pressões na artéria pulmonar
Cateter de átrio esquerdo Podemos associar um vasodilatador pulmonar Extravasamento pode causar necrose tecidual.

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63 Dopamina 0,5 a 3mcg/Kg/min: D1 3 a 10mcg/Kg/min: Beta 1
> 10 mcg/Kg/min: Alfa 1

64 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”

65 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

66 Dopamina No neonato: Ainda é a primeira linha no tratamento do choque séptico refratário à reposição volêmica.

67 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

68 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.

69 Fenilefrina Agonista Alfa 1.
Pequeno efeito indireto liberando noradrenalina. Menor efeito sobre receptores Alfa 2 Efeito maior no leito venoso

70 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.

71 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

72 Dexmedetomidina Agonista Alfa :1 Sedação, analgesia e amnésia

73 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

74 Vasodilatadores Conceitualmente, esses agentes diminuem a PA por:
Decréscimo da resistência vascular sistêmica: vasodilatadores arteriais Decréscimo do retorno venoso e DC: vasodilatadores venosos

75 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.

76 Nitroprussiato de Sódio

77 Nitroprussiato de Sódio
When infused IV, SNP interacts with oxyhemoglobin, dissociating immediately and forming methemoglobin while releasing cyanide and NO

78 Nitroprussiato de Sódio
When infused IV, SNP interacts with oxyhemoglobin, dissociating immediately and forming methemoglobin while releasing cyanide and NO The nonenzymatic release of cyanide from SNP is not inhibited by hypothermia as may be present during cardiopulmonary bypass, whereas enzymatic conversion of cyanide to thiocyanate may be delayed

79 Nitroprussiato de Sódio
Efeitos Cardiovasculares Vasodilatação arterial e venosa:  PA.  retorno venoso =>  pressão em AD  resistência vascular pulmonar Reflexo barorreceptor:  FC e inotropismo. Although decreased venous return would tend to decrease cardiac output, the net effect is often an increase in cardiac output due to reflex-mediated increases in peripheral sympathetic nervous system activity combined with decreased impedance to left ventricular ejection Coronary steal occurs because SNP dilates resistance vessels in nonischemic myocardium, resulting in diversion of blood flow away from ischemic areas where blood vessels are already maximally dilated

80 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. Although decreased venous return would tend to decrease cardiac output, the net effect is often an increase in cardiac output due to reflex-mediated increases in peripheral sympathetic nervous system activity combined with decreased impedance to left ventricular ejection Coronary steal occurs because SNP dilates resistance vessels in nonischemic myocardium, resulting in diversion of blood flow away from ischemic areas where blood vessels are already maximally dilated

81 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.

82 Nitroprussiato de Sódio
Vasoconstrição pulmonar hipóxica: Atenuação da vasoconstrição pulmonar hipóxica: Aumenta shunt intrapulmonar  PaO2

83 Nitroprussiato de Sódio
As áreas inferiores tendem a ser melhor ventiladas que as áreas superiores. Por causa da pressão transpulmonar mais elevada, os alvéolos nas áreas superiores estão insuflados quase ao máximo e são relativamente não complascentes, sendo que eles sofrem pouca expansão adicional durante a inspiração.

84 Nitroprussiato de Sódio
Agregação plaquetária: Aumento no GMPc inibe agregação plaquetária Intraoperative bleeding is not increased in SNP-treated patients, suggesting that decreased ability of platelets to aggregate during and after controlled hypotension does not have an adverse clinical effect (Dietrich et al., Dietrich GV, Hessen M, Boldt J, et al. Platelet function and adrenoceptors during and after induced hypotension using nitroprusside. Anesthesiology 1996;85:1334– ). Anesthesiology 1989;70: ;

85 Nitroprussiato de Sódio
Toxicidade: Cianeto Metemoglobinemia Tiocinato

86 Nitroprussiato de Sódio
When infused IV, SNP interacts with oxyhemoglobin, dissociating immediately and forming methemoglobin while releasing cyanide and NO The nonenzymatic release of cyanide from SNP is not inhibited by hypothermia as may be present during cardiopulmonary bypass, whereas enzymatic conversion of cyanide to thiocyanate may be delayed

87 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

88 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.

89 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.

90 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 2-5mcg/Kg/min para produzir concentrações potencialmente tóxicas de tiocinato. Sintomatologia: fadiga, náuseas, vômitos, hiperreflexia, confusão mental, psicose, miose => convulsões, coma.

91 Nitroprussiato de Sódio
Metemoglobinemia: Efeitos adversos são raros, a não ser que o paciente tenha alguma inabilidade congênita para converter metemoglobina em hemoglobina

92 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

93 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+)

94 Nitroglicerina

95 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

96 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

97 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.

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99 Óxido Nítrico

100 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

101 Óxido Nítrico Plaquetas: Sistema Nervoso:
 GMPc:  Ca intravelular: inibe agregação plaquetária. Sistema Nervoso: Neurotransmissor: SNC e SNP Antinocicepção e modulação de feitos anestésicos.

102 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

103 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