Fisiologia Cardiovascular Fisiologia do SNA Plnio Vasconcelos Maia

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

Objetivo da aula • Estudar a íntima relação entre o sistema cardiovascular e o sistema nervoso autônomo • O entendimento dos efeitos da intervenções clínicas sobre o SCV passa necessariamente pelo entendimento do funcionamento do SNA, que é o principal regulador do SVC

Objetivo da aula • Na população neonatal, o correto entendimento das respostas cardiovasculares e autonômicas passa, necessariamente, pelo entendimento da “transformação” e do “desenvolvimento” que ocorrem no sistema cardiocirculatório fetal após o nascimento.

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

Circulação Fetal • Ao nascimento e após o início da respiração: – Queda da resistência vascular pulmonar – Aumento da resistência vascular sistêmica – Fechamento funcional do forame oval – Shunt bidirecional pelo canal arterial pode ocorrer até 24 hr 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 O 2 Pressões

Adaptação Neonatal • Adaptação neonatal – Gradiente AE>AD: fechamento funcional do FO • Fechamento funcional do CA: 10 a 15 hrs. – Aumento da Pa. O 2 – Queda da RVP (Pa. P 60 mm. Hg 20 mm. Hg) – Aumenta FSP (20 ml/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, póscarga, contratilidade, sincronismo.

SN Simpático • O sistema nervoso simpático modula uma vasta gama de eventos críticos no miocárdio em desenvolvimento – crescimento celular – diferenciação e distribuição de sensibilidade ao cálcio. – Aumento da quantidade de neurotransmissores e o número de receptores adrenégicos

Anatomia do SNA

Anatomia do SNA

Fisiologia do SNS

Fisiologia do SNS

Receptores SNP

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

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

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

Fisiologia SCV • Manipulação farmacológica do sistema cardiovascular tem como objetivo melhorar a perfusão, global ou de órgãos nobres, através: – Do aumento do inotropismo do miocárdio ou – Da alteração do tônus vascular • O mediador final comum para ambos processos é a modulação da concentração de cálcio no citosol.

Receptores Farmacológicos

Receptores Farmacológicos • Receptores Alfa 1 (pós-sinápticos): – Musculatura lisa por todo o corpo (midríase, broncoconstrição, vasoconstrição) – Vasoconstricção arteriolar nos leitos: cutâneo, renal e esplâncnico. – Aumento das pressões de perfusão coronariana e cerebral. – Inotrópico positivos em mamíferos

Receptores Farmacológicos • Receptores Alfa 2 (pré-sináptico): – Inibe ativação da adenilciclase: limita liberação de noradrenalina. – SNS: sedação + reduz fluxo simpático: • Diminuição em RVS • Diminuição do DC • Inotropismo negativo – Clonidina e dexmedetomidina

Receptores Farmacológicos • Receptores Beta 1 (pós-sináptico): – Aumento da função dos tecidos do coração. – Dwon regulation em situações de estimulação crônica por catecolaminas ou insuficiência cardíaca – Aumenta lipólise e glicogenólise – Liberação de renina

Receptores Farmacológicos • Receptores Beta 2 (pré-sinaptico): – 15% dos receptores dos ventrículos e 30 -40% dos átrios – Não sofrem Down regulation – Principal receptor beta da musculatura lisa vascular – Musculatura lisa e células glandulares. – Remove cálcio do citosol para o reticulo endoplasmático

Receptores Farmacológicos • Receptores Beta 2 (pré-sináptico): – Broncodilatação – Acentua os efeitos cronotrópicos dependentes de receptores Beta 1 – Vasodilatação arteriolar: principalmente em nível muscular • Diminuição da pressão arterial sistêmica. – Ativa bomba Na. K – Hiperglicemia

Receptores Farmacológicos

Inervação Autonômica • Coração: inervação simpática – T 1 -T 4 – 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 DO 2 acima do DO 2 crítico

Simpatomiméticos Classificação • Catecolaminas naturais – Adrenalina – Noradrenalina – Dopamina • Catecolaminas sintéticas – Isoproterenol – Dobutamina

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

Simpatomiméticos DO 2 = DC x Ca. O 2

Adrenalina • 0, 02 mcg/Kg/min: Beta 2 em vasos periféricos • 0, 05 mcg/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 O 2 pelo miocárdio é maior que o aumento no inotropismo.

Adrenalina • 0, 02 mcg/Kg/min: Beta 2 em vasos periféricos – Vasodilatador periférico • T 1/2 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 O 2 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 3 mcg/Kg/min: D 1 • 3 a 10 mcg/Kg/min: Beta 1 • > 10 mcg/Kg/min: Alfa 1

Dopamina • Ação indireta: liberação de noradrenalina nos terminais nervosos • Não atravessa a BHE em quantidades suficientes para ação no SNC. • Menor efeito arritmogênico que a adrenalina. • JAMA 1994; 272: 1354– 1357: fim da “dopa renal”

Dopamina • Pode atravessar BHE em neonatos pré-termos – Sem aumento na velocidade de fluxo em artéria cerebral média • A study in 35 very low birth weight neonates with hypotension randomly assigned to receive dopamine or dobutamine confirmed an inhibitory dopamine effect on prolactin, thyroid-stimulating hormone, and thyroxine secretion

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

Dobutamina • Catecolamina sintética com ação seletiva nos receptores Beta 1 • L-isômero: potente Alfa 1 agonista. • D-isômero: potente Beta 1 e Beta 2 agonista e antagonista Alfa 1, com maior atividade Beta 1. • D-isômero é 10 vezes mais potente que o Lisômero

Dobutamina • Aumento dose dependente do DC, sem alterações significativas na PA e FC. • Diminui discretamente a RVS por efeito nos receptores Beta 2 • Diminui resistência vascular pulmonar, aumenta shunt intrapulmonar. • Diminui pressões de enchimento ventricular e aumenta fluxo coronariano.

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

Metaraminol • Age como falso neurotransmissor, substituindo a noradrenalina na terminação nervosa • Potencia 10 vezes menor que a noradrenalina – Hipotensão profunda após retirada súbita de infusão contínua. – Hipotensão após 2 -3 horas de infusão no paciente hipertenso.

Clonidina • Agonista Alfa-2 200: 1 (α 2: α 1). • Reduz a liberação central e periférica de noradrenalina. • Não afeta reflexo barorreceptor: ausência de hipotensão ortostática. • BB não seletivo na retirada da clonidina pode piorar a hipertensão

Dexmedetomidina • Agonista Alfa-2 1600: 1 • Sedação, analgesia e amnésia

Vasodilatadores • Os vasodilatadores periféricos com ação na circulação sistêmica são mais frequentemente utilizados na clínica para: • Tratar crises hipertensivas • Produzir hipotensão “controlada” • Facilitar a ejeção ventricular esquerda

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

Nitroprussiato de Sódio • Vasodilatador periférico não seletivo de ação direta: arterial e venoso. • Ausência de efeito significativo em musculatura lisa não-vascular. • Extremamente potente, exige monitorização rigorosa da PA durante sua utilização, preferencialmente de forma contínua.

Nitroprussiato de Sódio

Nitroprussiato de Sódio

Nitroprussiato de Sódio

Nitroprussiato de Sódio Efeitos Cardiovasculares • Vasodilatação arterial e venosa: PA. • retorno venoso => pressão em AD • resistência vascular pulmonar • Reflexo barorreceptor: FC e inotropismo.

Nitroprussiato de Sódio Efeitos Cardiovasculares • DC: pode aumentar na IC, regurgitação Ao e Mitral • PA => FSR renal => hipertensão rebote na interrupção • Pré-carga: diminui o trabalho miocárdico.

Nitroprussiato de Sódio Fluxo sanguíneo cerebral: • Vasodilatador: FSC e Volume sanguíneo cerebral. • Pacientes complacência cerebral diminuída: PIC • Hiperóxia e hipocarbia: amenizam/impedem PIC • Os efeitos potencialmente adversos na PIC não ocorrem se a droga é administrada após abertura cirúrgica da dura máter.

Nitroprussiato de Sódio Vasoconstrição pulmonar hipóxica: • Atenuação da vasoconstrição pulmonar hipóxica: • Aumenta shunt intrapulmonar • Pa. O 2

Nitroprussiato de Sódio

Nitroprussiato de Sódio Agregação plaquetária: • Aumento no GMPc inibe agregação plaquetária Anesthesiology 1989; 70: 611 -615;

Nitroprussiato de Sódio Toxicidade: • Cianeto • Metemoglobinemia • Tiocinato

Nitroprussiato de Sódio

Nitroprussiato de Sódio Intoxicação por Cianeto: • Até 2 mcg/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 O 2 venoso: paralisia da citocromo oxidase

Nitroprussiato de Sódio Intoxicação por Cianeto: • Sinal precoce de intoxicação: resistência aguda aos efeitos hipotensores do nitroprussiato. => mecanismo não elucidado. • Usar por períodos curtos em gestantes, pelo potencial de intoxicação fetal por cianeto.

Nitroprussiato de Sódio Tratamento da intoxicação por cianeto: • Interromper a infusão • Oferecer O 2 a 100% (apesar de Sp. O 2 normal) • Tiossulfato de sódio 150 mg/Kg, correr em 15 minutos. – Age como doador de sulfato, convertendo cianeto em tiossinato. • Nitrato de Sódio a 3% 5 mg/kg, correr em 5 minutos – Age oxidando a hemoglobina em metemogblobina • Hidroxicobalamina + Cianeto = cianocobalamina – 25 mg/Hora até 100 mg.

Nitroprussiato de Sódio Intoxicação por tiocinato: • Depurado pelos rins: T 1/2 de eliminação de 3 a 7 dias • Evento raro – Seria necessário uma infusão de 7 a 14 dias a 25 mcg/Kg/min para produzir concentrações potencialmente tóxicas de tiocinato. • Sintomatologia: fadiga, náuseas, vômitos, hiperreflexia, confusão mental, psicose, miose => convulsões, coma.

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

Nitroprussiato de Sódio Dose: • 0, 3 mcg/Kg/min • 10 mcg/Kg/min (por no máximo 10 minutos) • >2 mcg/Kg/min: resulta em acúmulo de cianeto – Associar adjuvantes – Associar hidrocobalamina

Nitroglicerina • Nitrato orgânico que age preferencialmente nos leitos de capacitância • Pode ser utilizada pelas vias: – Venosa – Sublingual – Transdérmica • Mecanismo de ação: geração de NO • Metabolismo: hidrólise no fígado e sangue, com formação de nitrito, que pode converter Hb (Fe 2+) em Mete. Hb (Fe 3+)

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 O 2 e Perfusão endocárdica • Menor hipertensão rebote

Óxido Nítrico 1987: Fator relaxante de endotélio foi identificado como sendo o NO: Palmer RMJ, Ferrige AG, Moncada SA. Nitric oxide release accounts for the biological activity of endothelium-derived relaxing factor. Nature 1987; 327: 524– 526

Óxido Nítrico Síntese e transporte: • Óxido nítrico sintetase: produzem NO a partir da Larginina. • Forma constitutiva: isoformas endotelial e neuronal. – Produzido no endotélio, difunde-se rapidamente para o interior da célula muscular lisa vascular. • Forma indutível: é cálcio dependente, participa citotoxidade dos macrófagos, vasodilatação do choque séptico.

Óxido Nítrico

Óxido Nítrico Efeitos Cardiovasculares: • Regulador do tônus vascular • Produção endotelial do NO determina a distribuição do DC • Produzido principalmente pelas artérias • PO 2: 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 20 ppm – Aumento pode causar queda paradoxal na Pa. O 2

Óxido Nítrico Toxicidade: • NO inalado é rapidamente oxidado em NO 2, especialmente sob altas concentrações de O 2 2 NO + O 2 N 2 O 4 2 NO 2 • Limite superior para o NO 2 inalado é de 5 ppm • Efeitos tóxicos: edema pulmonar e pneumonite química