Regulación neural del flujo sanguíneo La homeostasis es la propiedad de todo sistema abierto de regular su medio interno, utilizando una multiplicidad de estados estacionarios (steady state). • Regulación intrínseca: Regulación ejercida por el órgano o tejido afectado. • Regulación extrínseca: Ejercidas por el Sistema Nervioso o Endócrino. • Sistemas jerárquicamente organizados • Redundancia Reflejo: respuesta motora involuntaria a un estímulo sensorial. detector vía aferente centro coordinador vía eferente efector REFLEJOS ESPINALES neurona huso muscular sensorial interneurona inhibitoria músculo motoneurona CONTROL DE LA PRESION SANGUINEA Control de corto y largo término La ganancia está determinada por el grado en que el sistema de retroalimentación controla la homeostasis CONTROL DE LA PRESION SANGUINEA DE CORTO TERMINO MECANISMOS LOCALES MECANISMOS CENTRALES músculo liso: reflejo miogénico endotelio: NO, prostaciclina, endotelina reflejo barorreceptor reflejo quimiorreceptor REFLEJO BARORRECEPTOR Barorreceptores: mecanoreceptores sensibles al estiramiento de las arterias senos carótideos arco aórtico Nervio carotídeo y aortico Nervio craneal glosofaríngeo núcleo del tracto solitario en el bulbo raquídeo REFLEJO BARORRECEPTOR Respuesta electrofisiológica en los nervios que conducen la señal desde los baroR al núcleo del tracto solitario Presión normal REFLEJO BARORRECEPTOR Frecuencia de disparo barorrecptor % línea de base Los barorreceptores detectan aumentos y descensos en la presión arterial Presión arterial media mm Hg REFLEJO BARORRECEPTOR Los barorreceptores estabilizan la presión en el corto término. normal Histograma de presiones barorreceptores denervados REFLEJO BARORRECEPTOR Bulbo raquídeo en el tallo cerebral núcleo del tracto solitario Sistema autónomo seno carotídeo arco aórtico CONTROL AUTONOMO DE LA ACTIVIDAD CARDIOVASCULAR Sistema Parasimpático Sistema Simpático tono simpático neurona preganglionar neurona postganglionar sistema autónomo Ach - R Nicotínico parasimpático Ach - Muscarínico simpático NA - α/β G adrenal Adrenalina/ NA TRANSMISORES Y RECEPTORES EN SISTEMA SIMPATICO receptores Noradrenalina Adrenalina terminales nerviosos sangre α1 α2 β1 β2 Receptores adrenérngicos α1 α2 β1 - + β2 + fosfolipasa C adenilato ciclasa adenilato ciclasa ⇑ IP3 + DAG ⇓AMPc ⇑AMPc NE > E NE > E NE = E + adenilato ciclasa ⇑AMPc E >> NE Regulación autónoma de la actividad cardíaca Inotropismo - efecto sobre la contractibilidad del miocardio Cronotropismo - efecto sobre el ritmo cardíaco Dromotropismo - efecto sobre la velocidad de conduccion Regulación autónoma del ritmo cardíaco (efectos cronotrópicos) MARCAPASOS CARDIACO SISTEMA SIMPATICO adrenal SISTEMA PARASIMPATICO NE β1 + AMPc Ca++ PKA K+ E ACh M - If Regulación autónoma de las células marcapasos agonista β1 Isoproterenol 10 nM Regulación autónoma sobre el ritmo cardíaco se ejerce regulando If -35 mV -85 mV If Acetilcolina 3 nM Regulación autónoma de la contracción cardíaca (efectos inotrópicos) FIBRAS MUSCULARES CARDIACAS SISTEMA SIMPATICO adrenal SISTEMA PARASIMPATICO NE E β1 + - Ca++ ACh Efectos del sistema simpático sobre la fibra cardíaca ICa Efectos del sistema simpático sobre la fibra cardíaca agonista β1 antagonista β1 Efectos del sistema simpático sobre la fibra cardíaca agonista β1 antagonista β1 Regulación autónoma de la vasculatura músculo liso SISTEMA SIMPATICO adrenal SISTEMA PARASIMPATICO NE α1 vasoconstricción E β2 vasodilatación M vasodilatación ACh NO genitales vasculatura músculo esquelético y cardíaco Las arteriolas sanguíneas están rodeados de nervios simpáticos. Tinción que revela terminales catecolaminérgicos. Regulación del flujo durante el ejercicio glándula adrenal β2 α1 Vasodilatación Vasoconstricción metabolitos shear stress Reflejo: respuesta motora involuntaria a un estímulo sensorial. detector vía aferente centro coordinador vía eferente baroR nervios craneales tallo cerebral sistema autónomo efector músculo cardíaco, nodos cardíacos, músculo liso DESDE EL PUNTO DE VISTA HEMODINAMICO gasto cardíaco = presión arterial media resistencia periférica total DESDE EL PUNTO DE VISTA CARDIACO gasto cardíaco = volúmen sistólico x frecuencia cardíaca PAM / RP = VS * FC PAM = VS * FC * RP CONTROL AUTONOMO DE LA ACTIVIDAD CARDIOVASCULAR ⇓ PAM Actividad en barorreceptores ⇓ parasimpático PAM = VS x FC x RPT nodo SA miocardio ⇑FC ⇑VS ⇑ simpático arteriolas vasoconstricción ⇑ RPT restaura el valor basal de PAM REFLEJO QUIMIORRECEPTOR Tallo Cerebreal Células glomus del cuerpo carotídeo Núcleo del tracto solitario Nervio craneal IX glosofaríngeo REFLEJO QUIMIORRECEPTOR (-) ⇓ O2 en cuerpo carotídeo (Asfixia) ⇑ frecuencia disparo del nervio del seno carotídeo Neuronas del grupo respiratorio dorsal ⇑ Ritmo respiratorio Comando de la actividad de los músculos intercostales y diafragma Núcleo del tracto solitario ⇑ Actividad simpática ⇑ Ritmo cardíaco ⇑ Resistencia arterial ⇑ P arterial Regulación renal del flujo sanguíneo Reabsorción de H2O tubo proximal reabsorción isosmótica 75% Tubo colector % variable brazo descendente del asa de Henle 20% A B Perro control A. Solución hiperosmótica en la arteria carótida A Perro sin hipófisis posterior Diencéfalo tálamo pineal hipotálamo hipófisis A Perro control B A. Solución hiperosmótica en la arteria carótida B. Inyección de extracto de la hipófisis poterior A Perro sin hipófisis posterior Regulación de la reabsorción del H2O sintesis vasopresina Hormona vasopresina (antidiurética) osmorreceptores (órganos circunventriculares) n. paraventricular n. supraóptico Neuronas en núcleos supraventriculares son sensibles a la osmolaridad (osmoreceptores). En ellas cambios en la osmolaridad se traducen en actividad eléctrica. hormona antidiurética o vasopresina Liberación de hormona antidiurética Regulación de la reabsorción del H2O osmolaridad actividad osmo-R excitación neuronas hipotalámicas liberación vasopresina (neurohipófisis) Vasopresina, peptido de 9 aa Regulación de la reabsorción del H2O El blanco de acción de la vasopresina es el tubo colector. Regulación de la reabsorción del H2O vasopresina (hormona antidiurética) tubo colector Immunogold electron microscopy of rat collecting duct stained with anti-AQP2 + vasopresina - vasopresina Agre, P. et al. J. Biol. Chem. 1998;273:14659-14662 Distribución de acuaporinas en el tubo renal Regulación de la reabsorción del H2O El aumneto de acuaporinas en el tubo colector favorece la reabsorción de H2O. Regulación de la reabsorción del H2O osmolaridad - osmo-R activity excitación neuronas hipotalámicas liberación vasopresina (neurohipófisis) reabsorción H2O Reabsorción de Na+ tubo proximal 70% brazo ascendente del asa de Henle 20% Tubo colector % variable Regulación de la reabsorción del Na+ sistema renina-angiotensina-aldosterona Arteria aferente Baroreceptor renal mácula densa deteccion de [Na] & [Cl] angiotensinógeno (hígado) células granulares renina (-) Angiotensina I (sangre) Angiotensina II La liberación de renina está regulada por: 1. Una caída en el NaCl sensado por la mácula densa 2. Caída en la presión sensada por baro R local La liberación de renina está regulada por: 1. Una caída en el NaCl sensado por la mácula densa 2. Caída en la presión sensada por baro R local 3. Efecto simpático directo sobre el aparato yuxtaglomerular. en sangre células granulares ap yuxtaglomerular, riñón en sangre en sangre Regulación de la reabsorción del Na+ sistema renina-angiotensina-aldosterona Arteria aferente Baroreceptor renal mácula densa deteccion de [Na] & [Cl] angiotensinógeno (hígado) células granulares renina Angiotensina I (sangre) Aldosterona Angiotensina II Corteza de la Glándula adrenal GLANDULA ADRENAL corteza mineralocorticoide zona glomerulosas aldosterona zona fasciculata glucocorticoide cortisol andrógenos zona reticularis epinefrina y norepinefrina médula Regulación de la reabsorción del Na+ sistema renina-angiotensina-aldosterona Arteria aferente Baroreceptor renal mácula densa deteccion de [Na] & [Cl] angiotensinógeno (hígado) células granulares renina Angiotensina I (-) (sangre) Aldosterona Angiotensina II Corteza de la Glándula adrenal (-) [Na] o [Cl] R en mácula densa liberación renina (células yuxtaglomerulares) Angiotensina II (sangre) aldosterona (corteza adrenal) reabsorción Na (tubo renal distal y colector) Regulación de [Na+]: effectos de la aldosterona aldosterona Na+ Na+ tubo colector K+ Na+ Cl- lúmen del tubo renal epitelio renal ATP líquido intersticial vaso Regulación renal de la presión arterial a través del control de la volemia Regulación de: • Reabsorción de H20 • Reabsorción de electrolitos Parterial (-) Reflejo baroR Además del efecto via el sistema autónomo simpático sobre el sistema cardiovascular Actividad del núcleo del tracto solitario excitación neuronas hipotalámicas Liberación de vasopresina Reabsorción de H2O volemia (-) Parterial baroR del aparato yuxtaglomerular tono simpático liberación renina (células yuxtaglomerulares) Angiotensina II (sangre) excitación neuronas hipotalámicas aldosterona (corteza adrenal) Liberación de vasopresina reabsorción Na Reabsorción de H2O Volemia isosmótica Regulación renal de la presión arterial a través del control de la volemia Regulación de: • Reabsorción de H20 • Reabsorción de electrolitos Regulación renal de la presión arterial a través de la vasculatura (-) Parterial baroR en arteriola aferente liberación renina (células yuxtaglomerulares) Angiotensina II (sangre) Activación del sistema simpático Contracción músculo liso vascular Resistencia periférica