Meccanismo

Le alterazioni della resistenza vascolare sistemica e della portata cardiaca sono responsabili dei cambiamenti nella MAP.

La variabile più influente nel determinare la resistenza vascolare sistemica è il raggio dei vasi sanguigni stessi. Il raggio di questi vasi è influenzato sia da mediatori locali che dal sistema nervoso autonomo. Le cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni producono e rispondono alle sostanze vasoattive per dilatare o restringere i vasi a seconda delle esigenze dell’organismo.

Quando la MAP è elevata, le forze di taglio sulle pareti dei vasi inducono la sintesi di ossido nitrico (NO) nelle cellule endoteliali. L’NO si diffonde nelle cellule muscolari lisce vascolari dove attiva la guanilciclasi e provoca la defosforilazione del GTP in cGMP. Il cGMP agisce come un secondo messaggero all’interno della cellula, portando infine al rilassamento della muscolatura liscia e alla dilatazione del vaso. Altri composti vasodilatatori prodotti localmente sono la bradichinina e le varie prostaglandine, che agiscono attraverso meccanismi simili per provocare il rilassamento della muscolatura liscia vascolare.

L’endotelina è un composto vasoattivo locale che ha gli effetti opposti dell’NO sulla muscolatura liscia vascolare. Una MAP ridotta innesca la produzione di endotelina all’interno delle cellule endoteliali. L’endotelina poi si diffonde nelle cellule muscolari lisce vascolari per legare il recettore ET-1, un recettore accoppiato a Gq, con conseguente formazione di IP3 e rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico, che porta alla contrazione della muscolatura liscia e alla costrizione della nave.

Il sistema nervoso autonomo svolge anche un ruolo vitale nella regolazione della MAP attraverso il riflesso barorecettore. I barocettori arteriosi che si trovano nel seno carotideo e nell’arco aortico agiscono attraverso un sistema di feedback negativo per mantenere la MAP nel range ideale. I barocettori comunicano con il nucleo del tractus solitarius nel midollo del tronco encefalico attraverso il nervo glossofaringeo (nervo cranico IX) nel seno carotideo e il nervo vago (nervo cranico X) nell’arco aortico. Il nucleo del tractus solitarius determina il tono simpatico o parasimpatico per alzare o abbassare la MAP secondo le necessità del corpo.

Quando la MAP è elevata, aumentando la stimolazione dei barocettori, il nucleo del tractus solitarius diminuisce la produzione simpatica e aumenta quella parasimpatica. L’aumento del tono parasimpatico diminuirà la cronotropia e la dromotropia miocardica, con effetti meno pronunciati sull’inotropia e la lusitropia, attraverso l’effetto dell’acetilcolina sui recettori muscarinici M2 nel miocardio. I recettori M2 sono Gi-accoppiati, inibendo l’adenilato ciclasi e causando una diminuzione dei livelli di cAMP all’interno della cellula. Il risultato è una diminuzione della gittata cardiaca e una conseguente diminuzione della MAP.

Conversamente, quando la MAP diminuisce, il fuoco dei barocettori diminuisce e il nucleus tractus solitarius agisce per ridurre il tono parasimpatico e aumentare il tono simpatico. L’aumento del tono simpatico aumenterà la cronotropia miocardica, la dromotropia, l’inotropia e la lusitropia attraverso l’effetto dell’epinefrina e della norepinefrina sui recettori beta1 adrenergici nel miocardio. I recettori beta1 sono accoppiati a Gs, attivando l’adenilato ciclasi e causando un aumento dei livelli di cAMP all’interno della cellula. Oltre a questo, l’epinefrina e la norepinefrina agiscono sulle cellule muscolari lisce vascolari attraverso i recettori adrenergici alfa1 per indurre la vasocostrizione sia delle arterie che delle vene. I recettori alfa1 sono accoppiati a Gq e agiscono attraverso lo stesso meccanismo del recettore ET-1 menzionato sopra. La combinazione di questi eventi aumenta sia la portata cardiaca che la resistenza vascolare sistemica, aumentando efficacemente la MAP.

L’aumento del tono simpatico si verifica anche durante l’esercizio fisico, una grave emorragia e in tempi di stress psicologico.

Il sistema renale aiuta a mantenere la MAP principalmente attraverso la regolazione del volume plasmatico, che influisce direttamente sulla portata cardiaca. Un calo della perfusione renale innesca il rilascio di renina, avviando la cascata renina-angiotensina-aldosterone. L’aldosterone agisce sui tubuli renali convoluti distali per aumentare il riassorbimento del sodio e quindi aumentare la ricaptazione dell’acqua e il volume plasmatico. L’angiotensina II agisce sui vasi attraverso il recettore AT1 per indurre la contrazione della muscolatura liscia, con conseguente vasocostrizione. Il recettore AT1 è accoppiato a Gq e funziona attraverso lo stesso meccanismo dei recettori ET-1 e alfa1 menzionati sopra. Insieme questi cambiamenti aumenteranno sia la portata cardiaca che la resistenza vascolare sistemica per aumentare la MAP.