Reglarea activității cardiovasculare

Inima și vasele își schimbă activitatea în funcție de nevoile corpului. Când alergi, mușchii au nevoie de mai mult oxigen și substanțe nutritive; inima poate bate mai repede și poate pompa mai mult sânge, iar vasele din unele teritorii se dilată. Când te odihnești, necesarul este diferit. Aceasta este reglarea activității cardiovasculare.

Sistemul nervos autonom transmite comenzi care pot modifica frecvența și forța bătăilor inimii, precum și diametrul unor vase. Partea simpatică tinde să accelereze inima în multe situații de efort, iar partea parasimpatică o poate încetini. Hormonii și substanțele eliberate local de țesuturi contribuie și ele. Nu există un singur „buton” care controlează simultan toate vasele în aceeași direcție.

Organismul detectează schimbări ale presiunii sângelui prin receptori aflați în anumite vase mari. Informația este prelucrată, iar răspunsul poate modifica activitatea inimii și a vaselor. Este un exemplu de feedback, prin care abaterea este redusă. La trecerea rapidă în poziție verticală, reflexele cardiovasculare limitează scăderea perfuziei cerebrale prin modificarea activității inimii și a vaselor. Pentru a explica o reglare, urmărește ce s-a schimbat, cine detectează și ce organ răspunde.

Tensiunea arterială depinde de debitul cardiac și de rezistența periferică: $TA\approx DC\cdot RVP$, iar $DC=FC\cdot VS$. Reglarea acționează pe oricare dintre acești factori. Reglarea nervoasă: centrii cardiovasculari din bulb primesc informații de la baroreceptorii din sinusul carotidian și din crosa aortei și de la chemoreceptorii din corpusculii carotidieni și aortici (sensibili la scăderea oxigenului, creșterea CO₂ și acidoză), apoi modifică tonusul vagal și simpatic. Simpaticul crește frecvența, conducerea și contractilitatea (receptori β₁) și contractă majoritatea arteriolelor (receptori α); parasimpaticul, prin vag, scade frecvența. Distensia atriului drept crește frecvența cardiacă prin reflexul Bainbridge. Reglarea umorală: adrenalina și noradrenalina cresc debitul și contractă vasele; angiotensina II și ADH-ul în doze mari sunt vasoconstrictoare; peptidul natriuretic atrial scade volumul circulant și tensiunea; hormonii tiroidieni cresc frecvența. Reglarea locală: un țesut activ produce metaboliți (CO₂, H⁺, K⁺, adenozină, lipsa de oxigen) care dilată arteriolele și cresc fluxul local, de aceea mușchii în efort primesc mult mai mult sânge decât în repaus. Oxidul de azot eliberat de endoteliu dilată vasele. Pe termen lung, rinichii reglează volumul sanguin prin sistemul renină–angiotensină–aldosteron și prin eliminarea sării și a apei.

Exemplu rezolvat 1: debitul cardiac în repaus și în efort. În repaus: $FC=72$/min și $VS=70$ mL. În efort: $FC=150$/min și $VS=100$ mL.

1. Repaus: $DC=72\cdot 70=5040$ mL/min, adică aproximativ 5 L/min.
2. Efort: $DC=150\cdot 100=15000$ mL/min, adică 15 L/min.
3. Raportul: $\frac{15}{5}=3$; debitul crește de trei ori, prin creșterea ambilor factori, iar fluxul se redistribuie spre mușchi.

Exemplu rezolvat 2: ce schimbă tensiunea. Se folosesc valori relative: la început $DC=5$ L/min și $RVP=18$ unități, deci $TA=5\cdot 18=90$.

1. Dacă debitul rămâne 5 L/min, dar arteriolele se contractă și $RVP$ ajunge la 24: $TA=5\cdot 24=120$.
2. Dacă $RVP$ rămâne 18, dar debitul scade la 4 L/min după o hemoragie: $TA=4\cdot 18=72$.
3. Concluzie: tensiunea crește prin vasoconstricție și scade prin pierdere de volum; reflexele reglează ambii factori.

Reglarea tensiunii se face pe trei scări de timp. Reflexele nervoase (baroreceptorii) acționează în secunde, hormonii vasoconstrictori (adrenalina, angiotensina II, ADH) în minute, iar rinichii, prin controlul volumului de lichid și al sodiului, acționează în ore și zile și determină nivelul tensiunii pe termen lung. În hipertensiunea cronică, baroreceptorii se readaptează la valori mai mari, de aceea reflexul nu mai corectează tensiunea crescută. Volumul sanguin influențează întoarcerea venoasă, iar aceasta influențează volumul sistolic prin legea Frank–Starling. Mișcarea mușchilor scheletici comprimă venele și, împreună cu valvele venoase, ajută revenirea sângelui spre inimă. Postura schimbă temporar presiunile: la ridicarea în picioare, sângele se acumulează în venele membrelor inferioare, tensiunea scade și reflexul baroreceptor crește frecvența și contractă vasele; dacă reflexul este lent, apare amețeala ortostatică. Temperatura influențează fluxul din piele: la căldură arteriolele cutanate se dilată și pielea elimină căldura, iar la frig se contractă.

Separă efectele asupra frecvenței, contractilității, rezistenței periferice și volumului circulant. Baroreceptorii detectează întinderea legată de presiune, nu „numără” direct globulele roșii. Un răspuns de feedback poate modifica atât inima, cât și vasele. Nu presupune că stimularea simpatică dilată ori contractă identic toate vasele; răspunsul depinde de receptorii și de teritoriul vascular implicat.

Baroreceptorii sinocarotidieni și cardioaortici detectează variațiile presiunii arteriale. Impulsurile ajung la centrii bulbari; centrul cardioinhibitor reduce frecvența cardiacă prin vag, iar centrul cardioaccelerator și vasomotor cresc activitatea cardiacă și tonusul vascular prin simpatic. Reflexul presoreceptor ajustează rapid presiunea când aceasta se modifică.

Reține: baroreceptorii răspund la creșterea presiunii prin scăderea frecvenței și vasodilatație; chemoreceptorii răspund la hipoxie și hipercapnie prin creșterea tensiunii. Acumularea locală de CO₂ și H⁺ dilată vasele din țesutul activ. Adrenalina crește frecvența și contractilitatea. Reflexele care stimulează vagul pot încetini inima: presiunea pe globii oculari (reflexul oculocardiac) și masajul sinusului carotidian produc bradicardie.

Exemplu în formatul examenului (complement grupat). Despre reglarea activității cardiovasculare sunt corecte afirmațiile:

1. Centrii cardiovasculari se află în hipotalamus.
2. Impulsurile baroreceptorilor aortici ajung la bulb prin nervul glosofaringian.
3. Creșterea presiunii arteriale determină, prin reflexul presor, creșterea frecvenței cardiace.
4. Acumularea locală de CO₂ și H⁺ dilată arteriolele din țesutul activ.

• a) „Numai afirmațiile 1, 2 și 3 sunt corecte.”
• b) „Numai afirmațiile 1 și 3 sunt corecte.”
• c) „Numai afirmațiile 2 și 4 sunt corecte.”
• d) „Numai afirmația 4 este corectă.”
• e) „Toate afirmațiile sunt corecte sau toate sunt false.”

Răspuns: d. Afirmația 1 este falsă, deoarece centrii cardiovasculari se află în bulb. Afirmația 2 este falsă, deoarece baroreceptorii aortici trimit impulsurile prin nervul vag, iar nervul glosofaringian este calea baroreceptorilor din sinusul carotidian. Afirmația 3 este falsă, deoarece la creșterea presiunii reflexul scade frecvența cardiacă și produce vasodilatație. Afirmația 4 este adevărată, deoarece metaboliții locali dilată arteriolele și cresc fluxul în țesutul activ.

Greșeli frecvente

• Greșit: Ritmul inimii este fix și nu se modifică la efort.
  Corect: Se adaptează la nevoile organismului.
• Greșit: Toate vasele răspund identic la un semnal nervos.
  Corect: Efectul depinde de teritoriu și receptori.
• Greșit: Tensiunea arterială este reglată numai de sistemul nervos.
  Corect: Tensiunea este reglată nervos, umoral (adrenalină, angiotensina II, ADH), local (metaboliți) și, pe termen lung, de rinichi.

Înainte și după