Farmacologia del Sistema Nervoso Autonomo (Fisiologia 34)

Termoregolazione: Variazioni della Temperatura Corporea Centrale

• Analizziamo i meccanismi di termoregolazione che influenzano le variazioni della temperatura corporea centrale.
• Questo contrasta con le risposte locali studiate in precedenza.

Risposte Vasomotorie alla Temperatura

• Vasocostrizione (Freddo): L'esposizione al freddo causa vasocostrizione, a causa dell'aumento dell'attività del sistema nervoso simpatico.
• Vasodilatazione (Calore): Un aumento della temperatura corporea provoca una vasodilatazione massiccia, fino al 60% della gittata cardiaca, principalmente alla cute. Questo è correlato alla sudorazione per la dissipazione del calore. La vasodilatazione include la dilatazione delle arteriole, l'apertura dei precapillari e l'apertura di nuovi capillari.

Simpatico Colinergico: Un'Eccezione nel Sistema Nervoso Autonomo

• Il sistema simpatico colinergico, un'eccezione nel Sistema Nervoso Autonomo (SNA), invece di rilasciare noradrenalina, rilascia acetilcolina e altre sostanze vasodilatanti (istamina, prostaglandine, ecc.).

Complessità dei Meccanismi di Vasodilatazione

• L'acetilcolina non è la causa diretta della vasodilatazione.
• L'ossido nitrico, indotto dall'acetilcolina, media la vasodilatazione.
• I mastociti, attivati dal sistema simpatico colinergico, rilasciano istamina, amplificando la vasodilatazione.

Farmaci Vasoattivi: Modulazione dei Meccanismi di Termoregolazione

• La comprensione dei meccanismi di vasocostrizione e vasodilatazione permette la modulazione dei processi attraverso farmaci.
• I farmaci vasocostrittori includono agonisti alfa-adrenergici (simpaticomimetici).

Farmaci Attivi sul Sistema Nervoso Autonomo (SNA)

• I farmaci che agiscono sul SNA possono essere classificati in base al loro sito di azione: periferici e centrali.
• I farmaci periferici modulano l'azione del neurotrasmettitore (es. alfa-bloccanti, β2-agonisti) o depletono il neurotrasmettitore (es. reserpina).
• I farmaci centrali inibiscono l'attività simpatica nel sistema nervoso centrale.

Farmaci Attivi sui Canali Ionici

• I bloccanti dei canali del calcio (Ca-antagonisti) impediscono l'ingresso di calcio nelle cellule, diminuendo la contrazione muscolare liscia e la frequenza cardiaca.
• Gli attivatori dei canali del potassio (K) aumentano l'uscita di potassio dalle cellule, inducendo iperpolarizzazione e riducendo l'ingresso di calcio.

Termoregolazione: Inibitori della Fosfodiesterasi 5 (PDE5)

• Gli inibitori della PDE5 prevengono la degradazione del GMP ciclico, causando vasodilatazione.

Capillari Sanguigni: Il Fulcro degli Scambi nel Sistema Circolatorio

• I capillari sono la sede degli scambi tra sangue e tessuti, permettendo il rifornimento di ossigeno e nutrienti alle cellule e la rimozione dei prodotti di scarto, come la CO2.
• I capillari hanno una bassa pressione e un'alta area sezionale. - Il loro spessore sottile favorisce gli scambi.
• Flusso sanguigno lento e grande area di superficie promuovono la diffusione.

Scambi Attraverso la Parete Capillare

• Gli scambi tra plasma e interstizio avvengono in entrambe le direzioni e sono basati su due principi fondamentali:
• Gli scambi di soluti dipendono dalla differenza di concentrazione e dal coefficiente di permeabilità.
• Il passaggio di soluti avviene principalmente attraverso i pori tra le cellule endoteliali.
• Nelle macromolecole, avviene il trasporto attivo mediante endocitosi/esocitosi.

Diffusione Semplice Attraverso le Pareti Capillari: Legge di Fick e Fattori Determinanti

• I fattori chiave nella determinazione della permeabilità diffusionale sono il coefficiente di diffusione (d), l'area di scambio e la lunghezza del percorso.
• La diffusione è influenzata dalla dimensione molecolare, con molecole più grandi che hanno un coefficiente di permeabilità più basso.

Pori Giunzionali e Area di Scambio per Soluti Idrofili

• I soluti idrofili attraversano la membrana endoteliale attraverso i pori giunzionali.
• L'area di scambio è correlata alla frazione dell'area totale occupata dai pori.

Diffusione Ristretta: Limitazioni nel Passaggio Attraverso i Pori

• Gli orientamenti molecolari nei pori e la struttura dei pori stessi possono limitare la diffusione, in particolare per le grosse molecole.
• Gli orientamenti, le fibre, le glicoproteine e i proteoglicani della matrice interstiziale, possono restringere lo spazio disponibile, riducendo la permeabilità.

Flussi Netto di Soluti: Diffusione e Convezione

• Il flusso netto è il risultato di flussi bidirezionali: diffusione e convezione.
• La diffusione è guidata dalla differenza di concentrazione.
• La convezione è il trasporto di soluti mediato dal movimento dell'acqua.
• La velocità di diffusione è influenzata dalla permeabilità della membrana e dalla differenza di concentrazione.

Diffusione di Gas Respiratori nei Tessuti

• La diffusione dell'ossigeno dal sangue arterioso ai tessuti è guidata dal gradiente di pressione parziale.
• La diffusione dell'anidride carbonica dai tessuti al sangue venoso è guidata dal gradiente di pressione parziale.

Diffusione di Soluti nei Tessuti

• La diffusione di soluti, come il glucosio, è guidata dal gradiente di concentrazione.
• La velocità di diffusione è influenzata dal flusso sanguigno.

Diffusione Limitata dalla Perfusione vs. Diffusione Limitata dalla Diffusione

• La diffusione limitata dalla perfusione è quando l'apporto di soluti è limitato dal flusso sanguigno.
• La diffusione limitata dalla diffusione è quando la velocità di trasporto del soluto è limitata dalla bassa permeabilità della membrana che divide il sangue e il tessuto.

Effetto del Flusso sul Trasporto di Soluti

• Il flusso sanguigno influisce sul trasporto di soluti.
• Sostanze altamente diffusibili sono rapidamente influenzate dal flusso e possono raggiungere l'equilibrio più rapidamente.
• La diffusione di soluti è influenzata dalla velocità del flusso; se il flusso è veloce, c'è meno tempo per la diffusione.

Clearance e Trasporto di Soluti

• Clearance: È la misura di quanto velocemente una sostanza viene rimossa dal plasma.
• La relazione tra flusso e trasporto è determinata dall'equilibrio di diffusione e dai meccanismi di trasporto.

Cilindri di Krogh: Il Percorso Diffusionale dai Capillari alle Cellule

• Il cilindro di Krogh definisce la distanza che un soluto deve percorrere per raggiungere le cellule.
• Il raggio del cilindro è inversamente proporzionale alla densità capillare.
• Maggiore è la densità capillare, minore è il raggio del cilindro di Krogh.

Applicazione ai Muscoli: II Concetto dei Cilindri di Krogh

• Il muscolo a riposo ha un cilindro di Krogh grande.
• Il muscolo attivo ha un cilindro di Krogh più piccolo a causa della maggiore perfusione.

Variazione della Concentrazione del Soluto Lungo il Capillare

• La concentrazione del soluto diminuisce gradualmente lungo il capillare, con un andamento esponenziale.

Esempio Pratico: Regolazione del Glucosio nel Muscolo Durante l'Attività Fisica

• Analizzando i dati di perfusione, concentrazione e consumo di glucosio nel muscolo a riposo e in attività, si evidenzia come l'aumento della perfusione e dell'estrazione nel muscolo attivo siano fondamentali per mantenere i livelli di glucosio adeguati alle necessità metaboliche.

Interpretazione dei Risultati: Equilibrio e Limiti

• L'aumento del flusso sanguigno non sempre è sufficiente per soddisfare l'alta richiesta del muscolo attivo.
• L'equilibrio tra la concentrazione di glucosio nel sangue e nell'interstizio non viene sempre raggiunto a causa dell'alta domanda di glucosio nei tessuti.
• La combinazione di una maggiore perfusione, riduzione della distanza di diffusione e aumento dell'estrazione permette una regolazione del glucosio ottimale.

Conclusioni

• Il muscolo regola l'apporto di glucosio tramite perfusione, riduzione della distanza diffusionale e aumento dell'estrazione, ma il raggiungimento dell'equilibrio non è sempre immediato.

Questo quiz esplora i principali meccanismi d'azione dei farmaci utilizzati nel trattamento dell'ipertensione e dei disturbi ad essa correlati. Verranno analizzati effetti come la vasocostrizione, il ruolo della noradrenalina e l'impatto sui soggetti asmatici. Testa la tua conoscenza sulla farmacologia del sistema nervoso autonomo.