Fisiologia Vascolare e Proteine G (Fisiologia 33)

Le proteine Gs aumentano la concentrazione di AMPc, inibendo la contrazione muscolare e causando vasodilatazione.

Le proteine Gi riducono la concentrazione di AMPc, eccitando la cellula e causando vasocostrizione.

Le proteine Gq aumentano la concentrazione intracellulare di Ca++ tramite il rilascio dal reticolo endoplasmatico mediante Inositolo-Trifosfato. Attivano anche la via della Rho-chinasi, che favorisce la contrazione.

L'adrenalina, attraverso i recettori β, attiva le proteine Gs, causando vasodilatazione.

Le catecolamine, attraverso i recettori α2, attivano le proteine Gi, causando vasocostrizione.

L'endotelina, attraverso i recettori ETa, attiva le proteine Gq, causando vasocostrizione.

L'endotelio, lo strato cellulare che riveste i vasi sanguigni, produce sia vasodilatatori che vasocostrittori, regolando il tono vascolare.

L'iperemia reattiva è un aumento del flusso sanguigno in un tessuto dovuto alla vasodilatazione dei vasi locali. Questo processo è causato da diversi metaboliti locali, con il potassio che svolge un ruolo principale.

L'acetilcolina, un neurotrasmettitore, induce vasodilatazione nei vasi intatti. Tuttavia, se l'endotelio viene rimosso, l'acetilcolina causa vasocostrizione. Questo dimostra l'importanza dell'endotelio nel controllo vascolare.

L'ossido nitrico (NO) è una molecola di segnalazione che svolge un ruolo chiave nella vasodilatazione. Viene rilasciato dall'endotelio in risposta a diversi stimoli, come l'acetilcolina.

Un esperimento mostra che l'aumento della pressione di perfusione in un'arteriola isolata induce vasodilatazione. Questa vasodilatazione è flusso-dipendente, ovvero è causata dall'aumento del flusso sanguigno, non dalla pressione transmurale.

L'endotelio, lo strato di cellule che riveste i vasi sanguigni, svolge un ruolo fondamentale nella regolazione della vasomotricità. Produce sia vasodilatatori che vasocostrittori, controllando il tono dei vasi sanguigni.

I canali del K+ regolano il potenziale di membrana delle cellule muscolari lisce. Sono coinvolti in diverse attività:apertura voltaggio-dipendente nelle cellule eccitabili, attivazione da parte del Ca++, rettifica entrante e sensibilità all'ATP.

I canali del Ca++ sono fondamentali per la contrazione muscolare liscia, poiché l'ingresso di Ca++ innesca il processo. Sono presenti due tipi principali: voltaggio-dipendenti e ad apertura meccanica.

I canali TRP sono sensibili a stimoli termici, chimici e meccanici, rendendoli importanti per la percezione di dolore e altri stimoli.

I recettori adrenergici α e β sono coinvolti nel controllo della contrazione muscolare liscia, mediando gli effetti delle catecolamine come noradrenalina e adrenalina.

I recettori muscarinici sono coinvolti nella risposta alle azioni della acetilcolina, un neurotrasmettitore rilasciato dal sistema nervoso parasimpatico.

L'endotelina è un potente vasocostrittore, agendo tramite i recettori dell'endotelina.

L'angiotensina è un ormone che regola la pressione sanguigna, agendo tramite i recettori dell'angiotensina AT1 e AT2.

Il tono simpatico basale mantiene una contrazione tonica dei vasi sanguigni, contribuendo alla resistenza periferica e al mantenimento della normale pressione sanguigna.

Dall'endotelio, che riveste i vasi sanguigni, vengono rilasciati diversi mediatori, tra cui vasodilatatori e vasocostrittori, che influenzano il tono vascolare.

L'aumento della concentrazione extracellulare di K+ causa vasodilatazione, in quanto attiva i canali K+ nelle cellule del muscolo liscio.

Il blocco dei canali del K+ con Bario (Ba) inibisce la vasodilatazione indotta dal K+, dimostrando che l'apertura dei canali K+ è il meccanismo principale.

Il gradiente di concentrazione di K+ tra interno ed esterno della cellula muscolare liscia è alto (150 mM all'interno), anche se la concentrazione extracellulare aumenta, la differenza rimane notevole.

L'iperemia reattiva è l'aumento del flusso sanguigno in un tessuto dopo un periodo di occlusione. È una risposta fisiologica al ripristino di ossigeno e nutrienti.

L'esperimento con il laccio emostatico dimostra l'iperemia reattiva. Dopo l'occlusione, il flusso sanguigno è maggiore rispetto al flusso a riposo.

Durante l'occlusione, il tessuto ischemico accumula metaboliti come K+, CO2 e H+, e la concentrazione di ossigeno diminuisce. Queste condizioni causano vasodilatazione.

I metaboliti accumulati durante l'occlusione inducono vasodilatazione locale nel tessuto. Vasi più dilatati permettono un flusso maggiore al ripristino della circolazione.

Quando il laccio viene rimosso, il flusso sanguigno torna, ma è maggiore rispetto al flusso a riposo, perché i vasi sono dilatati. Questo è l'effetto dell'iperemia reattiva.

L'iperemia reattiva è un meccanismo importante per garantire il ripristino del flusso sanguigno e l'apporto di ossigeno a un tessuto dopo un periodo di occlusione.

L'aumento della pCO2 determina un aumento della concentrazione di ioni H+ nel sangue, riducendo il pH. Questa condizione, chiamata acidosi, provoca vasodilatazione.

L'acido lattico, prodotto durante l'attività muscolare intensa, contribuisce all'acidosi, che a sua volta induce vasodilatazione.

L'aumento della concentrazione di potassio extracellulare (K+) causa vasodilatazione attraverso due meccanismi: la chiusura dei canali del calcio voltaggio-dipendenti e l'apertura dei canali del potassio, con conseguente iperpolarizzazione della cellula muscolare liscia.

La riduzione di ATP, spesso causata dall'attività cellulare intensa, apre i canali del potassio, causando iperpolarizzazione e vasodilatazione.

L'aumento dell'ADP, un prodotto della degradazione dell'ATP, è associato a vasodilatazione.

L'adenosina, un nucleoside presente nel corpo, agisce attraverso i suoi recettori specifici per indurre vasodilatazione.

Il microcircolo è composto da una rete di capillari che si dipartono dalle arteriole, non da un semplice modello arteriola-capillare-venula. In condizioni di riposo, alcuni capillari sono chiusi dagli sfinteri precapillari.

La vasodilatazione non solo aumenta il calibro delle arteriole, ma anche apre gli sfinteri precapillari, aumentando il numero di capillari pervi e migliorando la perfusione tissutale.

L'aumento del consumo di ossigeno e la riduzione della pressione parziale di ossigeno (pO2) inducono vasodilatazione, come dimostrato negli studi sul circolo coronarico e sui muscoli.

Gli ioni H+ rilasciati dalle cellule in attività attivano i nocicettori locali, che inviano segnali al sistema nervoso centrale. Quest'ultimo attiva neuroni efferenti che rilasciano CGRP, un peptide che interagisce con recettori sull'endotelio, stimolando la produzione di NO, il vasodilatatore.