Vasoconstrição Pulmonar Hipóxica

A vasoconstrição pulmonar hipóxica (VPH) é a resposta distintiva do pulmão em que uma queda na tensão de oxigénio alveolar constringe as pequenas artérias pulmonares que irrigam essa região. Ao desviar o sangue de áreas mal ventiladas para áreas melhor ventiladas, atua para igualar a perfusão à ventilação e, assim, preservar a oxigenação do sangue que sai do pulmão.

Definition

A vasoconstrição pulmonar hipóxica é a contração ativa do músculo liso arterial pulmonar em resposta à baixa tensão de oxigénio alveolar (e, em menor extensão, venoso misto), uma resposta única da circulação pulmonar, na qual a hipoxia constringe em vez de dilatar estes vasos.

Scope

Esta entrada aborda o fenómeno da VPH, o seu papel na correspondência entre perfusão e ventilação, os mecanismos celulares de deteção e sinalização de oxigénio que se pensa estarem subjacentes, e as consequências sistémicas da hipoxia generalizada, como a que ocorre em altitude. É um tópico de fisiologia de referência e explica mecanismos; não fornece orientação clínica ou de tratamento.

Core questions

• Que estímulo desencadeia a vasoconstrição pulmonar hipóxica?
• Como melhora a correspondência entre perfusão e ventilação?
• Como as células musculares lisas arteriais pulmonares detetam o oxigénio e transduzem o sinal para a contração?
• O que acontece quando a hipoxia é global em vez de local, como em grandes altitudes?

Key concepts

• Hipoxia alveolar como estímulo
• Correspondência ventilação-perfusão
• Deteção de oxigénio pelo músculo liso arterial pulmonar
• Espécies reativas de oxigénio e sinalização redox
• Inibição do canal de potássio e despolarização da membrana
• Entrada e sensibilização ao cálcio
• Hipoxia global e hipertensão pulmonar

Mechanisms

Quando o oxigénio alveolar diminui, as pequenas artérias pulmonares que irrigam esse alvéolo contraem-se, de modo que o sangue é redirecionado para regiões melhor oxigenadas e a troca gasosa geral é protegida (Sylvester et al., 2012). A resposta é intrínseca à célula muscular lisa arterial pulmonar: o modelo predominante sustenta que a célula deteta o oxigénio através de sinalização mitocondrial e redox, que a alteração resultante nas espécies reativas de oxigénio inibe os canais de potássio dependentes de voltagem, e que a despolarização consequente abre os canais de cálcio dependentes de voltagem; o aumento do cálcio intracelular, juntamente com a sensibilização ao cálcio do aparelho contrátil, produz a contração (Sommer et al., 2008; Sommer et al., 2016). Quando a hipoxia afeta todo o pulmão — em altitude ou em doença pulmonar crónica — a resposta torna-se generalizada, elevando a pressão arterial pulmonar e, se sustentada, contribuindo para a remodelação vascular (Sylvester et al., 2012; Suresh & Shimoda, 2016).

Clinical relevance

A vasoconstrição pulmonar hipóxica é um mecanismo regulatório normal cuja forma generalizada subjaz ao aumento da pressão pulmonar observado com a hipoxia pulmonar total sustentada. Esta entrada descreve a fisiologia e os seus mecanismos; é educacional e não constitui base para diagnosticar, monitorizar ou tratar qualquer indivíduo.

Evidence & guidelines

A compreensão da VPH baseia-se em extenso trabalho experimental sintetizado em grandes revisões. A monografia da Physiological Reviews permanece o relato mais abrangente do fenómeno e dos seus mecanismos propostos (Sylvester et al., 2012), e revisões dedicadas detalham os passos de deteção de oxigénio e transdução de sinal no músculo liso arterial pulmonar (Sommer et al., 2008; Sommer et al., 2016).

History

Que a hipoxia alveolar constringe os vasos pulmonares foi estabelecido em meados do século XX — classicamente atribuído às observações de von Euler e Liljestrand — e foi reconhecido como o oposto da resposta da vasculatura sistémica à hipoxia. Décadas de trabalho subsequente, resumidas em revisões abrangentes, procuraram identificar o sensor de oxigénio e a cadeia de sinalização que o liga à contração do músculo liso (Sylvester et al., 2012; Sommer et al., 2008).

Debates

Qual é o sensor de oxigénio subjacente à VPH?

Se o sensor próximo é a mitocôndria atuando através de espécies reativas de oxigénio, uma NADPH-oxidase, ou outro sistema redox — e como a sua saída é acoplada à inibição do canal de potássio — permanece por resolver e é revisto como uma questão em aberto.

Key figures

• J. T. Sylvester
• Norbert Weissmann
• Larissa A. Shimoda

Seminal works

• sylvester-2012
• sommer-2008

Frequently asked questions

Por que o pulmão constringe os seus vasos em resposta a baixos níveis de oxigénio, enquanto outros órgãos os dilatam?

No pulmão, a constrição dos vasos numa região mal oxigenada desvia o sangue para áreas melhor ventiladas, o que melhora a troca gasosa; nos órgãos sistémicos, a dilatação em resposta a baixos níveis de oxigénio, em vez disso, aumenta o fornecimento sanguíneo local. A resposta pulmonar serve a correspondência perfusão-ventilação em vez da entrega local.

O que acontece à vasoconstrição pulmonar hipóxica em grandes altitudes?

Como todo o pulmão está hipóxico, a resposta torna-se generalizada em vez de regional, aumentando a pressão arterial pulmonar globalmente; a hipoxia global sustentada pode, portanto, contribuir para a hipertensão pulmonar.