Qual a ação do sistema nervoso autônomo em relação ao funcionamento do coração?

O coração tem dois tipos de células, as células miocárdicas, também denominadas células funcionais, que quando estimuladas eletricamente são capazes de se contrair, e as células marcapasso, responsáveis pela geração e condução dos estímulos elétricos. Os tecidos especializados que geram e conduzem impulsos elétricos através do coração, são o nó sinoatrial (nó SA), nó atrioventricular (nó AV), feixe de His e fibras de Purkinje (VAN DE GRAAF, 2003).

O controle da atividade cardíaca é feito sistema nervoso simpático e parassimpático, que inervam de forma abundante o coração (GUYTON; HALL, 2006).

O nó SA está localizado na parede posterior do átrio direito, onde a veia cava chega ao coração. O nó AV está na porção inferior do septo interatrial. O feixe de His está no topo do septo interventricular, esse feixe se divide no interior da parede dos ventrículos denominando-se fibras de Purkinje, causando a contração simultânea dos ventrículos. Sístole é a contração da câmara cardíaca para ejeção do sangue presente em seu interior. Diástole é o relaxamento da câmara cardíaca para um novo preenchimento de sangue em seu interior (GUYTON; HALL, 2006).

A média de batimentos cardíacos em um adulto saudável fica em torno de 70 batimentos por minuto, variando conforme as necessidades do corpo, como exercícios físicos, situações de estresse e repouso (VAN DE GRAAFF, 2003).

A regulação da ritmicidade do coração ocorre no nó SA ou marca passo do coração. Esta ritmicidade ocorre porque as membranas das fibras do nó SA são muito permeáveis ao sódio, que passa para o interior das fibras, fazendo com que o potencial da membrana em repouso passe para o valor positivo até atingir seu limiar transformando em potencial de ação. O impulso é propagado pelos átrios através do sistema de Purkinje provocando sua contração. Centésimos de segundos depois, o impulso atinge o nó AV, que retarda o impulso para que os átrios forcem a passagem de sangue para os ventrículos. Após esse retardo, o impulso é propagado pelo sistema de Purkinje aos ventrículos contraindo-os (GUYTON; HALL, 2006).

Os impulsos elétricos que passam pelo complexo estimulante do coração podem ser registrados pelo eletrocardiograma. Onda P é a despolarização das fibras atriais do nó SA, o complexo QRS é a despolarização dos ventrículos e a onda T é a repolarização dos ventrículos, iniciando assim um novo ciclo cardíaco (VAN DE GRAAFF, 2003).

Controlar a hipertensão entendendo como o sistema nervoso regula as funções do sistema cardiovascular é o objetivo de uma pesquisa do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP que conquistou a primeira colocação do Prêmio Alvaro Osório de Almeida, da Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis). O trabalho da doutoranda do programa de fisiologia humana do ICB, Karoline Martins dos Santos, foi premiado durante a última Reunião Anual da Federação de Sociedades de Biologia Experimental (FeSBE) no mês de setembro.

O prêmio é o mais tradicional da entidade e seu nome é em homenagem ao primeiro fisiologista brasileiro. A premiação reconhece jovens cientistas que se destacam pela relevância, inovação e contribuição à área de fisiologia. A pesquisadora, que recebe bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) para a realização de sua pesquisa, integra a equipe do Laboratório de Controle Neural da Circulação do ICB, coordenado pelo professor Vagner Roberto Antunes.

Para Antunes, a premiação reconhece o trabalho de jovens talentos que são o futuro da ciência no País. “A pós-graduação é a engrenagem que gera e movimenta a maior parte da pesquisa desenvolvida neste país”, destaca o professor. “Estimular esses jovens que são mentes brilhantes e que temos o privilégio de receber no dia a dia em nossos laboratórios é extremamente gratificante e é um investimento para o desenvolvimento e futuro de uma nação.”

. Olhar integrado

A abordagem inovadora da pesquisa desenvolvida por Karoline dos Santos é resultante do entendimento da hipertensão por meio de um olhar integrado da neurociência com o sistema cardiovascular. “Atualmente, há uma escola muito bem difundida no mundo no campo da neurociência do sistema nervoso autônomo que atribui como uma das causas da hipertensão um componente neural que participa do controle das funções cardiovasculares, o que chamamos de hipertensão neurogênica”, contextualiza Antunes.

O grupo parte dessa abordagem integrada para entender os mecanismos fisiológicos relacionados às doenças crônicas cardiometabólicas, como a hipertensão, diabete e a resistência à insulina. Essas patologias estão associadas a pelo menos três das dez principais causas de mortes no mundo, segundo relatório divulgado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) em maio deste ano. O outro diferencial do estudo está no olhar estratégico para uma parte do sistema nervoso autônomo ainda pouco pesquisada: o sistema parassimpático. Os mecanismos simpático e parassimpático agem coordenadamente e produzem efeitos antagônicos que regulam várias funções do corpo humano frente aos estímulos do sistema nervoso.

“A ativação do simpático tem um efeito acelerador, que resulta em aumento na pressão arterial e na disponibilização de glicose no sangue para que o organismo possa reagir em situações como, por exemplo, frente ao um comportamento de luta e fuga”, explica Karoline. “Já o sistema parassimpático sempre esteve mais relacionado aos efeitos de calmaria e repouso, como um freio, sendo que sua ativação promove diminuição da frequência cardíaca e pressão arterial, bem como da disponibilidade de glicose sanguínea, ou seja, age fazendo o contrário do simpático.”

. Desaceleração

Nos estudos sobre hipertensão, as pesquisas existentes mostram que o sistema simpático é mais ativo em relação ao seu antagonista, situação que os cientistas chamam de simpato-excitação. “Nosso estudo, ao invés de focar nos mecanismos que diminuem essa hiperatividade do simpático, busca ativar em longo prazo o parassimpático. Dessa forma, ao invés de tirar o acelerador, a gente pisa no freio”, detalha a pesquisadora.

Os resultados obtidos até agora apontam que o sistema parassimpático tem um papel importante no controle da hipertensão e também das doenças crônicas cardiometabólicas a ela associadas. Com técnicas integradas de farmacogenética e terapias não farmacológicas como, por exemplo, exercício físico aeróbio, o grupo observou melhora nos índices metabólicos em modelos animais experimentais de hipertensão.

Antunes reforça a importância do estudo para a formulação de tratamentos para o controle das doenças cardiometabólicas. “A partir do entendimento das alterações dos mecanismos fisiológicos dessas doenças é possível pensar no desenvolvimento de novas terapias com ação direta no sistema nervoso autônomo e, principalmente, em terapias alternativas que considerem um estilo de vida com práticas regulares de exercício físico e alimentação equilibrada para o bem-estar e saúde do coração”, recomenda o professor.

Juliane Duarte / Assessoria de Comunicação do ICB

Mais informações: e-mail , com o professor Vagner Roberto Antunes

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