La vasodilatazione è il risultato del rilassamento della muscolatura liscia che circonda i vasi sanguigni. Questo rilassamento, a sua volta, si basa sulla rimozione dello stimolo alla contrazione, che dipende dalle concentrazioni intracellulari di ioni calcio ed è strettamente legato alla fosforilazione della catena leggera della proteina contrattile miosina. Così, la vasodilatazione funziona principalmente o abbassando la concentrazione di calcio intracellulare o attraverso la defosforilazione (sostituzione reale di ATP con ADP) della miosina. La defosforilazione da parte della fosfatasi della catena leggera della miosina e l’induzione dei simpatizzanti e degli antiporters del calcio che pompano gli ioni di calcio dal compartimento intracellulare contribuiscono entrambi al rilassamento delle cellule muscolari lisce e quindi alla vasodilatazione. Ciò avviene attraverso la ricaptazione di ioni nel reticolo sarcoplasmatico attraverso gli scambiatori e l’espulsione attraverso la membrana plasmatica. Ci sono tre principali stimoli intracellulari che possono provocare la vasodilatazione dei vasi sanguigni. I meccanismi specifici per realizzare questi effetti variano da vasodilatatore a vasodilatatore.
| Classe | Descrizione | Esempio |
|---|---|---|
| Iperpolarizzazione-mediata (bloccante dei canali del calcio) | I cambiamenti nel potenziale di membrana a riposo della cellula influenzano il livello di calcio intracellulare attraverso la modulazione dei canali del calcio sensibili al voltaggio nella membrana plasmatica. | adenosina |
| cAMP-mediata | La stimolazione adrenergica si traduce in elevati livelli di cAMP e protein chinasi A, che si traduce in un aumento della rimozione del calcio dal citoplasma. | prostaciclina |
| cGMP-mediata (nitrovasodilatatore) | Per mezzo della stimolazione della protein-chinasi G. | Ossido nitrico |
Gli inibitori della PDE5 e gli apritori dei canali del potassio possono anche avere risultati simili.
I composti che mediano i meccanismi di cui sopra possono essere raggruppati come endogeni ed esogeni.
EndogeniModifica
| Vasodilatatori | Ricettore ( = apre. ↓ = chiude) Sulle cellule muscolari lisce vascolari se non diversamente specificato |
Trasduzione ( = aumenta. ↓ = diminuisce) |
|
|---|---|---|---|
| EDHF | ? | iperpolarizzazione → ↓VDCC → ↓ Ca2+ intracellulare | |
attività PKG →
|
|||
| recettore NO sull’endotelio | ↓sintesi dell’endotelina | ||
| epinefrina (adrenalina) | recettoreβ-2 recettore adrenergico | attività Gs → attività AC → cAMP → attività PKA → fosforilazione di MLCK → attività ↓MLCK → defosforilazione di MLC | |
| istamina | recettore H2 dell’istamina | ||
| prostaciclina | recettore IP | ||
| prostaglandina D2 | recettore DP | ||
| prostaglandina E2 | recettore EP | ||
| VIP | recettore VIP | Gs attività → attività AC → cAMP → attività PKA →
|
|
| (extracellulare) adenosina | A1, A2a e A2b recettori dell’adenosina | ATP-sensibile al canale K+ → iperpolarizzazione → chiudere VDCC → ↓ Ca2+ intracellulare | |
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Recettore P2Y | attiva Gq → attività PLC → Ca2+ intracellulare → attività NOS → NO → (vedi ossido nitrico) | |
| L-arginina | imidazolina e recettore α-2? | Gi → ↓cAMP → attivazione di Na+/K+-ATPasi → ↓ attività dello scambiatore Na+ → Na+/Ca2+ intracellulare → ↓ Ca2+ intracellulare | |
| bradichinina | recettore della bradichinina | ||
| sostanza P | |||
| niacina (solo come acido nicotinico) | |||
| fattore attivante le piastrineattivante delle piastrine (PAF) | |||
| CO2 | – | ↓ pH interstiziale → ? | |
| acido lattico interstiziale(probabilmente) | – | ||
| lavoro muscolare | – |
|
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diversi recettori sull’endotelio | ↓sintesi di endotelina |
L’azione vasodilatatrice dell’attivazione dei beta-2 (come l’adrenalina) sembra essere indipendente dall’endotelio.
Vasodilatazione del sistema nervoso simpaticoModifica
Anche se è riconosciuto che il sistema nervoso simpatico gioca un ruolo spendibile nella vasodilatazione, esso è solo uno dei meccanismi con cui la vasodilatazione può essere realizzata. Il midollo spinale ha sia nervi di vasodilatazione che di vasocostrizione. I neuroni che controllano la vasodilatazione vascolare hanno origine nell’ipotalamo. Una parte della stimolazione simpatica delle arteriole nel muscolo scheletrico è mediata dall’epinefrina che agisce sui recettori β-adrenergici del muscolo liscio arteriolare, che sarebbe mediata dalle vie del cAMP, come discusso sopra. Tuttavia, è stato dimostrato che l’eliminazione di questa stimolazione simpatica ha poco o nessun ruolo nel fatto che il muscolo scheletrico sia in grado di ricevere ossigeno sufficiente anche ad alti livelli di sforzo, quindi si ritiene che questo particolare metodo di vasodilatazione sia di scarsa importanza per la fisiologia umana.
In casi di stress emotivo, questo sistema può attivarsi, con conseguente svenimento a causa della diminuzione della pressione sanguigna da vasodilatazione, che è indicato come sincope vasovagale.
Vasodilatazione indotta dal freddoModifica
La vasodilatazione indotta dal freddo (CIVD) si verifica dopo l’esposizione al freddo, possibilmente per ridurre il rischio di lesioni. Può avvenire in diversi punti del corpo umano, ma si osserva più spesso nelle estremità. Le dita sono particolarmente comuni perché sono esposte più spesso.
Quando le dita sono esposte al freddo, la vasocostrizione si verifica prima per ridurre la perdita di calore, con conseguente forte raffreddamento delle dita. Circa cinque-dieci minuti dopo l’inizio dell’esposizione al freddo della mano, i vasi sanguigni nelle punte delle dita si vasodilatano improvvisamente. Ciò è probabilmente causato da un’improvvisa diminuzione del rilascio di neurotrasmettitori dai nervi simpatici al mantello muscolare delle anastomosi arterovenose a causa del freddo locale. La CIVD aumenta il flusso sanguigno e di conseguenza la temperatura delle dita. Questo può essere doloroso ed è talvolta conosciuto come “dolori caldi” che possono essere abbastanza dolorosi da provocare il vomito.
Una nuova fase di vasocostrizione segue la vasodilatazione, dopo di che il processo si ripete. Questa è chiamata la reazione di caccia. Gli esperimenti hanno dimostrato che sono possibili altre tre risposte vascolari all’immersione del dito in acqua fredda: uno stato continuo di vasocostrizione; un riscaldamento lento, costante e continuo; e una forma di controllo proporzionale in cui il diametro del vaso sanguigno rimane costante dopo una fase iniziale di vasocostrizione. Tuttavia, la grande maggioranza delle risposte può essere classificata come reazione di Caccia.
Altri meccanismi di vasodilatazioneModifica
Altri vasodilatatori o fattori vasodilatatori suggeriti includono:
- assenza di alti livelli di rumore ambientale
- assenza di alti livelli di illuminazione
- adenosina – agonista dell’adenosina, usato principalmente come antiaritmico
- alfa bloccanti (bloccano l’effetto vasocostrittore dell’adrenalina)
- nitrito di amile e altri nitriti sono spesso usati ricreativamente come vasodilatatori, causando stordimento e una sensazione di euforia
- peptide natriuretico atriale (ANP) – un debole vasodilatatore
- capsaicina (peperoncino)
- etanolo (alcol)
- induttori di istamina
- Le proteine del complemento C3a, C4a, e C5a lavorano innescando il rilascio di istamina dai mastociti e dai granulociti basofili.
- induttori di ossido nitrico
- l-arginina (un aminoacido chiave)
- trinitrato di glicerile (comunemente noto come nitroglicerina)
- isosorbide mononitrato e isosorbide dinitrato
- tetranitrato di pentaeritritolo (PETN)
- nitroprussiato di sodio
- inibitori della PDE5: questi agenti aumentano indirettamente gli effetti dell’ossido nitrico
- sildenafil (Viagra)
- tadalafil (Cialis)
- vardenafil (Levitra)
- tetraidrocannabinolo (THC)
- teobromina
- minoxidil
- papaverina un alcaloide trovato nel papavero da oppio papaver somniferum
- estrogeni
- apigenina: Nelle piccole arterie mesenteriche di ratto, l’apigenina agisce su TRPV4 nelle cellule endoteliali per indurre la dilatazione vascolare mediata da EDHF (Br J Pharmacol 2011 Nov 3)
Usi terapeuticiModifica
I vasodilatatori sono usati per trattare condizioni come l’ipertensione, in cui il paziente ha una pressione sanguigna anormalmente alta, così come l’angina, l’insufficienza cardiaca congestizia e la disfunzione erettile, e dove mantenere una pressione sanguigna più bassa riduce il rischio del paziente di sviluppare altri problemi cardiaci.Le vampate possono essere una risposta fisiologica ai vasodilatatori. Alcuni inibitori della fosfodiesterasi come il sildenafil, il vardenafil e il tadalafil, lavorano per aumentare il flusso di sangue nel pene attraverso la vasodilatazione. Possono anche essere usati per trattare l’ipertensione arteriosa polmonare (PAH).
Antipertensivi che lavorano aprendo i vasi sanguigniModifica
Questi farmaci possono mantenere i vasi aperti o aiutare i vasi a non essere ristretti.
- Bloccanti dei recettori dell’angiotensina II
- Inibitori dell’ACE
- Bloccanti dei canali del calcio
Farmaci che sembrano funzionare attivando i recettori α2A nel cervello diminuendo così l’attività del sistema nervoso simpatico.
- metildopa
Secondo l’American Heart Association, l’alfa-metildopa può causare sincope ortostatica poiché esercita un maggiore effetto di abbassamento della pressione sanguigna quando si è in piedi, il che può portare a sentirsi deboli o svenire se la pressione sanguigna è stata abbassata troppo. Gli effetti collaterali prominenti di Metildopa includono sonnolenza o lentezza, secchezza della bocca, febbre o anemia. Oltre a questi, i pazienti maschi possono sperimentare l’impotenza.
- clonidina cloridrato
- guanabenz acetato
- guanfacina cloridrato
Clonidina, guanabenz o guanfacina possono dare luogo a grave secchezza della bocca, costipazione o sonnolenza. La brusca cessazione dell’assunzione può aumentare rapidamente la pressione sanguigna a livelli pericolosamente alti. Rilassano direttamente il muscolo nelle pareti dei vasi sanguigni (specialmente le arteriole), permettendo al vaso di dilatarsi (allargarsi).
- idralazina
- minoxidil
L’idralazina può causare mal di testa, gonfiore intorno agli occhi, palpitazioni o dolori alle articolazioni. In ambito clinico, l’idralazina di solito non è usata da sola. Il minoxidil è un potente vasodilatatore diretto usato solo nell’ipertensione grave resistente o quando è presente un’insufficienza renale. Gli effetti avversi noti comprendono la ritenzione di liquidi (aumento di peso marcato) e la crescita eccessiva dei capelli.