Capítulo 43: Regulación del flujo sanguíneo en los tejidos

La función principal del sistema cardiovascular es abastecer de sangre a los tejidos del organismo de manera adecuada con cada una de las necesidades y situaciones. Este abastecimiento depende de la capacidad del corazón para actuar como bomba, de la regulación de la resistencia periférica y de la facultad de cada territorio para regular localmente el flujo de sangre. Ninguno de estos factores es constante a lo largo del día, ya que los periodos de reposo y actividad, así como las necesidades metabólicas de los diferentes órganos y tejidos determinan la perfusión sanguínea. Es necesario por tanto que exista una regulación que garantice que las variaciones de la actividad cardíaca y vascular permitan una distribución del gasto cardíaco de acuerdo con las necesidades de los diferentes órganos y tejidos. Dicha regulación se ejerce a nivel cardíaco, vascular y renal mediante las acciones combinadas de los sistemas nervioso central y periférico, así como por diversos sistemas y agentes humorales. La regulación de la actividad cardíaca y la capacidad del riñón para regular la volemia se estudian en los capítulos 38 y 31, respectivamente. En el presente capítulo se estudian los procesos y mecanismos por los que cada tejido tiene la capacidad de controlar su propio flujo sanguíneo, de acuerdo con sus necesidades metabólicas, lo que resulta en una distribución preferente del gasto cardíaco hacia las zonas que requieren mayor aporte. La regulación del flujo sanguíneo hacia los tejidos depende de la variación del diámetro de las pequeñas arterias y arteriolas, cuyo músculo liso se relaja (vasodilatación) o se contrae (vasoconstricción), lo que da lugar a disminución o aumento de la resistencia al flujo, como respuesta a agentes metabólicos, nerviosos y humorales.

El gasto cardíaco debe ser distribuido en los diferentes órganos y tejidos de acuerdo con la demanda de oxígeno y nutrientes en un órgano o tejido y por tanto de su actividad metabólica. La figura 43-1 representa diferentes valores medios de flujo sanguíneo en órganos y tejidos. El panel A indica el flujo absoluto; la región hepatoesplácnica, los riñones y el músculo esquelético reciben dos tercios del gasto cardíaco. Al normalizar el flujo absoluto de cada órgano por su peso (panel B) se observa cómo los riñones se llevan la mayor parte del aporte sanguíneo por unidad de peso, seguidos por el territorio hepatoesplácnico, el corazón y el cerebro; sin embargo el músculo, la piel, los cartílagos, el hueso y el tejido adiposo tienen un bajo aporte sanguíneo por unidad de peso. Si se considera la diferencia arteriovenosa de oxígeno (panel C), como medida funcional de la capacidad de la extracción de oxígeno por los tejidos, el corazón es el órgano con mayor capacidad, seguido del cerebro, el territorio hepatoesplácnico y el músculo esquelético. Los riñones extraen menos cantidad de oxígeno que los otros órganos, lo que indica que el gran aporte sanguíneo señalado con anterioridad es debido a su función en el mantenimiento de la homeostasis de los líquidos corporales y no a su actividad metabólica. El caso del corazón es exactamente opuesto, ya que es el órgano con mayor diferencia arteriovenosa de oxígeno y por tanto con menor reserva de oxígeno. Esto explica por qué el aumento de la actividad miocárdica va asociado a un aumento del flujo sanguíneo coronario.

Los datos anteriores explican que, en determinadas situaciones, tanto la cantidad de flujo como su distribución varían de manera importante. Así, durante el ejercicio intenso, el gasto cardíaco aumenta hasta 5 o 6 veces y la proporción de flujo que reciben los músculos esqueléticos en ejercicio aumenta hasta un 90%, debido a la gran disminución de la resistencia. Cambios parecidos ocurren en el sistema gastrointestinal durante la digestión y en la piel cuando la temperatura exterior es elevada.

Como regla general, el flujo sanguíneo en cada tejido se regula al nivel mínimo para satisfacer las necesidades en cada momento. En reposo, el gasto cardíaco normal aporta la cantidad de sangre suficiente para que cada órgano y tejido pueda ejercer sus funciones de forma adecuada. Sin embargo en situaciones como la hemorragia intensa, la deficiencia de flujo sanguíneo hace necesaria la jerarquización del aporte de sangre, ello establece un orden de prioridades para que los órganos vitales, como el cerebro y el corazón no tengan una disminución de riego sanguíneo que pudiera conducir a su malfuncionamiento. Por el contrario, otros órganos como la piel o los riñones obtienen un aporte de sangre muy disminuido. La capacidad de abrir o cerrar lechos vasculares con requerimientos metabólicos bajos favorece la distribución prioritaria del flujo sanguíneo hacia los órganos vitales.

En un inicio es posible clasificar la regulación del flujo sanguíneo tisular, si se consideran aspectos temporales en regulación a corto y largo plazos. La regulación aguda o a corto plazo es aquella que tiene lugar en segundos o minutos y se logra mediante cambios rápidos del diámetro de las arteriolas y metaarteriolas. La regulación a largo plazo se refiere a aquellas variaciones del flujo que tienen lugar en periodos más largos, como días, semanas o meses, las cuales se producen como resultado del aumento o la disminución del número de vasos que irrigan un tejido determinado. Una segunda clasificación atiende al nivel de regulación, es decir aquélla que depende de procesos y mecanismos locales del propio tejido, la llamada regulación intrínseca; mientras que aquélla que depende de mecanismos más generales constituye la llamada regulación extrínseca.

El flujo sanguíneo de un tejido puede variar por cambios en la presión de perfusión o en la resistencia, que depende del diámetro o sección de las arteriolas. Cabe mencionar que la presión arterial y, por tanto, la presión de perfusión tisular, es relativamente constante en todo el organismo y dada la distribución en paralelo de los diferentes circuitos vasculares, el determinante principal del flujo sanguíneo tisular es el calibre de las arterias precapilares. Dichas arterias tienen, en situación basal, una cierta tensión activa o tono vasomotor, consecuencia de mecanismos intrínsecos, que persisten en ausencia de la influencia extrínseca, tanto humoral como nerviosa. No se conoce la naturaleza del tono vasomotor basal, pero parece tener un componente miógeno y un componente químico o humoral local. Las metaarteriolas y esfínteres precapilares presentan basalmente fases alternas de contracción y relajación, de una duración aproximada de 30 segundos. Esta actividad fásica se denomina vasomotilidad y es la responsable de la superficie efectiva de la red capilar, además, se debe a la respuesta del músculo liso a agentes locales de tipo químico, físico y nervioso. Esta respuesta puede ser modulada por el sistema nervioso y factores humorales circulantes; de modo que el calibre de los vasos precapilares de resistencia y el flujo tisular son consecuencia de la interacción de mecanismos de regulación locales y sistémicos.

Mecanismos intrínsecos de regulación del flujo sanguíneo tisular

Los principales mecanismos de los que depende el aporte de sangre a un tejido concreto dependen de la actividad metabólica de éste y de la disponibilidad de oxígeno. La figura 43-2 muestra cómo el aumento de la actividad metabólica en el tejido muscular esquelético de hasta ocho veces la basal, se acompaña de un aumento de flujo sanguíneo de unas 4 veces el basal. Inicialmente, el aumento del flujo sanguíneo es inferior al del metabolismo, pero a medida que la actividad metabólica aumenta, se produce un aumento progresivo del flujo sanguíneo que aporta el oxígeno y los nutrientes necesarios.

Se han desarrollado dos teorías básicas sobre la regulación del flujo sanguíneo cuando varía la actividad metabólica o la disponibilidad de oxígeno en un tejido: la teoría vasodilatadora y la de carencia de oxígeno. La primera propone que el aumento de la actividad metabólica de un tejido o la disminución de la disponibilidad de oxígeno (y quizá de otros nutrientes), se acompañan de la formación o el aumento de una sustancia relajante del músculo liso vascular, que difunde a los vasos precapilares para producir vasodilatación y el consiguiente aumento de flujo (figura 43-3). Entre dichas sustancias vasodilatadoras se han propuesto el CO₂, los hidrogeniones, los iones potasio, el lactato, la adenosina, el ADP y la histamina. De todos ellos destaca el papel vasodilatador importante de la adenosina, sobre todo en la regulación del flujo sanguíneo coronario. Cuando el flujo es escaso, las células musculares del miocardio liberan adenosina que actúa sobre las arterias coronarias precapilares, lo que produce su dilatación y un aumento del flujo sanguíneo. De igual modo, cuando el trabajo y el metabolismo miocárdicos aumentan se consume una mayor cantidad de oxígeno y se degrada mayor cantidad de ATP, lo que resulta en el aumento de la formación de adenosina y la consiguiente vasodilatación coronaria, así como aumento del flujo sanguíneo. También se ha propuesto que la adenosina podría ser el principal vasodilatador implicado en la regulación del flujo sanguíneo en el músculo esquelético y, quizás, en otros tejidos. Aunque es incierto cuál o cuáles son los principales factores tisulares vasodilatadores, es probable que la combinación de las acciones vasodilatadoras de diversos agentes sea la responsable del aumento del flujo sanguíneo, cuando disminuye la disponibilidad de oxígeno o aumenta la actividad metabólica de un tejido.

La teoría vasodilatadora es la más aceptada; sin embargo, se ha propuesto que la carencia de oxígeno podría ser causante de vasodilatación, ya que este gas es necesario para que ocurra la contracción del músculo liso vascular, si no se produce un aporte adecuado, es factible que el músculo se relaje. Por ello, la deficiencia relativa de oxígeno producida por un aumento de su utilización como consecuencia del aumento de la actividad metabólica tisular se acompañaría de una vasodilatación de los esfínteres precapilares y las metaarteriolas, que produciría un aumento del flujo compensador de la situación. Por el contrario, cuando la concentración de oxígeno en el tejido se elevara por encima de un cierto nivel se produciría una contracción que reduciría el aporte sanguíneo al tejido. Además, se ha propuesto que la carencia relativa de otros nutrientes, como la glucosa, ciertos aminoácidos o ácidos grasos, podría asimismo ser responsable de una vasodilatación compensadora. A la vista de lo ya mencionado, cabe proponer que la combinación de todos los mecanismos presentados sería la causa de la regulación local del flujo sanguíneo en los tejidos.

Procesos intrínsecos de regulación del flujo sanguíneo tisular

Entre los procesos locales de regulación del flujo sanguíneo destacan la autorregulación del flujo, la hiperemia activa y la hiperemia reactiva.

Hiperemia activa

Cuando en un tejido aumenta la actividad metabólica, como es el caso de un músculo en ejercicio, o el territorio gastrointestinal en la fase digestiva se produce una vasodilatación que aporta más sangre al tejido. Este aumento se denomina hiperemia activa. La teoría metabólica explica dicho aumento, ya que la acumulación de metabolitos como el CO₂, el lactato, el ADP y los hidrogeniones, junto con la disminución relativa de oxígeno por aumento de su consumo, producirán una vasodilatación que aumentará el flujo sanguíneo y compensará las necesidades de nutrientes del tejido.

Hiperemia reactiva

Cuando el flujo sanguíneo en un tejido se interrumpe durante segundos o minutos y después se reanuda, el flujo aumentará y excederá durante un tiempo al que había antes de la oclusión. Este incremento de flujo se denomina hiperemia reactiva; su incremento y duración son proporcionales a la duración de la oclusión. No todos los tejidos presentan el mismo nivel de respuesta a la interrupción del flujo, así, el corazón y el cerebro, el músculo esquelético y la piel muestran respuestas elevada, media y reducida, respectivamente. Los mecanismos responsables de la hiperemia reactiva son similares a los ya descritos. La interrupción del flujo sanguíneo provoca en el tejido la falta de oxígeno y nutrientes, así como la acumulación de metabolitos; ambos factores producirán una relajación del músculo liso en las arterias del tejido sin aporte de sangre, que crea las condiciones adecuadas para que se produzca una vasodilatación mayor en el momento en que se desbloquee el riego sanguíneo.

Autorregulación

El aumento agudo de la presión de perfusión de un tejido se acompaña, de manera inmediata, de un incremento del flujo sanguíneo que sigue la curva A (figura 43-4). En la mayoría de los tejidos, en unos segundos, el flujo tiende a normalizarse y se adapta a la curva B. El retorno del flujo a la normalidad después de un corto periodo de aumento de la presión de perfusión, se denomina autorregulación y representa la tendencia a mantener el flujo local relativamente constante, ante cambios de la presión de perfusión. El mantenimiento del flujo sanguíneo, independiente de los cambios que puedan ocurrir en la presión arterial, es sumamente ventajoso para el funcionamiento adecuado de los tejidos y en especial para órganos vitales como el cerebro y el corazón. Por eso, aunque todos los tejidos tienen una respuesta autorreguladora, no todos ellos tienen la misma capacidad y eficiencia, pues son el cerebro, el corazón y el riñón los órganos que tienen una mayor capacidad de autorregulación, mientras que la piel y los pulmones son los que menos la tienen.

Al analizar la figura 43-4 se observa cómo en un rango de presiones entre 70 y 180 mmHg, el flujo sanguíneo aumenta poco relativamente, mientras que la presión de perfusión se ha elevado más de 100 mmHg. Este es el rango de autorregulación, que es diferente en cada tejido y tiende a cubrir aquel rango de presiones más adecuadas para el funcionamiento correcto de un órgano o tejido. Por debajo de 70 mmHg el flujo disminuye, por encima de 180 mmHg aumenta al seguir los cambios de presión de perfusión. Por tanto, se puede definir la autorregulación del flujo sanguíneo local como una respuesta activa y rápida de la pared de los vasos, que aumentan o disminuyen su diámetro, y con ello su resistencia, para mantener el flujo sanguíneo dentro de un nivel de normalidad a pesar de cambios en la presión de perfusión. El fin último de la autorregulación del flujo sanguíneo es mantener estable la presión capilar, de manera que se pueda establecer un intercambio de gases y nutrientes adecuado entre la sangre y el tejido, el cual no existiría si se produjesen fluctuaciones importantes de la presión. Se han propuesto dos teorías para explicar cómo se produce la autorregulación del flujo sanguíneo, la teoría metabólica y la teoría miogénica. La primera se basa en los principios ya señalados, de manera que al aumentar la presión de perfusión crece el flujo que aporta un exceso de oxígeno y de nutrientes y que produce un lavado rápido de sustancias vasodilatadoras generadas por el metabolismo tisular (CO₂, ADP, hidrogeniones, adenosina, etc.). Esta situación provocará, al cabo de pocos segundos, cierta vasoconstricción que disminuirá el exceso de flujo producido inicialmente. Por el contrario, la disminución de la presión de perfusión producirá cierta carencia relativa de oxígeno y acumulación de los metabolitos tisulares, ello origina una vasodilatación que elevará de nuevo el flujo de sangre para compensar la situación.

La teoría miogénica muestra que el aumento de la presión de perfusión produce la distensión de la pared vascular e incremento de flujo sanguíneo (figura 43-5). Sin embargo, de manera casi refleja se produce una contracción del músculo liso, que reduce el diámetro de las arterias musculares y tiende a disminuir el flujo que al inicio había aumentado. Cuando disminuye la presión de perfusión, el grado de distensión de la pared es bajo, el músculo liso se relaja y se produce una vasodilatación, así como aumento del flujo. El mecanismo subyacente a la teoría miogénica se basa en que las fibras musculares lisas tienen mecanorreceptores sensibles a la distensión, cuya activación se acompaña de cambios en el potencial de membrana y cambios en la conductancia al calcio, con las consiguientes modificaciones de la concentración intracelular de este catión, de las que depende la capacidad contráctil del músculo liso. Este mecanismo es inherente al músculo liso y se puede producir en ausencia de la acción del sistema nervioso o de factores humorales sistémicos. Es muy posible que ambos mecanismos, miogénico y metabólico, actúen de forma combinada, e incluso que uno u otro puedan ser predominantes en determinados territorios vasculares.

Función principal del óxido nítrico en la regulación del flujo sanguíneo local

Los mecanismos locales que regulan el flujo tisular sólo pueden dilatar las arterias precapilares situadas en el tejido, ya que las arterias de tamaño mediano que aportan la sangre a estos vasos tisulares se encuentran en zonas fuera de la influencia de los factores locales de regulación. Si estas arterias medianas que conducen la sangre a los tejidos no se vasodilatan de manera concomitante a la dilatación de las tisulares, el aumento de flujo no sería capaz de cubrir las necesidades locales de una manera eficaz. Para que el proceso sea eficaz, existe un mecanismo secundario a la vasodilatación de los vasos tisulares que dilata las arterias de mediano tamaño. El aumento de flujo como consecuencia de la vasodilatación de las arteriolas del tejido produce un aumento de la fricción de la sangre sobre las células endoteliales, que genera la liberación del óxido nítrico (NO), el cual media la dilatación de las arterias de conducción (ver capítulo 40), al facilitar de esta manera el aporte de sangre que se necesita en territorios distales a dichas arterias. De esta manera se asegura el flujo de sangre requerido por la vasodilatación producida a nivel tisular por los factores locales.

Regulación extrínseca del flujo sanguíneo local

Además de la regulación local del flujo, dependiente de la actividad metabólica del tejido, existe otra regulación que se superpone a ésta: la regulación extrínseca de tipo nervioso o humoral, que tiene especial importancia en situaciones de estrés o demanda cardiovascular. Este tipo de regulación tiene lugar mediante las acciones de los sistemas nerviosos central y periférico; se ejerce sobre las arterias medianas, previas a las arterias que abastecen de sangre a los tejidos.

Regulación nerviosa del flujo sanguíneo local

El sistema nervioso regula el sistema circulatorio mediante el control de la actividad del corazón como bomba, el control rápido de las variaciones de la presión arterial y de la redistribución del flujo sanguíneo. Dicha función es ejercida por el sistema nervioso autónomo, principalmente a través del sistema nervioso simpático (SNS), ya que la participación del sistema nervioso parasimpático (SPS) es secundaria, pues ejerce sus acciones más importantes sobre diversas arterias de la cabeza, las glándulas salivales, los genitales, la vejiga urinaria y el intestino grueso.

Las figuras 43-6 y 43-7 muestran los esquemas de las vías periféricas (simpáticas y parasimpáticas) de regulación cardiovascular. Las fibras vasomotoras del SNS salen de la médula espinal a través de los nervios dorsales y los primeros nervios lumbares, de donde pasan a las dos cadenas paravertebrales laterales simpáticas; de ahí, a través de nervios simpáticos específicos llegan a los vasos del corazón y las vísceras o a través de los nervios raquídeos alcanzan los vasos periféricos. Las fibras del SNS inervan todos los vasos (arteriales y venosos) excepto los capilares, los esfínteres precapilares y la mayoría de las metaarteriolas. La estimulación simpática tiene consecuencias diversas según los tipos de vasos. Así, la estimulación del SNS sobre las venas grandes produce una reducción de su capacitancia, aumentando el volumen de sangre que llega al corazón, el gasto cardíaco y el volumen circulante periférico. Sobre las arterias grandes y medianas, la activación simpática produce una constricción que se traduce en una menor elasticidad, con disminución de la función amortiguadora de la presión ventricular y aumento de la velocidad de la onda de pulso. Sobre las arterias pequeñas y arteriolas produce una reducción del diámetro que genera resistencia a la circulación, lo que hace que aumente la presión arterial y disminuya el flujo hacia los tejidos que perfunden dichas arterias. La estimulación simpática, como ya ha sido estudiada previamente (véase capítulo 35), incrementa la actividad del corazón mediante la elevación de la frecuencia y de la fuerza de contracción. A continuación se detallan los tipos de vías simpáticas y parasimpáticas y sus acciones.

Vías simpáticas

Fibras vasoconstrictoras

Todos los vasos del organismo, excepto los capilares y precapilares, están inervados por fibras simpáticas de tipo vasoconstrictor, que participan de manera decisiva en el mantenimiento del tono vasomotor basal y, mediante su acción sobre las arterias de resistencia, participan de forma fundamental en la regulación de la presión arterial. Como se mencionó anteriormente, la noradrenalina es el neurotransmisor liberado por las terminaciones nerviosas simpáticas y actúa sobre los receptores tipo α₁ para producir vasoconstricción. Los vasos cerebrales y coronarios son poco sensibles a la vasoconstricción simpática mediada por receptores α₁, mientras que los vasos de la piel, el músculo esquelético, el riñón y el territorio esplácnico son muy sensibles a este tipo de control.

Fibras vasodilatadoras

En algunos territorios arteriales, de la piel y el músculo esquelético, en las coronarias y en todas las venas existen terminaciones simpáticas adrenérgicas de tipo vasodilatador, que interaccionan con receptores β₂ y participan en la regulación del flujo en situaciones como el estrés, el ejercicio o el frío intenso. Su participación en la regulación de la presión arterial es poco importante.

También existen fibras vasodilatadoras simpáticas colinérgicas que, a pesar de formar parte del SNS, su neurotransmisor es la acetilcolina y, en general, son poco relevantes. Se encuentran casi de manera exclusiva en las arterias del músculo esquelético y desempeñan un papel fundamental durante el ejercicio, al compensar la activación simpática adrenérgica vasoconstrictora mediada por receptores. En condiciones de reposo, dicha actividad vasodilatadora simpática está enmascarada por la acción vasoconstrictora.

En la circulación coronaria o en la circulación renal se ha demostrado la existencia de vías dopaminérgicas vasodilatadoras, aunque su importancia en la regulación nerviosa del flujo parece ser secundaria y no son relevantes en la regulación de la resistencia periférica.

Vías parasimpáticas

La inervación parasimpática desempeña una función menor en la regulación del tono vasomotor, la presión arterial y el flujo sanguíneo periférico. Las fibras parasimpáticas que inervan las regiones craneal (cabeza, glándulas salivales) y sacra (genitales, vejiga urinaria e intestino grueso), además de las glándulas sudoríparas, tienen cierta importancia en la regulación del flujo sanguíneo en estos territorios vasculares. Como se mencionó, la acetilcolina es el neurotransmisor liberado por las terminaciones nerviosas parasimpáticas y actúa sobre los receptores muscarínicos al producir vasodilatación.

Además de las fibras parasimpáticas colinérgicas clásicas, cabe mencionar la vía nitrérgica o nitroxidérgica, cuyo neurotransmisor es el NO; este último ejerce una acción vasodilatadora dominante en las arterias cerebrales y oculares, contrarresta el efecto de las vías adrenérgicas vasoconstrictoras en arterias y venas, además participa en la iniciación y el mantenimiento de la erección del pene mediante la relajación del músculo liso arterial y venoso de los cuerpos cavernosos. Asimismo tiene cierta importancia en la regulación de la circulación mesentérica, pues media el aumento de flujo en dicho territorio vascular, en el periodo posprandial.

Regulación humoral

La regulación humoral del flujo sanguíneo se realiza por un número importante de sustancias de diferente procedencia. Entre los agentes vasodilatadores hay que destacar al NO derivado del endotelio; es el principal factor vasodilatador del organismo (véase capítulo 40) y tiene la capacidad de equilibrar todas las acciones constrictoras, tanto nerviosas como humorales. Además de este factor vasodilatador de origen endotelial, el llamado factor hiperpolarizante derivado del endotelio (EDHF) parece desempeñar un papel importante en la regulación de los flujos coronario y mesentérico. Sin embargo, otros vasodilatadores como la prostaciclina, diversas prostaglandinas y la histamina parecen tener un papel menor en la regulación del flujo sanguíneo de la mayoría de los territorios vasculares. Entre los agentes de acción vasoconstrictora, las catecolaminas adrenomedulares (adrenalina y noradrenalina) y la angiotensina II son los principales factores con capacidad reguladora del tono vasomotor y del flujo sanguíneo. El tromboxano A₂ parece tener cierta importancia en la regulación del flujo coronario en circunstancias determinadas, aunque su papel regulador sistémico no está bien determinado. La endotelina-1 no parece tener demasiada importancia como agente regulador del flujo sanguíneo en condiciones normales, ya que a pesar de ser un potente vasoconstrictor, su acción se encuentra neutralizada por la acción del NO y la prostaciclina. Por último, la vasopresina parece tener una importancia reguladora menor, pues es la regulación de la osmolaridad de los líquidos corporales, su principal acción.

Integración intrínseca y extrínseca en la regulación del flujo sanguíneo

Cabe destacar que los tres procesos: autorregulación del flujo sanguíneo, hiperemia activa y reactiva, se deben en esencia a mecanismos intrínsecos a los tejidos y ocurren incluso en tejidos aislados. Sin embargo, dichos procesos se ven afectados por los sistemas de regulación nerviosos y humorales, ya que el tono vasomotor del lecho arterial precapilar depende principalmente de las influencias extrínsecas. El sistema nervioso simpático (SNS), las catecolaminas circulantes, la angiotensina II y el NO son los principales factores extrínsecos que afectan a la regulación del flujo sanguíneo local precapilar. Así, en presencia de actividad simpática elevada o de factores vasoconstrictores como las catecolaminas o la angiotensina II, la respuesta autorreguladora se va a producir de manera paralela a la basal, pero para un nivel más reducido de flujo sanguíneo. Lo mismo sucede en presencia de inhibidores del NO: la autorregulación no se interrumpe, sino que se produce a un nivel de flujo sanguíneo más reducido. Al revés, en presencia de inhibidores del sistema nervioso simpático o de factores vasodilatadores se producirá la autorregulación a un nivel superior de flujo sanguíneo. De igual manera, cuando se produce la hiperemia reactiva en situaciones de deficiencia de NO (como la disfunción endotelial asociada a hipertensión, diabetes, hipercolesterolemia y otros factores de riesgo cardiovascular) o en presencia de activación simpática o de agentes vasoconstrictores, el aumento de flujo sanguíneo, después de desbloquear la interrupción de éste, es menor que en condiciones normales de producción de NO y en ausencia de actividad vasoconstrictora. Asimismo, cuando se produce un fenómeno de hiperemia activa, el aumento de flujo sanguíneo compensador es menor o más dificultado si existe una activación local del SNS, mayor presencia de catecolaminas o angiotensina II o una menor producción de NO que en situación normal. Por tanto, aunque los procesos de regulación del flujo sanguíneo tisular dependen de factores y mecanismos intrínsecos al tejido, los sistemas de regulación extrínsecos, tanto sistémicos (SNS) como locales (NO) tienen capacidad de afectar la respuesta de los primeros.

Los mecanismos locales de regulación del flujo sanguíneo, ya estudiados, actúan en segundos o pocos minutos. Sin embargo, existe una regulación a largo plazo que tiene lugar por mecanismos y procesos diferentes de los que ocurren a corto plazo. En una situación de hipertensión mantenida, los tejidos se perfunden a un flujo mayor del que tendría lugar en condiciones de normotensión; no obstante, en un periodo de días o pocas semanas, el flujo se habrá normalizado mediante un proceso de autorregulación a largo plazo, que como indica la figura 43-4 es más eficaz que los mecanismos de autorregulación a corto plazo, cuya capacidad es más limitada y no son capaces de mantener el flujo tisular en niveles normales durante un aumento permanente de la presión de perfusión tisular. Por el contrario, si un tejido u órgano recibe menos flujo de sangre del necesario de manera permanente como consecuencia de la obstrucción parcial o total de una arteria, aumentará la circulación colateral con objeto de abastecer las necesidades de oxígeno y nutrientes. Asimismo, cuando un órgano o tejido mantiene de manera crónica una actividad metabólica elevada, requiere un elevado aporte mantenido de oxígeno y nutrientes, por lo que necesita que aumente el flujo sanguíneo de manera permanente. El principal mecanismo de regulación del flujo sanguíneo a largo plazo consiste en modificar el grado de vascularización de los tejidos. Este mecanismo es aplicable al aumento de las necesidades de nutrientes por crecimiento de la actividad metabólica o de disminución de flujo por una obstrucción arterial. El proceso de vascularización es especialmente evidente en tejidos de crecimiento rápido, como el caso de tejidos jóvenes en el desarrollo (recién nacidos), tejido cicatricial o tejido tumoral, donde se observa un rápido desarrollo de la vascularización. El oxígeno parece ser el factor mediador de la variación de la vascularización tisular, ya que la hipoxia produce un aumento de ésta y la hiperoxia la disminuye. En los últimos años se han descrito diversos factores de crecimiento que participan en la neoangiogénesis o formación de nuevos vasos. Entre estos factores angiogénicos hay que destacar el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) y el factor de crecimiento de fibroblastos (FGFb), que han sido aislados de tejidos con flujo sanguíneo reducido.

Es importante destacar que la regulación del flujo local a largo plazo, y el proceso de vascularización asociado, depende del nivel máximo de flujo sanguíneo necesario y no del flujo medio. Así, durante el ejercicio intenso de una zona del cuerpo, aumenta mucho la necesidad en comparación con las circunstancias normales. Si el ejercicio se repite regularmente, aunque no de forma continua, se producirá un proceso de vascularización en los músculos sometidos de manera regular a ejercicio con objeto de satisfacer la elevada demanda de flujo. En los periodos de reposo, los vasos de nueva formación permanecen cerrados por una fuerte vasoconstricción, y se abren a la circulación sólo cuando se produce la necesidad de aumento de oxígeno y flujo sanguíneo.

Por último, es importante mencionar un proceso opuesto a los anteriores, la rarefacción, la cual se debe principalmente a la destrucción de redes capilares, lo que origina una disminución permanente del flujo sanguíneo en un tejido. Este proceso ocurre cuando se produce una vasoconstricción precapilar mantenida durante largos periodos, debido a un proceso autorregulador causado por una perfusión sanguínea excesiva, como ocurre en la hipertensión arterial.