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Sistem� Cardiovascular Funçõe� ● Transporte de substâncias ● Regulação das concentrações do meio interno ● Regulação de volume circulante ● Termorregulação ● Barreiras vasculares ● Evitar hemorragias Anatomi� d� coraçã� d� mamífer� O coração é composto por duas bombas: o coração direito, que vai bombear sangue para os pulmões e o coração esquerdo, que vai bombear sangue para os órgãos periféricos. Os átrios funcionam como uma bomba de escova, bombeando o sangue para dentro dos ventrículos. ● O átrio direito recebe sangue venoso das veias sistêmicas e bombeia para o ventrículo direito, o ventrículo direito posteriormente encaminha o sangue para os pulmões. ● O átrio esquerdo recebe o sangue arterial dos pulmões e bombeia para o ventrículo esquerdo Os ventrículos bombeiam sangue para os pulmões e para os órgãos periféricos. As valvas cardíacas separam os átrios dos ventrículos e os ventrículos dos grandes vasos. ● Valvas atrioventriculares impedem o fluxo retrógrado de sangue dos ventrículos em direção aos átrios. São elas: valva tricúspide e bicúspide (mitral). ● Valvas semilunares impedem o fluxo sanguíneo retrógrado dos grandes vasos para os ventrículos. São elas: valva pulmonar e aórtica. Cicl� Cardíac�: Sístol� � diástol� A diástole refere-se ao período de relaxamento do coração, onde ele se enche de sangue, já a sístole é o período de contração cardíaca, onde o sangue sai do coração. Durante a sístole temos os seguintes eventos: ● Contração isovolumétrica ● Ejeção rápida ● Ejeção lenta É o período compreendido entre o fechamento da valva atrioventricular e o fechamento da valva semilunar. Durante a diástole temos os seguintes eventos: ● Relaxamento isovolumétrico ● Enchimento rápido ● Enchimento lento ● Contração atrial É o período compreendido entre o fechamento da valva semilunar e o fechamento da valva atrioventricular. A → B: Enchimento ventricular rápido B → C: Enchimento ventricular lento C → D: Contração isovolumétrica D → E: Ejeção rápida E → F: Ejeção lenta F → A: Relaxamento isovolumétrico O ciclo cardíaco compreende os eventos que ocorrem entre início de um batimento e o início do próximo batimento. O ciclo é iniciado através da geração do potencial de ação pelo nodo sinusal, o potencial, se difunde do nodo sinusal para os átrios e depois para os ventrículos, esse processo ocorre rapidamente. Devido a disposição do sistema de condução do PA, ocorre um pequeno retardo na passagem do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos, fazendo com que os átrios se contraiam antes bombeando sangue para os ventrículos antes da contração desse. Circulaçã� cardiovascular A circulação pode ser classificada em duas: pulmonar e sistêmica. Ela consiste em bombear o sangue arterial dos pulmões para todo o corpo e bombear o sangue venoso do coração até os pulmões, onde deve ser oxigenado. Na circulação pulmonar, o sangue pobre em oxigênio (sangue venoso) é conduzido do coração até o pulmão, onde será oxigenado, e depois volta ao coração. O sangue sai pelo ventrículo direito através da artéria pulmonar e segue para os alvéolos, onde irá acontecer a hematose (trocas gasosas). Na circulação sistêmica o sangue vai do coração para os tecidos e após isso volta para o coração. O sangue sai pelo ventrículo esquerdo através da aorta e retorna para o coração pelas veias cava, para o átrio direito. Circulaçã� coronári� Rede de vasos para manter o funcionamento do coração, funcionando como uma espécie de suprimento cardíaco. É formada por artérias, que levam sangue rico em oxigênio para o tecido cardíaco, e veias, que removem os produtos tóxicos do metabolismo. Infart� agud� d� miocárdi� As artérias coronárias são responsáveis pela irrigação do músculo cardíaco, levando oxigênio e nutrientes. Por alguns motivos, como: coágulos, trombos ou placas de gordura nas artérias, o fluxo sanguíneo pode ser bloqueado, não permitindo a irrigação do coração, fazendo com que as células musculares necrosem e morram devido a falta de oxigênio. Essa interrupção do fornecimento de sangue para o coração é o que provoca o infarto do miocárdio. Se apenas uma pequena área do coração for afetada, pode ocorrer a cicatrização da lesão com a substituição das células mortas por tecido conjuntivo, permitindo que o coração não pare. Já se uma grande parte for atingida, a emissão de sinais elétricos pode ser interrompida e os batimentos cessarem. Pressã� � hemodinâmic� Quando ocorre a contração do ventrículo esquerdo, a pressão ventricular aumenta rapidamente até a abertura da valva aórtica, após a abertura da válvula a pressão do ventrículo sobe lentamente, fazendo com que o sangue flua de imediato do ventrículo para aorta e de lá para as artérias. Com a entrada de sangue nas artérias, ocorre a distensão da parede delas, elevando a pressão para 120 mmHg. No final da sístole, o ventriculo esquerdo para de ejetar sangue e a valva aórtica se fecha, as paredes das artérias conseguem manter a pressão elevada durante a diástole. Com o fechamento da valva aórtica a pressão na aorta cai lentamente durante a diástole, caindo para 80 mmHg, antes da contração do ventrículo. ● Pressão aórtica: 100 mmHg ● Pressão arterial: alterna entre a pressão sistólica 120 mmHg e a pressão diastólica 80 mmHg O mesmo fluxo de volume de sangue deve passar por todo segmento da circulação a cada minuto, sendo a velocidade do fluxo sanguíneo inversamente proporcional à área de secção transversa vascular: v = F/A. A pressão arterial é a pressão exercida pelo fluxo sanguíneo na parede dos vasos sanguíneos no leito arterial. A lei de Poiseuille relaciona a vazão de um tubo cilíndrico transportando um líquido viscoso de maneira constante: Resistenci� vascular A resistência pode ser classificada como em série e em paralelo. O sangue flui no corpo de uma região de alta pressão para uma de baixa pressão, onde os vasos sanguíneos estão dispostos em série ou em paralelo. As artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias estão dispostos em série, sendo assim o fluxo por cada vaso é o mesmo e a resistência total ao fluxo sanguíneo é a soma das resistência de cada vaso: Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4 + … Quando os vasos estão dispostos em paralelo a resistência total se dá por: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … Eletrofisiologi� cardíac� célula� d� coraçã� O impulso elétrico irá se propagar através de potenciais de ação através da membrana celular de cada célula muscular cardíaca. O coração possui três tipos de células com propriedades eletrofisiológicas: ● Células musculares que são responsáveis pela contração muscular e estão localizadas nos átrios e ventrículos. ● Células de condução que são especializadas na condução rápida de impulso elétrico e se localizam no feixe His-Purkinje. ● Células marca-passo que geram estímulos elétricos, estão localizadas no nodo sinusal e no sistema His-Purkinje. Potencia� d� açã� O potencial de ação é quando ocorre uma alteração no potencial da membrana das células cardíacas, a alteração é causada pelo movimento de íons pelo meio extra e intracelular através dos canais iônicos. O potencial intracelular passa de um valor muito negativo para um valor levemente positivo, durante cada batimento cardíaco. O potencial de ação precede a contração. O platô faz com que a contração muscular ventricular durante por muito mais tempo, em relação a contração do músculo esquelético. No músculo cardíaco o potencial de ação é originado pela abertura dos canais rápidos de sódio e pelos canais lentos de cálcio. Os canais de cálcio demoram para abrir mas permanecem abertos por mais tempo, deixando com que uma grande quantidade de íons de cálcio e sódio penetrem o miocárdio, prolongando o período de despolarização. Fases do potencial da membrana: ● Fase de repouso: ocorre antes do início do potencial de ação, quando a membrana está polarizada. ● Fase de despolarização: a membrana fica permeável aos íons de sódio, permitindo a entrada desses íons para o interior da célula, aumentando a carga e despolarizando a membrana. ●Fase de repolarização: fechamento dos canais de sódio e abertura dos canais de potássio, restabelecendo o potencial negativo da membrana. Ou seja, durante a despolarização temos influxo de Na+ e Ca2+ e durante a repolarização temos influxo de Cl- e efluxo de K+. O potencial de ação é dividido em 5 fases: ● Fase 0 - quando ocorre a despolarização da célula miocárdica, o estímulo do nodo sinusal é transmitido pelas células. Os canais de sódio se abrem e os íons se movem para o meio intracelular, deixando o interior da célula menos negativo. Quando o sódio é capaz de elevar a polaridade até +20 mV ou +30 mV, os canais de sódio se fecham. Também há a entrada de Ca2+. No ECG a fase 0 corresponde a onda R. ● Fase 1: ocorre o fechamento rápido dos canais rápidos de sódio. Os canais de potássio se abrem e o potássio se move para o meio extracelular, diminuindo o potencial para 0 mV. No ECG a fase 1 e o começo da fase 2 correspondem ao ponto J. ● Fase 2: fase de platô, onde o potencial se mantém em 0 mV, pois está acontecendo a entrada de Ca2+ e saída de K +. A entrada de cálcio para o meio intracelular também é responsável pela contração da célula cardíaca. Nessa fase a célula permanece em período refratário absoluto, onde não pode ser despolarizada por estímulo externo. No ECG a fase 2 corresponde ao segmento ST. ● Fase 3: fase de repolarização rápida, onde o potencial elétrico se torna cada vez mais negativo, até chegar em -90 mV, devido ao fechamento dos canais de cálcio e a saída de potássio para o meio extracelular. No ECG essa fase corresponde a onda T. ● Fase 4: fase de repouso, o potencial se mantém em -90 mV até receber um novo estímulo externo. No ECG corresponde ao segmento T-Q. Durante a fase de repolarização a célula pode responder a um novo estímulo, mas a capacidade de isso acontecer depende do seu estado elétrico. É a isso que se refere os períodos refratários, ou seja, o período refratário refere-se a capacidade de uma célula gerar ou não um novo potencial de ação, onde podem ocorrer a geração de novos potenciais de ação. ● Período refratário absoluto: a célula se encontra totalmente despolarizada, sendo assim não podem responder a nenhum estímulo. ● Período refratário efetivo: a célula é capaz de gerar um potencial, porém esse é muito fraco para ser propagado. ● Período refratário relativo: a célula está parcialmente repolarizada e consegue responder a um estímulo, desde que este seja forte o bastante. Algumas considerações: ● Quanto menor o gradiente de sódio menor a amplitude do potencial de ação. ● O potencial de ação precisa de estímulos. ● O potencial de repouso afeta a taxa de despolarização. ● Caso haja o bloqueio de canais de cálcio, temos um caso de hipocalcemia, onde a contratilidade se encontra reduzida. ● O bloqueio e/ou mutações dos canais causam o prolongamento do potencial de ação, levando a arritmias cardíacas. Sistem� d� conduçã� Os componentes do sistema de condução são: nodo sinusal, nodo atrioventricular, feixes internodais, feixe de His e fibras de Purkinje. O nodo sinusal é o marcapasso do coração, se esse nó falhar, o nodo atrioventricular pode assumir o papel de marcapasso. O nodo atrioventricular recebe o potencial de ação produzido pelo nodo sinusal e pode também propagar potenciais de ação próprios. O feixe de His encaminha impulsos elétricos do nodo atrioventricular e envia para os ramos direito e esquerdo. Já as fibras de Purkinje são responsáveis por garantir que todos os grupos de células sejam atingidas pelo estímulo elétrico, permitindo o acontecimento da contração muscular. A ordem do sistema de condução é: nodo sinusal → nodo atrioventricular → feixe de His → fibras de Purkinje. Eletrocardiografi� Teori� d� dipol� Dipolo é formado por duas cargas: positiva e negativa, do mesmo valor e separada por uma distância X. A origem do dipolo é voltada para o lado negativo e a extremidade voltada para o lado positivo. Quando há a despolarização do coração, ele cria dipolos que se dirigem do nodo sinusal ao miocárdio ventricular. A célula em repouso apresenta cargas positivas no meio extracelular e cargas negativas no meio intracelular. Quando a célula é ativada, sofrendo despolarização, as cargas invertem, sendo assim o meio extracelular fica mais negativo e o intracelular mais positivo. Na despolarização, o sentido do processo é o mesmo sentido do dipolo, da esquerda para a direita, enquanto que na repolarização o sentido do processo é inverso ao sentido do dipolo. Eletrocardiogram� O ECG é o resultado da atividade elétrica dos cardiomiócitos. O eletrocardiograma é composto pela onda P, complexo QRS e onda T. ● Onda P: produzida pelos potenciais elétricos gerados pela despolarização dos átrios. ● Complexo QRS: produzido pelos potenciais gerados pela despolarização dos ventrículos. ● Onda T: produzida pelos potenciais gerados enquanto os ventrículos se restabelecem da despolarização, sendo uma onda de repolarização. O eletrocardiograma é formado por ondas de repolarização e despolarização. Durante a despolarização o potencial negativo do interior da fibra inverte, ficando positivo no interior e negativo no exterior. Apenas quando o músculo está em parte polarizada e parte despolarizada, que é quando a corrente flui de uma parte dos ventrículos para outra e até a superfície do corpo, que é possível o registro eletrocardiográfico. A onda P acontece no início da contração atrial e o complexo QRS no início da contração ventricular, os ventrículos permanecem contraídos até o final da fase T, ou seja, até que a repolarização tenha ocorrido. A condução pelo nodo sinusal é de baixa intensidade elétrica, baixa velocidade e baixa amplitude de propagação, sendo assim, impossível ser detectada pelo ECG de superfície. Taquicardi� sinusa� O estímulo do ritmo cardíaco tem origem no local certo, é uma resposta compensatória, secundária a outro problema clínico. Pode-se observar ondas normais, com frequência suprafisiológica, sempre com a onda P precedendo o complexo QRS. O impulso se origina no nodo sinusal, porém com automatismo elevado. Pode ser causada por febre, hipóxia, doenças pulmonares, estresse, atividade física, insuficiência cardíaca, etc. Taquicardi� atria� Taquicardia com onda P precedendo cada QRS, mas a orientação é diferente do normal. A onda P apresenta morfologia anormal e o complexo QRS pode ser regular ou não. A frequência de despolarização é mais rápida do que o nodo sinusal. Pode ser causada por reentrada funcional, como lesões no miocárdio atrial, intoxicação, etc. �brilaçã� atria� A atividade elétrica atrial se mostra caótica, o ritmo sinusal é completamente perdido, com frequência cardíaca maior do que 400 bpm. Não há contração atrial, os átrios para de se comportar como sincício. A onda P não é discernível e o QRS é irregular e mais frequente. Pode ser causada por hipertireoidismo, hipertrofia atrial, estimulantes, etc. Como tratamento pode ser usado Antiarrítmicos de classe I ou cardioversão elétrica. Contratilidad� cardíac� Cicl� cardíac� A alça diagrama volume-pressão mostra o funcionamento normal do ventrículo esquerdo durante o ciclo cardíaco. Essa alça é dividida em 4 fases: ● Fase I - Período de Enchimento: a quantidade do sangue de 50 mL no ventrículo refere-se ao volume sistólico final. O sangue venoso vai fluindo do átrio esquerdo para o ventrículo, fazendo com que o volume suba para cerca de 120 mL, que se refere ao volume diastólico final, e a pressão sobe para cerca de 5 mmHg. Essa fase é compreendida do ponto A ao ponto B. ● Fase II - Período de Contração Isovolumétrica: durante a contração isovolumétrica o volume do ventrículo não sofre alteração, pois as válvulas se encontram fechadas. A pressão no interior do ventrículo sobe, até se igualar a da aorta, sendo aproximadamente 80 mmHg. Representado pelo ponto C. ● Fase III - Período de Ejeção: a pressão sistólica aumenta cada vez mais, devido à contração do ventrículo. O volume do ventrículo diminui pois a válvula aórtica se abre, fazendocom que o sangue flua do ventrículo para a aorta. Representada pelo ponto D. ● Fase IV - Período de Relaxamento Isovolumétrico: depois do período de Ejeção, a valva aórtica se fecha e a pressão do ventrículo diminui, retornando ao valor da pressão diastólica. O volume de sangue no interior do ventrículo não se altera Acoplament� �citaçã�-contraçã� Mecanismo pelo qual o potencial de ação provoca a contração das miofibrilas. Quando o potencial de ação corre pela membrana no miocárdio, se difunde para o interior da fibra muscular, passando ao longo dos túbulos transversos. O potencial dos túbulos transversos se difunde pelos túbulos sarcoplasmáticos, que libera íons de cálcio pelo retículo sarcoplasmático. Após um tempo os íons de cálcio se dispersam pelas miofibrilas, promovendo o deslizamento entre os filamentos de miosina e actina, produzindo a contração muscular. A entrada de cálcio ativa os canais de liberação de cálcio (canais de receptores de rianodina), na membrana do retículo sarcoplasmático, ativando a liberação de cálcio no sarcoplasma. Os íons de cálcio do sarcoplasma interagem com a tropina para a formação de pontes cruzadas e da contração. A força da contração cardíaca depende da concentração de cálcio nos líquidos extracelulares. Ao final do platô do potencial de ação, o influxo de cálcio para o músculo cardíaco é interrompido e os íons que estavam no sarcoplasma são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático e túbulos T. Esse transporte de cálcio é possível graças ao auxílio da bomba de cálcio-ATPase e também pelo trocador sódio-cálcio (transporta 1 íon de cálcio em troca de 3 íons de sódio). Como resultado desses eventos, temos a parada da contração, até que ocorra um novo potencial de ação. O receptor de rianodina (RYR) são como canais de cálcio sensíveis ao cálcio no retículo sarcoplasmático. Esses canais são bloqueados pelo diterpeno rianodina e aberto pela cafeína. Tem sua atividade aumentada durante a estimulação simpática (Beta 1-adrenérgico). Constituiçã� d� fibr� muscular Os discos intercalados com junções gap e desmossomos formam um conjunto que permite a maior adesão das células cardíacas. As junções comunicantes fazem com que haja um fluxo livre de íons possibilitando maior velocidade e totalidade de contração. As miofibrilas são compostas de actina e miosina, que são importantes na estrutura e arquitetura do sarcômero. O retículo sarcoplasmático armazena o cálcio em grandes concentrações. O sarcômero é responsável por realizar a contração, é um segmento de miofibrila localizada entre as linhas Z, composto por filamentos finos (actina, tropomiosina e troponina) e filamentos grossos (miosina). Mecanism� d� contraçã� A contração se inicia com a noradrenalina, que ativa uma proteína G, sensibilizando a adenilil ciclase que quebra ATP em AMPc. O AMPc funciona como inibidor de fosfolambam, impedindo que o cálcio volte para o retículo sarcoplasmático, prolongando a contração. Isso aumenta a atividade da Serca (bomba de cálcio). Os íons de cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de miosina e actina, através da mudança da subunidade C da troponina, que muda sua conformação e expõem os sítios ativos da actina. A contração ocorre pela ativação da ATPase da cabeça da miosina e a mudança de conformação da troponina. Os sítios expostos da actina possibilitam a interação desta com a miosina, formando as pontes cruzadas. Com as pontes cruzadas temos o estreitamento da banda H, onde os filamentos de actina deslizam pelos de miosina, garantindo a contração. Após a diminuição do cálcio intracelular, temos o início do relaxamento cardíaco. O influxo de cálcio é interrompido e os íons de cálcio são mandados de volta, através da bomba Serca, para o retículo sarcoplasmático, o cálcio também sai através do trocador de sódio-cálcio, onde três íons de sódio entram, pela saída de um íon de cálcio. Estímul� vaga� O estímulo da contração é desencadeado pelo décimo par de nervo craniano, o nervo vago, que faz parte do sistema nervoso autônomo. O sistema nervoso autônomo possui duas inervações: sináptica (excitatória) e parassimpática (inibitória). O sistema nervoso simpático tem efeitos inotrópico e cronotrópico positivos, aumentando a força e velocidade de contração, através da noradrenalina, que ativa receptores beta 1. O sistema nervoso parassimpático tem efeitos inotrópico e cronotrópico negativos, diminuindo a força e velocidade de contração, através da acetilcolina, que sensibiliza receptores muscarínicos tipo 2. Le� d� Fran�-Starlin� - Pr�-carg� O coração apresenta mecanismos capazes de interferir na sua automaticidade e ritmicidade. Mecanismos intrínseco cardíaco conhecido como pré-carga, que estabelece que quanto mais o miocárdio for esticado no enchimento, maior será o aumento da força de contração e consequentemente maior será a quantidade de sangue bombeada. Quanto maior a pré-carga, maior a contratilidade cardíaca. A pré-carga depende do retorno venoso e determina o estiramento do sarcômero. Quanto maior o estiramento, maior o número de sítios com acoplamento actina-miosina; esse estiramento possui um limite, e quando este é atingido, a contração passa a diminuir. P�-carg� É como a resistência da circulação, em lugar da pressão. É a dificuldade enfrentada pelo ventrículo durante o processo de ejeção. O fator que mais influencia a pós-carga é a resistência vascular periférica. A pós-carga pode ser medida através da pressão arterial, quanto maior a pressão arterial, maior a pós-carga, ou seja, mais difícil é a ejeção. O aumento da pós-carga provoca alterações nas valvas semilunares, pulmonar e aórtica, nessa ordem. Débit� cardíac� O débito cardíaco é o volume ejetado pelo ventrículo para a aorta a cada minuto. Em um coração em perfeito funcionamento o débito cardíaco deve ser igual ao retorno venoso (volume de sangue que chega ao átrio direito por minuto). O débito cardíaco pode ser calculado por: Débito cardíaco = Frequência cardíaca x Débito sistólico. A frequência cardíaca é a quantidade de vezes que o coração ejeta sangue por minuto, ou seja, quantidade de batimentos cardíacos por minuto. Já o débito sistólico corresponde à quantidade de volume ejetado em cada batimento.