Aula 16 - Potenciais de ação cardíaco

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Potenciais de ação cardíaco 
Potencial de ação cardíaco 
 O potencial de repouso da membrana é determinado pela condutância do K+ e aproxima-se do potencial de equilíbrio 
do K+. 
 A corrente de influxo traz cargas elétricas positivas para o interior da célula e despolariza o potencial de membrana. A 
corrente de efluxo leva cargas elétricas positivas para fora da célula e hiperpolariza o potencial de membrana. O papel 
da Na+/K+ - adenosina trifosfatase (ATPase) é manter gradientes iônicos através das membranas celulares. 
 
O potencial de ação se propaga por todo o miocárdio nesta sequência… 
1. Nó SA 
Normalmente o potencial de ação do coração começa no tecido especializado do nó SA, que atua como marca-passo. 
2. Tratos internodais atriais e átrios 
O potencial de ação se propaga a partir do nó SA para os átrios direito e esquerdo por meio dos tratos internodais 
atriais. Ao mesmo tempo, o potencial de ação é conduzido até o nó AV. 
3. Nó AV 
A velocidade de condução no nó AV é bem mais lenta do que em outros tecidos cardíacos. A condução lenta no nó AV 
assegura que os ventrículos tenham tempo suficiente para se encherem de sangue antes de sua ativação e contração. 
O aumento na velocidade de condução do nó AV pode diminui o enchimento ventricular, o volume sistólico e o débito 
cardíaco. 
4. Fascículo atrioventricular, ramos subendocárdicos e ventrículos 
A partir do nó AV, o potencial de ação entra no sistema especializado de condução dos ventrículos. O potencial de ação 
é primeiramente conduzido pelo fascículo atrioventricular (feixe de His) através do feixe comum → invade os ramos 
esquerdo e direito do fascículo pequenos ramos subendocárdicos (sistema de Purkinje). 
A condução pelo sistema constituído pelo fascículo atrioventricular e ramos subendocárdicos é extremamente veloz e 
rapidamente distribui o potencial de ação pelos ventrículos. O potencial de ação também se propaga de uma célula 
muscular ventricular para a próxima por meio de vias de baixa resistência entre as células. 
 
Obs.: O potencial de membrana das células cardíacas é diferente das demais células cardíacas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de ação cardíaco: Ventrículos, átrios e o sistema de Purkinje 
 Apresentam potenciais de repouso da membrana estáveis, de cerca de – 90 mV. Esse valor se aproxima do potencial de 
equilíbrio do K+ 
 Os potenciais de ação são de longa duração, particularmente nas fibras de Purkinje, onde duram cerca de 300 
milissegundos (ms). 
 
Fase 0 – é a fase ascendente do potencial de ação. É causada por um aumento transitório da condutância do Na+. Esse aumento 
resulta em uma corrente de influxo de Na+ que despolariza a membrana. No pico de potencial de ação, o potencial de membrana 
aproxima-se do potencial de equilíbrio do Na+ (+61 mV). 
 
 
 
 
 
Fase 1 – trata-se de um breve período de repolarização inicial. A repolarização inicial é causada por uma corrente de efluxo, em 
parte pelo movimento dos íons K+ (favorecido pelos gradientes tanto químico, quanto elétrico), para fora da célula e, em parte 
pela diminuição na condutância do Na+. 
 
Fase 2 – é o platô do potencial de ação. Consiste em um longo período de relativa estabilidade do potencial de membrana em 
valor despolarizado. É causada por uma elevação transitória da condutância do Ca2+, que resulta em uma corrente de influxo de 
Ca2+, e por um aumento da condutância do K+. Durante a fase 2, as correntes de efluxo e de influxo são aproximadamente iguais, 
de modo que o potencial de membrana se encontra estável no platô. 
 
 
 
 
 
Fase 3 – é a repolarização final. Durante a fase 3, a condutância do Ca2+ diminui, enquanto a condutância do K+ aumenta e, 
portanto, predomina a elevada condutância do K+, que resulta em uma grande corrente de efluxo de K+ (Ik), que hiperpolariza a 
membrana de volta ao potencial de equilíbrio do K+ (-90mV). 
 
 
 
 
 
Fase 4 – é o potencial de repouso da membrana. É um período durante o qual as correntes de influxo e de efluxo (IKL) são iguais 
e o potencial de membrana aproxima-se do potencial de equilíbrio do K+. 
 
 
 
 
 
 Ultrapassagem do P.A (Overshoot) 
 Amplitude do PA tem variação linear com o Log [Na+] no LEC 
 Fechamento dos canais rápidos de sódio 
 Pico de deflexão = + 20 mV 
 Corrente lenta de cálcio (LEC) 
 Canais de Ca++ tipo L (longa duração) 
 Balanço entre influxo de cálcio e efluxo de K+ (retificadores retardados) 
 Aumento da condutância ao potássio 
 Forças químicas favorecem o efluxo de K+ e predominam sobre as forças 
eletrostáticas que favorecem o influxo do K+ (retificadores retardados) 
 Retorno do potencial de membrana ao valor negativo 
 Correntes de influxo e efluxo se igualam 
 Restauração das concentrações iônicas 
 Bomba de Na+ (3) – K+ (2) / ATPase 
 Ca++trocador Na+(3) / Ca++ (1) 
 Bomba de Ca++ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de ação dos nós sinoatrial (SA) e atrioventricular (AV) 
 O nó SA é normalmente o marca-passo do coração. Apresenta potencial de repouso instável. 
 
 Exibe despolarização da fase 4, ou automatismo. O nó AV e o sistema de His-Purkinje são marca-passo latentes, que 
podem exibir automatismo e sobrepujar o nó SA, se este for suprimido. A frequência intrínseca de despolarização da 
fase 4 (frequência cardíaca) é maior no nó SA e menor no sistema His-Purkinje. Nó SA > nó AV > His-Purkinje. 
 
Fase 0 – é a fase ascendente do potencial de ação. É causada por um aumento da condutância do Ca2+. Esse aumento resulta em 
uma corrente de influxo de Ca2+ que impulsiona o potencial de membrana em direção ao potencial de equilíbrio do Ca2+ .A base 
iônica da fase 0 no nó SA é diferente daquela encontrada nos ventrículos, átrios e fibras de Purkinje (onde resulta de uma corrente 
de influxo de Na+). 
 
Fase 3 – é a repolarização. É causada por um aumento de condutância do K+. Esse aumento resulta em uma corrente de efluxo 
do K+ que causa repolarização do potencial de membrana. 
 
Fase 4 – é a despolarização lenta. É responsável pela atividade de marca-passo do nó SA (automatismo – ritmo cardíaco). É 
causada por um aumento na condutância do Na+, que resulta em uma corrente de influxo de Na+ denominada (If). A If é ativada 
pela repolarização do potencial de membrana durante o potencial de ação precedente. 
 
Fase 1 e 2 – não estão presentes no potencial de ação do nó SA e AV. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nó AV 
A fase de ascensão do potencial de ação do nó AV é o resultado de uma corrente de influxo de Ca+ (como no nó SA). 
 
Potencial de ação no músculo cardíaco 
 Potencial de repouso no nó SA, -55 mV a -60mV 
 Potencial de repouso na fibra muscular cardíaca, -85 a -90mV 
 
Auto excitação no nó SA 
 Íons de sódio entram devido ao gradiente de concentração 
 Quando o potencial alcança -40mV, canais de Ca+ - Na+ se abrem 
 Canais de Ca+ - Na+ ficam inativo em ~150ms 
 Grande número de canais de K+ se abrem (efluxo) 
 Canais de K+ demoram a fechar o potencial fica hiperpolarizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Velocidade de condução 
Reflete o tempo necessário para a propagação da excitação por todo o tecido cardíaco. Depende da intensidade da 
corrente de influxo durante a fase ascendente do potencial de ação. Quanto maior a corrente de influxo, maior a velocidade de 
condução. É mais rápida no sistema de Purkinje. 
É mais lenta no nó AV (observada como intervalo PR no ECG), dando tempo suficiente para o enchimento ventricular 
antes da contração ventricular. Se a velocidade de condução através do nó AV for aumentada, pode haver comprometimento do 
enchimento ventricular. 
 
Excitabilidade e refratariedade 
É a capacidade das células cardíacas de iniciar potenciais de ação em resposta a uma corrente de influxo despolarizante. Reflete 
a repercussão dos canais que transportamas correntes de influxo para a fase ascendente do potencial de ação. Modifica-se ao 
longo do potencial de ação. Essas alterações de excitabilidade são descritas como períodos refratários. 
1. Período refratário absoluto (PRA) – começa com a fase ascendente do potencial de ação e termina depois do platô. 
Reflete o período durante o qual nenhum potencial de ação pode ser iniciado, independentemente da quantidade de 
corrente de influxo fornecida. 
2. Período refratário efetivo (PRE) – é ligeiramente mais longo do que o PRA. Trata-se do período durante o qual não se 
consegue produzir um potencial de ação conduzido. 
3. Período refratário relativo (PRR) – é o período imediatamente depois do PRA quando a repolarização está quase 
completa. Trata-se do período durante o qual é possível produzir um potencial de ação, embora seja necessária uma 
corrente de influxo maior do que a habitual ou seja, é o período em que se faz necessário um estímulo maior que o 
normal (supralimiar) para a excitação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potenciais de ação em diferentes regiões cardíacas: resposta rápida 
e resposta lenta 
(Segundo o nível de potencial de repouso e a velocidade de 
despolarização) 
 
Características das respostas lentas: 
 Não apresentam a fase 1: fase inicial de repolarização 
 Fase 4 (retorno ao repouso): mais negativa 
 A principal corrente despolarizante é provocada pelo cálcio e 
não pelo sódio (fase 0 mais lenta). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resumindo: Potencial de ação cardíaco 
O potencial de membrana de uma célula cardíaca é de -90mV. Em seguida, abrem-se canais de sódio no momento 0 e há despolarização 
da membrana com aumento transitório do potencial de membrana para +20mV. Antes do limiar (+20mV) os canais de sódio se fecham. 
Então, tem-se uma queda abrupta no potencial de membrana que caracteriza a fase 1 (repolarização inicial) devido ao fechamento dos 
canais de sódio, em seguida ocorre o efluxo de potássio pelos seus canais que são sensíveis a voltagem. Fase 2 platô. Fase 3 repolarização 
lenta. Fase 4 potencial de repouso. 
 
Não existe apenas um tipo de canal de potássio, há vários 
 
→ Na fase 0 ou ascendente ocorre a despolarização da membrana das células com influxo de sódio 
 
→ Na fase 1 ocorre a repolarização (repolarização inicial) com o fechamento dos canais de sódio e o efluxo do K+ 
 
→ Na fase 2 ocorre o efluxo de potássio devido a abertura dos canais de potássio. Mas alguns canais específicos se fecham, todavia ocorre 
uma abertura para cálcio, para o influxo de cálcio na célula. Esta fase é conhecida como platô. Os canais de potássio demoram a se fechar 
e enquanto isso o cálcio segue entrando na célula. Os canais de cálcio se fecham quando fechar a uma determinada voltagem, esse 
fechamento dos canais de cálcio marcam o início da fase 3. 
 
→ Na fase 3, os canais de cálcio são especiais por que é o canal de cálcio do tipo L ou lento pois, ele demora para se fechar assim o cálcio 
permanece entrando na célula cardíaca. Em seguida, tem-se o fechamento dos canais de cálcio e a permanência do efluxo de K+. 
 
** Quando chega ao final da fase 3 para a fase 4 nós temos o potencial de repouso. Neste momento, bombas de Na+/K+ ATPase entram em 
ação para jogar sódio para fora e potássio de volta, para dentro. 
 
→ Na fase 4 ou fase final, potencial de repouso, tem-se o fechamento dos canais de K+ devido serem canais dependentes de voltagem 
 
Obs.: Canal funny, canal de sódio atuante na fase 4 (marca passo/despolarização espontânea) 
 
Potenciais de ação dos nós SA e AV 
 Não tem período de repouso propriamente dito, é um repouso dinâmico. 
 Fase 4 é a fase do marca passo 
 O potencial de ação, a onda do nó sinoatrial é lento quando comparado com o potencial de ação desenvolvido pelas células 
musculares do ventrículo 
 Canal de cálcio aberto a 40 mV são canais de cálcio lentos (tipo L)