MECÂNICA E CICLO CARDÍACO

Prévia do material em texto

Letícia Kariny Teles Deusdará
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
CURSO DE ODONTOLOGIA
FISIOLOGIA HUMANA
MECÂNICA E CICLO CARDÍACO
O coração é formado por duas bombas distintas:
● Coração direito, que bombeia o sangue para os pulmões
● Coração esquerdo, que bombeia o sangue para os órgãos periféricos
Cada átrio é fraca bomba de escova (primer pump) para o ventrículo, ajudando a
propelir o sangue para seu interior.
Os ventrículos, por sua vez, fornecem a força de bombeamento principal que
propele o sangue através da circulação pulmonar, partindo do ventrículo direito, ou
da circulação periférica, do ventrículo esquerdo.
Um único ciclo cardíaco inclui todos os eventos associados a um batimento
cardíaco. Consiste em uma sístole e uma diástole dos átrios mais uma sístole e uma
diástole dos ventrículos.
Mudanças de pressão e volume durante o ciclo cardíaco
Em cada ciclo cardíaco, os átrios e ventrículos se contraem e relaxam
alternadamente, forçando o sangue das áreas de alta pressão para as áreas de
baixa pressão. Enquanto uma câmara do coração se contrai, a pressão arterial
dentro dela aumenta.
● SÍSTOLE= CONTRAÇÃO
● DIÁSTOLE= RELAXAMENTO
Sístole atrial
Durante a sístole atrial, que dura cerca de 0,1 s, os átrios estão se contraindo. Ao
mesmo tempo, os ventrículos estão relaxados.
Letícia Kariny Teles Deusdará
A despolarização do nó SA provoca a despolarização atrial, marcada pela onda P
no eletrocardiograma.
A despolarização atrial causa a sístole atrial. Conforme o átrio se contrai, ele
exerce pressão sobre o sangue dentro dele, o que o força a passar através das
valvas AV abertas para os ventrículos.
A sístole atrial contribui com os últimos 25 ml de sangue ao volume já existente em
cada ventrículo (cerca de 105 ml).
O fim da sístole atrial é também o fim da diástole ventricular (relaxamento).
➢ Assim, cada ventrículo contém cerca de 130 ml no final do seu período de
relaxamento (diástole) = volume diastólico final (VDF).
● O complexo QRS no eletrocardiograma marca o início da despolarização
ventricular.
Sístole ventricular
Durante a sístole ventricular, que dura cerca de 0,3 s, os ventrículos se contraem
e os átrios estão relaxados na diástole atrial.
A despolarização ventricular provoca a sístole ventricular. Conforme a sístole
ventricular começa, a pressão intraventricular se eleva e “empurra” o sangue contra
as valvas atrioventriculares (AV), forçando seu fechamento.
➢ Por cerca de 0,05 s, as valvas atrioventriculares, do tronco pulmonar e da
aorta estão fechadas. Este é o período de contração isovolumétrica.
➢ Durante este intervalo, as fibras musculares cardíacas estão se contraindo e
exercendo força, mas ainda não estão se encurtando. Assim, a contração
muscular é isométrica (mesmo comprimento).
Como as quatro valvas estão fechadas, o volume ventricular permanece o mesmo
(isovolumétrica).
A contração continuada dos ventrículos faz com que a pressão no interior das
câmaras aumente acentuadamente.
Quando a pressão ventricular esquerda ultrapassa a pressão aórtica em cerca de 80
milímetros de mercúrio (mmHg) e a pressão ventricular direita sobe acima da
pressão no tronco pulmonar (cerca de 20 mmHg), as valvas do tronco pulmonar e
da aorta se abrem.
➢ Neste momento, começa a ejeção de sangue do coração.
Letícia Kariny Teles Deusdará
➢ O período durante o qual as valvas do tronco pulmonar e da aorta estão
abertas é a ejeção ventricular, que tem a duração de cerca de 0,25 s.
A pressão no ventrículo esquerdo continua subindo até cerca de 120 mmHg, e a
pressão no ventrículo direito sobe para cerca de 25 a 30 mmHg.
★ Ventrículo esquerdo ejeta cerca de 70 ml de sangue para a aorta.
★ Ventrículo direito ejeta 70 ml de sangue para o tronco pulmonar.
Volume sistólico final (VSF): Cerca de 60 ml remanescente em cada ventrículo
no final da sístole.
Volume sistólico: Volume ejetado a cada batimento por cada ventrículo, é igual
ao volume diastólico final menos o volume sistólico final
VS = VDF – VSF
Em repouso, o volume sistólico é de aproximadamente 130 ml – 60 ml = 70 ml.
● A onda T do eletrocardiograma marca o início da repolarização ventricular.
Período de relaxamento
Durante o período de relaxamento, que dura cerca de 0,4s, os átrios e os
ventrículos estão relaxados.
Conforme aumenta a frequência cardíaca, o período de relaxamento torna- se cada
vez mais curto, enquanto a duração da sístole atrial e da sístole ventricular se
encurta apenas discretamente.
A repolarização ventricular provoca a diástole ventricular.
Conforme os ventrículos relaxam, a pressão no interior das câmaras cai, e o sangue
da aorta e do tronco pulmonar começa a refluir para as regiões de baixa pressão
nos ventrículos.
O fluxo retrógrado de sangue atinge as válvulas das valvas e fecha as valvas do
tronco pulmonar e da aorta.
➢ A valva da aorta se fecha a uma pressão de cerca de 100 mmHg. O refluxo
de sangue sobre as válvulas fechadas da valva da aorta produz a onda
dicrótica na curva de pressão aórtica.
Letícia Kariny Teles Deusdará
Período de relaxamento isovolumétrico: Depois do fechamento das valvas do
tronco pulmonar e da aorta, existe um breve intervalo em que o volume de sangue
do ventrículo não se modifica porque as quatro valvas estão fechadas.
Conforme os ventrículos continuam relaxando, a pressão cai rapidamente.
➢ Quando a pressão ventricular cai abaixo da pressão atrial, as valvas do
tronco pulmonar e da aorta se abrem e começa o enchimento ventricular.
O sangue que fluiu para os átrios e ali se acumulou durante a sístole ventricular
então se desloca rapidamente para os ventrículos.
➢ No final do período de relaxamento, os ventrículos estão cerca de 75%
cheios.
● A onda P aparece no eletrocardiograma, sinalizando o início de outro ciclo
cardíaco.
Bulhas cardíacas
A ausculta cardíaca geralmente é feita com um estetoscópio. O som dos batimentos
cardíacos é decorrente principalmente da turbulência do sangue causada pelo
fechamento das valvas cardíacas. O fluxo tranquilo do sangue é silencioso.
Durante cada ciclo cardíaco, existem quatro bulhas cardíacas, mas em um
coração normal apenas a primeira e a segunda bulhas cardíacas (B1 e B2) são
auscultadas com um estetoscópio.
Apesar de B1 e B2 serem decorrentes da turbulência do sangue associada ao
fechamento de valvas, são mais bem auscultadas na superfície do tórax em locais
que são um pouco diferentes das localizações das valvas, isto porque o som é
transportado pelo fluxo sanguíneo para longe das valvas.
● A primeira bulha (B1), a qual pode ser descrita como um som de tum, é mais
forte e um pouco mais longa do que a segunda bulha.
➢ B1 é causada pela turbulência do sangue associada ao fechamento
das valvas AV logo depois de a sístole ventricular começar.
● A segunda bulha (B2), que é mais breve e não tão forte quanto a primeira,
pode ser descrita como um som de tá.
➢ B2 é causada pela turbulência no sangue associada ao
fechamento das valvas do tronco pulmonar e da aorta no início da
diástole ventricular.
Letícia Kariny Teles Deusdará
● B3, que normalmente não é intensa o suficiente para ser auscultada, é
decorrente da turbulência do sangue durante o enchimento ventricular
rápido
● B4 é ocasionada pela turbulência do sangue durante a sístole atrial.
DÉBITO CARDÍACO
O débito cardíaco (DC) é o volume de sangue ejetado pelo ventrículo esquerdo (ou
ventrículo direito) na aorta (ou tronco pulmonar) a cada minuto.
O débito cardíaco é igual ao volume sistólico (VS), o volume de sangue ejetado pelo
ventrículo a cada contração, multiplicado pela frequência cardíaca (FC), a
quantidade de batimentos cardíacos por minuto:
DC (ml/min) = VS (ml/batimento) × FC (batimentos/min)
Em um homem adulto típico em repouso, o volume sistólico é de 70
ml/batimento, em média, e a frequência cardíaca é de cerca de 75 bpm.
● O débito cardíaco médio é:
DC= 70 ml/batimento × 75 bpm = 5.250 ml/min = 5,25 l/min
Fatores que aumentam o volume sistólico ou a frequência cardíaca normalmente
elevam o DC.
Duranteo exercício leve, por exemplo, o volume sistólico pode aumentar para 100
ml /batimento, e a frequência cardíaca para 100 bpm. O débito cardíaco então seria
de 10 l/min.
Durante o exercício intenso (mas ainda não máximo), a frequência cardíaca pode
acelerar para 150 bpm e o volume sistólico pode subir para 130 ml/batimento,
resultando em um débito cardíaco de 19,5 l/min.
Reserva cardíaca
É a diferença entre o débito cardíaco máximo de uma pessoa e o débito cardíaco
em repouso.
● A pessoa média tem uma reserva cardíaca de quatro ou cinco vezes o valor
de repouso. Os atletas de endurance de elite têm uma reserva cardíaca sete
ou oito vezes o seu DC de repouso.
Letícia Kariny Teles Deusdará
● As pessoas com cardiopatia grave podem ter pouca ou nenhuma reserva
cardíaca, o que limita a sua capacidade de realizar até mesmo as tarefas
simples da vida diária.
Regulação do volume sistólico
Um coração saudável bombeia o sangue que entrou em suas câmaras durante a
diástole anterior. Em outras palavras, se mais sangue retornou ao coração durante a
diástole, então mais sangue será ejetado na próxima sístole.
Em repouso, o volume sistólico é de 50 a 60% do volume diastólico final, porque 40
a 50% do sangue permanece nos ventrículos depois de cada contração
(volume sistólico final).
Fatores que regulam o volume sistólico:
Garantem que os ventrículos esquerdo e direito bombeiem volumes iguais de
sangue
● Pré carga, o grau de estiramento no coração antes de ele se contrair;
● Contratilidade, o vigor da contração das fibras musculares ventriculares
individuais;
● Pós carga, a pressão que tem de ser sobrepujada antes que possa ocorrer
ejeção do sangue a partir dos ventrículos.
Pré carga | Efeito do alongamento | Lei de FrankStarling
A maior pré carga (estiramento) nas fibras musculares cardíacas antes da contração
aumenta a sua força de contração.
● Dentro de certos limites, quanto mais o coração se enche de sangue durante
a diástole, maior será a força de contração durante a sístole.
● A pré carga é proporcional ao volume diastólico final (VDF) (o volume de
sangue que enche os ventrículos no final da diástole).
➢ Normalmente, quanto maior é o VDF, mais forte é a contração
seguinte.
Dois fatores chave determinam o VDF:
➔ A duração da diástole ventricular: Quando a frequência cardíaca aumenta,
a duração da diástole é menor. Menos tempo de enchimento significa um
VDF menor, e os ventrículos podem se contrair antes que sejam devidamente
preenchidos.
Letícia Kariny Teles Deusdará
➔ O retorno venoso, o volume de sangue que retorna ao ventrículo direito:
Quando o retorno venoso aumenta, um maior volume de sangue flui para os
ventrículos, e o VDF é aumentado.
Em frequências cardíacas rápidas, o VDF é menor, e a pré carga é menor.
A lei de Frank Starling do coração equaliza o volume ejetado pelos ventrículos direito
e esquerdo e mantém o mesmo volume de sangue que flui para as circulações
sistêmica e pulmonar.
➢ Se o lado esquerdo do coração bombeia um pouco mais de sangue do que o
lado direito, o volume de sangue que retorna para o ventrículo direito (retorno
venoso) aumenta.
➢ O aumento do VDF faz com que o ventrículo direito se contraia com mais
força no próximo batimento, trazendo os dois lados de volta ao equilíbrio.
Contratilidade
É a força de contração em uma dada pré carga.
As substâncias que aumentam a contratilidade são agentes inotrópicos positivos;
aqueles que diminuem a contratilidade são os agentes inotrópicos negativos.
Para uma pré carga constante, o volume sistólico aumenta quando uma substância
inotrópica positiva está presente.
Agentes inotrópicos positivos:
➔ Promovem o influxo de Ca 2+ durante potenciais de ação cardíacos, o que
aumenta a força da contração seguinte.
Efeitos ionotrópicos positivos:
➢ Estimulação da parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso
(SNA)
➢ Hormônios como a epinefrina e a norepinefrina
➢ Aumento do nível de Ca2+ no líquido intersticial
➢ Fármacos digitálicos
Agentes ionotrópicos negativos:
➔ Promovem a inibição da parte simpática do SNA
Efeitos ionotrópicos negativos:
➢ Anoxia
➢ Acidose
➢ Efeito de alguns anestésicos
Letícia Kariny Teles Deusdará
➢ Aumento no nível de K + no líquido intersticial
Bloqueadores dos canais de cálcio são fármacos que podem ter um efeito inotrópico
negativo, reduzindo o influxo de Ca 2+, diminuindo assim a força da contração
cardíaca.
Pós carga
Pressão que precisa ser superada antes de que uma válvula semilunar possa abrir.
A ejeção de sangue do coração começa quando a pressão no ventrículo direito
excede a pressão no tronco pulmonar (cerca de 20 mmHg), e quando a pressão no
ventrículo esquerdo excede a pressão na aorta (cerca de 80 mmHg).
● A pressão mais elevada no sangue faz com que os ventrículos pressionem as
válvulas semilunares a abrir.
Um aumento da pós carga faz com que o volume sistólico diminua, de modo que
mais sangue permanece nos ventrículos no final da sístole.
Condições que podem aumentar a pós carga:
➢ Hipertensão (pressão arterial elevada)
➢ Estreitamento das artérias pela aterosclerose
Bibliografia:
TORTORA, G. et al. Princípios de anatomia e fisiologia. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, ed.
14. 2016.