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Introdução à fisiologia humana Sistema Cardiovascular Prof. Dr. Milton Camplesi Junior Introdução à fisiologia humana O que é a fisiologia: • Estudo da vida • Estudo do funcionamento de todas as partes de um organismo vivo e do funcionamento do organismo como um todo • Busca respostas para: “Como ocorre a digestão dos alimentos” e “Qual a natureza do processo do pensamento no cérebro” Sistema cardiovascular • Proporciona aos músculos e aos órgãos um fluxo contínuo de sangue contendo oxigênio (transporte de O2) e nutrientes manter um alto rendimento energético • Remove os resíduos/produtos de degradação (gás carbônico, toxinas) do metabolismo • Regulação da Pressão Arterial • Regulação da temperatura Artérias arteríolas (ramos menores da artéria) capilares vênulas (reunião dos capilares) veias Componentes funcionais da circulação ARTÉRIA CAPILAR VEIA Componentes funcionais da circulação • Artérias: conduzem o sangue sob alta pressão até os tecidos. Possuem paredes espessas (grande quantidade de tecido elástico e músculo liso) e apresentam fluxo sanguíneo rápido • Arteríolas: conduz o sangue aos capilares. Possuem paredes musculares resistentes, com capacidade de constrição e dilatação, para manter o fluxo sanguíneo dos capilares contínuo, em resposta às necessidades teciduais • Capilares: troca de líquidos, nutrientes e gases entre o sangue e o fluido intersticial. Possuem paredes finas, altamente permeáveis a pequenas moléculas e com menor fluxo de sangue • Vênulas: coletam sangue dos capilares e gradualmente conduzem até veias mais calibrosas • Veias: atuam como canais conduzindo o sangue, proveniente dos tecidos, de volta ao coração. Nelas a pressão é baixa e o fluxo sanguíneo é lento. Cada vez mais calibrosas Ciclo cardíaco São os eventos que ocorrem no início de um batimento cardíaco e duram até o início do batimento seguinte. Se refere ao padrão de repetição da contração e relaxamento do coração Contração = Sístole (atrial e ventricular) Relaxamento = Diástole (atrial e ventricular) São os eventos que ocorrem no início de um batimento cardíaco e duram até o início do batimento seguinte. Se refere ao padrão de repetição da contração e relaxamento do coração Ciclo cardíaco Átrio direito Ventrículo direito Átrio esquerdo Ventrículo esquerdo Veia Cava Superior Veia Cava Inferior Valva tricúspide Valva Pulmonar Valva aórtica Valva bicúspide ou mitral Veias Pulmonares Artéria Pulmonar Pulmão Artéria Aorta V1 AD AE VD VEVT VM VP VA Cabeça e extremidades Circulação Sistêmica HEMATOSE Valvas Atrioventriculares Valvas Semilunares PERGUNTA-SE: Circulação Pulmonar (contração da parte direita do coração artéria pulmonar): supre os pulmões X Circulação sistêmica (contração da parte esquerda do coração aorta): supre os tecidos no restante do corpo O coração como bomba O lado direito do coração recebe sangue proveniente dos órgãos periféricos e o bombeia para os pulmões, e o lado esquerdo do coração recebe sangue oxigenado oriundo dos pulmões e o bombeia de volta aos órgãos periféricos O coração como bomba • Veias cava: trazem sangue do organismo para o átrio direito. Nelas circula sangue venoso • Artérias: levam sangue oxigenado • Ventrículos: câmaras inferiores do coração que bombeiam o sangue para a circulação sistémica e para a circulação pulmonar • Valvas: ficam abertas na diástole (relaxamento), para o sangue passar do átrio para o ventrículo, e fecham-se na contração do ventrículo (sístole), fazendo com que o sangue continue o seu percurso, sem retornar: impedem o refluxo (retorno) do sangue O coração como bomba • Artérias pulmonares: levam sangue do coração (ventrículo direito) para os pulmões. São as únicas artérias (além das artérias umbilicais no feto) que transportam sangue venoso • Veias pulmonares: vasos sanguíneos que levam sangue oxigenado dos pulmões até o átrio esquerdo do coração. São as únicas veias da circulação pós- fetal do corpo humano que carregam sangue arterial • Aorta: maior e mais importante artéria do corpo humano. Dela se derivam todas as outras artérias, com exceção da artéria pulmonar. Leva sangue oxigenado para todo o corpo (pele, cérebro, músculos, rins) GUYTON & HALL. In: Fisiologia Humana e Mecanismos da Doenças; cap. 8. GUYTON & HALL. In: Tratado de Fisiologia Médica; cap 9. JACK H. WILMORE & DAVID L. COSTILL. In: Fisiologia do Esporte e do Exercício; cap 7 Bulhas: sons cardíacos • Gerados pelo impacto do sangue em estruturas cardíacas ou nos vasos • As vibrações são propagadas às paredes do tórax e podem ser auscultadas (estetoscópio) fonocardiograma (gravação de bulhas cardíacas) • Primeira bulha: causada pelo bloqueio do fluxo reverso de sangue, com o fechamento das valvas atrioventriculares (tricúspide e mitral). Contração do ventrículo: empurra o sangue em direção ao átrio • Segunda bulha: causada pelo bloqueio do fluxo reverso de sangue, com o fechamento das valvas aórtica e pulmonar. Ventrículo vazio após a sístole pressão menor faz o sangue “tentar voltar” para o ventrículo valva se fecha O músculo cardíaco • 1ª Camada = Epicárdio Função: Serve como uma capa externa lubrificante • 2ª Camada = Miocárdio Função: Fornece contrações musculares que ejetam sangue à partir das câmaras cardíacas • 3ª Camada = Endocárdio Função: Serve como uma camada interna protetora das câmaras e válvulas • Pericárdio: envolve o coração e as raízes dos grandes vasos, possui uma estrutura externa (membrana fibrosa) e interna (membrana serosa) O músculo cardíaco Sincício + discos intercalados entre as células musculares cardíacas: propagação rápida do potencial de ação de uma célula para outra. Mas, os potenciais não são conduzidos do sincício atrial para o sincício ventricular diretamente (somente pela rota do feixe A-V) Infarto do miocárdio é a necrose (morte) de uma parte do músculo cardíaco causada pela ausência da irrigação sanguínea que leva nutrientes e oxigênio ao coração. Está ligado aos ateromas, placas de gordura e outras substâncias que se formam nas paredes das artérias. Essas placas podem crescer até entupir a artéria, ou se romper e liberar fragmentos que irão obstruir vasos que levam ao coração, causando o infarto. INFARTO DO MIOCÁRDO. Nodo Sinusal ou Sinoatrial (Nodo SA) → Gera o impulso rítmico do coração. Vias Indernodais → Conduzem o impulso do Nodo SA para o Nodo Atrioventricular. Nodo Atrioventricular (Nodo AV) → Retarda o impulso proveniente do átrio antes de passar para os ventrículos. Feixe Atrioventricular (Feixe AV)→Conduz o impulso dos dois átrios para o ventrículo. Fibras de Purkinge (feixe direito e esquerdo)→Conduz o impulso cardíaco a todas as partes do ventrículo. GUYTON & HALL. In: Fisiologia Humana e Mecanismos da Doenças; cap. 8. GUYTON & HALL. In: Tratado de Fisiologia Médica; cap 10 SCOTT K. PAWER: Fisiologia do Exercício; cap 9 JACK H. WILMORE & DAVID L. COSTILL. In: Fisiologia do Esporte e do Exercício;cap 7 GUYTON & HALL. In: Fisiologia Humana e Mecanismos da Doenças; cap. 8. GUYTON & HALL. In: Tratado de Fisiologia Médica; cap 10 SCOTT K. PAWER: Fisiologia do Exercício; cap 9 JACK H. GUYTON & HALL. In: Fisiologia Humana e Mecanismos da Doenças; cap. 8. GUYTON & HALL. In: Tratado de Fisiologia Médica; cap 10 SCOTT K. PAWER: Fisiologia do Exercício; cap 9 JACK H. FREQUÊNCIA CARDÍACA (FC) • Número de batimentos cardíacos/minuto do coração • O que controla a frequência cardíaca é o Nodo SA • Taquicardia: aumento da frequência cardíaca para valores acima de 100 bpm para adultos (podem ocorrer variações) • Bradicardia: diminuição na frequência cardíaca para valores abaixo de 60 bpm (podem ocorrer variações) • Fatores que influenciam a FC: idade, sexo, emoções, medicamentos, calor e atividade física (a FC dos indivíduos que praticam atividade física regularmente é inferior em relação a pessoas sedentárias) FC emrepouso = 70 – 75 bat/min FC durante o exercício = 180 – 200 bat/min Eletrocardiograma • A análise das ondas do ECG permite avaliar a capacidade do coração conduzir impulsos e, portanto, determinar se existem problemas elétricos • É o procedimento mais utilizado para auxiliar no diagnóstico das doenças cardíacas: doenças na artéria coronária, hipertensão arterial, cardiomiopatias, doenças metabólicas, alterações eletrolíticas e efeitos tóxicos ou terapêuticos das drogas • É considerado padrão ouro para o diagnóstico não invasivo das arritmias e distúrbios de condução. Arritmias: distúrbios ocasionados por alterações na formação e/ou condução do impulso elétrico através do tecido do miocárdio • Vantagens: simples, seguro, reprodutível e baixo custo: muito utilizado em situações de emergência e nas rotinas ambulatoriais/hospitalares Eletrocardiograma • É um gráfico que apresenta as variações de voltagem, em relação ao tempo: as variações resultam da despolarização e repolarização do músculo cardíaco • Eixo x: marca o intervalo de tempo: cada 1mm corresponde a 40ms • Eixo y: marca a voltagem: cada 10 mm corresponde a 1mV • Onda= variação elétrica = representa um fenômeno no músculo cardíaco Eletrocardiograma • Onda P (onda de despolarização dos átrios): É decorrente da despolarização atrial, antes da contração. A despolarização deve se propagar pelo músculo para iniciar o processo da contração • Complexo QRS (ondas de despolarização dos ventrículos): Resulta da despolarização ventricular, antes da contração dos ventrículos • Onda T (onda de repolarização dos ventrículos): Deve-se à repolarização ventricular, ou seja, a recuperação dos ventrículos do estado de despolarização, voltando ao potencial de repouso Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Anatomia e Fisiologia Modificado de .A.D.A.M. Interactive Physiology Algumas alterações no eletrocardiograma • Taquicardia ventricular: ritmo ventricular de 120 a 150 batimentos por minuto, geralmente acompanhado de três ou mais extra-sístoles ventriculares e palpitações (batimento com maior força ou velocidade). Complicação: ventrículos não se enchem adequadamente nem exercem sua função de bombeamento. A pressão arterial tende a reduzir, produzindo uma insuficiência cardíaca Algumas alterações no eletrocardiograma • Fibrilação ventricular: a arritmia mais grave. Não existe sincronização de contração entre as fibras musculares cardíacas: ao invés de se contraírem e relaxarem alternativamente, os ventrículos fazem contrações rápidas e fracas, produzidas por impulsos elétricos originários de vários pontos do ventrículo (comando deixa de partir do nodo AS) incapacidade de promover a circulação normal ventricular Algumas alterações no eletrocardiograma • Assistolia: ausência de ritmo cardíaco, há interrupção da atividade elétrica do músculo cardíaco. Ocorre na parada cardiorrespiratória: interrupção da circulação sanguínea que ocorre em consequência da interrupção súbita e inesperada dos batimentos cardíacos ou da presença de batimentos cardíacos ineficazes Sistema Nervoso Parassimpático→ diminui a frequência cardíaca, a força de contração dos músculos cardíacos e débito cardíaco (redução de cerca de 50%). Libera acetilcolina (estimulação vagal) Sistema Nervoso Simpático → aumenta a frequência cardíaca, a força de contração dos músculos cardíacos e o débito cardíaco (2-3x). Libera norepinefrina SCOTT K. PAWER: Fisiologia do Exercício; cap 9. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO) AFETA O BOMBEAMENTO CARDÍACO • Controla o ritmo e a condução do impulso cardíaco pelos nervos cardíacos simpáticos e parassimpáticos (nervos vagos) SCOTT K. PAWER: Fisiologia do Exercício; cap 9. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO) AFETA O BOMBEAMENTO CARDÍACO DÉBITO CARDÍACO (Q) • Débito cardíaco (rendimento) se refere à quantidade de sangue bombeado pelo coração, habitualmente, dentro da aorta, durante um período de 1 minuto quantidade de sangue que flui para a circulação periférica • O valor máximo para o débito cardíaco reflete a capacidade funcional da circulação em atender as demandas da atividade física • O débito cardíaco depende de seu ritmo de bombeamento (frequência cardíaca, FC) e da quantidade de sangue ejetada (volume de ejeção, VE) Débito Cardíaco = FC x VE VOLUME DE EJEÇÃO (VE) Regulação do Volume de Ejeção 1. Volume Diastólico Final (VDF) → é o volume de sangue existente nos ventrículos no final da diástole, antes da contração 2. Força da Contração Ventricular 3. Pressão Aórtica Média: resistência que o sistema circulatório impõe a ejeção do sangue SCOTT K. PAWER: Fisiologia do Exercício; cap 9. VOLUME DE EJEÇÃO (VE): Volume Diastólico Final (VDF) - Lei de Frank-Starling: a força de contração ventricular aumenta com o aumento do volume diastólico final (aumento do retorno venoso) O mecanismo de Frank-Starling é um conceito da cardiologia para a capacidade de bombeamento cardíaco; do coração se adaptar (modificando sua contratilidade) a variações do volume sanguíneo: - Quando entra mais sangue (ex. introdução de soro fisiológico): aumenta a força de contração e a quantidade de sangue bombeada para a aorta - Quando entra menos sangue = diminui o VDF (ex. desidratação ou hemorragia significativa): diminui a força de contração ventricular Retorno venoso ao coração ↑ Retorno Venoso ao coração = ↑ VDF ↑ VE Durante o exercício existem 3 mecanismos que ↑ o retorno venoso 1. Constrição Venosa (Venoconstrição/vasoconstrição): processo de contração dos vasos sanguíneos, em consequência da contração do músculo liso presente na parede desses mesmos vasos: reduz a capacidade das veias de estocar sangue, aumentando o retorno venoso 2. Ação da bomba dos músculos esqueléticos durante a contração (Bomba Muscular ou bomba venosa): consequência da ação rítmica da musculatura esquelética, comprimindo as veias e empurrando o sangue em direção ao coração 3. Ação da bomba do sistema respiratório (Bomba Respiratória): aumenta o retorno venoso através de uma ↓ da pressão intratorácica e um ↑ da pressão abdominal durante a inspiração. Cria um fluxo de sangue venoso da região abdominal para o tórax: ↑ o retorno venoso JACK H. WILMORE & DAVID L. COSTILL. In: Fisiologia do Esporte e do Exercício;cap 7 Mecanismo de Frank-Starling Dentro dos limites fisiológicos, o coração bombeia todo o sangue que chega até ele, sem deixar acumular nenhum excesso de sangue nas veias Pressão arterial • A ejeção ventricular aumenta a pressão na aorta para 120 mmHg (pressão sistólica), em indivíduos saudáveis • Pressão sistólica: limite mais alto da pressão arterial aórtica, durante a sístole • Durante a diástole, o sangue continua a fluir para a circulação periférica e a pressão arterial cai para 80 mmHg (pressão diastólica) • Pressão diastólica: limite mais baixo da pressão arterial aórtica, ao final da diástole Pressão arterial • Quando a PA cai, diversas alterações circulatórias elevam a pressão até os níveis normais - Aumento da força de bombeamento cardíaco - Contração venosa (oferecer mais sangue ao coração) - Constrição da maioria das arteríolas - Regulação dos rins Pressão arterial A elevação da PA diminui a expectativa de vida porque: • Carga de trabalho excessiva imposta ao coração provoca insuficiência cardíaca precoce e/ou doençaarterial coronária • Pode provocar ruptura ou obstrução de um vaso sanguíneo cerebral importante isquemia cerebral (AVC) • Danos aos rins insuficiência renal PROPRIEDADES CARDÍACAS • Cronotropismo (automatismo) - Ação Cronotrópica→ É a ação aceleradora (geração de impulsos) sobre o coração Causa: substâncias cronotrópicas (ex. catecolaminas liberadas pela estimulação simpática): promovem a abertura dos canais de cálcio, e assim, a rápida despolarização e um aumento da frequência cardíaca • Inotropismo (contratilidade) - Ação Inotrópica → É a ação aceleradora sobre a força de contração cardíaca. Os fatores que aumentam a força de contração cardíaca são denominados inotrópicos positivos e aqueles que diminuem são denominados de inotrópicos negativos PROPRIEDADES CARDÍACAS • Batmotropismo (excitabilidade) - Capacidade de se despolarizar quando estimulado por um potencial elétrico • Dromotropismo (condutibilidade) - Capacidade de condução dos impulsos cardíacos pelo sistema • Lusitropismo - Capacidade de relaxamento (diástole) do coração sob certos estímulos GANONG, W.F. In: Fisiologia Médica, cap 29. OBRIGADO !!!
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