Fisiologia - Insuficiência Cardíaca

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1 Fisiologia – Vitor Benincá 
CONCEITO 
Síndrome clinica complexa que resulta do 
comprometimento estrutural ou funcional do 
enchimento ventricular ou da ejeção sanguínea 
que, por sua vez, causa os sintomas clínicos 
cardinais de dispneia e cansaço e os sinais de 
IC, especificamente edema e estertores. 
 
ETIOLOGIA 
A etiologia pode ser qualquer condição que leve 
alteração na estrutura ou função do ventrículo 
esquerdo (VE), que possa predispor o paciente a 
desenvolver IC. 
Ainda que a etiologia da IC nos pacientes com 
FE preservada seja diferente daquela encontrada 
nos casos com diminuição da FE, há 
considerável sobreposição de etiologias para 
essas duas condições. 
Nos países industrializados a doença arterial 
coronariana é responsável por até 75% dos 
casos, a HAS contribui para o desenvolvimento 
também de 75% dos pacientes incluindo 
daqueles com DAC. 
20-30% desconhecida 
Doença de chagas (geralmente inicia com 
aumento do VD) 
Infecção viral, exposição toxinas (álcool, drogas, 
quimioterápicos) 
 
PATOGÊNESE 
É um distúrbio progressivo iniciado quando um 
evento-índice que lesa o músculo cardíaco, 
resultando em perda dos miócitos cardíacos 
funcionantes ou, alternativamente, em diminuição 
da capacidade do miocárdio de gerar força, 
impedindo, assim, que o coração se contraia 
normalmente. 
Esse evento-índice pode ter instalação súbita, 
como no caso de IAM; início gradual ou 
insidioso, como nos casos de sobrecarga 
hemodinamicamente de pressão ou de volume, 
ou ser hereditário, como nos casos das diversas 
miocardiopatias genéticas e malformações 
cardíacas. 
 
 
 
 
Deve-se intervir antes de chegar os sintomas e 
disfunções 
Independentemente da natureza do evento 
desencadeante, o fator comum a todos esses 
episódios é a ocorrência, de algum modo, de 
declínio, na capacidade de bombeamento do 
coração. 
Na maioria dos casos, os pacientes mantêm-se 
assintomáticos ou minimamente sintomáticos 
após o declínio inicial na sua capacidade de 
bombear ou desenvolvem sintomas apenas 
algum tempo após a instalação da disfunção 
Uma explicação razoável é o grande número de 
mecanismos compensatórios ativados na 
presença de lesão cardíaca e/ou de disfunção do 
VE, permitindo aos pacientes manter e modular a 
função do VE por meses ou anos 
 
Insuficiência Cardíaca AULA 3 
 
2 Fisiologia – Vitor Benincá 
 
MECANISMO DE COMPENSAÇÃO DE FRANK-STARLING PARA 
MANTER O DC 
Os mecanismos compensatórios descritos até o 
momento incluem: 
Ativação do SRAA e ativação do sistema 
adrenérgico 
Aumento da contratilidade miocárdica 
Além disso, há ativação de uma família de 
moléculas vasodilatadoras compensatórias, 
incluindo os peptídeos natriuréticos atrial e 
cerebral (ANP e BNP), a bradicinina, as 
prostaglandinas (PGE2 e PGI2) e o óxido nítrico, 
os quais compensam a vasoconstrição vascular 
periférica excessiva. 
Muitos desses peptídeos vasodilatadores, 
incluindo a bradicinina e os peptídeos 
natriuréticos, são degradados por uma 
Neprisilina, que é uma peptidase ligada à 
membrana 
A transição para IC sintomática é acompanhada 
por ativação crescente dos sistemas neuro-
hormonal, adrenérgico e das citocinas, levando a 
uma série de alterações adaptativas dentro do 
miocárdio, as quais são conhecidas, em seu 
conjunto, como remodelamento de VE 
 
IC COM FRAÇÃO DE EJEÇÃO REDUZIDA 
O remodelamento do VE ocorre em resposta a 
uma série de eventos complexos nos níveis 
celular e molecular. 
Hipertrofia de miócitos 
Alterações das propriedades contráteis 
dos miócitos 
Perda progressiva de miócitos em razão 
de necrose, apoptose e morte celular 
autofágica 
Dessensibilização β adrenérgica 
Alterações energéticas do miocárdio e no 
metabolismo 
Reorganização da matriz extracelular com 
dissolução da estrutura organizada da trama do 
colágeno ao redor dos miócitos e substituição 
subsequente por matriz de colágeno intersticial 
incapaz de prover suporte estrutural aos miócitos 
Os estímulos biológicos para essas alterações 
profundas são: 
Estiramento mecânico dos miócitos 
Neuro-hormônios circulantes 
(noraepinefrina, angiotensina II) 
Ctocinas inflamatórias (TNF) 
Outros peptídeos e fatores de crescimento 
(endotelina), bem como espécies reativas 
de oxigênio. 
Acredita-se que a sobre expressão mantida 
dessas moléculas biologicamente ativas 
contribua para a progressão da IC em razão dos 
seus efeitos deletérios sobre o coração e a 
circulação. 
 
Além dos efeitos individuais no equilíbrio entre 
sódio e água, a angiotensina II e a aldosterona 
também estão envolvidas na regulação dos 
processos inflamatórios e de reparação que 
acompanham a lesão tissular. 
Neste cenário, elas estimulam a produção de 
citocinas inflamatórias (p. ex., fator de necrose 
tumoral [TNF] e interleucina-6), atraem células 
inflamatórias (p. ex., neutrófilos e macrófagos), 
ativam macrófagos nos sítios de lesão e 
 
3 Fisiologia – Vitor Benincá 
reparação, igualmente estimulam o crescimento 
de fibroblastos e a síntese de fibras colágenas. 
A deposição de fibroblastos e de colágeno resulta 
na hipertrofia ventricular e em fibrose da parede 
miocárdica, o que reduz a complacência (i. e., 
aumenta a rigidez), causando finalmente a 
remodelação inadequada do coração e a 
progressão tanto da disfunção ventricular 
sistólica como diastólica. 
Desse modo, a progressão da insuficiência 
cardíaca pode ser aumentada por efeitos 
mediados por aldosterona, tanto sobre a 
vasculatura quanto sobre o miocárdio. 
Além dos efeitos individuais no equilíbrio entre 
sódio e água, a angiotensina II e a aldosterona 
também estão envolvidas na regulação dos 
processos inflamatórios e de reparação que 
acompanham a lesão tissular. 
Neste cenário, elas estimulam a produção de 
citocinas inflamatórias (p. ex., fator de necrose 
tumoral [TNF] e interleucina-6), atraem células 
inflamatórias (p. ex., neutrófilos e macrófagos), 
ativam macrófagos nos sítios de lesão e 
reparação, igualmente estimulam o crescimento 
de fibroblastos e a síntese de fibras colágenas. 
A deposição de fibroblastos e de colágeno resulta 
na hipertrofia ventricular e em fibrose da parede 
miocárdica, o que reduz a complacência (i. e., 
aumenta a rigidez), causando finalmente a 
remodelação inadequada do coração e a 
progressão tanto da disfunção ventricular 
sistólica como diastólica. 
Desse modo, a progressão da insuficiência 
cardíaca pode ser aumentada por efeitos 
mediados por aldosterona, tanto sobre a 
vasculatura quanto sobre o miocárdio. 
Para compreender como as alterações que 
ocorrem no miócito contribuem para a depressão 
da função sistólica do VE na IC, é instrutivo 
revisar primeiro a biologia da célula muscular 
cardíaca. 
A ativação neuro-hormonal mantida e a 
sobrecarga mecânica resultam em alterações nos 
genes e nas proteínas que regulam o 
acoplamento excitação-contração e a interação 
das pontes cruzadas. 
 
 
 
 
Na IC alterações que ocorrem na expressão da 
α-miosina de cadeia pesada, aumento de β-
miosina, miocitólise e rompimento das ligações 
no citoesqueleto entre sarcômeros e a matriz 
extracelular. 
Em conjunto, essas alterações prejudicam a 
capacidade de contração do miócito, contribuindo 
para deprimir a função sistólica do VE observada 
nos pacientes com IC 
 
 
REMODELAÇÃO DO VE 
Refere-se às alterações na massa, no volume, na 
forma do VE e na composição do coração que 
ocorrem após lesão cardíaca e/ou em condições 
com sobrecarga hemodinâmica. 
O remodelamento do VE pode contribuir de forma 
independente para a evolução da IC em razão 
das cargas mecânicas produzidas pelas 
alterações na geometria do VE remodelado. 
Além do aumento do volume diastólico final do 
VE, observa-se afinamento da parede conforme o 
ventrículo se dilata. 
O afinamento crescente da parede, somado ao 
aumento da pós-carga produzido pela dilataçãodo VE, leva a um descompasso funcional na pós 
carga, que pode diminuir ainda mais o volume de 
ejeção sistólica 
 
4 Fisiologia – Vitor Benincá 
O desenvolvimento de hipertrofia do miocárdio é 
um dos principais mecanismos pelos quais o 
coração compensa o aumento da carga. 
Embora a hipertrofia ventricular melhore o 
desempenho do trabalho do coração, também é 
um importante fator de risco para morbidade e 
mortalidade cardíaca subsequente. 
A hipertrofia e remodelação inadequadas podem 
resultar em mudanças na estrutura (i. e., massa 
muscular, dilatação da câmara) e função (i. e., 
comprometimento da função sistólica ou 
diastólica), que muitas vezes levam a maior 
disfunção no bombeamento e na sobrecarga 
hemodinâmica. 
 
A- Coração normal 
B- IC diastólica: hipertrofia concêntrica 
C- IC sistólica: hipertrofia excêntrica (dilata) 
Tanto B quanto C podem diminuir a FEVE, 
principalmente na sistólica. Não são 
necessariamente uma consequência da outra. 
A tensão elevada na parede ao final da diástole 
pode causar: 
Hipoperfusão do subendocárdico com a 
consequente piora da função do VE 
Aumento do estresse oxidativo com 
ativação resultante das famílias de genes 
sensíveis à geração dos radicais livres (p 
ex: TNF e interleucina 1 β) 
Expressão sustentada da ativação por 
estiramento das vias de sinalização 
hipertrófica. 
A dilatação crescente do VE também resulta em 
travamento dos músculos papilares e 
consequente insuficiência do aparelho valvar 
mitral e regurgitação funcional por essa valva, 
que por sua vez, agrava a sobrecarga 
hemodinâmica sobre o ventrículo. 
Em seu conjunto, as cargas mecânicas 
produzidas pelo remodelamento do VE 
contribuem para a progressão da IC. 
 
 
 
 
PEPTÍDIOS NATRIURÉTICOS 
O músculo cardíaco produz e secreta uma família 
de hormônios peptídicos relacionados, os 
hormônios natriuréticos cardíacos ou NP 
(natriuretic peptides), que têm potentes efeitos 
diuréticos, natriuréticos e sobre o músculo liso 
vascular, bem como interagem com outros 
mecanismos neuro-humorais que afetam a 
função cardiovascular. 
Dois dos quatro peptídios natriuréticos mais 
comumente conhecidos por estarem associados 
aos casos de insuficiência cardíaca são o 
peptídio natriurético atrial (ANP, atrial natriuretic 
peptide) e o peptídio natriurético cerebral 
(BNP, brain natriuretic peptide). 
Como o próprio nome indica, o PNA é liberado 
por células atriais em resposta ao estiramento 
atrial, pressão ou sobrecarga de líquidos. 
Facilitam as interações complexas com o sistema 
neuro-hormonal, inibindo o sistema nervoso 
simpático, o sistema renina-angiotensina-
aldosterona, as citocinas inflamatórias da 
endotelina e a vasopressina. 
A supressão da ação do SNS provoca dilatação 
tanto venosa quanto arterial, com consequente 
redução do retorno venoso para o coração 
(diminuição da pré-carga) e das pressões de 
enchimento cardíaco e diminuição da pós-carga 
(vasodilatação arterial). 
 
5 Fisiologia – Vitor Benincá 
A inibição da ação da angiotensina II e da 
vasopressina pelos PNA reduz a retenção de 
líquidos pelos rins. 
Além disso, os PNA afetam diretamente o SNC e 
o encéfalo, inibindo a secreção de vasopressina 
e a função do centro do apetite de sal e da sede. 
 
ENDOTELINAS 
São potentes peptídios vasoconstritores liberados 
por células endoteliais ao longo de toda a 
circulação. 
Do mesmo modo que a angiotensina II, também 
podem ser sintetizadas e liberadas por diferentes 
tipos de células, como os miócitos cardíacos. 
Foi verificado que as endotelinas induzem a 
proliferação de células do músculo liso vascular e 
causam hipertrofia de miócitos cardíacos; 
aumentam a liberação de PNA, aldosterona e 
catecolaminas; e exercem efeitos antinatriuréticos 
sobre os rins. 
A produção de ET-1 é regulada por diversos 
fatores, que são importantes para a função 
cardiovascular e têm implicações no 
desenvolvimento de insuficiência cardíaca.