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Débito Cardíaco – Débito é o quanto que o coração ejeta por minuto. Débito = fluxo e é o mesmo em todo o sistema. Para afetar o débito é necessário alterar FC ou VS. Durante exercício o débito cardíaco precisa ser maior pra oxigenar o organismo. FCmax de 200, VSmax de 120ml e DC 25 l/min. Isso se chama débito de reserva, é a capacidade máxima que o coração consegue chegar de débito (cerca de 5x mais que em repouso). Se a pessoa é sedentária e o volume sistólico é baixo, compensa por aumento da FC. Volume Sistólico (50-80ml): Quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada sístole ventricular. - Volume sistólico final (60-70ml): quantidade de sangue que permanece no coração após a sístole - Volume diastólico final (120-140ml): volume de sangue dentro dos ventrículos ao final da diástole VS = VDf – VSf. Após sístole ventricular o ventrículo tem uma pressão muito baixa e os átrios tem alta pressão pelo sangue vindo do sistema, isso faz com que abra valvas atrioventriculares e o sangue encha os ventrículos quase por sucção durante a diástole e nesse período se enche 80% dos ventrículos, os outros 20% se enchem com a sístole atrial. Volume diastólico final depende da complacência do ventrículo, o quanto ele consegue se relaxar para encher mais e volume sistólico final depende da contratilidade do ventrículo, que vai fazer sobrar mais ou menos sangue dentro após a contração. Fração de ejeção é a porcentagem de sangue no ventrículo esquerdo que é ejetada a cada batimento cardíaco FE = VDf – VSf / VDf x 100. O valor considerado normal é acima de 55%, ou seja, ele ejeta mais da metade do que entra na diástole, menos que isso pode ser insuficiência cardíaca por um infarto, por exemplo, que gerou tecido fibrótico que não relaxa e diminui o índice de contratilidade, diminuindo o volume diastólico final. VDf de 160 ml e VSf de 60 ml tem uma FE de 62,5% e esses valores se obtêm por ecocardiograma. Contratilidade = Inotropismo (positivo aumenta contratilidade e negativo diminui). Quanto maior a liberação de Ca++, maior a intensidade da contração. Relaxamento depende da saída dele pelo trocador sódio cálcio e pro reticulo sarcoplasmático, quanto mais coloca Ca++ mais ele relaxa. Inervação simpática dos ventrículos, liberando Noradrenalina nos receptores Beta 1 acoplada a proteína G aumenta níveis de cAMP que aumenta proteína cinase A que fosforila canal de Ca++ voltagem dependente da membrana e RYR do retículo sarcoplasmático, fazendo entrar muito mais cálcio na célula e aumentar contratilidade. Na diástole a PKA fosforila SERCA2 fazendo com que cálcio volte mais rápido pro reticulo, de forma que o ventrículo relaxa mais (complacência = lusitropismo). Diltiazem, Verapamil e Nifedipina são bloqueadores de canais de Ca++ que atua diminuindo entrada de cálcio e assim contração muscular, podendo ajudar em quadros de hipertensão diminuindo resistência periférica. Mas também acaba diminuindo volume sistólico e por isso é contraindicado em casos de IC. Captopril é um inibidor de ECA, reduzindo vasoconstrição (vasoconstrição crônica leva a hipertrofia da musculatura lisa, contribuindo pro aumento da resistência vascular). Digoxina é um digitálico (cardioglicosídeo) que bloqueia a bomba Na+/K+ -ATPase. Cálcio é retirado pelo trocador de Na+/Ca2+, mas como o bloqueio da bomba aumenta a quantidade de Na+ intracelular, o trocador não funciona e aumenta a concentração de Ca2+ na célula, aumentando a força de contração. Furosemida impede reabsorção de Na+, Cl- e K+ que por pressão osmótica atraem mais água que é eliminada junto na urina. Em repouso débito deve ser de aproximadamente 5L/min FC: 90 bpm 70 VS: 60 ml 80 DC: 5L/min DC = FC x VS Volume Sistólico é determinado por pré-carga, contratilidade e pós carga Escada Positiva: ↑ da FC ocorre por influência do simpático aumentando influxo de CA e esse influxo também leva a maior contratilidade, dessa forma o aumento da FC também aumenta contração Pós-carga: A força que se opõe a ejeção de sangue do coração. Depende da resistência periférica, viscosidade do sangue e complacência arterial. Elevação da pós-carga exerce um estresse na parede ventricular e diminui volume sistólico que é compensado com aumento da FC e a longa prazo por hipertrofia de ventrículo, que então vence a resistência, mas diminui tamanho da câmara ventricular, mantendo volume sistólico baixo (o que ocorre no quadro hipertensivo). Pré-carga: Tensão que o sangue faz na parede do ventrículo logo antes da sístole (volume diastólico final). Depende do retorno venoso. Hipotensão ortostática ocorre com diminuição do retorno venoso que diminui volume sistólico e débito cardíaco. Aumento de pré-carga durante exercício devido a bomba muscular e respiratória que aumentam o retorno venoso leva a aumenta o volume sistólico, o que distende mais o ventrículo e essa energia cinética acumulada faz o ventrículo contrair com mais força, por isso aumento de pré-carga leva a aumento da contratilidade. O comprimento ideal do sarcômero para gerar força é de 2,2 µm onde a sobreposição de filamentos de actina e miosina é ótimo. Quanto maior for o estiramento do coração, mais perto se chega dessa disposição, aumentando também a sensibilidade dos filamentos ao Ca++, aumentando a liberação de Ca++, força de contração e volume sistólico. Mecanismo de Frank-Starling: “A força desenvolvida por uma câmara cardíaca durante a contração é diretamente proporcional ao grau de estiramento a que as fibras miocárdicas estão submetidas no período imediatamente anterior ao início da contração” Curva Pressão-Volume Em A a pressão nos átrios é grande enquanto que é baixa nos ventrículos o que leva a abertura da valva AV e enchimento dos ventrículos até a sístole atrial que causam um leve aumento de pressão nos ventrículos. Início da sístole ventricular em B causa fechamento das valvas AV e então aumenta a pressão sem mudar volume (vdf) até vencer a resistência feita na aorta e abrir a valva semilunar, esse é o período de contração isovolumétrica. Com a abertura da valva aórtica em C diminui o volume no ventrículo até D quando se fecha a valva e se inicia relaxamento isovolumétrico, com queda de pressão sem mudança no VSF, até ficar com pressão menor que no átrio e novamente abrir valva AV. ↑ Pré-carga = ↑ VDF = ↑ VS ↑ Pós-carga = ↑ VSF = ↓VS (fica mais tempo na contração isovolumétrica pra vencer pressão da aorta pelo aumento da pós-carga, o que diminui o tempo de ejeção, aumentando vsf) ↑ Contratilidade = ↓ VSF = ↑ VS Frequência cardíaca Controle intrínseco Abertura de canais IF permitem influxo de Na+ e efluxo de K+, mas como a membrana é muito mais permeável ao Na+ ele entra mais do que o K+ sai fazendo com que a membrana se despolarize lentamente até chegar ao limiar, quando canais de Ca++ voltagem dependentes se abrem, despolarizando a célula. Então abrem-se canais lentos de K+ que repolarizam a célula, permitindo novamente abertura de canais IF. Quando o potencial de ação é propagado para os cardiomiócitos contráteis, abrem-se canais de Na+ que despolarizam a célula e então canais de K+ se abrem causando leve repolarização da célula, mas ao mesmo tempo canais de Ca++ lentos se abrem criando a faze de plateau, aumentando tempo de contração, o que permite que todo o miocárdio contraia de forma simultânea. Então canais de Ca++ se fecham e K+ termina de repolarizar a célula. Controle Extrínseco Aumento FC → Neurônios pré-ganglionares oriundos dos ramos de T1-T4 liberam ACh, na fenda sináptica do gânglio autonômico da cadeia simpática, que se ligam a receptores nicotínicos dos neurônios pós- ganglionares que liberam noradrenalina em receptores adrenérgicosβ1 nó SA, ativando uma subunidade da proteína G que em contrapartida ativa uma enzima adenilato ciclase que converte ATP em AMP cíclico, o qual por sua vez ativa uma proteína cinase que atua nos canais de sódio tipo “funny” e de cálcio tipo T, abrindo-os e permitindo o influxo de íons Ca++ e de Na+ . Isto diminui o potencial de membrana, causando a despolarização e consequente diminuição dos intervalos entre os potenciais de ação, consequentemente causando um aumento da frequência cardíaca e nos átrios e ventrículos aumento da força de contração, além de, por receptor α1 com noradrenalina, causar vasoconstrição arterial e venoconstrição, aumentando volume de sangue estressado. Diminuição FC → o sistema parassimpático através do N. Vago envia sinais pelo neurônio pré-ganglionar que libera ACh nas sinapses intramurais se ligando a receptores colinérgicos nicotínicos do neurônio pós-ganglionar que então libera ACh que se liga a receptores muscarínicos colinérgicos M2 no nó SA e no nó AV, então as subunidades de proteína G atuam diretamente nos canais de cálcio tipo T, reduzindo o influxo de Ca++, e nos canais de potássio, permitindo o efluxo de íon K+. Como consequência, ocorre uma hiperpolarização da membrana, que leva ao aumento dos intervalos entre os potenciais de ação, diminuindo a frequência cardíaca. Aumento da FC consome muito mais O2 que aumento do VS e, portanto, alta FC está mais relacionada com eventos isquêmicos, porque além de o s2 trabalhar mais, também diminui tempo de diástole que é o período de irrigação do miocárdio. Receptores Adrenérgicos Colinérgico α1 – Musculo liso vascular e visceral, Iris Vasoconstrição, relaxamento intestinal, contração uterina e dilatação da pupila Nicotínico Muscarínico α2 – Plaquetas, Músculo liso vascular e ilhotas pancreáticas Agregação plaquetária, vasoconstrição, inibição de N1 – Junção Neuromuscular M1 – Corpo estriado, córtex e hipocampo secreção de noradrenalina e insulina β1 - Coração Cronotrópico positivo M2 – Prosencéfalo, tálamo, coração, pupila, medula espinal e exócrinas β2 – Pulmões, coração trato gastrointestinal, fígado, útero, musculo liso vascular e musculo esquelético Broncodilatação, relaxamento do musculo liso, contração de esfíncter N2 – Gânglios autônomos, SNC e Medula da Adrenal M3 – Cérebro, Hipotálamo, pupila, exócrinas, artérias periféricas M4 - Corpo estriado, córtex, hipocampo, medula espinal β3 - Adipócitos M5 – Neurônios dopaminérgicos, gânglio basal, vasculatura cerebral ↑FC: Noradrenalina em receptores β1 (também adrenalina circulante no sangue) ↓FC: ACh em receptores M2 Vasoconstrição: Noradrenalina em receptores α1 e α2 Vasodilatação: ACh em receptores M3 e adrenalina em β2
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