Fisiologia-Cardiovascular-Resumo

Prévia do material em texto

fFisiologia Cardiovascular
1. Funções
· Transporte de gases, nutrientes, metabólitos;
· Transporte de água e eletrólitos 🡪 equilíbrio hidromineral
· Transporte de ácidos e bases, para a regulação do pH
· Transporte de calor 🡪 regulação térmica
· Transporte de hormônios (agentes da informação)
· Transporte do sistema de defesa humoral e celular
2. Estrutura do coração
O coração consiste em quatro câmaras: átrios direito e esquerdo e ventrículos direito e esquerdo. Ele pode ser descrito como uma bomba dupla, que move o sangue por uma circulação sistêmica (coração esquerdo) e uma circulação pulmonar (coração direito).
A parede cardíaca é composta de células musculares cardíacas, fibrócitos e matriz extracelular e sua espessura em cada câmara está diretamente relacionada com sua função. Os átrios desenvolvem pressões baixas e apresentam parede fina. Os ventrículos, por outro lado, desenvolvem pressões maiores e possuem parede relativamente mais espessa. Como o ventrículo esquerdo é responsável pelo bombeamento da circulação sistêmica, notadamente mais extensa que a pulmonar, este é mais espesso que o ventrículo direito.
O funcionamento cardíaco correto depende da eficiência de quatro valvas, sendo duas atrioventriculares e duas arteriais. A abertura das valvas AV direita e esquerda possibilita o fluxo de sangue dos átrios para os ventrículos durante a fase de relaxamento ventricular (diástole) e seu fechamento ocorre durante a fase de contração ventricular (sístole). A eficiência deste fechamento depende dos músculos papilares e das cordas tendíneas, pois durante a sístole as cordas tendíneas, ligadas às
extremidades das valvas AV (cúspides) e aos músculos papilares, tracionam as valvas,	mantendo-as fechadas e impedindo o refluxo de sangue para os átrios.
No caso das valvas arteriais, aórtica e do tronco pulmonar, a conformação de suas válvulas (semilunares) torna possível que o sangue ejetado do ventrículo saia para	as	artérias correspondentes sem seu retorno durante a diástole.
3. Circulação sistêmica, pulmonar e coronária
O sangue arterial proveniente do ventrículo esquerdo é bombeado pela aorta, seguindo por um sistema de artérias de distribuição, que em cada órgão se dividem em numerosas arteríolas. As arteríolas novamente se dividem em capilares, nos quais haverá a passagem de O2 e outros metabólitos do interior dos capilares para o espaço extracelular. Da mesma forma, CO2 e outros produtos metabólicos passam do espaço extracelular para os capilares e o sangue é então coletado por um sistema de vênulas e veias. As grandes veias se unem para formar as veias cavas superior e inferior, por meio das quais o sangue desoxigenado chega no átrio direito.
Cada órgão receberá um percentual do débito cardíaco no repouso que poderá se modificar no caso de haver uma demanda metabólica diferente nestes órgãos durante um exercício. Este processo é controlado pelo sistema nervoso autônomo.
Obs.: Débito cardíaco é o volume de sangue sendo bombeado pelo coração por uma unidade de tempo.
Obs.: Artérias da circulação sistêmica são maiores do que as da pulmonar e artérias que se encontram em posição inferior ao coração apresentam parede mais espessa devido à pressão hidrostática.
O sangue venoso do átrio direito cai no ventrículo direito, que bombeia o sangue para o tronco pulmonar (posteriormente se divide em duas artérias	pulmonares)	e sequencialmente para arteríolas e capilares pulmonares. Nestes há a troca de O2 por CO2 pela difusão entre o sangue e o gás alveolar. Deste ponto, o sangue oxigenado flui de capilares a vênulas e a veias pulmonares, retornando ao átrio esquerdo e daí ao ventrículo esquerdo.
4. Fluxo sanguíneo e pressão
O fluxo do sangue de um local para o
outro depende da existência de um gradiente de pressão, no qual o sangue fluirá da parte com maior pressão para a com menor pressão. A contração ventricular eleva a pressão dessa câmara para 120 mmHg acima da pressão atmosférica, enquanto que nas artérias aorta e
pulmonar a pressão se encontra em torno de 80 mmHg. Desta forma, há uma diferença de pressão que permite a ejeção ventricular para as artérias, que, ao receber um grande volume de sangue, têm sua pressão aumentada para 120 mmHg. A pressão é máxima nas artérias, cai bruscamente nos capilares e continua caindo ao nível das veias. Esta diferença de pressão quer dirige o sangue das artérias para as veias.
Obs.: apesar de haver diferenças de pressão entre a circulação sistêmica e a pulmonar, o fluxo sanguíneo é o mesmo.
5. Tecido muscular cardíaco
O tecido muscular cardíaco é constituído de unidades celulares chamadas de cardiomiócitos, que apresentam estrias transversas ao seu eixo principal. Características dos cardiomiócitos:
· Apresentam sarcômeros e arranjo actina/miosina similar ao do músculo esquelético
· São mononucleados e ramificados, sendo conectados um ao outro por meio dos discos intercalares, complexos juncionais formados de junções gap e desmossomos.
· Junções gap permitem a comunicação intercelular química e elétrica
🡪 propagação da contração pelas células vizinhas 🡪 sincício funcional
· Desmossomos são junções de adesão mecânica, que mantêm os cardiomiócitos unidos, permitindo a transmissão de força entre eles. São indispensáveis para o coração suportar as altas pressões desenvolvidas.
Obs.: quando uma célula é lesionada, os canais juncionais são fechados e a região lesada fica isolada eletricamente, para que a alta concentração de cálcio liberado pela célula atingida não seja propagado e ocasione a apoptose nas células vizinhas.
6. Sistema elétrico do coração
O sistema elétrico do coração é formado pelo Nodo Sinoatrial (SA), pelo Nodo Atrioventricular (AV), pelo feixe de Bachmann, pelo feixe de His e pelas Fibras de Purkinje.
Determinadas células cardíacas não necessitam de estímulo externo para iniciar um potencial de ação. Esta propriedade é chama de automatismo e é característica das células do Nodo SA, do Nodo AV e das fibras de Purkinje. Ela é consequência do tipo de potencial de ação disparado por essas células. Neste caso não há um potencial de repouso fixo, estando estas células em um constante potencial de ação. Em condições normais, a frequência e o ritmo dos batimentos cardíacos são gerados pelo marcapasso cardíaco, o nodo sinoatrial, uma vez que este grupo de células possui a maior frequência intrínseca de disparo espontâneo 🡪 modo sinusal.
Entretanto, se o estímulo sinusal falhar, atrasar ou for bloqueado, outro tecido dotado de automatismo poderá atingir seu potencial limiar, gerando um batimento de escape. Se a falha persistir, a estrutura de frequência intrínseca imediatamente inferior à do Nodo SA tende a assumir a função de marcapasso dominante. Sequência: NSA>NAV>feixe de His> ramos do feixe de His.
O músculo cardíaco apresenta uma particularidade, isto é, os cardiomiócitos estão todos acoplados entre si através das junções gap. Estas junções formam vias de baixa resistência entre as células contíguas, possibilitando que o miocárdio se comporte como um sincício funcional. Portanto, ocorre fluxo de corrente entre elas, de tal modo que se determinada região do miocárdio for estimulada, ativando o potencial de ação, este se propagará por toda a massa muscular.
a) Sequência normal de ativação cardíaca
A atividade elétrica no coração se inicia no nodo sinusal e se espalha pelos dois átrios como uma onda. O feixe de Bachmann é responsável
por conduzir a excitação em alta velocidade para o átrio esquerdo. Neste percurso, a ativação alcança o nodo atrioventricular
Assim, após trafegar através do nodo AV a baixa velocidade, a frente de ativação alcança o feixe de His e, posteriormente, as fibras de Purkinje (ambos de condução rápida). A partir daí, essa frente se propaga através da musculatura ventricular também a velocidades razoavelmente altas. A ativação ventricular se inicia no endocárdio (onde a rede de fibras de Purkinje faz contato com a musculatura ventricular), propagando-se em direção ao epicárdio.
Entre os ventrículos e os átrios háo esqueleto fibroso (tecido não excitável) que impede que o impulso seja propagado dos átrios para os ventrículos através das células musculares cardíacas não especializadas.
No coração humano, a sequência de repolarização nos átrios é a mesma da despolarização. Nos ventrículos, no entanto, a onda de repolarização se propaga do epicárdio para o endocárdio, uma vez que o epicárdio possui um PA levemente mais rápido, iniciando sua repolarização primeiro.
b) Controle autônomo da atividade elétrica cardíaca
Embora haja automatismo no coração, a função cardíaca é continuamente ajustada às demandas do organismo em situações de vida bem diferentes (sono, maratona, luta ou fuga, etc.).
Este órgão recebe inervação motora do sistema nervoso autônomo, tanto simpático quanto parassimpático. Os efeitos das ativações destes sistemas alteram a frequência cardíaca, a condução atrioventricular, a força de contração e relaxamento. O aumento da frequência cardíaca e
da força contrátil juntos permitem que, por exemplo, o ciclo cardíaco seja mais curto, irrigando os tecidos rapidamente sem comprometer o enchimento das câmaras
e o volume de sangue a ser bombeado.
No coração dos mamíferos, a inervação parassimpática se restringe à musculatura dos átrios e aos
nodos SA e AV. Já a inervação simpática se distribui extensamente pelas quatro câmaras, tanto nos tecidos especializados de condução quanto no miocárdio de trabalho.
7. Potencial de Repouso e Potenciais de Ação
O potencial transmembrana de uma célula depende, basicamente, das concentrações dos vários íons nas duas faces da membrana plasmática. Portanto, dos potenciais de equilíbrio destes íons e das condutâncias da membrana a estes íons. No miocárdio, o íon mais importante na determinação do potencial de repouso (potencial de membrana durante a diástole, cujo valor é -90mV) é o K+.
A manutenção do potencial de repouso é fundamental para a ativação normal do coração, uma vez que os principais canais iônicos responsáveis pela atividade elétrica cardíaca são dependentes de voltagem. Assim, para a ativação normal do miocárdio (excetuando-se o marca-passo), é importante que tal potencial seja mantido entre -90mV e -80mV.
Os potenciais de ação cardíacos são bem diversos, mas podem ser separados em dois tipo. Outra característica marcante é a sua longa duração, pois sua repolarização é composta de etapas rápidas e lentas.
a) Potencial de ação rápido
Característico do miocárdio de trabalho atrial e ventricular, do feixe de His e das Fibras de Purkinje.
· Fase O: fase inicial de despolarização rápida. A principal corrente despolarizante é a INa (corrente de sódio dependente de voltagem), sendo ativada quando a membrana é despolarizada até o nível limiar, promovendo rápido influxo de sódio. O aumento da condutância a Na++ gera uma retroalimentação positiva, resultando em rápida e grande despolarização. Esta corrente é fundamental para a rápida propagação do potencial de ação.
· Fase 1: rápida e transitória repolarização. Associada à abertura do canal de potássio transiente de efluxo (Ito1), ativado pela despolarização. Neste momento, há um momentâneo aumento da condutância à potássio. As rápidas cinéticas de ativação e inativação deste canal explicam a pronta instalação desta fase de repolarização e seu caráter transitório. Em alguns tecidos, como nas fibras de Purkinje, há evidências de que a fase 1 conta também com uma corrente repolarizante através de um canal de cloreto (I102)
· Fase 2: fase de platô. Tanto as correntes repolarizantes quanto
despolarizantes são pequenas e de amplitudes praticamente iguais. Assim, o fluxo efetivo de carga durante esta fase é muito pequeno, razão pelo qual o potencial de membrana permanece relativamente estável. Correntes despolarizantes: ICa,L , INa, Corrente de influxo carreada pelo trocador Na+/Ca++. Correntes repolarizantes: retificador de influxo IK1, permanece aberto durante o repouso, fecha-se quase instantaneamente com a despolarização da fase 0. Assim, durante o platô, ele permanece fechado, contribuindo para diminuir a corrente de efluxo, mantendo a membrana despolarizada.
Obs.: a bomba de Na/K, pela sua estequiometria, é eletrogênica no coração, carreando corrente repolarizante de baixa amplitude durante todo o ciclo cardíaco.
· Fase 3: fase de repolarização rápida final. Caracteriza-se pela absoluta predominância de correntes de efluxo de potássio, uma vez que as correntes de influxo da fase platô já decaíram completamente. Portanto, volta a predominar a condutância a potássio (GK). Esta fase está diretamente relacionada a canais de potássio dependentes de voltagem e retificadores retardados (IKr - rápido; IKS – lento). A fase 3 é um dos determinantes da duração do P.A.
· Fase 4: durante a fase quatro há novamente um balanço entre correntes de refluxo e influxo, de modo que o saldo é uma corrente efetiva nula. Nesta fase, destaca-se a IK1, corrente com retificação de entrada e que estabiliza o potencial de repouso.
b) Potencial de ação lento
Nas células do NSA e do NAV não há participação de canais de sódio na gênese do potencial de ação.
· Fase 0: fase despolarizante, com a participação principal da corrente de cálcio tipo L (ICa,L), que se caracteriza por uma ativação mais lenta e uma densidade de corrente bem inferior à INa, resultando em uma fase 0 mais lenta. Como consequência, a propagação do PA nos dois nodos é também mais lenta.
· Fase 3: após a fase 0, segue-se uma repolarização contínua, na qual a condutância à potássio se eleva. Os canais de potássio IKr e IKs constituem as principais vias de correntes repolarizantes.
· Fase 4: durante esta fase de lenta despolarização, as correntes de efluxo de potássio da fase 3 estão inativadas, predominando a corrente de entrada de cálcio tipo T (ICa,T) e o trocador Na+/Ca++(If), ativado por hiperpolarização.
c) Período Refratário
Uma vez estimulado um potencial de ação rápido no miocárdio, por maior que seja a intensidade do estímulo, um segundo PA só poderá ser elicitado depois que tenham ocorrido pelo menos 50% de repolarização.
Este é o período refratário absoluto (PRA). A partir daí, inicia-se o período refratário relativo (PRV), em que um estímulo com intensidade supralimiar é capaz de estimular um segundo PA, que tem uma menor taxa de despolarização da fase 0 e menor velocidade de
propagação que um PA normal. O intervalo necessário para que dois potenciais de ação sucessivos possam ser
estimulados com um estímulo de intensidade limiar é o período refratário efetivo.
Com um potencial de ação de longa duração, os períodos refratários também se elevam. A consequência é de que no coração não ocorre o fenômeno de somação temporal. Outra consequência é a frequência máxima de ocorrência de PA ser cerca de 3 vezes menor no coração do que no axônio, o que é importante para que a contração seja sincronizada em todo o coração.
8. Eletrocardiograma
É o registro extracelular da atividade elétrica cardíaca feito pelo eletrocardiógrafo com pares de eletrodos espalhados pelo corpo em posições	diferentes (derivações).
No repouso, duas regiões distintas do meio extracelular apresentam diferença nula. No entanto, quando uma fibra é estimulada e começa a se despolarizar, o potencial extracelular reduz-se nas
vizinhanças da região ativa. Consequentemente, aparece uma diferença entre dois pontos do meio extracelular e ocorre um fluxo de corrente elétrica despolarizante. Após a despolarização de todas as células, a diferença volta a ser nula, até que a primeira célula se repolarize, havendo uma corrente elétrica repolarizante no meio extracelular.
Como o coração está imerso em um meio condutor, o campo elétrico se propaga por todo o corpo. Desta forma, eletrodos posicionados na superfície corporal em diferentes regiões podem registrar a variação do potencial elétrico.
a) Ondas, Intervalos e segmentos
Em um eletrocardiograma padrão, a onda P caracteriza a despolarização atrial, o complexo QRS a despolarização ventricular e a onda T a repolarização ventricular.
A despolarizaçãodo NSA e do NAV não são registradas no ECG, pois essas atividades elétricas são de baixa amplitude, pelo pequeno volume de células.
Além das ondas, analisa-se em um cardiograma os segmentos e os intervalos. O segmento PR corresponde à propagação da corrente elétrica pelo feixe de His e pelas fibras de Purkinje. O segmento ST corresponde a ausência de fluxos no meio extraceular, devido ao fato de todo o miocárdio ventricular estar despolarizado, não havendo grandes diferenças de potencial entre as regiões. O intervalo QT indica a duração do potencial de ação ventricular, então este depende da frequência cardíaca demandada pelo corpo. Para isso, analisa-se um intervalo QT corrigido (QTc).
É importante destacar que as ondas P e QRS tem durações muito similares, apesar do volume ventricular ser muito mais expressivo que o atrial. O fator responsável pela maior eficiência do processo de ativação ventricular é a presença da rede de Purkinje, que garante a propagação da onda de despolarização por todas as regiões do endocárdio ventricular em um curto intervalo de tempo. Nos átrios, contudo, a ausência desta rede significa menor velocidade de propagação. Este fator também explica a morfologia pontiaguda do complexo QRS e a arredondada da onda P.
Já a duração da onda T é bem maior do que as outras mencionadas acima, isto porque o processo de repolarização é bem mais lento do que de despolarização.
A morfologia do ECG segue os padrões elétricos captados em cada derivação. Várias doenças e deficiências cardíacas podem ser diagnosticadas a partir de alterações registradas nestes padrões
b) Interpretação do eletrocardiograma
· Determinação do ritmo
O intervalo entre as ondas do ECG é aproximadamente igual em diferentes batimentos. Quando há regularidade entre os intervalos das ondas, ocorre um ritmo cardíaco regular. No entanto, se os intervalos variam, ocorre ritmo irregular. A presença de extra sístoles determina irregularidade no ritmo.
Além disso, no ritmo cardíaco sinusal (normal), a onda P precede o complexo QRS em todos os batimentos.
· Duração das ondas e dos intervalos
O aumento da duração de uma onda ou um intervalo indica que a propagação do potencial de ação está ocorrendo em uma velocidade menor do que o normal no segmento que o ECG representa.
O aumento da duração do segmento PR está associado à dificuldade de propagação do estímulo através da junção atrioventricular.
O aumento de duração do complexo QRS pode decorrer de duas situações: bloqueio no sistema de condução intraventricular (bloquei de ramos direito, esquerdo, etc.) ou propagação da atividade ventricular por vias não-fisiológicas. Em uma extra sístole ventricular, por exemplo, há um complexo QRS fora da sequência, indicando que existe um foco anômolo no ventrículo que dispara um estímulo e este se propaga por vias não fisiológicas para todo o ventrículo. Neste caso, a excitaçãoo se faz por vias retrógradas, onde a resistência é maior e o tempo de ativação ventricular aumenta, causando um alargamento do QRS.
· Morfologia das Ondas
Quando há crescimento do átrio esquerdo, a duração da onda P tende a aumentar. Por outro lado, o crescimento do átrio direito determina aumento de amplitude da onda P.
A inversão da onda T pode indicar repolarização precoce em fibras localizadas no subendocárdio. Isso ocorre, por exemplo, quando o endocárdio recebe quantidades insuficientes de oxigênio (isquemia) e as células musculares sofrem lesão. A inversão da onda T também pode ocorrer quando há um aumento da espessura da parede ventricular.
O encurtamento do segmento ST indica menor duração de platôs, enquanto seu alargamento sugere aumento da duração do PA.
c) BLOQUEIOS ATRIOVENTRICULARES (BAVs)
Conceito: BAV define o distúrbio de condução do impulso cardíaco localizado em qualquer nível do sistema de condução atrioventricular. Traduz-se por um atraso de propagação ou por um impedimento total do impulso supraventricular em ativar os ventrículos.
🡪 Bloqueio átrio ventricular de primeiro grau: prolongamento do intervalo PR devido ao atraso da condução dos impulsos dos átrios aos ventrículos pelo nodo AV.
🡪 Bloqueio átrio ventricular de segundo grau: ocorre quando o impulso sinusal sofre, por vezes, uma interrupção total (ou bloqueio) na sua condução aos ventrículos. Traduz-se no ECG pela presença de uma ou mais ondas P não seguidas de QRS/T.
🡪 Bloqueio atrioventricular de terceiro grau (completo): Ondas P sempre em maior número, não seguidas e independentes dos QRS/T (quebra do enlace A/V).
d) TAQUICARDIA SINUSAL: Frequência cardíaca maior que 100 bpm
e) BRADICARDIA SINUSAL: Frequência cardíaca menor do que 100 bpm
f) EXTRA SÍSTOLES: Batimentos ventriculares prematuros
g) TAQUICARDIA VENTRICULAR
h) FIBRILAÇÃO VENTRICULAR: é um tipo de arritmia cardíaca que acontece quando não existe sincronismo de contração das fibras musculares dos ventrículos. Caracteriza-se por um traçado irregular, de amplitude variada e ondas grosseiras.
i) TORSADE DE POINTES: é um fenômeno identificado no eletrocardiograma como	um	tipo	de arritmia ventricular polimórfica rara, adquirida ou congênita, associada a uma perturbação na repolarização ventricular.
9. Músculo Estriado Cardíaco
O músculo estriado é assim chamado devido à disposição organizada do material contrátil em seu interior, formando sarcômeros com bandas claras e escuras.
a) Ultra estrutura dos cardiomiócitos
O miocárdio é constituído de cardiomiócitos, células musculares estriadas cardíacas ramificadas e com núcleo central. Os cardiomiócitos comunicam-se entre si, pois possuem inúmeras especializações em suas zonas de contato: zônula aderens, desmossomos, junções gap; formando os discos intercalares. Estas últimas permitem que o miocárdio se comporte como um sincício funcional.
No interior das células, existem os miofilamentos, os quais organizam-se em miofibrilas. Além disso, há sistemas tubulares, como os túbulos T, que percorrem transversalmente as células e envolvem os sarcômeros nos discos Z. Este sistema se abre na membrana plasmática, estando em contato com o meio extracelular.
O retículo sarcoplasmático é outro sistema tubular que tem localização estritamente intracelular. É composto por túbulos que percorrem longitudinalmente por entre as miofibrilas. No disco Z e na membrana plasmática, formam cisternas que entram em contato com os túbulos T, combinando-se em uma estrutura
denominada díade.
Estes	sistemas	tubulares desempenham fundamental papel na ativação da contração, pois o sistema transverso induz a liberação de cálcio do RS por meio da excitação elétrica da célula, ativando a contração. O RS também colabora com o processo de relaxamento da contração, ao bombear Ca2+ ativamente para o seu interior, diminuindo sua concentração mioplasmática.
As mitocôndrias funcionam como usinas geradoras de energia, sintetizando ATP a partir da atividade da cadeia respiratória e distribuem-se por toda a célula, entre as miofibrilas.
b) Sarcômero
O material contrátil encontra-se organizado em uma estrutura repetitiva, o sarcômero, considerado como a unidade contrátil básica do músculo. O sarcômero é limitado por dois discos Z, entre os quais há regiões claras e escuras, as bandas I e A respectivamente.
A banda I é uma região isotrópica, não desvia a luz polarizada e é composta por filamentos finos que se ligam ao disco Z. Assim, de cada lado da linha Z, há uma hemibanda I. A banda A é anisotrópica, desvia a luz polarizada, daí sua aparência escura ao microscópio de polarização, sendo constituída de filamentos grossos e finos. Estes últimos estão presentes na porção lateral desta banda, onde há uma região de superposição de filamentos grossos e finos. A região da banda A que só contém filamentos grossos é a banda H. Na porção
mediana dos sarcômeros, os filamentos grossos apresentam um espessamento que gera a linha M.
Obs.: os filamentos grossos estão ligados à linha Z por meio de um filamento de conexão.
c) Proteínas musculares
· Disco Z: é a estruturade ancoramento dos filamentos finos e da titina.
· Filamentos grossos: são formados pela associação de moléculas de miosina, uma proteína composta de duas cadeias entrelaçadas que terminam em uma região globular, que se volta para a linha Z e se projeta para fora do tronco do filamento. A miosina divide-se em meromiosina leve, que constitui a cauda, e meromiosina pesada, que constitui a cabeça da miosina. Esta última subdivide-se em S1 e S2. O filamento grosso tem em sua composição outras proteínas, como a proteína C e a titina.
· Filamentos finos: compostos basicamente por três proteínas, actina, troponina e tropomiosina. A actina tem uma unidade básica, a actina globular (G-actina), mas se polimeriza formando cadeias fibrilares (F- actina) na presença de ATP. Duas cadeias de F-actina associadas formam o filamento de actina presente no sarcômero. No sulco entre essas cadeias, localiza-se a tropomiosina, cuja disposição bloqueia sítios de interação actina-miosina durante o repouso. Esta ptn se liga à troponina, que apresenta grande afinidade por Ca2+. A interação troponina-cálcio provoca o deslocamento da tropomiosina, liberando os locais ativos da actina para a interação com a miosina e a ativação da ATPase miosídica, hidrolisando ATP com consequente liberação de energia necessária à contração.
As proteínas que realmente realizam a contração são a actina e a miosina, sendo chamadas de proteínas contráteis, enquanto troponina e tropomiosina apenas modulam a interação, daí denominadas de proteínas moduladoras da contração.
10. Mecanismo de contração
Depende da hidrólise de ATP para o fornecimento de energia necessária para a geração do trabalho mecânico. Este ATP é geralmente gerado por meio de mecanismos aeróbicos na mitocôndria.
Durante a contração, ocorrem alterações morfológicas nos sarcômeros devido ao deslizamento dos filamentos finos sob os de miosina: as linhas Z se aproximam, a banda I e a banda H diminuem, mas a banda A mantém seu tamanho.
Em condição de repouso, a interação da actina e miosina é bloqueada pela tropomiosina, que se prende à troponina. Com a entrada de Ca2+ na fibra, este íon se liga à troponina, a qual provoca a movimentação da tropomiosina, liberando os sítios ativos da actina. Esta ptn passa a interagir com a miosina, que ao hidrolisar ATP, atinge um estado energizado e de alta afinidade à actina, com energia suficiente para a movimentação da ponte actina-miosina. Após a movimentação, a ponte se desfaz e a interação pode se realizar em outro local ativo enquanto houver Ca2+ ligado à troponina e ATP disponível para a ATPase miosídica. Caso contrário, o Ca2+ seja retirado, a tropomiosina volta a bloquear os sítios da actina e inibe a interação actina-miosina. Com isso, cessa a criação da força e ocorre o relaxamento.
Sístole: cabeças ligadas à actina 🡪 contração Diástole: cabeças livres 🡪 relaxamento
Quanto maior for a liberação de Ca2+ no citosol, mais cabeças se ligam à actina e maior é a força de contração.
Obs.: Quando o ATP está ligado à ATPase miosídica, mas sem haver hidrólise, não há afinidade por actina.
11. Acoplamento excitação-contração
No coração, assim como em outros músculos, a atividade mecânica é precedida e disparada
pelo potencial de ação. O acoplamento excitação-contração (AEC) é composto por um conjunto de mecanismos que são desencadeados pela excitação elétrica e que vão promover a contração.
Este processo depende basicamente do íon Ca2+, que funciona como um mensageiro. O AEC inicia-se com o potencial de ação que, ao exitar uma célula, promove o aumento de cálcio mioplasmático, por meio de três maneiras:
· Atingido um potencial de membrana em torno de -55 a -35 mV, inicia- se a entrada de cálcio na fibra. Este aumento da permeabilidade cria uma corrente de cálcio ICa,L que ocorre durante o platô do potencial de ação. Na membrana dos túbulos T, há canais de Ca2+ dihidropiridínicos (DHPR) voltagem sensíveis, que aumentam a concentração deste íon no espaço (couplon) entre os túbulos T e as cisternas do RS. Este influxo, no entanto, não é suficiente para a que ocorra contração.
· O aumento da concentração de cálcio no couplon então, provoca sua entrada no RS, por meio de receptores de rianidina (RyR: sensíveis à cálcio) e estimula a liberação de cálcio pelas vesículas laterais do RS.
· Por intermédio da ação do cálcio mioplasmático (já aumentado) sobre as vesículas do RS, há maior liberação do cálcio aí armazenado.
· A concentração de cálcio mioplasmático é, assim, suficientemente grande para que ocorra a sua ligação à troponina, desencadeando a contração.
A concentração de cálcio pode estar elevada em condições fisiológicas no decorrer da ativação simpática do receptor beta1 adrenérgico, ou em condições fisiopatológicas, como durante hipóxia ou isquemia do músculo cardíaco. Mas, se por um lado o aumento da concentração de cálcio promove um efeito inotrópico positivo (crescimento da força de contração), por outro lado, também é responsável por elevar o consumo metabólico, para o funcionamento da ATPase miosídica e para a reciclagem de cálcio.
12. Mecanismos de remoção do Ca2+ livre intracelular durante o relaxamento muscular
Quando a concentração de cálcio é alta, este íon ativa a bomba de Ca2+ do RS, a Serca Ca2+ - ATPase (Coração: Serca 2a), que absorve o cálcio do meio, armazenando-o no RS. Esta bomba é regulada por uma proteína, a fosfolambana.
Também atuam na diminuição da concentração de Ca2+ intracelular, a bomba de cálcio sarcolemal e o trocador de cálcio (NCX: 3Na+/1Ca++).
Obs.: calsequestrina ajuda a acumular cálcio na cisterna do RS depois da contração muscular, tornando seu efluxo favorável.
13. Modulação simpática: β-adrenérgica
Agonitas β-adrenérgicos aumentam a produção intracelular de cAMP, ao atuar na ptn Gs(estimulatória) a qual, ao ser estimulada, desencadeia a ação da adenilato ciclase. Esta proteína enzimática forma cAMP, um segundo mensageiro que ativa a proteína quinase A (PKA), causando a fosforilação da troponina I (TnI), da fosfolambana, dos receptores RyR e dos canais de cálcio tipo L.
Desta forma, não só mecanismos que desencadeiam a contração, mas também os que participam do relaxamento estão estimulados. Para que o ciclo contração-relaxamento ocorra mais rápido (elevação da frequência cardíaca), mais cálcio deve entrar na célula durante o processo de acoplamento excitação-contração e mais Ca2+ terá que ser expulso em um menor período de tempo.
Portanto, a fosforilação dos receptores RyR e dos canais de cálcio sarcolemais garantem a maior entrada de cálcio no miócito, enquanto a fosforilação da fosfolambana garante a sua recaptação pelo RS. Já a fosforilação da TnI reduz a afinidade da TnC por cálcio, induzindo o relaxamento.
14. Modulação Parassimpática
A acetil colina liga-se a um receptor muscarínico M2, o qual desencadeia a inibição da adenilato ciclase. Desta forma, não há aumento da concentração intracelular de cAMP e, em última instância, não ocorrem os processos de fosforilação acima descritos.
15. Ciclo cardíaco
Período compreendido entre o início de um batimento cardíaco e o início do batimento seguinte e que pode ser, didaticamente, dividido em fases.
O ciclo cardíaco do lado direito e do lado esquerdo do coração seguem basicamente as mesmas fases, com diferenças em relação à intensidade das ondas, que no lado direito é menor. A descrição que se segue é referente ao lado esquerdo.
a) Contração atrial
O ciclo cardíaco inicia-se com a excitação atrial, indicada pela onda P no ECG, seguida da contração atrial, a qual é acompanhada de um discreto aumento da pressão atrial. Durante a sístole atrial, a valva mitral está aberta (sua abertura ocorre na diástole atrial), causando o enchimento ventricular, uma vez que a valva aórtica está fechada. Por isso, nota-se a subida do volume intraventricular, atingindo um volume máximo, o volume diastólico final (VDF).
É importante se destacar que, antes mesmo da contração atrial, o enchimento ventricular já ocorria passivamente, uma vez que a valva mitraljá estava aberta. A contração atrial, então, ajuda a acabar de encher os ventrículos. A contribuição da contração atrial, no entanto, aumenta quando a frequência cardíaca aumenta e ocorre um encurtamento da diástole.
Durante a diástole e a sístole atrial, a pressão aórtica diminui progressivamente, na medida em que o sangue flui dos grandes vasos para microcirculação.
b) Contração isovolumétrica ventricular
Quando a despolarização atinge os ventrículos, representada pelo complexo QRS no ECG, inicia-se a contração ou sístole ventricular.
Observa-se nesse curto intervalo de tempo, o aumento abrupto da pressão intraventricular, forçando o fechamento da valva mitral e produzindo a primeira bulha.
A contração dos ventrículos causa um ligeiro refluxo de sangue para os átrios e a crescente pressão causa um abaulamento para trás das valvas AV, levando a geração de uma pequena onda na pressão atrial. No período em que a valva mitral e a valva aórtica permanecem fechadas, a contração ventricular processa-se sem haver alteração no volume da câmara, mantendo então o VDF.
O aumento progressivo da tensão na parede ventricular, em decorrência da ativação do componente contrátil dos sarcômeros, produz rápido aumento da pressão intraventricular. No momento em que essa pressão supera a pressão aórtica, ocorre a abertura da valva aórtica, começando a fase de ejeção de sangue do ventrículo para a aorta.
c) Ejeção ventricular
Inicia-se com a abertura das valvas semilunares e tem um componente inicial rápido seguido por uma ejeção mais lenta . A ejeção de sangue na aorta ou no tronco pulmonar é constatada pelo aumento da pressão intraventricular e o declínio da curva de volume intraventricular, até se atingir um valor mínimo, o volume sistólico final (VSF).
Como a entrada de sangue nestes vasos ocorre mais rápido do que a passagem deste para as artérias menores, a pressão aórtica aumenta até atingir um valor máximo, referido como pressão arterial sistólica. Neste momento, o miocárdio ventricular começa a se repolarizar, conforme se constata pela presença da onda T no eletrocardiograma. A rápida queda da pressão na cavidade ventricular leva ao fechamento da valva aórtica, produzindo a incisura dicrótica na curva de pressão aórtica 🡪 relaxamento ventricular isovolumétrico
Nem todo o volume contido no ventrículo é ejetado, ficando uma certa quantidade de sangue no interior da cavidade. A diferença entre o VDF e o VSF constitui o volume sistólico (VS). A fração sistólica é a razão entre o VS e o VDF.
Ao término da fase de contração ventricular, nota-se uma onda de pressão atrial, causada pelo acúmulo de sangue nos átrios quando as valvas AV estavam fechadas ao longo de todo período de contração ventricular.
d) Relaxamento ventricular isovolumétrico
Neste momento, as duas valvas (aórtica e mitral) estão fechadas de modo que não há variação de volume, marcando o início da diástole. O valor da pressão ventricular diminui rapidamente devido ao relaxamento e consequente queda da tensão ativa na parede ventricular.
A pressão aórtica varia pouco por causa da elasticidade de suas paredes, mas depois decresce durante toda a diástole. A pressão atrial continua crescendo, devido ao retorno venoso e ao fato de a válvula mitral estar fechada, até o momento em que supera a pressão
intraventricular, abrindo a valva mitral e terminando a fase de relaxamento ventricular isovolumétrico.
Neste período, ocorre a segunda bulha, cujo som é provocado pela vibração das válvulas semilunares ao passarem do estado aberto para o fechado.
e) Enchimento ventricular
Nesta fase, ocorre a chegada de fluxo sanguíneo das veias pulmonares e, uma vez que a valva mitral está aberta, há o enchimento ventricular (ou diástole ventricular), o que pode ser constatado pela rápida ascensão da curva de volume ventricular.
Este enchimento é inicialmente rápido, devido ao gradiente pressórico ser muito favorável à passagem de sangue da cavidade atrial para a ventricular. A medida que esse gradiente diminui, a velocidade de enchimento torna-se menor.
Dependendo do turbilhonamento causado pela abertura das válvulas atrioventriculares, pode ser audível, embora raramente, a 3a bulha.
Esta fase continua com a sístole atrial, a qual contribui com o término do enchimento ventricular. A fase diastólica ventricular termina com o aparecimento da onda P no eletrocardiograma e o fechamento da
valva mitral.
· Valvas cardíacas: papel essencial no direcionamento do fluxo sanguíneo sanguíneo através das diferentes câmaras cardíacas e nos tratos de saída dos ventrículos. As válvulas AV abrem-se quando a pressão ventricular é menor que a atrial e fecham-se quando as pressões se invertem. Já as válvulas semilunares abrem-se quando a
pressão ventricular ultrapassa a pressão arterial (pulmonar ou aórtica) e fecham-se quando ocorre o inverso.
· Bulhas: quatro ruídos cardíacos, dentre os quais a primeira e a segunda são normalmente audíveis em todos os indivíduos. A primeira bulha caracteriza-se por ter maior duração e intensidade, deve-se principalmente ao fechamento das válvulas AV. A segunda bulha é gerada pelo brusco fechamento das válvulas semilunares. A terceira e a quarta bulha nem sempre são audíveis, mas a 3a deve-se à vibração produzida nas paredes ventriculares pela alta velocidade do sangue na fase de enchimento rápido e a 4a coincide com a sístole atrial.
· Curva pressão-volume: A-B (relaxamento isovolumétrico); B-C (enchimento ventricular); C-D (contração isovolumétrica) e D-A (ejeção ventricular).
· Perfil das pressões atrial, ventricular e arterial: a pressão atrial sempre oscila em valores baixos e nunca atinge um valor alto, pois não existe valva entre os átrios e as veias que impeça o refluxo de sangue para estas e aumente a pressão da cavidade quando fechada. A pressão ventricular atinge, em um determinado momento, um valor máximo alto. A pressão arterial, por último, oscila em valores altos que permitam que haja um gradiente de pressão durante a circulação, de tal forma que os tecidos sejam irrigados.
· Sopros cardíacos: sons anormais originados por defeitos nas valvas cardíacas. Os sopros dividem-se em sistólicos, diastólicos e contínuos. Os sopros sistólicos ocorrem no intervalo entre a primeira e a segunda bulha e podem ser na válvula de entrada, constituindo uma insuficiência mitral, ou na válvula de saída, constituindo uma estenose aórtica. Ainda, pode ocorrer um fenômeno de vazamento devido a um defeito no septo interventricular.
Os sopros diastólicos ocorrem após a segunda bulha cardíaca, podendo também ser um problema na válvula de entrada, constituindo uma estenose mitral, ou na válvula de saída, constituindo uma insuficiência aórtica.
Uma estenose valvar é um fenômeno que ocorre quando a valva se torna fibrosa e por isso rígida, não se abrindo completamente. Já a insuficiência valvar é o fechamento incompleto de uma valva.
16. Débito cardíaco
Representa a quantidade de sangue que cada ventrículo lança na circulação em determinada unidade de tempo. Uma vez que as circulações pulmonar e sistêmica e os ventrículos constituem um sistema conectado em série, o débito cardíaco do ventrículo direito é praticamente igual ao do ventrículo esquerdo.
O volume de sangue ejetado pelo ventrículo em cada contração é chamado de volume sistólico ou débito sistólico e seu produto com a frequência cardíaca gera o débito cardíaco.
Cada tecido recebe uma fração do débito cardíaco, a qual pode se alterar de acordo com a situação na qual o organismo se encontra. A regulação desta fração é determinada pela ação do sistema nervoso autônomo.
O débito cardíaco, então, está em constante regulação a qual depende da relação frequência cardíaca e volume sistólico.
· Fatores determinantes para o débito cardíaco:
· Fatores cardíacos: frequência e contratilidade 🡪 SNA
· Fatores de acoplamento: pré carga e pós carga
A primeira vista, aumentos da frequência cardíaca determinarão aumento do DC. A relação, no entanto, não é tão simples, pois o débito sistóliconão se mantém constante quando ocorrem grandes variações da frequência. Isso porque, na taquicardia o intervalo entre dois batimentos diminui, principalmente com a redução do tempo de diástole. Como consequência, em frequências cardíacas muito altas, o tempo de enchimento ventricular diminui e, assim, o volume diastólico final do ventrículo assume também valores mais baixos, diminuindo o débito sistólico.
🡪 Ramo simpático: agonistas nor- adrenalina com receptores beta adrenérgicos aumentam a frequência cardíaca (efeito cronotrópico positivo) e aumentam a contratilidade cardíaca (efeito inotrópico positivo🡪 melhora da contratilidade miocárdica).
🡪 Ramo parassimpático: agonista acetil colina com receptores muscarínicos M2 diminui a frequência cardíaca (efeito cronotrópico negativo) e diminui a contratilidade cardíaca (efeito inotrópico positivo).
🡪 Pré-carga: grau de tensão do músculo quando ele começa a se contrair. Para a contração, a pré carga é considerada como a pressão diastólica final quando o ventrículo está cheio. Segundo o mecanismo de Frank-Starling, quanto maior for a pressão de enchimento da câmara ventricular desenvolvida pelo retorno venoso, maior o
estiramento desta câmara e, por isso, maior a força desenvolvida para ejetar o sangue para as artérias e, portanto, maior o volume ejetado. Dentro de limites fisiológicos, depreende-se da lei de Frank-Starling que o coração bombeia todo o sangue que a ele retorna pelas veias.
Por que o maior estiramento desenvolve maior força? À medida que o comprimento dos sarcômeros se eleva, a região de superposição entre actina e miosina é aumentada, favorecendo a formação de maior número de pontes. No entanto, este comprimento tem valores ótimos que, se superados, não mantém a relação entre estiramento e força.
Do ponto de vista funcional, a existência da relação de Frank-Starling é fundamental para a homeostase cardiocirculatória, porque faz com que o coração seja capaz de regular seu débito em cada sístole, em função do retorno venoso que ocorreu durante a diástole imediatamente anterior.
🡪 Pós-carga: a carga contra a qual o músculo exerce sua força contrátil, ou seja, a pressão na artéria à saída do ventrículo. Um aumento da pós-carga determina uma redução do esvaziamento ventricular e, consequentemente, aumento do volume diastólico final nas sístoles subsequentes.
17. Hemodinâmica
O sistema cardiovascular é um sistema fechado constituído por vasos alternadamente sucessivos e dispostos em paralelo, intercalado pelo coração, que atua como bomba propulsora responsável pelo fluxo sanguíneo.
A pressão sanguínea no sistema arterial é originada pela interação entre a força propulsora cardíaca, a capacidade de dilatação elástica da aorta e a resistência ao fluxo de sangue exercida pelas arteríolas e artérias de pequeno calibre. Essa combinação permite que um sistema dotado de uma bomba intermitente gere pressões supra-atmosféricas permanentemente.
Apesar de estar permanentemente acima da pressão atmosférica, a pressão sanguínea no sistema arterial é pulsátil, oscila entre um nível máximo (pressão sistólica) e um nível mínimo (pressão diastólica). Neste sentido, a presença de elastina desempenha fundamental papel na manutenção da pressão arterial em uma faixa fisiológica após a distensão da parede provocada pela sístole e o relaxamento da mesma após a diástole. A pressão sistólica é provocada pela sístole cardíaca e seu nível depende, principalmente de fatores que determinam a performance sistólica cardíaca, como a
contratilidade, o grau de estiramento das fibras miocárdicas, o volume de sangue presente no ventrículo	esquerdo previamente à contração, a pós carga, a frequência
cardíaca. A maioria desses mecanismos tem base na variação da disponibilidade de cálcio e eficiência das reações enximáticas envolvendo este íon e as ptns contráteis.
À medida que o sangue flui para circulação sistêmica, sua pressão média cai para cerca de 0mmHg ao atingir o final das veias cavas.
Obs.: a importância da distensibilidade elástica da aorta na determinação do nível da pressão sanguínea no sistema arterial pode ser avaliada pelo grande aumento da pressão sistólica em indivíduos idosos, em consequência de diminuição na elasticidade da aorta provocada pelo envelhecimento.
a) Interrelação entre pressão, fluxo e resistência
Q= fluxo sanguíneo
deltaP= gradiente de pressão R= resistência vascular
Fluxo sanguíneo é o volume de sangue que passa em um determinado ponto da circulação em um dado intervalo de tempo. A velocidade do fluxo sanguíneo irá depender da relação do fluxo sanguíneo com a área de secção transversal do vaso, ou seja, v= Q/A. Sendo, portanto, encontradas as maiores velocidade na aorta ascendente. Ao nível das arteríolas, a velocidade é bem menor e ainda menor nos capilares. Nas veias cavas, a velocidade volta a aumentar.
b) Fluxo laminar x Fluxo turbulento
Fluxo laminar é o tipo de fluxo onde existe um mínimo		de		agitação	das várias camadas do fluido. As diferentes secções do fluido se deslocam em planos paralelos, sem se misturar. Um fluxo laminar é definido como um fluxo	em		que		o vector velocidade é aproximadamente constante em cada ponto do fluido.
Um regime ou escoamento dito turbulento, em contrapartida, é aquele que não segue uma linha de fluxo, aquele no qual as partículas apresentam movimento caótico, isto é, a velocidade apresenta componentes transversais ao movimento geral do conjunto e as partículas do fluido descrevem
trajetórias que variam de instante a instante. Este tipo de regime se estabelece em velocidades relativamente altas ou quando o sangue passa por uma obstrução e possui uma resistência maior do que o regime laminar, pois neste caso há maior atrito total do fluxo no vaso.
Número de Reynolds: número adimensional usado em mecânica dos
fluidos para o cálculo do regime de escoamento de um determinado fluxo
p = densidade do sangue d = diâmetro do vaso
v = velocidade do fluxo
n = viscosidade do sangue
Quando Nr>2000, o fluxo se torna turbulento.
c) Resistência vascular
A resistência vascular é a oposição imposta ao fluxo sanguíneo pelos vasos e é determinada basicamente por fatores dimensionais dos vasos e pelo atrito interno das camadas de sangue (viscosidade). É medida como a relação entre pressão e fluxo e é expressa em unidade de resistência periférica (URP) que é o valor da resistência quando o fluxo é de 1ml/s e a diferença de pressão de 1mmHg.
A resistência periférica total é a soma de todas as resistências locais, ou da razão da diferença de pressão das artérias e veias sistêmicas pelo débito cardíaco.
A resistência vascular total depende do arranjo dos vasos nos circuitos vasculares. Quando estes estão dispostos em série, o fluxo por cada vaso é o mesmo e a resistência é o resultado da soma de cada resistência local. No entanto, quando estão dispostos em paralelo, cada tecido pode regular seu próprio fluxo sanguíneo, em grande parte, independente do fluxo por outros tecidos. Neste caso, o inverso da resistência total é resultado da soma do inverso de cada resistência, sendo a resistência total muito menor do que se o sistema é disposto em série.
As pequenas artérias, arteríolas e capilares são responsáveis por 90% da resistência vascular total.
d) Lei de Poiseuille
18. Microcirculação
Introdução:
A microcirculação é definida como a circulação do sangue pelos menores vasos do corpo.
O coração e os vasos existem para um propósito fundamental: transportar o sangue da rede capilar-venular e para esta rede, onde ocorrem trocas de nutrientes e produtos celulares entre o sangue e os tecidos, mais propriamente o líquido intersticial. Essa função é efetuada pela parede fina dos capilares, onde também ocorre a troca de líquido entre o plasma e o interstício.
a) Característica do sistema microvascular
A estrutura do sistema microvascular reflete a sua função de proporcionar uma estreita proximidade do sangue com as células dos órgãos.
A maioria do sistema microvascular consiste e arteríolas, capilares e vênulas.As arteríolas originam diretamente os capilares ou, em alguns tecidos, as metarteríolas que, então, originam os capilares. Posteriormente, os capilares dão origem às vênulas. As vênulas e arteríolas ainda podem estar diretamente ligadas por anastomoses arteriovenosas (shunt AV). São as arteríolas
que controlam o fluxo pelos capilares por constrição ou dilatação.
A maior resistência ao fluxo está no sistema arterial, uma vez que o sangue flui para os microvasos e, portanto, o calibre está sempre diminuindo. O contrário ocorre no sistema venoso, no qual o calibre vai aumentando na direção do fluxo, diminuindo gradativamente a resistência.
Obs.: em poucos tecidos existe um anel muscular liso ao nível da entrada dos capilares,	denominado	esfíncter	pré- capilar. Sua função é governar a perfusão capilar.
Obs.: densidade capilar é o número de capilares perfundidos por volume de tecido
b) Organização morfofuncional do sistema microvascular
A morfologia básica de todos os vasos é similar, todos apresentando três camadas: íntima, média e adventícia, sendo que a proporção de cada uma varia de vaso para vaso. A túnica íntima é caracterizada pelas células endoteliais e trocas transvasculares; a muscular pelas células musculares lisas e controle do calibre vascular, e a adventícia pelo tecido conjuntivo, nervos e vasos sanguíneos, que
promovem proteção, controle e nutrição para os vasos.
Os capilares são estruturas de apenas 5 a 8 μm de diâmetro formadas de camadas de 1 a 3 células endoteliais achatadas que repousam sobre uma lâmina basal.
Obs.: A velocidade do fluxo total nos capilares é baixa, devido à soma total da área de secção dos vasos, que é grande.
c) Tipos de capilares
Os capilares dividem-se em contínuos, fenestrados e sinusóides. Os contínuos são formados por células epiteliais unidas por junções permeáveis. . Os capilares fenestrados são mais permeáveis para a água e para pequenos solutos hidrofílicos que a maioria dos capilares contínuos, pois seu endotélio apresenta poros. Na sua maioria, não são apenas aberturas simples, mas sim cobertos por uma fina membrana, o diafragma fenestral. Este tipo de capilar é comum em tecidos especializados em trocas de fluido, como nos rins, intestino, etc. Por último, os sinusóides possuem algumas falhas intercelulares e apresentam descontinuidade na lâmina basal. Como consequência, esses capilares são permeáveis até às proteínas plasmáticas. Estão presentes na medula óssea, no baço e no fígado.
d) Mecanismo de trocas através do endotélio capilar
e) Processos de trocas transcapilares
A passagem de água e solutos através da parede capilar-venular se dá principalmente por meio de princípios básicos de filtração e difusão.
A taxa de difusão de determinado soluto depende da diferença de concentração do soluto, da área de superfície e da permeabilidade do capilar à substância.
Lei de Fick:
Forçado pela pressão sanguínea dentro do capilar, o fluido é filtrado lentamente através da parede capilar, passa pelo espaço intersticial e cai no sistema linfático, retornando posteriormente à corrente sanguínea.
O movimento do fluido através da parede capilar é um processo passivo determinado pelas pressões que atuam nos dois lados da parede, ou seja, a pressão sanguínea capilar que força a filtração na direção do tecido e a pressão coloidosmótica exercida pelas proteínas plasmáticas que promove a
absorção a partir do tecido. Segundo o princípio de Starling, a taxa e a direção resultantes do movimento de fluido dependem da
pressão de filtração resultante; esta é a diferença entre as pressões hidrostáticas menos a diferença entre as pressões coloidosmóticas através da parede.
Obs.: situações em que há uma alteração dos níveis normais da pressão hidrostática ou da pressão coloidosmótica.
f) Principais causas de edema
19. Mecanismos locais de regulação do fluxo sanguíneo
A regulação do fluxo sanguíneo se dá pela alteração do tônus muscular das arteríolas em resposta a diferentes fatores:
a) Mecanismos locais (fatores intrínsecos)
-	Com origem nos próprios vasos sanguíneos
· Fatores endoteliais: o endotélio produz substâncias vasoativas, vasodilatadores ou vasoconstrictoras, os quais respondem a hormônios circulantes, fatores parácrinos, forças de cisalhamento e hipóxia.
Substâncias vasoconstrictoras: angiotensina, endotelina, adrenalina, prostaglandinas F e H, tromboxano A2, etc.
Substâncias vasodilatadoras: adenosina, acetil colina, histamina, bradicinina, óxido nítrico, EDHF, etc.
· Mecanismo miogênico
A teoria miogênica estabelece que aumentos da pressão de perfusão determinam contração transitória do vaso por induzirem aumentos na tensão da parede vascular, o que desencadeia o aumento da concentração	de	cálcio mioplasmática, causando efeito inotrópico positivo. Quedas da pressão de perfusão, por outro lado, promovem vasodilatação.
· Com origem em tecidos vizinhos
Tecidos vizinhos secretam fatores tissulares, isto é, substâncias vasoativas, as quais são produtos do metabolismo celular (adenosina, CO2, H+, K+, lactato, etc.), fatores parácrinos (histamina, bradicina, prostaglandinas) ou hormônios.
· Fatores mecânicos: compressão extravascular.
Quando a pressão externa aumenta, a pressão transmural cai (pressão que distende a parede do vaso e é o resultado da diferença entre a pressão interna e a pressão externa).
· Autorregulação do fluxo sanguíneo: capacidade intrínseca de um órgão de manter o seu fluxo constante a despeito das mudanças na pressão de perfusão. Envolve mecanismos metabólicos e miogênicos.
· Hiperemia funcional ou ativa: queda da resistência local e aumento do fluxo sanguíneo de um órgão ou tecido associado ao aumento de sua atividade metabólica (queda da pressão parcial de O2 e o aumento da pressão parcial de CO2).
· Hiperemia reativa: elevação acentuada do fluxo durante o restabelecimento da circulação após um período de isquemia por uma oclusão temporária (queda da pressão parcial de O2)
b) Mecanismos neurais
A regulação a distância da vasomotricidade se faz por meio do sistema nervoso simpático e da inervação nitrérgica.
Os neurônios pós ganglionares do ramo simpático inervam densamente arteríolas e esfíncteres pré-capilares. Nas grandes artérias e arteríolas de ordem superior, a ativação do ramo simpático se dá pela condução do potencial de ação originado nas fibras mais próximas da adventícia e/ou pela difusão da norepinefrina pelas camadas musculares. Não há inervação direta a camadas musculares mais internas neste caso.
Nos vasos, os principais receptores adrenérgicos são os alfa1, que na presença de NE ativam a fosfolipase C e formam os segundos mensageiros IP3 e diacilglicerol (DAG). Estes disparam a contração.
Nos receptores alfa2 localizados no endotélio, a norepinefrina induz a liberação de óxido nítrico pelo aumento [Ca++], o que modula negativamente a resposta contrátil induzida pela própria norepinefrina nos receptores alfa1. É o somatório destes dois efeitos, portanto, que
determina a intensidade e a frequência de contração da musculatura lisa, determinando a magnitude da vasoconstrição.
A inervação parassimpática nos vasos de resistência é restrita a apenas algumas regiões (genitália, etc.). Não há inervação aos vasos dos demais territórios, no entanto este ramo modula as outras inervações. A acetilcolina se liga a receptores muscarínicos das terminações nervosas adrenérgicas e nitrérgicas, disparando inibição da secreção de NA e de NO.
A	inervação		nitrérgica	induz vasodilatação	nos	músculo		liso
vascular, por ação do NO na guanilato ciclase solúvel, formando cGMP e ativando a PKG.
c) Mecanismos hormonais Não são discutidos.
20. Sistema Venoso
As veias constituem um conjunto de pequenos vasos que se reúnem em outros cada vez mais calibrosos. Sua função é recolher o sangue da periferia e conduzí-lo de volta para o coração. As veiais também desempenham importantes funções na dinâmica circulatória, como a de armazenar grande quantidade de sangue, mobilizando-o para o coração quando necessário.
a) Constituiçãodas veias
· Túnica íntima: endotélio e tecido subendotelial
· Túnica média: fibras musculares lisas
· Túnica adventícia: tecido fibroso com elastina e colágeno
b) Pressão nas veias
O sistema venoso trabalha em regime de baixa pressão, pois a pressão na circulação arterial é reduzido nas arteríolas. Como a circulação venosa termina no átrio direito, a pressão existente aí é chamada de pressão venosa central (PVC). A PVC também é chamada de pressão atrial direita e seu valor normal é mais ou menos 0 mmHg.
Esta pressão é regulada pelo balanço entre a capacidade do coração de bombear sangue para fora de seu ventrículo direito (volume sistólico) e a tendência do sangue de fluir das veias periféricas para o átrio direito. Se o coração estiver bombeando fortemente, a pressão atrial direita diminui, e se ele estiver bombeando fracamente, ela aumenta. Além disso, qualquer efeito que aumente o retorno venoso aumenta a PVC.
Uma vez que não há barreira mecânica entre o átrio direito e as veias, qualquer fator que afete a pressão atrial direita atinge a pressão venosa.
A pressão venosa central é dependente dos seguintes fatores: débito cardíaco, forças gravitacionais, contração de
músculos esqueléticos,	atividade respiratória e tônus simpático vasoconstrictor.
A	PVC	guarda	relação	direta	com	o	volume sanguíneo venoso e a complacência venosa
c) Resistência das veias e complacência venosa
As veias normalmente não exercem grande resistência à passagem do sangue. No entanto, a maioria das grandes veias que penetra no tórax é comprimida pelos tecidos adjacentes, comprometendo o fluxo sanguíneo nestes pontos.
A parede das veias é muito distensível, o que significa que variações mínimas na pressão venosa acarretam grandes mudanças no conteúdo das veias. Assim, elas podem armazenar grande quantidade de sangue em seu interior diante de pequenos aumentos na pressão venosa, em decorrência da maior drenagem de sangue dos
capilares, por exemplo.
O volume de sangue no interior das veias pode variar amplamente de acordo com a distensão delas. Assim sendo, o sistema venoso é capaz de mobilizar grande volume sanguíneo para a circulação sem alterações grandes na pressão venosa.
A complacência mede a quantidade total de sangue que pode ser armazenada em uma determinada parte da circulação. A complacência venosa também é o produto entre a distensibilidade e o volume de sangue. A das veias é portanto alta.
Obs.: a complacência é diminuída pelo sistema simpático, uma vez que este estimula a vasoconstrição.
d) Retorno venoso e o efeito da gravidade
A pressão gravitacional também ocorre no sistema vascular, em virtude do peso do sangue nos vasos.
Na posição ortostática, uma pressão equivalente a uma altura de líquido que vai do coração aos pés é imposta às veias do pé. Embora as veias dos membros inferiores tenham parede mais espessa, elas são distendidas pela subida da pressão em seu interior, determinada pelo ortostatismo. Além disso, o volume de sangue armazenado no território venoso abaixo do coração aumenta.
Do ponto de vista hemodinâmico, na posição ortostática ocorre diminuição da PVC, redução do volume de sangue ejetado pela sístole e queda do débito cardíaco.
e) Retorno venoso e a variação da pressão intrapleural (respiração)
As forças de retração dos pulmões determinam uma pressão intrapleural subatmosférica (negativa), a qual exerce uma força distensora das estruturas intratorácicas.
A pressão transmural dos vasos intratorácicos é representada pela diferença entre a pressão intrapleural e intravascular.
Durante a inspiração, a combinação da expansão da caixa torácica com a distensão pulmonar reduz a pressão intrapleural. Esta redução reflete uma diminuição da PVC , aumentando o gradiente de pressão entre as veias extra e intratorácicas e, portanto, o retorno venoso.
Na inspiração, portanto, o aumento do retorno venoso aumenta o volume de sangue ejetado pelo ventrículo direito. No lado esquerdo do coração, a pressão negativa intratorácica expande a circulação pulmonar, de tal maneira que o fluxo sanguíneo para o coração fica reduzido, com consequente queda do volume de sangue ejetado pelo ventrículo esquerdo.
Variações das pressões intrapleural associadas à movimentação diafragmática proveem um mecanismo propulsor que facilita a transferência de sangue para as veias intratorácicas🡪 bomba respiratória
No decorrer da expiração, efeitos opostos são observados entre os dois lados do coração.
f) Bomba muscular esquelética
A	musculatura	esquelética,	como	da panturrilha e da coxa, se contrai em torno das
veias, comprimindo-as; o que contribui para o retorno venoso. Se houver inversão do fluxo, as válvulas se fecham, impedindo o fluxo retrógrado.
Durante um movimento, em que essa musculatura se contrai mais rapidamente, o retorno venoso se eleva, o que aumenta o débito cardíaco.
g) Válvulas venosas
As veias apresentam válvulas em todos os seguimentos venosos, mas que se encontram mais desenvolvidas nas extremidades inferiores.
As válvulas venosas são protusões da túnica íntima das paredes venosas para o lúmen do vaso.
Elas são estruturas direcionadoras do fluxo sanguíneos nas veias, pois fecham-se totalmente quando o fluxo tende a ser retrógrado.
No entanto, mesmo sem as válvulas, a resistência ao fluxo retrógrado é maior que a resistência ao fluxo anterógrado, o que juntamente com o gradiente pressórico, favorecerá a direção central do fluxo venoso.
Contudo, a presença das veias aumenta o fluxo propulsor anterógrado do fluxo venoso, elevando a valores muito altos a resistência ao fluxo retrógrado.
h) Retorno venoso
O retorno venoso é o volume de sangue que retorna ao átrio por unidade de tempo.
A pressão sistêmica média ou pressão média de enchimento circulatório é o valor da pressão
atrial direita em que o retorno venoso é zero. Ou seja, é o valor necessária para PAD igualar a pressão sistêmica total de forma que não haja gradiente e, portanto, retorno venoso.
· Variações do volume sanguíneos, complacência e resistência periférica total sobre a curva de função vascular (retorno venoso x pressão atrial direita).
🡪 essas variações alteram a pressão média de enchimento circulatório
· Retorno venoso x Débito cardíaco
A longo prazo o retorno venoso e o débito cardíaco devem ser iguais, ou seja, no equilíbrio. Alterações na contratilidade miocárdica, na
resistência periférica total ou no volume sanguíneo podem afetar o DC e/ou o RV diferentemente.
Para o entendimento do acoplamento DC e RV é necessário que se tenha em mente dois fatores relacionados: capacidade de bombeamento de sangue pelo
coração e fatores circulatórios periféricos	(RPT,	volume sanguíneo).
A capacidade de bombeamento do sangue pode ser caracterizada pelas curvas de função cardíaca (DC x PAD). Essa curva nada mais expressa que o mecanismos de Frank-Starling e mostra que uma elevação na PAD provoca aumento do DC.
Os fatores circulatórios periféricos envolvidos no controle do DC ou do RV podem ser caracterizados a partir das curvas de função vascular
(RV x PAD). Essas curvas mostram que o aumento da PAD diminui o RV para o coração.
· Efeitos de alterações do volume sanguíneo e RPT sobre as curvas de função vascular e função cardíaca
21. Controle da pressão arterial
A perfusão tecidual apropriada é garantida pela manutenção, em níveis adequados e razoavelmente constantes, da pressão arterial, que é a força motriz da circulação.
Obs.: importância das fibras elásticas nas artérias
🡪 tubos complacentes
A pressão arterial é pulsátil, variando entre valores máximos (pressão sistólica) e valores mínimos (pressão diastólica). A diferença entre esses valores máximos e mínimos dão a pressão de pulso.
Conforme as artérias vão diminuindo, tendendo aos capilares, a resistência aumenta e diminui a pressão de pulso.
a) Pressão Arterial Média (PAM)
É a média das pressões instantâneas de todo o ciclo cardíaco. Pode ser aproximada para a soma entre a pressão diastólica e 1/3 da pressão de pulso.
b) Fatores que determinam a pressão arterial
A pressão arterialé uma variável física que depende do volume sanguíneo contido no leito arterial e é condicionada por fatores que definem a entrada de sangue no compartimento arterial (DC) e a saída de sangue desse compartimento (resistência periférica).Quanto maior o débito cardíaco, maior a PAM, pois maior é o volume de sangue arterial. Quanto maior a RPT,
também maior a PAM porque, assim, o sangue ficará retido nas artérias.
O envelhecimento causa a perda de complacência das artérias, que ficam mais rígidas (menos elásticas), aumentando a PAM. A complacência arterial é, portanto, inversamente proporcional à idade.
A complacência arterial e o volume de sangue arterial são fatores que afetam diretamente resistência periférica, culminando na regulação da pressão de pulso. Quanto maior o volume de ejeção ventricular e menor a complacência, maior é a PP.
🡪 PAM = DC x RPT ΔP = Q.R,
ΔPsistêmico = PAM – PV (=0) 🡪 ΔPsistêmico = PAM Q = DC
R = RPT
O corpo tenta manter o gradiente de pressão constante, mantendo constante a pressão arterial para que o fluxo na microcirculação dependa apenas da resistência local.
c) Mecanismos de controle da pressão arterial
São muitos os mecanismos que atuam na manutenção do PA ao longo da vida. Estes são agrupados em duas classes: os de ação imediata (quimio- , barorreceptores e SRA) e os de ação mais prolongada e duradoura (Sistema Rim-Líquidos Corporais).
· Regulação nervosa da circulação
PAM = DC x RPT
Controle do DC: DC = FC x VS 🡪 contratilidade, pós e pré carga
A frequência, atrelada a contratilidade, está sob o controle do SNA no coração. Neste órgão, o simpático aumenta a frequência cardíaca e a contratilidade e o parassimpático diminui a frequência e a contratilidade.
O aumento do volume sanguíneo aumenta o retorno venoso (pré carga), aumentando também o débito cardíaco. Já o aumento da pós carga diminui o débito cardíaco.
Nos vasos, a atividade simpática causa a vasoconstrição. Nas veias, a venoconstrição diminui a complacência venosa 🡪 redução do volume contido no sistema venoso, aumentando o
retorno venoso e o débito cardíaco. Pode-se dizer que a inervação simpática é venomotora.
Nas pequenas artérias e arteríolas, a vaso constrição aumenta a resistência periférica total.
· Sistema Barorreceptor
Os mecanorreceptores ou barorreceptores arteriais são os principais responsáveis pela regulação momento a momento da PA. São constituídos por terminações nervosas livres que se situam na adventícia do seio carotídeo e do seio aórtico. Há mecanorreceptores cardiopulmonares
que detectam variações de volume. Estes receptores são sensíveis ao estiramento da parede desses grandes vasos,	uma		deformação	mecânica acima da deformação basal é então transduzida em potencial de ação. A frequência	de	disparo		desses potenciais de ação	é diretamente proporcional ao grau de estiramento
da parede arterial, que naturalmente reflete a pressão sofrida pelo vaso 🡪 PA.
Estes impulsos são transmitidos ao SNC, mais precisamente ao bulbo, cujas vias eferentes simpáticas atuarão no coração, nos vasos sanguíneos e nos rins. O coração também recebe aferência do nervo vago.
· Sistema Quimiorreceptor
Os quimiorreceptores são capazes de detectar desvios para mais ou menos da pO2, da pCO2 e do pH.
Estes receptores podem ser centrais, os quais se localizam no bulbo e monitoram o pH e a pCO2 no fluido cerebroespinhal, respondendo à isquemia cerebral; ou periféricos, os quais se encontram nos corpúsculos aórticos (arco aórtico) e corpúsculos carotídeos (bifurcação das carótidas) monitorando a pO2, pCO2 e o pH do sangue arterial.
A diminuição da PAM, reduz o fluxo sanguíneo nos corpúsculos, diminuindo, portanto, o pH, a pCO2 e a pO2. Desta forma, os quimiorreceptores são ativados, aumentando a taxa de disparo de impulsos, os quais são enviados para o centro vasomotor (bulbo). Este centro processa a informação e desencadeia a ativação simpática. Consequentemente:
As veias têm seu tônus muscular aumentado, diminuindo a complacência e aumentando o retorno venoso; as arteríolas são constringidas, aumentando a RPT, o que aumenta a PAM; e o coração tem sua frequência cardíaca e sua contratilidade aumentadas.
Este centro também desencadeia a ativação parassimpática no coração, o que diminui a frequência cardíaca, aumentando o VDF e a pré-carga, o que aumenta o DC e, em consequência, a PAM.
· Sistema Renina Angiotensina (SRA) Participa ativamente da regulação neuro- hormonal		da	PA	comandada	pelos barorreceptores. Uma baixa na PAM, diminui o fluxo para os rins, diminuindo o volume filtrado. Assim, as células do aparelho	justoglomerular	da	arteríola aferente renal são ativadas e liberam renina, uma enzima que age sobre o angiotensinogênio (circulante, secretado pelo fígado), clivando a angiotensina I. Por meio da ECA, a angiotensina I é transformada em angiotensina II. Este é o hormônio responsável pelas ações do SRA na PAM.
Alguns dos efeitos da angiotensina II:
Estimulação do SNC (aumento da atividade simpática), vasoconstrição, liberação de aldosterona e ADH, hipertrofia, fibrose, proliferação.
· Sistema Rins-Líquido corporais
Quando a perda de líquidos (excreção, respiração, transpiração, defecação) é menor do que o ganho (ingestão); o volume de sangue é aumentado. Consequentemente, a PAM, o fluxo sanguíneo e a urina são aumentados.
O aumento do volume excretado, no então, diminui o volume sanguíneo, normalizando a PA.
· Doença renal que altera a excreção 🡪 hipertensão