FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR (coração, funções, propriedades)

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Fisiologia cardiovascular 
terça-feira, 13 de setembro de 2022 14:06 
O sistema cardiovascular é formado pelos vasos sanguíneos, artérias, veias, capilares e pelo
coração. É responsável pela circulação do sangue, isso é, trans- porta os nutrientes e oxigênio
por todo o corpo, além de remover gás carbônico e metabólitos. 
 
->A Bomba cardíaca (coração) 
->Hemodinâmica (circulação) 
-> Regulação da circulação 
 
Propriedades do músculo cardíaco: 
• Excitabilidade> as células apresentam excitabilidade. apresentam diferença de potencial
do meio extra e intracelular, podendo gerar uma resposta à atividade elétrica (resposta
contrátil). 
• Automatismo cardíaco> algumas células tem a propriedade automática de gerar atividade
elétrica. 
• Condutibilidade> potencial de ação quando gerado deve ser transmitido; o potencial de
ação deve seguir, há uma sequência a ser seguida. 
 
Evolução 
• Organismos simples: sistema simples de troca tecidual 
• Organismos eficientes: aparecimento de órgãos capazes de bombear o fluido através de
sistemas fechados (a ponto de surgir mecanismos bombeadores) 
• Mamíferos: auge da complexidade - sistema cardiovascular formado por 2 circuitos
separados de sangue 
• Aumento da complexidade dos sistemas orgânicos -> formação de sistemas fechados: +
complexos 
• Ao longo do desenvolvimento dos organismos, foi se tendo a necessidade de câmaras
cardíacas que bombeariam o sangue para todas as células do organismo, levando
nutrientes para todo o corpo 
 
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• Fluxo pulsátil ≠ constante 
• Coração: composto de 4 câmaras (2 átrios e 2 ventrículos, separados por septos e
válvulas) 
• Artéria possui fluxo pulsátil; 
• Arteríola possui fluxo contínuo; 
• Propriedades vasculares permitem essa transformação de fluxo pulsátil para constante 
 
 
SISTEMA CARDIOVASCULAR 
• circulação sistêmica 
• circulação pulmonar 
 
Circuito do sistema cardiovascular 
 
Componentes do sistema cardiovascular: sangue, hemácias, leucócitos, plaquetas e vasos sanguíneos
(artérias e veias) 
 
 
• Lado mais denso e hipertrófico: ventrículo esquerdo 
• Veias e vênulas: reservatório de volume de sangue; 75% do volume do sangue está
armazenado nas veias. Há mecanismos nas veias que permitem o sangue voltar ao
coração - retorno venoso (válvulas, bombas respiratórias e bombas musculares 
• Coração (ventrículos) = geram PRESSÃO E FLUXO! 
• Capilares: trocas metabólicas; pressão pequena e velocidade baixa; trocas entre vasos e
interstício (perfusão tecidual – nutrientes levados pelo sistema cardiovascular devem ser
disponibilizados para as diversas células do organismo, e recolher todo produto
metabólico, em especial o CO2 que é principal produto metabólico celular) 
• Capaz de criar pressão, portanto há FLUXO 
• Artérias e arteríolas oferecem resistência ao fluxo de sangue (reservatórios de pressão -
artérias e arteríolas determinam a pressão do organismo) 
• Em arteríolas, é visto propriedades que vão convertem fluxo (dado pela contração do
coração) pulsátil em fluxo contínuo 
• Veia não tem pressão, mas tem grande volume de sangue; 
 
Funções do sistema cardiovascular 
MANUTENÇÃO DO FLUXO: função essencial do sistema cardiovascular; sistema cardiovascular
mantém o fluxo de sangue (seja pulsátil ou não); o sangue deve passar nas células
continuamente, não de maneira pausada, por isso a conversão do fluxo pulsátil a fluxo
contínuo. 
1- Transporte e distribuição de substâncias essenciais para os tecidos (oxigênio, nutrientes, sais
minerais); Transporte de nutrientes absorvidos pelo trato gastrintestinal para o resto do corpo;
Transporte de gases; O2 dos órgãos respiratórios para os tecidos e CO2 no sentido oposto. 
2- Remoção de produtos tóxicos: tanto no sistema renal (como urina) ou sistema respiratório
(como CO2 – principal produto metabólico celular); Transporte de produtos de excreção das
células ou órgãos onde são formadas para os órgãos excretores. 
3- Dissipação de manutenção de calor: regulação da temperatura corpórea, transferindo calor
das partes mais internas para a superfície, onde o mesmo pode ser dissipado; função vaso
dilatadora aumenta o calibre em situação de calor; função construtora para reter calor em
situação de frio (vasoconstrução periférica> membros e face - periferias do corpo mais geladas
para reter calor). 
4- Comunicação hormonal entre os tecidos - hormônios são produzidos por determinados
órgãos, e este hormônio terá ação em outro lugar do organismo (ex.: adrenalina – produzida na
glândula adrenal e cai na circulação); Transporte de hormônios e produtos metabólicos de uma
parte do corpo para a outra. 
5- Ajustes de suprimento de oxigênio (ajusta a quantidade de oxigênio mediante a demanda
metabólica). 
 
Morfologia do músculo cardíaco 
Coração (bomba) 
• 3 camadas musculares (músculo estriado cardíaco) 
• Resposta involuntária (automatismo) 
 
 
• Influência do sistema nervoso autônomo na atividade cardíaca 
• Discos intercalares: comunicações existentes entre as células cardíacas; irá permitir a
diferenciação entre músculo cardíaco e esquelético; FACILITA o impulso -> difusão da
atividade elétrica (potencial de ação) por todas as células 
 
Músculo cardíaco 
• Discos intercalares (entre 2 células fibras cardíacas (miócitos)) conectam as fibras
cardíacas como um todo = sincício cardíaco: agrupamento de células por discos
intercalares 
• Junções comunicantes que facilitam a condução do impulso elétrico; 
• Sincício atrial; 
• Sincício cardíaco; 
• Discos intercalares: regiões de baixa resistência; difundem o potencial de ação;
importante na condução da atividade elétrica no coração; 
• Potenciais de ação passam via as junções comunicantes: baixa resistência. 
 
Diferença entre discos intercalares atriais e ventriculares: alguns discos intercalares permitem a
fusão entre 2 células. 
 
Inervação cardíaca 
-> Sistema nervoso autônomo simpático e parassimpatico: podem aumentar ou diminuir a
atividade elétrica (frequência - número de batimentos por minuto - ou contração - mais forte
ou mais fraco); 
-> Efeito do parassimpático é muito mais pronunciado na frequência cardíaca, e efeito da
ativação simpática é muito mais pronunciado na força de contração 
-> Inervação parassimpática: neurônio pré-ganglionares (vago), que faz sinapse com os gânglios
parassimpáticos que estão no coração, onde há o neurônio pós-ganglionar; 
-> Ativação parassimpática: saí do bulbo do neurônio, vai para o coração e libera acetilcolina, e
a frequência cardíaca diminui 
 
 
 
**Atividade elétrica (corrente) é transmitida entre as células proporcionalmente em relação a voltagem
e inversamente proporcional a resistência: i = ΔV/R 
 
 
>Nas artérias, o que impulsiona o fluxo de sangue é a
força gerada pelos batimentos cardíacos; 
> A pressão arterial equivale a força exercida pelo
sangue sobre a parede dos vasos sanguíneos pelo
sangue; 
> A diferença de pressão arterial dentro do sistema
vascular mantém o movimento do sangue entre áreas
de maior para menor pressão; 
> Nas veias, o fluxo também se dá pela contração da
musculatura esquelética e o seu refluxo é impedido por
valvas (ou válvulas); 
> Nos capilares, a velocidade do fluxo sanguíneo é
menor para dar tempo suficiente para a troca de
nutrientes e a remoção de dejetos metabólicos. 
 
Propriedades do músculo cardíaco 
 
1- Excitabilidade: apresentam diferenças de potencial elétrico e quando estimuladas são capazes de
desenvolver uma resposta; 
2- Automatismo: capacidade celular de gerar potenciais elétricos (marca-passo cardíaco): nodo sino-
atrial (NSA) e nodo átrio ventricular (NAV); 
• Miócitos atriais e miócitos ventriculares não apresentam automatismo cardíaco; não são capazes de
gerar potenciais elétricos 
• Células do músculo liso raramente possui automatismo 
 
3- Condutibilidade: células miocárdicas possuem características funcionais de condutibilidade, isto é, sãocapazes de transmitir um potencial gerado em uma parte do coração para o resto do músculo cardíaco; 
4- Contratilidade: contração, funcionando como um sincício. 
 
 
ATIVIDADE ELÉTRICA DO CORAÇÃO: EXCITABILIDADE & AUTOMATISMO 
 
 
• Sistema ligado ao voltímetro; 
• Eletrodo como substância nutritiva dentro do eletrodo; 
• Ao colocar o eletrodo dentro da célula, gera uma diferença de potencial elétrico por conta da diferença
de íons no meio intra e extracelular; 
• Potencial de repouso é determinado pelo potássio, pois seu potencial de equilíbrio é muito próximo do
potencial de repouso da célula; 
• Saída constante de potássio da célula através de canais de vazamento de potássio, que determina a
diferença de potencial elétrico; 
• 0 de atividade elétrica 
 
 
 
• Diferenças iônicas dentro da célula do meio intra e extracelular (sódio, potássio e cálcio); predominância
de sódio e cálcio no meio extracelular; prevalência de potássio no meio intracelular 
 
 
 
 
-> Potencial se propaga para todas as células por conta dos discos intercalares, gerando
contração do coração. 
 
 
Tipos de células cardíacas: 
1- Especializadas 
2- Miócitos 
 
-> Células especializadas estão ligadas entre si através de discos intercalares, e apresentam
característica elétrica diferenciada, gerando automaticamente um potencial de ação que será
transmitido para os miócitos atriais, passando por discos intercalares dos miócitos atriais e
quando os miócitos são estimulados, gera uma resposta mecânica = CONTRAÇÃO 
-> Potencial de repouso: há uma latência; 
-> No potencial de ação, a fase despolarizante há abertura de canais de sódio de voltagem dependente
(pois é mais concentrado fora da célula); 
-> PRA: não é possível gerar novo potencial de ação; 
-> PRR: é possível gerar novo potencial de ação contanto que haja certo número de canais de sódio
disponíveis para gerar uma nova atividade elétrica; 
• Célula pode ser estimulada 
• Estimulador gerando uma atividade elétrica 
• Ao longo da célula há três medidas de potencial com diferentes potenciais elétricos (negativo por conta
da saída de potássio da célula) 
• Em caso de estímulo fraco, será gerada um estímulo fraco que não se propaga ao longo da célula > o
estímulo some no medidor 3 (potencial local) 
• Em caso de estímulo forte (foi capaz de atingir o limiar da célula), gerará um potencial que será
propagado por toda a célula (potencial de ação) 
 
==> Há células do coração que são capazes de automaticamente gerar uma atividade elétrica, que se for
suficiente para atingir o limiar, gera uma resposta elétrica. 
 
 
-> Se o estímulo for no átrio, a contração é do átrio; se for no ventrículo, a contração é do
ventrículo. 
 
Na porção superior do átrio direito, há um conjunto de células diferenciadas localizadas na
região do coração chamada nódulo sinoatrial. 
• Uma vez que essas células possuem atividade autodespolarizante (despolarizam
automaticamente), transmitem informações para outras células atriais; potencial de ação é
transmitido através das vias internodais -> todo o átrio despolariza, e como resposta mecânica
o átrio contrai, impulsionando sangue para o ventrículo; 
• Quando o potencial de ação chega no nódulo atrioventricular, que também é capaz de se
autodespolarizar (apenas se perder sua funcionalidade), ele é transmitido para o ventrículo; 
• O nódulo sinoatrial é a primeira região capaz de gerar atividade elétrica, o potencial é
transmitido através das vias internodais para todas as células atriais (miócitos atriais\ células de
trabalho cardíaco), que quando recebem esse potencial de ação, gera uma resposta contrátil =
contração -> o potencial é transmitido para o nódulo atrioventricular, sendo a segunda região
capaz de se autodespolarizar, logo após é transmitido pelo septo ventricular (na região
chamada de feixe de His) da porção medial do coração até o átrio retornando para a base; 
• No nódulo sinoatrial e atrioventricular, a célula apenas gera atividade elétrica, não tendo
contração. 
 
 
 
-> Como é alterada a PNa+ durante o PA? = alterações na cinética dos canais de sódio sensíveis
à voltagem; 
-> Cinética dos canais de sódio sensíveis à voltagem em resposta à despolarização ->
mecanismo de portão; 
 
 
CÉLULAS CONTRÁTEIS = Miocárdio 
 
 
 
 
 
 
• Nódulo sinoatrial é quem determina o ritmo cardíaco; 
• Nódulo sinoatrial aumenta frequência de disparos elétricos, é aumentado o número de
potencial de ação das células cardíacas, e consequentemente aumentara o número de
contrações cardíacas; 
• Se diminui a frequência de disparos elétricos, há um menor número de potencial de ação sendo
transmitido pelas células de trabalho cardíaco (miócitos) e consequentemente menor número
de contrações e relaxamento cardíaco = frequência diminui 
• Frequência cardíaca é 100 batimentos por minuto 
• Ex.: situação que a frequência cardíaca caí muito (de 100 para 50), significa que as células
contraem e relaxam em um intervalo de tempo menor; potenciais de ação estão sendo
transmitidos em menor frequência pois está recebendo menor frequência do nódulo sinoatrial 
• Nódulo sinoatrial se autodespolariza, possui frequência fixa de geração de potencial de ação 
• Ex.: atividade física aumenta a frequência cardíaca 
-> Potencial de repouso é constante; também pode ser chamado período
pré-potencial; 
-> Potencial de repouso é em constante despolarização; ao longo da
membrana, há trânsito de íons sódio e potássio (capacidade
autodespolarizante = vazamento constante de sódio, entrada abundante,
fazendo com que o potencial se despolarize lentamente até o momento
em que é atingido o limiar elétrico da célula do nódulo sinoatrial,
gerando rapidamente um potencial elétrico; 
-> Abertura de canais de sódio é progressiva, ou seja, abrem,
despolarizam e depois se inativam. 
 
-> O gatilho para a abertura do canais de cálcio é a despolarização mediada pelo sódio. 
-> A presença de canais de sódio sendo constantemente abertos, as células estão em constante
atividade; 
-> Mais cargas positivas entram na célula e ela é despolarizada; 
-> Após a despolarização, o potencial de ação é gerado automaticamente, sem influências
externas (de neurônios, SNA,etc), que é transmitido para os miócitos atriais. 
-> Durante a fase de despolarização, há um aumento da permeabilidade do cálcio; por estar
entrando cálcio, a célula se despolariza. 
 
• Em situações que a frequência cardíaca pode ser alterada (ex.: ativ. física), quem influenciará o
nódulo sinoatrial a aumentar ou diminuir a frequência será o SNS ou SNPS 
 
->Há então, liberação de noradrenalina (simpático) no nódulo sinoatrial; acetilcolina
(parassimpático) no nódulo sino atrial, mudando a permeabilidade dos íos para aumentar ou
diminuir a frequência (gerar mais rapidamente potencial de ação ou diminuir a quantidade de
p.a.) 
 
 
• Se houver aumento de atividade do parassimpático, o período pré-potencial aumenta muito =
demora mais para atingir o limiar da célula -> diminuir o tempo para gerar o potencial de ação -
> frequência cardíaca caí; 
• Acetilcolina interfere nos canais de sódio e potássio, principalmente potássio (permite que
maior quantidade de potássio saia da célula) -> acetilcolina sendo liberada aumentará a
permeabilidade a potássio = se torna mais difícil de despolarizar a célula e gerar o potencial de
ação; 
• Atuação do simpático -> período pré-potencial é encurtado, portanto atinge-se o limiar da
célula mais rapidamente; adrenalina ou noradrenalina diminui a atuação dos canais de sódio e
potássio, apenas o sódio funcionará; aumenta a permeabilidade ao sódio = mais rapidamente
atinge-se o limiar da célula; 
• A amplitude do potencial de ação não muda, ele será gerado. O que muda no simpático e
parassimpático é o tempo para criar o p.a. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-> 0 segundos = nódulo sinoatrial gerou potencial de ação -> transmitiu para vias internodais; 
• Em 0,1 s, o átrio já despolarizou inteiramente (potencial de ação já passou pelo nódulo atrioventricular• Em 0,17 s, começa a excitação ventricular = potencial passa pelo feixe de Hiss e atinge o ápice no
coração, iniciando-se a despolarização do ventrículo; 
• Potencial sobe pelas fibras de Purkinge e em 0,22 s, o coração contrai. 
 
->Entre o tempo do potencial de ação ser gerado no nódulo sinoatrial até o potencial ser transmitido
para todo o coração, e o coração contrair = 0,22 segundos; 
-> O potencial é transmitido rapidamente por conta da presença de discos intercalares; 
-> Células atriais ou ventriculares que, ao receberam atividade elétrica geram potencial de ação,
precisam dessa comunicação dos discos intercalares para o potencial ser transmitido rapidamente e
para desempenharem sua função; 
-> Diferença de tempo entre o átrio contrair e o ventrículo iniciar a contração, é por conta da baixa
presença de discos intercalares na região atrioventricular (há uma dificuldade em o potencial de ação
passar) 
-> Átrio precisa despolarizar e contrair, o sangue passa para o ventrículo que despolariza e contrai,
injetando sangue na circulação. 
 
 
 
 
 
Atividade elétrica dos miócitos cardíacos 
 
• Presença de tecido fibroso entre átrio e ventrículo; 
• Retardo atrio-ventricular = passagem do potencial de ação pelo nodo AV por conta de poucos
discos intercalares; 
• Discos intercalares são essenciais. 
 
• Miócito cardíaco apresenta potencial de repouso, que está na condição de repouso sem constantes
despolarizações 
• Potássio está constantemente saindo da célula e mantendo o potencial de repouso nesta condição 
• Quando o nodo sinoatrial autodespolariza, é gerado um potencial de ação que será o estímulo para
promover uma perturbação na membrana da célula ventricular ou atrial. Quando o potencial de ação
chegar na célula do miócito cardíaco, promoverá despolarização rápida da célula, abrindo canais de
sódio voltagem dependente; há uma tendência da célula repolarizar pois se abrirá canais de potássio
voltagem dependentes; os canais são inativados pelos íons cálcio que estão no meio intra ou
extracelular. Se abrirá muitos canais de cálcio e o potencial se mantem despolarizado durante um certo
período de tempo 
• A duração do potencial de ação será maior, pois cálcio é um canal chamado de canal lento, pois se abre
e fica transitando cálcio no meio extra e intracelular durante um tempo, e o potencial permanece
despolarizado 
• O canal se inativará e fechará, acontecendo a repolarização e a célula volta para o potencial de repouso
pois abriu-se canal de potássio voltagem dependentes 
 
 
• Potenciais em verde = potencial de uma célula autodespolarizante no nodo sinoatrial 
• Período pré-potencial em despolarização constante -> atinge o limiar -> despolariza ->
repolariza -> constante despolarização 
• Quando há despolarização, é o estímulo para despolarizar uma célula do miócito cardíaco 
 
Potencial de ação no músculo esquelético: 
-> Quando os miócitos chegam na máxima despolarização, há abertura dos
canais de cálcio que impedem a repolarização; no caso do nodo sinoatrial,
quando chega na máxima despolarização os canais de cálcio se fecham pois
a sináptica é diferente 
-> Potencial de repouso: amarelo 
• Permeabilidade aumentada ao íon potássio, que mantém o potencial de repouso 
• Estimulo vem do nodo sinoatrial e há abertura de canais de sódio voltagem dependentes
(permeabilidade ao sódio aumenta e é rápida) 
• Permeabilidade ao cálcio vai diminuindo e há inativação dos canais de cálcio e há
repolarização pois se abrirá novamente os canais de potássio 
• PRA maior que no neurônio, e é necessário para evitar que sejam geradas novas
contrações no coração e contrações indesejadas no músculo cardíaco; PRA é maior por
 
-> Ambos são estriados 
-> Diferenças: presença de íons cálcio nos músculos cardíacos e presença de discos intercalares 
 
• Neurônio motor sai da medula espinhal manda informação para o músculo (potencial de ação); 
• Resposta mecânica do musculo esquelético = contração 
• Coração não pode se contrair e manter contraído, porém o músculo pode se manter contraído por
um tempo = é possível controlar o quanto de frequência de atividade elétrica vai para o músculo 
• Se haver serie de potenciais de ação muito próximos um do outro no musculo = somação do
músculo 
• Contração do musculo ocorre quase ao mesmo tempo do potencial de ação, pois há uma duração
maior do potencial de ação devido ao íon cálcio; contração dependerá do íon cálcio que entrará na
célula 
• Diferença no tempo: faz sentido para o coração exercer o potencial de bomba 
 
 
 
 
 
 
 
 
conta da abertura de íons cálcio, e não é possível gerar um novo estímulo nesta fase 
• PRR coincide com a fase de repolarização, portanto se haver um novo estímulo, é possível
gerar um novo potencial de ação (a contração será prematura = coração irá contrair mas
não injetará sangue de maneira adequada, pois não deu tempo de ele relaxar
completamente e o sangue retornar ao coração); haverá contração relativa 
• calcio inativa os canais de potassio 
• PRA: não há canais de sódio suficientes pois estão inativados; não há um novo estímulo 
 
 
-> Período de repouso depende de canais para potássio 
• Durante a despolarização é aberto canais de sódio voltagem
dependentes; há uma tendência a se repolarizar = é aberto canais de
potássio (potássio saí da célula), porém logo são inativados pois se
mantém o potencial despolarizado durante a fase 2 
• Regularização = abertura de canais para potássio 
(fase 1: tentativa de repolarização) 
 
 
-> Junção de toda atividade elétrica do coração