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Sistema cardiovascular: o coração Apresentação O Sistema Cardiovascular é um sistema de transporte interno do organismo e está distribuído por todo o nosso corpo. Tem como função levar nutrientes e oxigênio a todos os tecidos do organismo; eliminar os produtos finais do metabolismo; levar hormônios das glândulas endócrinas aos órgãos sobre os quais atuam e regular a temperatura corporal. Nessa Unidade de Aprendizagem estudaremos o coração, que bombeia o sangue de forma que esse circule por todos os órgãos e estruturas do nosso organismo, realizando suas funções. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar as camadas do coração, caracterizando seus tecidos e estruturas.• Caracterizar o músculo cardíaco quanto às suas estriações e discos intercalares.• Reconhecer como ocorre o sistema de contração e condução de impulsos no coração.• Desafio O coração é composto por 3 camadas: endocárdio, miocárdio e epicárdio. O miocárdio corresponde a maior extensão do coração e possui fibras musculares características que formam um sincício, que garante uma contração rítmica e independente da vontade. Essa propriedade de excitabilidade e automatismo é inerente ao músculo cardíaco, pois é observada mesmo quando o coração está separado do organismo. A excitação cardíaca implica à geração de um potencial de ação por parte dessas células individuais contráteis e sua condução de célula a célula facilitada pelas uniões do tipo nexo. Tal propagação requer um tecido com uma distribuição topográfica altamente especializada, bem como uma rede regular de células cardíacas bem acopladas, sem muitas descontinuidades, ou seja, um sincício elétrico. Diante desse contexto, você foi desafiado a explicar: a) Quais são as células musculares cardíacas especializadas na condução do impulso que se origina nos nódulos do sistema condutor? b) Quais são suas características? Infográfico Observe na figura a seguir as camadas do coração e o que elas compreendem. Conteúdo do livro Para que possamos compreender o funcionamento do coração, devemos diferenciar suas camadas (epicárdio, miocárdio e endocárdio) e suas funções, e caracterizar suas estruturas (átrios e ventrículos), entendendo também como se caracteriza histologicamente o músculo cardíaco. Aprenda mais sobre a tematica realizando a leitura do capítulo Sistema Cardiovascular: O Coração, da obra Histologia e Embriologia. Boa leitura. HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA Adriana Dalpicolli Rodrigues Sistema cardiovascular: o coração Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Identificar as camadas do coração, caracterizando seus tecidos e estruturas. � Caracterizar o músculo cardíaco quanto às suas estriações e seus discos intercalares. � Reconhecer como ocorre o sistema de contração e condução de impulsos no coração. Introdução O sistema cardiovascular é composto pelo coração e por vasos sanguí- neos. O coração é um órgão muscular, ou seja, trata-se de uma espécie de bomba que impulsiona o sangue arterial a circular pelo corpo e o sangue venoso a retornar para ser reoxigenado nos pulmões. Esse órgão é constituído por três camadas principais (pericárdio, miocárdio e endo- cárdio) que se diferenciam morfológica e funcionalmente. O pericárdio é uma membrana que reveste o coração, sendo, portanto, a camada mais externa. O miocárdio representa a camada de músculo cardíaco e é completamente diferente do restante da musculatura do corpo (músculo esquelético e músculo liso ou visceral) devido às carac- terísticas de suas estriações e aos discos intercalares. É no miocárdio que ocorre o potencial de ação, ou seja, os impulsos elétricos são conduzidos pelo coração, de modo a permitir que haja a contração e o posterior re- laxamento do órgão, caracterizando o batimento cardíaco e a frequência cardíaca. O endocárdio é a camada mais interna. Neste capítulo, você vai aprender a identificar e a caracterizar as ca- madas do coração, especialmente em relação às estriações e aos discos intercalares do músculo cardíaco, e compreender como ocorre o sistema de contração e condução de impulsos no coração. Características dos tecidos e das estruturas das camadas do coração Na cavidade torácica, o coração pode ser localizado logo atrás do osso esterno, na frente da coluna vertebral, entre os dois pulmões e acima do diafragma. Ele apresenta em torno de dois terços de sua massa à esquerda da linha mediana do corpo. O seu tamanho é de aproximadamente o punho fechado de cada indivíduo. Esse órgão tem quatro câmaras: dois ventrículos que estão mais voltados para o ápice do coração e dois átrios que se situam na base do coração. Por meio dos átrios e dos ventrículos, o órgão se conecta aos vasos sanguíneos (maiores veias e artérias do corpo). Os ventrículos ejetam o sangue para fora do coração, enquanto os átrios recebem o sangue que chega até ele. Existem dois tipos de circulação: a circulação pulmonar (pequena cir- culação), em que o sangue venoso (sangue com baixas concentrações de oxigênio) que vem do organismo chega até o átrio direto, segue para o ventrículo direito e é ejetado para os pulmões, sendo então oxigenado e se tornando arterial; e a circulação sistêmica, na qual o sangue arterial (sangue com altas concentrações de oxigênio) chega até o átrio esquerdo vindo do pulmão, segue para o ventrículo esquerdo e dali é distribuído para todo o corpo, a fim de levar oxigênio e nutrientes (HALL, 2017; TORTORA; DERRICKSON, 2016). Além da cavidade óssea do tórax que protege o coração, este também é envolto pelo pericárdio. O pericárdio é a membrana (parece um saco) que envolve e protege o coração e o mantém no local anatômico designado a ele. Essa membrana contém duas partes: o pericárdio fibroso e o pericárdio seroso. O pericárdio fibroso é externo, constituído de tecido conjuntivo denso não modelado, resistente e inelástico, o que impossibilita a distensão excessiva do coração. O pericárdio seroso é interno, sendo uma membrana delgada e mais delicada que forma uma dupla camada em torno do coração. A lâmina parietal externa do pericárdio seroso é fundida com o pericárdio fibroso, e a lâmina visceral interna do pericárdio seroso, também chamada de epicárdio, adere firmemente à superfície do coração. O epicárdio é formado pelo mesotélio Sistema cardiovascular: o coração2 — tecido conjuntivo frouxo coberto por epitélio simples pavimentoso. Entre as lâminas parietal e visceral, há uma película fina de líquido, chamado de líquido pericárdico, o qual reduz o atrito entre as lâminas enquanto o coração se move (batimento cardíaco). A inflamação do pericárdio é conhecida como pericardite (TORTORA; DERRICKSON, 2016). Além do pericárdio (camada mais externa), a parede do coração é com- posta por mais duas camadas: o miocárdio (camada média) e o endocárdio (camada interna). O miocárdio é o tecido muscular cardíaco e é o que repre- senta a principal massa do coração, sendo a camada mais espessa do órgão. O miocárdio é responsável pela ação de bombeamento do sangue. As células cardíacas são cobertas por camadas internas e externas de tecido epitelial e conjuntivo, sendo menores que as células do músculo esquelético e tendo geralmente um núcleo por fibra. As fibras musculares cardíacas são estriadas, involuntárias e ramificadas, e o tecido muscular cardíaco está disposto em feixes entrelaçados dessas fibras, as quais são formadas por muitas células individuais, ligadas entre si em série, e geram duas redes distintas, sendo uma atrial e uma ventricular. Cada fibra se conecta às outras da rede por meio de espessamentos do sarcolema (membrana plasmática) que recebem o nome de discos intercalares (em imagens histológicas apresentam coloração mais escura). No interior dos discos, existem junções comunicantes que permitem que os potenciais de ação se propaguem de uma fibra muscular cardíacaaté a próxima. Os discos intercalares unem as fibras musculares cardíacas de forma que não permitem que elas se separem. Cada rede (atrial ou ventricular) se contrai como uma unidade funcional, dessa forma, os átrios se contraem em mo- mentos diferentes da contração dos ventrículos (TORTORA; DERRICKSON, 2016). O endocárdio é formado pelo endotélio, por uma camada subendotelial de tecido conjuntivo que contém fibras elásticas e células musculares lisas e pela camada subendocárdica de tecido conjuntivo, a qual tem pequenos vasos sanguíneos, nervos e ramos do sistema condutor do impulso do coração. Ele reveste o interior do miocárdio (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2008). Na Figura 1 podem ser visualizadas as estruturas citadas ao longo do texto. 3Sistema cardiovascular: o coração Figura 1. Camadas do coração e demais tecidos e estruturas associados a esse órgão. Fonte: Tortora e Derrickson (2016, p. 372). Estriações e discos intercalares do músculo cardíaco Como citado anteriormente, o músculo cardíaco é estriado e apresenta con- trações involuntárias. As estriações são transversais devido ao arranjo dos filamentos contráteis. Suas células (fibras musculares cardíacas) são cilíndricas, ramificadas, com um ou dois núcleos em posição central ou próxima. Aproxi- madamente metade do volume dessas células é ocupada por mitocôndrias, o que se deve à necessidade de metabolismo aeróbico e ATP (adenosina trifosfato — molécula energética). A disponibilidade energética é dada pelo glicogênio (molécula de armaze- namento da glicose) e por gotículas lipídicas (servem para o armazenamento de triglicerídeos). As células podem apresentar também grânulos de lipofuscina, que consiste em um pigmento presente em células que não se multiplicam Sistema cardiovascular: o coração4 e têm vida longa, as quais servem para detectar o tempo de vida celular. Há também uma grande concentração de mioglobina (proteína que tem como função armazenar oxigênio no músculo) devido à alta demanda de oxigênio. Os filamentos contráteis das proteínas estruturais actina e miosina são ar- ranjados nas miofibrilas pelas invaginações da membrana plasmática, pelos reservatórios do retículo sarcoplasmático e pelas mitocôndrias. As fibras cardíacas atriais apresentam ainda grânulos secretores do peptídeo atrial natriurético, o qual é capaz de atuar nos rins aumentando a eliminação de sódio e água e reduzindo a pressão arterial. O peptídeo natriurético pode ser dosado laboratorialmente com o intuito de avaliar a insuficiência cardíaca. Além das estriações, ao analisar os cortes histológicos desse tecido em microscopia óptica, é possível visualizar os discos intercalares. Esses discos são exclusivos do músculo cardíaco e são visualizados como linhas retas, ou em escada, normalmente corados de cor escura. Os discos intercalares correspondem a complexos juncionais que são encontrados na interface de células adjacentes, sendo constituídos por junções de adesão, desmossomos e junções comunicantes. As junções de adesão servem para ancorar os filamentos de actina dos sarcômeros terminais. Os desmossomos juntam as células mus- culares cardíacas, impossibilitando que elas se separem durante a contração da musculatura. Nas partes laterais dos discos intercalares, encontram-se as junções comunicantes, as quais são responsáveis pelo prosseguimento iônico entre células musculares adjacentes. A passagem de íons permite uma pro- pagação rápida da despolarização da membrana e o sinal sincronizado para a contração das células (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2013; MONTANARI, 2016). Na Figura 2 são destacados os discos intercalares da fibra muscular estriada cardíaca. 5Sistema cardiovascular: o coração Figura 2. Músculo estriado cardíaco com estriações transversais e discos intercalares, ambos identificados pelas setas. Fonte: Andrade e Ferrari (2014, p. 60). Músculo estriado cardíaco em corte longitudinal Disco intercalar da �bra muscular estriada cardíaca Núcleo central da �bra muscular estriada cardíaca Sistema de contração e condução de impulsos no coração As musculaturas atrial e ventricular do coração se contraem de forma muito semelhante à musculatura esquelética, no entanto, essa contração é involuntária e a sua duração é bem maior. Existem células nesse tecido que são especiali- zadas na geração e na condução do estímulo cardíaco, sendo elas conectadas por junções comunicantes. Essas células têm duas funções importantes: agir como um marca-passo natural, criando os potenciais de ação e estabelecendo um ritmo para todo o coração, e formar uma rota para os potenciais de ação por intermédio do músculo cardíaco. Esse complexo estimulante do coração assegura que átrios e ventrículos sejam estimulados a se contraírem de forma coordenada, o que faz do coração uma espécie de bomba extremamente eficiente (TORTORA; DERRICKSON, 2016). À medida que os potenciais de ação são gerados, eles se espalham por todo o coração. Em geral, a excitação cardíaca se inicia no nó (também chamado de nodo) sinoatrial (NSA) — localizado na parede do átrio direito, logo abaixo do óstio da veia cava superior —, no qual um potencial de ação surge espon- taneamente e é conduzido por ambos os átrios pelas junções comunicantes nos discos intercalados das fibras atriais. Seguindo esse potencial, os dois átrios terminam a contração ao mesmo tempo. O potencial de ação então Sistema cardiovascular: o coração6 atinge o nó atrioventricular (NAV) — localizado no septo interatrial anterior ao óstio do seio coronariano —, propagando-se ao longo das fibras atriais. Ali, ele desacelera consideravelmente, proporcionando tempo para os átrios esvaziarem seu sangue dentro dos ventrículos. No NAV, o potencial de ação entra no fascículo atrioventricular (fascículo atrioventricular), também chamado de feixe de His ou feixe atrioventricular — localizado no septo interventricular —, e é então conduzido dos átrios para os ventrículos. O potencial de ação entra nos ramos direito e esquerdo do fascículo atrioventricular após a propagação por todo o fascículo e se- gue ao longo do septo interventricular em direção ao ápice do coração. Por fim, células mais distais e de grande diâmetro do fascículo atrioventricular, chamadas de fibras de Purkinje, conduzem de forma rápida o potencial de ação para o ápice dos ventrículos e, em seguida, para o restante do músculo ventricular. Como consequência, em apenas uma fração de segundo depois dos átrios se contraírem os ventrículos entram em contração (TORTORA; DERRICKSON, 2016). As regiões de estímulo do coração citadas podem ser visualizadas na Figura 3, ao passo que as fibras de Purkinje podem ser vistas de forma detalhada na Figura 4. Figura 3. Áreas de estimulação do coração. Fonte: Tortora e Derrickson (2016, p. 379). 7Sistema cardiovascular: o coração Figura 4. Fibras de Purkinje em menor (a) e maior aumento (b). Fonte: Junqueira e Carneiro (2013, p. 214). As células do NSA iniciam potenciais de ação em torno de 70 a 100 vezes por minuto em um indivíduo saudável. Por conseguinte, o NSA estabelece o ritmo para a contração do coração, sendo um marca-passo natural. Vários hormônios e neurotransmissores apresentam a capacidade de acelerar ou desacelerar o ritmo do coração, o que se deve ao fato de os nervos do sistema nervoso autônomo formarem plexos na base do coração e, por essa razão, influenciarem o ritmo cardíaco. Os estímulos propiciados pelo sistema nervoso autônomo parassimpático, por exemplo, são capazes de diminuir os batimentos cardíacos, enquanto os estímulos do sistema nervoso autônomo simpático estimulam a quantidade de batimentos (MONTANARI, 2016; TORTORA; DERRICKSON, 2016). Sistema cardiovascular: o coração8 Quando um indivíduo está relaxando ou em repouso, a acetilcolina (molécula neuro- transmissora) é liberada pelo sistema nervoso autônomo parassimpático. Essa condição desacelera o ritmo das células do NSA para aproximadamente 75 potenciais de açãopor minuto, o que representa 75 batimentos cardíacos por minuto (bpm). Um exemplo de neurotransmissor que provoca a aceleração do coração a mais de 100 bpm é a adrenalina. Se por acaso o NSA for comprometido ou sofrer algum tipo de dano, as fibras mais lentas do NAV se tornam o marca-passo, no entanto, com a estimulação do NAV, a frequência cardíaca se torna mais lenta (40 a 60 bpm). Se a atividade de ambos os nós for danificada ou de algum modo suprimida, os batimentos cardíacos ainda podem ser sustentados pelo fascículo atrio- ventricular, por um ramo do fascículo ou pelas fibras de Purkinje, mesmo que sejam muito lentos (em torno de 20 a 35 vezes por minuto). Quando se tem uma frequência cardíaca muito baixa, o indivíduo apresenta sintomas de fadiga intensa e o fluxo sanguíneo para o encéfalo é inadequado, podendo faltar oxigenação nesse tecido e, inclusive, ocasionar tontura ou até mesmo desmaio. Por essa razão, muitas vezes é necessária a implantação de marca- -passo artificial para que as funções do coração sejam mantidas (TORTORA; DERRICKSON, 2016). Para saber mais sobre marca-passo, leia o artigo “Perfil clínico epidemiológico de pacientes submetidos à utilização de marca-passo no pós-operatório de cirurgia cardíaca” disponibilizado no link a seguir. https://qrgo.page.link/f6osn 9Sistema cardiovascular: o coração É necessária a despolarização de uma célula cardíaca para que haja a condução de potenciais de ação (impulsos nervosos) por todo o coração. As invaginações na membrana plasmática permitem que a despolarização seja levada para o interior da célula. O cálcio (extracelular) é o principal íon que contribui com o retículo endoplasmático para a contração, ou seja, no momento da despolarização, há entrada de cálcio, além também haver canais de sódio-cálcio que auxiliam nesse processo. Como também ocorre no músculo estriado esquelético, o cálcio se liga à troponina (proteína com alta especificidade cardíaca), o que faz com que sofra mudança conformacional e libere o sítio de ligação da actina à miosina. Quando ocorre a quebra da ATP, há o dobramento parcial da miosina, levando junto a actina. Com a ligação e a quebra de outra molécula de ATP, há a dissociação entre a actina e a miosina. Esse ciclo (ligação e dissociação) se repete várias vezes e resulta no deslizamento dos filamentos finos e espessos, uns em relação aos outros, de modo que há o encurtamento dos sarcômeros e, portanto, de toda a fibra, ocasionando a contração. Sem a presença de cálcio extracelular, o músculo cardíaco para de se contrair em um minuto, enquanto o músculo esquelético pode continuar a se contrair por horas (MONTANARI, 2016). ANDRADE, F. G.; FERRARI, O. (org.). Atlas digital de histologia básica. Londrina: UEL, 2014. Disponível em: http://www.uel.br/ccb/histologia/portal/pages/arquivos/Atlas%20 Digital%20de%20Histologia%20Basica.pdf. Acesso em: 3 set. 2019. HALL, J. E. Guyton & Hall: tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica: texto e atlas. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica: texto e atlas. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. MONTANARI, T. Histologia: texto, atlas e roteiro de aulas práticas. 3. ed. Porto Alegre: Ed. do autor, 2016. Disponível em: http://professor.ufrgs.br/tatianamontanari/publica- tions/histologia-texto-atlas-e-roteiro-de-aulas-pr%C3%A1ticas. Acesso em: 3 set. 2019. TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Princípios de anatomia e fisiologia. 14. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. Sistema cardiovascular: o coração10 Dica do professor No vídeo da Dica do Professor a seguir, você conhecerá as camadas do coração, epicárdio, miocárdio e endocárdio, e poderá entender como caracterizar o coração quanto à sua anatomia, sua organização histológica, a função de suas células e a geração e condução do impulso cardíaco. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/b283e674d9efe757e788c76b76fafde4 Exercícios 1) Sobre o músculo estriado cardíaco, indique a alternativa correta: A) Suas fibras contêm acetilcolina. B) Forma o miocárdio do coração. C) Os discos intercalares são formados exclusivamente por uniões inaderentes. D) Algumas células podem ter moléculas excretoras de glicídio natriurético ventricular. E) É um músculo de controle voluntário. 2) Quanto aos discos intercalares, assinale a alternativa correta: A) Os discos intercalares correspondem às estriações transversais das fibras. B) São responsáveis pela secreção do fator natriurético atrial. C) Possuem desmossomos, zona de aderência, zona de oclusão e nexo. D) Localizam-se nas células endoteliais que revestem o endocárdio. E) São responsáveis pela geração do impulso cardíaco. 3) Quais são as células que sintetizam o fator natriurético atrial, que corresponde ao conjunto de peptídeos sintetizados e com funções hormonais locais? A) Células endoteliais. B) Fibras de Purkinje. C) Células miocárdicas endócrinas. D) Células adiposas do epicárdio. E) Todas as fibras musculares cardíacas. 4) Sobre o endocárdio, assinale a alternativa correta: A) É a camada mais externa do coração e que não entra em contato com o sangue. B) É uma camada muscular média, espessa e responsável pela ação de bombeamento cardíaco. C) Fazem parte do endocárdio as válvulas litúspide e bicúspide. D) É a membrana que reveste o interior do coração e entra em contato com o sangue. E) Liga-se ao pericárdio pela camada subendotelial. 5) A função do nodo sinoatrial no coração humano é: A) regular a circulação coronariana. B) controlar a abertura e o fechamento da válvula tricúspide. C) funcionar como marca-passo, controlando a ritmicidade cardíaca. D) controlar a abertura e o fechamento da válvula mitral. E) controlar a pressão diastólica da aorta. Na prática Acompanhe um exemplo prático sobre uma doença que acomete o sistema cardiovascular: O infarto ou ataque cardíaco ocorre quando uma ou mais artérias que levam oxigênio ao coração são obstruídas por um coágulo de sangue formado em uma placa de gordura existente na parede adventícia da artéria (aterosclerose). Essa obstrução por tempo prolongado danifica ou destrói o músculo cardíaco. Pesquisas indicam que a dor no peito só ocorre quando a obstrução é maior que 70%, por isso é possível que alguém que não sinta nada em caminhadas ou até em corridas possa sofrer um infarto agudo do miocárdio. Cerca de 50% a 60% dos infartos ocorrem em pessoas previamente assintomáticas, por isso exames preventivos são tão importantes. Os fatores de risco de infarto incluem: idade (homens acima dos 45 anos e mulheres com 55 anos ou mais); tabagismo; hipertensão; colesterol elevado; diabetes; histórico familiar de infarto; sedentarismo; obesidade; estresse; alcoolismo; uso de drogas ilegais estimulantes, como cocaína. Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Sistema Cardiovascular - Coração: Anatomia, localização e envoltórios (camadas) Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Ter uma vida sedentária ou desequilibrada aumenta as chances de um infarto. Confira no vídeo a seguir uma série de hábitos que podem ser ruins à saúde do coração. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. O que é um infarto? Leia o texto a seguir e entenda melhor sobre seus sintomas, suas causas e conheça o tratamento necessário. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.youtube.com/watch?v=MfGIOjYP-7M https://www.youtube.com/embed/YdLiP5F7UPY https://www.minhavida.com.br/saude/temas/infarto
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