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Fisiologia cardiovascular Prof. Juliana Mendonça Conteúdo 1. Funções cardiovasculares 2. Atividade elétrica do coração 3. O eletrocardiograma 4. O coração como uma bomba 5. Capilares e trocas de fluidos 6. Controle neural e hormonal Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 2 1. Funções cardiovasculares Fisiologia cardiovascular • Estudo da função do coração, vasos sanguíneos e sangue • Função primária→ TRANSPORTE • Substratos metabólicos essenciais para a vida e para a saúde • Produtos metabólicos não aproveitáveis • Calor • Hormônios • Água e eletrólitos essenciais • Função cardiovascular normal • Essencial para a vida e saúde! Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 4 Sistema cardiovascular • É um sistema CIRCULATÓRIO • E não um “sistema de maré” Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 5 Capilares teciduais Aorta Arteríolas Artéria Artéria pulmonar Pulmão Veia pulmonar Artéria Arteríolas Capilares teciduais Vênulas Veia Veia Vênulas Pulmão Disfunções cardiovasculares • Primárias ou secundárias • Congênitas ou adquiridas • Congênitas: defeitos nas válvulas cardíacas • Adquiridas: parasitoses (Dirofilaria immitis) Insuficiência cardíaca: incapacidade do coração de bombear a quantidade de sangue normalmente necessária ao corpo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 6 Tipos de transportes no sistema CV Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 7 Difusão Fluxo em massa Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 8 Circulações pulmonar e sistêmica Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 9 Circulação sistêmica: sangue passa por um leito capilar apenas Exceção: sistemas porta - Hepático - Renal - Hipotalâmico-hipofisário Débito cardíaco Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 10 Volume de sangue bombeado por um ventrículo a cada minuto Divisão do sangue arterial em um animal em repouso: - 20% circulação esplâncnica - 20% rins - 20% músculos esqueléticos - 15% cérebro - 3% coronárias - Restante: pele e ossos Pressão de perfusão pulmonar e sistêmica Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 11 Artéria hepática Artéria esplênica Artéria mesentérica Arteríolas renais aferentes Arteríolas renais eferentes Veia hepática Veia cava Veia porta- hepática Rins Fígado Pulmões Vasos sanguíneos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 12 Vasos sanguíneos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 13 Distribuição Porcentagem Entre as circulações central e sistêmica Circulação central 25 Circulação sistêmica 75 TOTAL 100 Nos diversos vasos da circulação sistêmica Artérias e arteríolas 15 Capilares 5 Veias e vênulas 80 TOTAL 100 Distribuição do volume sanguíneo no sistema cardiovascular de um cão normal em repouso Vasos sanguíneos • Veias: reservatório de sangue da circulação • Artérias: condutos de alta pressão (distribuição rápida de sangue para os órgãos • Arteríolas: “portões” da circulação sistêmica (contração e dilatação para controle do sangue nos leitos capilares) • Capilares: vasos de troca (difusão) Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 14 Vasos sanguíneos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 15 V e lo c id a d e d e p e rfu s ã o s a n g u ín e a Vasos sanguíneos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 16 Vasos sanguíneos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 17 Sangue Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 18 Sangue Fração celular • Hematócrito • 30 a 60% do volume sanguíneo (varia de acordo com a espécie) Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 19 Plasma “Topocamada” (leucócitos e plaquetas) Eritrócitos Sangue Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 20 Elementos celulares do sangue Eritrócitos Plaquetas Leucócitos Monócito Linfócitos Eosinófilo Basófilo Neutrófilo Sangue • Transporte de O2 • Maior parte ligado à hemoglobina (98,5%) • Interior das hemácias • Restante do O2 → dissolvido no sangue Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 21 Sangue Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 22 Moléculas de oxigênio Grupo heme Molécula de hemoglobina Hemácia Sangue Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 23 Hemácia Molécula de oxigênio Molécula de hemoglobina 1. Oxigênio vindo dos pulmões 2. Oxigênio ligado à hemoglobina 3. Oxigênio liberado para as células teciduais VERMELHO BRILHANTE VERMELHO-AZULADO ESCURO Sangue Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 24 Mucosa normal Mucosa cianótica Coração • 4 câmaras • Funciona como uma bomba • Tamanho do coração • Espécie • Atividade física Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 25 Coração Átrios • Paredes finas • Baixa pressão • Funções 1. Reservatório elástico e canal do leito venoso para o ventrículo 2. Bomba de reforço → aumentando o enchimento ventricular 3. Auxilia o fechamento da valva atrioventricular (AV) antes da sístole ventricular Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 26 Coração Valvas cardíacas • Fibrosas • Mantêm fluxo de sangue unidirecional no coração • Atrioventriculares • Separam os átrios dos ventrículos • Semilunares • Separam os ventrículos das grandes artérias Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 27 Coração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 28 Coração Ventrículos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 29 Ventrículo direito Ventrículo esquerdo Coração Pericárdio Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 30 Pericárdio Pericárdio parietal Pericárdio visceral Fluido pericárdico Células cardíacas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 31 Células cardíacas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 32 Propriedades das células miocárdicas 1. Despolarização espontânea 2. Condução 3. Contração 4. Metabolismo e energia 5. Regeneração 6. Dilatação 7. Hipertrofia e atrofia Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 33 Propriedades das células miocárdicas 1. Despolarização espontânea • Nó sinoatrial → marca-passo natural do coração • Despolarização dessas células → potencial de ação → conduzido para todo o coração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 34 Propriedades das células miocárdicas 2. Condução • Transmissão de potenciais de ação de uma célula para outra Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 35 Propriedades das células miocárdicas 3. Contração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 36 Propriedades das células miocárdicas 4. Metabolismo e energia • Músculo cardíaco → longos períodos de trabalho sem qualquer repouso • Condições normais: metabolismo aeróbico • Principais combustíveis: ácidos graxos livres, glicose lactato • Mitocôndrias: locais de ocorrência dos processos aeróbicos e oxidativos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 37 Propriedades das células miocárdicas 5. Regeneração • Não há divisão celular • Células sofrem hiperplasia (para acompanhar o desenvolvimento do corpo) 6. Dilatação • Aumento no volume ou na capacidade das câmaras cardíacas • Aumento do comprimento do sarcômero • Aumento do diâmetro da câmara Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 38 Propriedades das células miocárdicas 7. Hipertrofia e atrofia • Hipertrofia: aumento da massa muscular acima de seus limites habituais • Concêntrica: aumento da espessura da parede ventricular, sem aumento no tamanho da câmara ventricular • Excêntrica: aumento da câmara ventricular com aumento relativamente pequeno da espessura da parede Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 39 Propriedades das células miocárdicas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 40 2. Atividade elétrica docoração Contração dos miócitos cardíacos • Coração → BOMBA que propele sangue em movimentos alternados de contração e relaxamento Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 42 Contração dos miócitos cardíacos • Relaxamento do músculo cardíaco • Preenchimento de átrios e ventrículos com sangue • Contração do músculo cardíaco • Expulsão do sangue • Estágios de contração: 1. Átrios direito e esquerdo se contraem 2. Ventrículos direito e esquerdo começam a se contrair Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 43 Ativação elétrica do coração • Músculo cardíaco → age como um sincício funcional • Todas as células musculares se contraem ritmicamente • Contração → necessário ocorrer um potencial de ação • Despolarização da membrana • Maioria das células musculares cardíacas • Mantêm-se estáveis durante o PRM • Não geram potenciais de ação Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 44 Ativação elétrica do coração • Geração dos potenciais de ação • Despolarização espontânea de células musculares cardíacas especializadas • Células “marca-passo” • Nó sinoatrial • Nó atrioventricular • Feixe de Bachmann • Feixe de His • Fibras de Purkinje Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 45 Sistema especializado de condução do coração Ativação elétrica do coração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 46 Nó SA Feixe de Bachmann Ramo esquerdo do feixe de His Fascículo posterior Fascículo anterior Ramo direito do feixe de His Feixe de His Nó AV Feixes internodais Fibras de Purkinje 1. Nó SA 3. Nó AV 2. Feixe de Bachmann 4. Feixe de His 5. Fibras de Purkinje Ativação elétrica do coração Propagação sequencial de PA por estruturas definidas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 47 Ativação elétrica do coração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 48 Potencial de ação cardíaco • O PA no músculo cardíaco é longo (tempo) • Mudanças prolongadas na permeabilidade da membrana muscular cardíaca aos íons Na+, K+ e Ca2+ Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 49 Potencial de ação cardíaco Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 50 Canais de Na+ fechados Ca2+ K+ K+ Canais de Ca2+ fechados Na+ Ca2+ PERÍODO REFRATÁRIO ABSOLUTO Um 2° PA não pode ser iniciado Potencial de repouso Tempo (mseg) P o te n c ia l d e m e m b ra n a ( m V ) Potencial de ação cardíaco Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 51 PA das células marca-passo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 52 Limiar Tempo (s) Potencial de membrana (mV) Influxo lento de Na+ PREPOTENCIAL Influxo lento de Ca2+ DESPOLARIZAÇÃO Efluxo de K+ REPOLARIZAÇÃO Atividade marca-passo do nó AV Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 53 Ação simpática e parassimpática nas células marca- passo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 54 Receptores muscarínicos Receptores α-adrenérgicos Ação simpática nas células cardíacas • Nervos simpáticos → agem em todas as células cardíacas • Todas possuem receptores β-adrenérgicos • Ativação dos receptores β-adrenérgicos: • PA mais curtos e mais amplos • Contrações mais fortes e mais rápidas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 55 Ação simpática nas células cardíacas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 56 Ativação dos receptores β-adrenérgicos Abertura de maior n° de canais de Ca2+ Maior influxo de Ca2+ extracelular Retículo sarcoplasmático Maior concentração de Ca2+ citosólico Contração muscular mais RÁPIDA e mais FORTE Bombas de Ca2+ Maior remoção de Ca2+ citosólico Contração muscular mais CURTA Liberação de Ca2+ Para o retículo sarcoplasmático e para o ´LEC Resumo da atividade simpática nas células cardíacas 1. Células marca-passo nó SA • Aumento da FC 2. Células marca-passo nó AV • Aumento da velocidade de condução • Encurtamento do retardo AV 3. Todas as células cardíacas • Encurtamento do período refratário • Contração mais forte, mais rápida e mais curta Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 57 Ação parassimpática nas células cardíacas • Liberação de Ach • Receptores muscarínicos • Efeitos contrários aos da ação simpática • Efeitos mais intensos nos nós SA e AV → inervação direta • Demais células cardíacas → efeito menos importante • Poucas células recebem inervação parassimpática direta Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 58 Resumo da atividade parassimpática nas células cardíacas 1. Células marca-passo nó SA • Diminuição da FC 2. Células marca-passo nó AV • Retarda a velocidade de condução • Prolongamento do período refratário 3. Demais células cardíacas • Encurtamento do período refratário • Contração mais fraca e mais lenta Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 59 3. Eletrocardiograma O eletrocardiograma • Gráfico construído por um voltímetro preparado para registrar a voltagem em função do tempo • Usado para diagnóstico de disfunções elétricas do coração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 61 Posicionamento dos eletrodos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 62 Posicionamento dos eletrodos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 63 Posicionamento dos eletrodos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 64 Triângulo de Einthoven ECG e atividade elétrica celular • Componentes 1. Onda P: despolarização atrial 2. Complexo QRS: despolarização ventricular 3. Onda T: repolarização ventricular Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 65 ECG e atividade elétrica celular Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 66 ECG e atividade elétrica celular Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 67 Derivações eletrocardiográficas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 68 Derivações eletrocardiográficas • Derivações-padrão dos membros • I, II e III • Fornecem diferentes ângulos para observar os dipolos elétricos criados pelo músculo cardíaco • Derivações unipolares aumentadas dos membros • aVR, aVL e aVF • Medem diferença de voltagem de um membro comparada à voltagem média dos eletrodos nos outros dois membros Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 69 Importância clínica do ECG • Voltagens anormais • Anormalidades elétricas • Anormalidades na estrutura cardíaca Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 70 Importância clínica do ECG • Intervalos com importância clínica 1. Duração do intervalo PR 2. Duração do complexo QRS 3. Duração do intervalo Q–T Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 71 Segmento PR Segmento ST Intervalo PR Intervalo QT Complexo QRS 4. O coração como uma bomba Coração • Composto por DUAS bombas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 73 Ventrículo direito Ventrículo esquerdo Definições Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 74 SÍSTOLE DIÁSTOLE Contração Relaxamento Atrial Ventricular Atrial Ventricular Definições • Volume sistólico (VS) • Débito ventricular (volume de sangue ejetado) a cada batimento • É praticamente igual entre os ventrículos direito e esquerdo • Ventrículos não se esvaziam completamente durante a sístole • VS = VDF - VSF Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 75 Princípios básicos 1. O sangue flui de um compartimento de alta pressão para um compartimento de baixa pressão 2. A contração muscular aumenta a pressão 3. As valvas cardíacas se abrem/fecham de acordo com gradientes de pressão Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 76 Ciclos cardíacos • Sístole e diástole das câmaras cardíacas • Alterações de pressão e movimento das valvas → CICLO CARDÍACO • Cada batimento cardíaco = 1 ciclo cardíaco • Vários estágios Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 77 Ciclos cardíacos Fisiologiacardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 78 Início da sístole atrial Contração atrial ejeta sangue para os ventrículos Sístole ventri- cular (1ª fase) Contração ventricular empurra as válvulas AV Sístole ventri- cular (2ª fase) Abertura das válvulas semilunares e sangue é ejetado Diástole ventri- cular (início) Válvulas semilunares fechadas e o sangue flui para os tecidos Diástole ventri- cular (final) Relaxamento das câmaras e preenchimento passivo dos ventrículos com sangue Diástole atrial Sístole atrial Diástole atrial Diástole ventricular Sístole ventricular Diástole ventricular Fases do ciclos cardíacos 1. Contração isovolumétrica 2. Ejeção máxima 3. Ejeção reduzida 4. Protodiástole 5. Relaxamento isovolumétrico 6. Enchimento ventricular rápido 7. Redução do enchimento ventricular (diástase) 8. Sístole atrial Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 79 Fases dos ciclos cardíacos 1. Contração isovolumétrica Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 80 ↑ pressão ventricular esquerda Fluxo retrógrado momentâneo (VE → AE) Pressão de fechamento da valva aórtica Manutenção do volume sanguíneo ventricular Fechamento da valva AVE Fases dos ciclos cardíacos 2. Ejeção máxima Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 81 ↑↑↑↑ pressão ventricular esquerda PVE > P aórtica Abertura da valva aórtica Ejeção rápida de sangue para a aorta Fases dos ciclos cardíacos 3. Ejeção reduzida • Logo após a ejeção rápida • Pressão ventricular e pressão aórtica já ultrapassaram seus valores máximos e começam a diminuir • Redução da pressão ventricular → final da ejeção 4. Protodiástole • Fechamento da valva aórtica • Marca o final da sístole e início da diástole Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 82 Fases dos ciclos cardíacos 5. Relaxamento isovolumétrico Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 83 Relaxamento do músculo ventricular ↓ Pressão ventricular esquerda PVE = P aórtica Valva AVE (mitral) fechada Não há enchimento e nem esvaziamento do VE Fases dos ciclos cardíacos 6. Enchimento ventricular rápido Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 84 PVE < PAE Abertura da valva AVE (mitral) Movimento do sangue A → V Fases dos ciclos cardíacos 7. Redução do enchimento ventricular (diástase) • Logo após o enchimento ventricular rápido • Persiste até o início de um PA pelas células do nó SA 8. Sístole atrial • “Completa” os ventrículos que já estão quase cheios (10 a 20%) • Final → relaxamento do átrio→↓ PAE Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 85 Ciclo cardíaco Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 86 INÍCIO DA SÍSTOLE VENTRICULAR INÍCIO DA DIÁSTOLE VENTRICULAR Fechamento da valva AVE (mitral) Fechamento da valva aórtica As mesmas fases do ciclo cardíaco ocorrem do lado direito do coração!! Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 87 Pressão aórtica Pressão atrial Pressão ventricular Volume ventricular Eletrocardiograma Fonocardiograma V o lu m e ( m L ) P re s s ã o ( m m m H g ) Sístole Diástole Sístole Ciclos cardíacos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 88 Débito cardíaco • Volume de sangue bombeado por cada ventrículo em 1 minuto • DC = VS x FC • Aumento do débito cardíaco • Aumento da FC • Aumento do volume de sangue injetado • Ambos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 89 Controle do débito cardíaco • Aumento no volume ejetado • Aumento do volume diastólico final (ventrículos mais cheios durante a diástole) • Diminuição do volume sistólico final (ventrículos mais vazios durante a sístole) • Ambos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 90 Controle do débito cardíaco • Volume diastólico final ventricular • Pré-carga ventricular (pressão durante o enchimento ventricular) • Complacência ventricular (facilidade com que as paredes ventriculares distendem- se para acomodar o sangue que entra durante a diástole) • Tempo de enchimento diastólico (afetado pela FC) Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 91 Controle do débito cardíaco Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 92 Controle do débito cardíaco Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 93 ↑ pressão arterial ou venosa ↑ pré-carga ↑ volume diastólico final ↑ volume ejetado ↑ DÉBITO CARDÍACO ↓ tempo de enchimento diastólico ↑ FC ↑ Atividade simpática ↓ Atividade parassimpática ↑ contratilidade ↓ volume sistólico final ↓ complacência ventricular ↓ duração sistólica 5. Capilares e trocas de fluidos Tipos de vasos sanguíneos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 95 Trocas entre capilares e líquido intersticial • Velocidade da troca depende • Características da parede do capilar • Propriedades da substância • Substâncias lipossolúveis • Atravessam facilmente a membrana das células endoteliais • Substâncias hidrossolúveis • Transporte através de fenestras • Transportadores Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 96 Trocas entre capilares e líquido intersticial Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 97 Tipos de capilares Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 98 Contínuo Fenestrado Sinusóide Membrana basal Camada endotelial Fenda intercelular Fenestras Membrana basal incompleta Gap intercelular Ex. cérebro Ex. rins Ex. fígado Trocas entre capilares e líquido intersticial • Fatores que afetam: 1. Distância 2. Tamanho dos poros dos capilares ou fenestras 3. Propriedades da substância difundida Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 99 Lei de Fick Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 100 - [S]c-[S]i = diferença de con-centração da substância S - A = área disponível para difusão - ∆x = distância envolvida - D = coeficiente de difusão da substância Movimentação de água • Osmose • Forças atuantes • Pressão hidrostática • Pressão oncótica Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 101 Vasos linfáticos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 102 Capilar linfático Arteríola Fluido intersticial Células teciduais Fibra de colágeno Fluido intersticial Linfa (fluido intersticial) Células endoteliais dos vasos linfáticos Vênula Passagens endoteliais Vasos linfáticos Válvulas (previnem o retorno da linfa)que Edema • Excesso de líquido intersticial clinicamente evidente • Filtração excessiva • Função linfática reduzida • Aumento da pressão venosa Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 103 6. Controle neural e hormonal Regulação da pressão arterial • Fatores 1. Ação contrátil do coração (débito cardíaco) 2. Resistência periférica 3. Volume de sangue no sistema arterial 4. Elasticidade da parede das artérias • Não difere muito entre as espécies em função do peso corporal • Maior relação com altura da cabeça acima do nível do coração Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 105 Regulação do fluxo sanguíneo • Importante para atendimento das demandas metabólicas dos tecidos corporais • Mecanismos de controle • Locais • Neuro-hormonais Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 106 Controle metabólico do fluxo sanguíneo • Mecanismo controlador local mais importante • Combina o fluxo sanguíneo em um tecido com sua taxa metabólica • Controle metabólico → alterações químicas teciduais • Feedback negativo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 107 Controle metabólico do fluxo sanguíneo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 108 ↑ taxa metabólica tecidual ↑ consumo de O2 ↑ liberação de produtos metabólicos - Vasodilatadores - K+, CO2, ácido lático, etc ↓ concentração de O2 e ↑ [vasodilatadores] ↓ tônus do esfíncter pré-capilar ↓ resistência arteriolar ↑ nº capilares abertos ↑ área capilar total ↓distância de difusão ↑ suprimento de O2 tecidual ↑ fluxo sanguíneo Controle metabólico do fluxo sanguíneo • Hiperemia ativa • Aumento do fluxo sanguíneo tecidual em resposta ao aumento da taxa de metabolismo • Hiperemia reativa • Aumento temporário do fluxo sanguíneo para um tecido após um período em que o fluxo foi restrito • Os mecanismos de controle metabólico são semelhantes Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 109 Controle metabólico do fluxo sanguíneo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 110 Autorregulação do fluxo sanguíneo Constância relativa de fluxo sanguíneo em um órgão quando não ocorreu nenhuma alteração na taxa metabólica, mas houve aumento ou diminuição da pressão sanguínea • Evidente em órgãos denevardos • Evidente em órgãos em que o controle local do fluxo sanguíneo predomina sobre o controle neural e humoral • Coração (vasos coronarianos) • Cérebro • Musculatura esquelética em atividade Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 111 Autorregulação do fluxo sanguíneo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 112 Autorregulação do fluxo sanguíneo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 113 ↑ pressão sanguínea ↑ fluxo sanguíneo ↑ aporte de O2 e ↑ remoção de vasodilatadores ↑ concentração de O2 e ↓ [vasodilatadores] Sem alteração na taxa metabólica No tecido Vasoconstrição arteriolar ↑ Resistência vascular Mediadores químicos • Controle metabólico do fluxo sanguíneo → mediado por alterações químicas • Mediadores • Agentes químicos com ação local • Afetam a resistência vascular → fluxo sanguíneo • Possuem ação parácrina Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 114 Mediadores químicos • Endotelina-1 • Liberada por células endoteliais em resposta a um dano do endotélio • Causam contração do músculo liso vascular → vasoconstrição → redução do fluxo sanguíneo • Óxido nítrico • Liberado pelas células endoteliais em resposta ao aumento na velocidade do fluxo sanguíneo que passa pelo endotélio • Causa relaxamento da musculatura lisa vascular → vasodilatação Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 115 Mediadores químicos • Tromboxano A2 e prostaciclina • Agem de forma antagônica • Controle da musculatura lisa vascular • Controle da agregação plaquetária • Condições normais → equilíbrio entre os dois → garante fluxo sanguíneo adequado aos tecidos e previne a agregação plaquetária Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 116 Mediadores químicos • Histamina • Liberada pelos mastócitos em resposta à injúrias teciduais ou reações alérgicas • Medeia alterações que levam ao edema • Provoca relaxamento da musculatura lisa arteriolar → diminui a resistência→ vasodilatação Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 117 Mecanismos de controle neuro-humorais • Influência do SN (‘neuro’) e de hormônios (‘humorais’) sobre o sistema cardiovascular • Regulam a pressão e volume sanguíneos → asseguram fluxo sanguíneo adequado a todos os órgãos do corpo • Predominam no controle do fluxo sanguíneo de órgãos não críticos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 118 Mecanismos de controle neuro-humorais 1. Reflexo barorreceptor arterial 2. Reflexo de receptor de volume atrial 3. Resposta de luta ou fuga 4. Síncope vasovagal Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 119 Ações do SNA • Neurônios simpáticos e parassimpáticos • Liberação de neurotransmissores • Epinefrina, norepinefrina e acetilcolina • Nervos simpáticos → estimulação da medula adrenal • Liberação de epi/norepi Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 120 Ações do SNA Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 121 Epinefrina/ Norepinefrina Receptores α- adrenérgicos α1 α2 Receptores β- adrenérgicos β1 β2 β3 Acetilcolina Receptores nicotínicos Receptores muscarínicos M1 M2 M3 M4 M5 Receptores α-adrenérgicos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 122 Tipo de receptor Localização Ativador Efeito da ativação Função α1 e α2 Arteríolas (todos os órgãos) Epi/Norepi (neurônios e adrenal) Vasoconstrição - Reduz fluxo sanguíneo aos órgãos - Aumenta resistência periférica total Veias (órgãos abdominais Epi/Norepi (neurônios e adrenal) Vasoconstrição Descola sangue venoso para o coração Receptores β-adrenérgicos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 123 Tipo de receptor Localização Ativador Efeito da ativação Função β1 Coração (células musculares cardíacas) Norepi (neurônios) ou epi/norepi circulantes (adrenal) - ↑ frequência do marca- passo - ↑ velocidade de condução - ↓ período refratário - Contrações mais rápidas e mais fortes - ↑ frequência cardíaca - ↑ volume de ejeção - ↑ débito cardíaco β2 Arteríolas (músculo coronário e esquelético) Epi/norepi circulantes (adrenal) Vasodilatação - ↑ fluxo sanguíneo coronário - ↑ fluxo sanguíneo da musculatura esquelética Receptores colinérgicos muscarínicos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 124 Tipo de receptor Localização Ativador Efeito da ativação Função M2 Coração (células musculares cardíacas) Ach Oposto de β1 - ↓ frequência cardíaca - ↓ débito cardíaco Terminações nervosas simpáticas das células Ach Inibição da libertação de Norepi pelos neurônios simpáticos Diminui a magnitude dos efeitos simpáticos sobre as células musculares ventriculares Receptores colinérgicos muscarínicos Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 125 Tipo de receptor Localização Ativador Efeito da ativação Função M3 Arteríolas (coronárias) Ach Vasodilatação (mediada por óxido nítrico) - ↑ fluxo sanguíneo coronário Arteríolas (genitais) Ach Vasodilatação (mediada por óxido nítrico) Ingurgitamento e ereção Arteríolas (musculatura esquelética) Ach (neurônios simpáticos especializados) Vasodilatação (mediada por óxido nítrico) ↑ fluxo sanguíneo muscular (antes do exercício) Arteríolas (maioria dos outros órgaos) [Ativador habitual desconhecido] Vasodilatação (mediada por óxido nítrico) Função desconhecida Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 126 P a ra s s im p á ti c o S im p á tic o Nervos vagos Gânglio Torácico Lombar Sacral Vasos sanguíneos da genitália externa Arteríolas da musculatura esquelética Medula espinhal Medula espinhal Maioria dos vasos sanguíneos Medula adrenal Gânglio Reflexo barorreceptor arterial • Barorreceptores • Terminações nervosas sensível à pressão (distensão dos vasos) • Monitoram a pressão sanguínea Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 127 Barorreceptores arteriais Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 128 Reflexo barorreceptor arterial Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 129 ↓ pressão sanguínea ↓ atividade barorreceptora SNC ↓ atividade parassimpática ↑ atividade simpática Miocárdio Músculo arteriolar liso Nó SA ↑ frequência cardíaca - ↑ contratilidade - ↓ duração sistólica ↑ contração (vasoconstrição) ↑ DC ↑ RPT Reflexo barorreceptor arterial • Os barorreceptores não revertem distúrbios da pressão sanguínea, apenas os ATENUA. • Reflexo barorreceptor • Responde de forma rápida e eficaz para neutralizar alterações súbitas na pressão sanguínea • Tem pouca influência na pressão arterial a longo prazo Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 130 Reflexo barorreceptor arterial Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 131 Reflexo de receptor de volume atrial • Iniciado por terminações nervosas localizadas nos átrios direito e esquerdo • Terminações sensíveis ao estiramento Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 132 Reflexo de receptor de volume atrial Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 133 ↓ volume sanguíneo↓ pressão sanguínea ↓ Atividade do receptor de volume atrial SNC ↑ atividade simpática ↓ atividade parassimpática Rim Hipófise Hipotálamo Mesmos efeitos que os do reflexo barorreceptor ↑ renina ↑ ADH ↑ sede ↓ excreção de Na+ ↓ produção de urina ↑ ingestão de fluidos ↑ atividade simpática Sistema renina- angiotensina-aldosterona Respostas psicogênicas • Se originam a partir de percepções conscientes ou reações emocionais • Geralmente são deflagradas por estímulos sensoriais • Odor • Visão • Audição • Podem ocorrer sem qualquer deflagração sensorial óbvia → ansiedade Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 134 Respostas psicogênicas Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 135 Resposta de luta ou fuga Síncope vasovagal Resposta de luta ou fuga • Ação simpática > ação parassimpática • Respostas cardiovasculares • Aumento da frequência cardíaca • Aumento do volume de ejeção • Vasoconstrição de órgãos não críticos (rins, órgãos esplâncnicos, musculatura esquelética em repouso) • Vasoconstrição na pele • Vasodilatação nos vasos coronarianos e musculatura esquelética em atividade • Aumento da pressão sanguínea Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 136 Síncope vasovagal • Resposta “fingir-se de morto” Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 137 Situações ameaçadoras ou emocionais Redução psicogênica da PA Desmaio Síncope vasovagal Fisiologia cardiovascular - Prof. Juliana Mendonça 138 Emoção ↑ atividade parassimpática ↓ atividade simpática ↓ FC ↓ DC Vasodilatação (↓ RPT) ↓ pressão sanguínea Fluxo sanguíneo cerebral inadequado Desmaio