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[Digite texto] 2018 Apostila Fisiologia Animal Aula 3 Sistema cardiovascular 1 Curso Técnico em Veterinária Disciplina de Fisiologia animal Aula 3: Sistema cardiovascular 1. Função e anatomia do sistema cardiovascular O sistema cardiovascular ou sistema circulatório é formado por coração, vasos sanguíneos (artérias, veias e capilares), vasos linfáticos, linfa e sangue. A manutenção de todos os outros sistemas do organismo depende da chegada de fluxo sanguíneo. Em resumo, a principal função desse sistema é o transporte de oxigênio, nutrientes, dióxido de carbono, hormônios, produtos metabólitos por todo o organismo através do sangue. Para compreendermos o funcionamento do sistema cardiovascular, vamos revisar rapidamente a sua estrutura: O coração é um órgão muscular, que apresenta três camadas: a camada mais interna recebe o nome de endocárdio e está diretamente em contato com o sangue. A camada intermediária é formada por músculo cardíaco, chamada de miocárdio e é responsável pela contração do coração. A camada mais externa é chamada de epicárdio. 2 O coração ainda é dividido em câmaras: átrio direito, átrio esquerdo, ventrículo direito e ventrículo esquerdo. O átrio direito se comunica com o ventrículo direito por meio da válvula tricúspide, enquanto o átrio esquerdo comunica-se com o ventrículo esquerdo através da válvula mitral. O sangue sempre passa dos átrios para os ventrículos. Não há comunicação entre os átrios nem entre os ventrículos no coração normal. As artérias são vasos que transportam o sangue rico em oxigênio do coração aos órgãos do corpo e sangue desoxigenado (pobre em oxigênio) do coração ao pulmão para oxigená-lo (artérias pulmonares). Possuem paredes espessas e dilatáveis. São formadas por uma camada de tecido conjuntivo, uma camada de tecido muscular (músculo liso), uma camada de fibras elásticas e, em contato com o sangue, uma fina camada de células endoteliais. Graças à camada de fibras elásticas, as artérias possuem a capacidade de dilatar e conseguem aguentar grandes pressões. As veias são vasos menos calibrosos que as artérias que transportam o sangue desoxigenado dos tecidos e órgãos para o coração, e o sangue oxigenado do pulmão ao coração (veias pulmonares). Também são constituídos por uma camada externa de tecido conjuntivo, uma camada de tecido muscular liso e a camada de células endotelial. Não possuem a camada formada por fibras elásticas, que conferem a elasticidade das artérias. Os capilares são túbulos de pequeno diâmetro em cujas paredes ocorre o intercâmbio metabólico entre o sangue e os tecidos e vice-versa. São vasos muito finos porque apenas possuem uma camada de células endoteliais. São a rede de 3 distribuição e recolhimento do sangue nas células. Estão em comunicação, por um lado, com ramificações originárias das artérias e, por outro lado, com as veias de menor dimensão. O sistema circulatório dos mamíferos é fechado, dessa forma, o sangue não atinge o meio exterior. O trajeto do sangue no organismo percorre as grandes artérias que se ramificam em artérias de menor calibre, depois nas arteríolas até chegarem aos capilares. Os capilares começam a ganhar novas camadas de células e dão origem às vênulas, que se juntam e formam as veias de menor calibre que, por sua vez, também se fundem e dão origem às veias de maior calibre, fechando o sistema. A linfa é um líquido incolor e viscoso com composição semelhante à do plasma sanguíneo. Ela é formada por água, eletrólitos e proteínas que escapam do sangue pelos capilares. É incolor porque sai do interstício celular sem hemácias. Caminha através dos vasos linfáticos. Curiosidade Deposição de material lipídico nas paredes das artérias próximas ao coração: ateroma. Com o passar do tempo, ocorre a destruição do tecido elástico, o espessamento e o enrijecimento das paredes das artérias: arterioesclerose. O ateroma prejudica o fluxo sanguíneo e contribui para a formação de trombos. Os trombos resultam da agregação plaquetária pela lesão da parede arterial, obstrução do vaso, causando a isquemia e o infarto do tecido (necrose). Um fragmento do trombo pode atingir a circulação e obstruir pequenos vasos (embolia). Varizes: são veias anormalmente dilatadas e tortuosas, que acabam sendo comprometidas pelo enfraquecimento da musculatura esquelética, que auxilia no transporte sanguíneo. 4 2. Circulação do sangue O transporte de sangue pelo organismo ocorre de duas formas, de acordo com o diâmetro do vaso em questão: - Fluxo em massa: que é o transporte do sangue dentro dos vasos sanguíneos. - Difusão: movimento das substâncias dissolvidas através das paredes dos vasos sanguíneos, da corrente sanguínea para o líquido intersticial, e vice-versa. Esse tipo de transporte ocorre pela parede dos capilares devido às diferenças de concentração entre a linfa e o líquido intersticial. Como exposto, a circulação sanguínea ocorre em um sistema fechado. Para que o estudo de como isso ocorre seja facilitado, dividimos a circulação sanguínea em dois momentos: circulação pulmonar ou pequena circulação e circulação sistêmica ou grande circulação. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/circulacao-sistemica-pulmonar.htm A circulação pulmonar é a parte da circulação sanguínea na qual o sangue é bombeado para os pulmões para ser oxigenado. Inicia-se no ventrículo direito e termina no átrio esquerdo. A circulação sistêmica é a parte da circulação do sangue no qual o sangue oxigenado sai do coração e é bombeado para o restante do organismo (tecidos e 5 órgãos). Ela se inicia pelo ventrículo esquerdo através da artéria aorta que se ramifica em diversas artérias, artérias menores, arteríolas até alcançar os capilares dos órgãos, local onde é feita a troca gasosa de oxigênio sanguíneo pelo dióxido de carbono intersticial. O sangue rico em dióxido de carbono caminha pelos capilares até as vênulas, pequenas veias até veias de maior calibre até chegarem à veia cava que desemboca no átrio direito. Do átrio direito, o sangue desoxigenado passa para o ventrículo direito que o bombeia através da artéria pulmonar até o pulmão. A artéria pulmonar se ramifica em artérias menores e levam o sangue para cada capilar pulmonar. O sangue dos capilares possui uma concentração menor de oxigênio do que a concentração do ar nos alvéolos. Essa diferença de concentração faz com que o oxigênio difunda-se do ar alveolar para o sangue capilar. Na inspiração, o ar rico em oxigênio é inalado pelas narinas, move-se através das fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos até chegarem aos sacos alveolares. As finas paredes que separam os alvéolos são irrigadas por finos capilares. O sangue dos capilares possui uma concentração menor de oxigênio do que a concentração do ar nos alvéolos. Essa diferença de concentração faz com que o oxigênio difunda-se do ar alveolar para o sangue capilar. O oxigênio se liga à hemoglobina (proteína carreadora de oxigênio presente nas hemácias) e é transportado pelo sangue através do fluxo em massa do pulmão até o coração. Do coração, o sangue oxigenado é bombeado para todos os outros órgãos através dos vasos. Para que ocorra a difusão do oxigênio dos tecidos, cada célula fica bem próxima a um capilar. Caso esse fluxo sanguíneo seja interrompido, a região torna-se isquêmica. Curiosidade Isquemia: condição na qual há inadequado fluxo de sangue para o tecido. Uma isquemia permanente leva à lesão tecidual permanente (infarto) ou morte celular (necrose). Trombo: coágulo de sangue O músculo cardíaco também precisa de grandes quantidades de oxigênio para trabalhar. O sangue oxigenado é levado da aorta para a musculatura cardíaca por uma rede de artérias coronárias. Se um trombo aparecer nas artériascoronárias, as células musculares cardíacas tornam-se isquêmicas, o músculo 6 cardíaco perde a capacidade de se contrair fortemente. A intensa isquemia do miocárdio (músculo cardíaco) causa um infarto do miocárdio. O sangue oxigenado no pulmão e levado ao coração é bombeado através da artéria aorta para o restante do organismo. A artéria aorta é uma artéria calibrosa que dá origem às artérias coronárias, hepática, gástrica, esplênica, mesentérica e renal. O sangue oxigenado passa então para artérias de menor calibre, arteríolas, até alcançar os capilares dos órgãos, onde é feita a troca gasosa de oxigênio por dióxido de carbono. O sangue rico em dióxido de carbono caminha por pequenas veias que se juntam para formar veias maiores que levam o sangue até o átrio direito do coração através da veia cava. No átrio direito, o sangue passa para o ventrículo direito, que o bombeia para a artéria pulmonar. A artéria pulmonar se ramifica em artérias menores e levam o sangue para cada capilar pulmonar. O sangue (oxigenado) de cada capilar pulmonar é recolhido pelas veias pulmonares, levado ao átrio esquerdo e, posteriormente, passa para o ventrículo esquerdo. Capilares: possuem um diâmetro tão pequeno que as hemácias precisam passar em fila dupla para se locomoverem. Débito cardíaco e pressão Débito cardíaco é o volume de sangue bombeado a cada minuto pelo ventrículo. Quando aferimos a pressão, sempre temos dois valores. Esses valores máximo e mínimo se referem às: Pressão sistólica (120 mmHg): pressão aórtica, é a pressão de distensão das paredes da aorta quando ela recebe o fluxo sanguíneo bombeado pela contração do ventrículo esquerdo. Pressão diastólica (80 mmHg): é o valor mínimo da pressão aórtica antes da próxima contração do ventrículo esquerdo. Essas duas pressões são aferidas rotineiramente para estabelecer o potencial do coração para transportar o sangue através da circulação. 3. Contração cardíaca A parte muscular do coração, ou miocárdio, é o responsável pela contração cardíaca, que exerce a função de bomba propulsora do sangue. O miocárdio é composto de células musculares cardíacas. O tecido muscular estriado cardíaco é único e apenas encontra-se no coração. A contração desse músculo é involuntária e não pode ser controlada pelo animal. A contração é 7 rítmica e vigorosa. As células musculares são menores do que as células de músculo esquelético e ramificadas, unidas entre si por estruturas especializadas chamadas de discos intercalares, que fazem a conexão elétrica em todas as células do coração. Se uma célula recebe um estímulo suficientemente forte, ele é transmitido para todas as outras células e o coração como um todo se contrai. Essa transmissão do estímulo é feita por canais de passagem de íons sódio e cálcio e água entre uma célula e outra, determinando a onda rítmica de contração das células. Os discos intercalares possuem estruturas de adesão entre as células que as mantêm unidas mesmo durante o vigoroso processo de contração da musculatura cardíaca. A contração cardíaca acontece em 2 estágios: primeiramente, os átrios começam a se contrair e, após um retardo de 50 a 150 ms, os ventrículos começam a se contrair. A contração atrial serve para auxiliar o preenchimento completo dos ventrículos. Essa sequência contrátil completa é iniciada por um sinal elétrico que se propaga pelas células musculares cardíacas. Dessa forma, dividimos o batimento cardíaco em: Sístole: contração ventricular, na qual ocorre o esvaziamento dos ventrículos; Diástole: relaxamento dos ventrículos, no qual ocorre o preenchimento dos ventrículos a partir do sangue liberado pelos átrios. O músculo cardíaco é composto por fibras estriadas com a mesma estrutura do músculo esquelético (fibra-miofibrila-sarcômero). As células musculares cardíacas estão eletricamente ligadas umas às outras. Quando um potencial de ação (sinal elétrico) é iniciado em uma única célula, este se propaga para as células vizinhas. Dessa forma, todas as células se contraem ao mesmo tempo. As células cardíacas que iniciam a contração muscular são células especializadas chamadas de células marca-passo. Elas possuem a capacidade de gerar um sinal elétrico espontaneamente e iniciar o batimento cardíaco. Das células marca-passo, o sinal elétrico se propaga para as outras células musculares cardíacas. Diferentemente do músculo esquelético, que recebe o estímulo elétrico de um neurônio, as células cardíacas são estimuladas por si mesmas. Os neurônios não precisam estimular o coração a bater, eles apenas podem alterar o ritmo e a força 8 de contração. Esse é o motivo de um coração desnervado continuar a bater após ser transplantado. O SNA simpático libera norepinefrina nos receptores beta-2 adrenérgicos nas células marca-passo, estimulando a contração cardíaca e aumentando a frequência cardíaca. Já o SNA parassimpático libera acetilcolina nos receptores colinérgicos muscarínicos e diminui a frequência cardíaca. REFERÊNCIAS COLVILLE, T. P. Anatomia e fisiologia clínica para medicina veterinária. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010. HAFEZ, E. S. E.; HAFEZ, B. Reprodução Animal. 7. ed. São Paulo: Manole, 2004. KLEIN, B. G. Cunnighan – tratado de fisiologia veterinária. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. MENDONÇA, V. L. Biologia: os seres vivos. V. 2. 3. ed. São Paulo: AJS, 2016. ______. Biologia: o ser humano, genética e evolução. V. 3. 3. ed. São Paulo: AJS, 2016.
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