Fisiologia do Sistema Cardiovascular

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Fisiologia do Sistema Cardiovascular 1
🫀
Fisiologia do Sistema 
Cardiovascular
Introdução
O sistema cardiovascular tem como principal função manter o fluxo de sangue 
e assegurar a nutrição de todas as regiões do corpo através do transporte de 
gases, distribuição de nutrientes e remoção de resíduos.
Este é um sistema fechado, composto por: coração, vasos sanguíneos 
(vasculatura) e sangue
O Coração
O coração possui 4 câmaras: átrios direito e esquerdo e ventrículos direito e 
esquerdo, valvas cardíacas/atrioventriculares AV (mitral e tricúspide), valva 
aórtica e valva pulmonar.
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Em relação aos átrios, os ventrículos são hipertrofiados e especificamente 
o ventrículo esquerdo apresenta uma parede muscular mais espessa por 
precisar gerar uma maior pressão que seja suficiente para bombear sangue 
para toda a circulação sistêmica;
O fluxo unidirecional é garantido através das valvas atrioventriculares e 
estas também funcionam como isolante elétrico do potencial de ação dos 
átrios, que precisa ocorrer milésimos de segundos antes da contração 
ventricular;
Sentido do fluxo sanguíneo:
� Veias cavas superior e inferior
� Átrio direito
� Valva AV direita (tricúspide)
� Ventrículo direito
� Valva pulmonar (semilunar direita)
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� Artérias pulmonares
� Pulmões (até aqui é a denominada circulação pulmonar - sangue 
com baixa concentração de O2
� Veias pulmonares
� Átrio esquerdo
� Valva AV esquerda (mitral)
� Ventrículo esquerdo
� Valva aórtica (semilunar esquerda)
� Aorta (até aqui é a denominada circulação sistêmica - sangue com 
alta concentração de O2
� Artérias coronárias e órgãos sistêmicos
Como funciona a garantia do fluxo unidirecional?
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O sangue que vem dos átrios fluem para os ventrículos através de um 
gradiente de pressão e passam pelas valvas AV, que estão abertas e 
ancoradas no músculo papilares, nos ventrículos, pelas cordas 
tendíneas. Quando inicia-se a contração ventricular, o sangue é 
empurrado contra as cúspides dessas valvas, fazendo com que elas se 
fechem e não se invertam na direção do átrio (por ação do 
ancoramento das cordas tendíneas).
Já em relação as valvas aórtica e pulmonar, quando ocorre a contração 
ventricular, a pressão gerada pelos ventrículos excede a pressão 
existente nessas valvas, o que faz com que o sangue flua rapidamente 
através delas, empurrando as cúspides dessas valvas contra a parede 
da artéria. Após a passagem do sangue e o relaxamento dos 
ventrículos, o sangue vem voltando para o coração e empurra as 
cúspides no sentido do ventrículo, fechando a valva.
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A quantidade de sangue recebido por cada sistema é fracionado dos 
5L/min e é regulado de acordo com a sua atividade metabólica
Sistema de Geração de Potencial de Ação e 
Condução Elétrica
Alguns pontos importantes sobre a geração de potencial de ação no coração:
Independem do sistema nervoso central pois parte das células musculares 
cardíacas são especializadas em gerar potenciais de ação, denominadas 
de células autoexcitáveis ou células marca-passo
São altamente dependentes de cálcio
A propagação do potencial de ação se dá na seguinte ordem:
� Nó sinoatrial SA  (b)
� Músculo atrial
� Nó atrioventricular (c)
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� Feixe de HIS (d)
� Fibras de Purkinje (e)
� Ventrículos (e)
As células do nó SA determinam a frequência cardíaca
O nó atrioventricular e as fibras de Purkinje também são capazes de 
gerar potenciais de ação mas em menor escala que o nó SA
No nó atrioventricular a propagação é mais lenta, o que gera o “atrasoˮ 
necessário e garante que todo o sangue que estava nos átrios já passou 
para os ventrículos antes que esse se contraia.
Acoplamento Excitação-Contração
As células do nó SA, nó AV e das fibras de Purkinje tem característica 
autoexcitável por ter um potencial de membrana instável
Seu potencial de membrana inicia-se em 60mV mas sempre sobem 
lentamente até atingir seu limiar de excitabilidade;
Tem um “repousoˮ instável;
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A atividade elétrica em células autoexcitáveis é mais rápida
� Em 60mV ˮrepousoˮ), há um grande influxo de Na+ através dos canais 
If (funny) para dentro da célula
� À medida que a célula despolariza e torna-se mais positiva, os canais If 
se fecham e são abertos canais de Ca²+, gerando um influxo lento 
desse íon (potencial marca-passo)
� Quando a célula atinge seu limiar, canais de Ca+ voltagem-
dependentes (canais tipo T são abertos e há um rápido influxo de 
Ca²+, gerando uma rápida despolarização
� Quando o pico do potencial de ação é atingido, os canais de Ca²+ se 
fecham e abrem-se os canais de K e a repolarização ocorre através do 
efluxo de K
As células contráteis dos músculos dos átrios e ventrículos recebem o 
potencial de ação das células autoexcitáveis
Possuem um potencial de repouso estável
Em comparação à outras células contráteis, possuem um potencial de ação 
mais longo devido à entrada de Ca²+ e a consequente geração de um platô
� Onda de despolarização recebida através das junções comunicantes 
faz com que os canais de Na+ voltagem-dependentes se abram e a 
Passo 1  laranja; passo 2  amarelo; passo 3  verde; passo 4  roxo
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célula despolariza rapidamente através do influxo de Na+
� Ao atingir 20mV, os canais de Na+ se fecham e uma breve 
repolarização por efluxo K é iniciada
� Durante as fases 5 e 1, houve uma abertura lenta de canais de Ca²+ 
voltagem-dependentes (tipo L, que agora encontram-se totalmente 
abertos e há um influxo desse íon para dentro da célula. Juntando esse 
fator com uma diminuição no efluxo de K, forma-se um platô
� O platô termina quando os canais de Ca²+ se fecham e o efluxo de K 
volta a acontecer lentamente, gerando a repolarização da célula
� A célula retorna ao seu estado de repouso em 90mV
Durante o platô, o Ca²+ presente no meio extracelular entra na célula 
através de canais voltagem-dependentes e ligam-se à rianodina, um 
receptor localizado no retículo sarcoplasmático que permite a abertura de 
canais de Ca²+ do RS. O Ca²+ estocado é então liberado para o citosol e 
ocorre os mecanismos de contração muscular.
90% do cálcio que se liga à fibra contrátil é proveniente do estoque do 
retículo sarcoplasmático
Fase 1  verde; fase 2  amarelo; fase 3  laranja; fase 4  roxo; fase 5  azul
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O potencial de ação mais longo gerado pelo platô previne a tetania - 
contração sustentada e longa - uma vez que o P.A, o período refratário e a 
contração ocorrem praticamente ao mesmo tempo nas células miocárdicas. 
Se não houvesse esse platô, poderia ocorrer uma somação de 
contrações e o coração não teria tempo para encher de sangue 
novamente através da diástole
Ciclo Cardíaco
É definido como a sequência de eventos que ocorre entre batimentos 
cardíacos, tendo seu início na geração de potencial de ação pelo nó 
sinoatrial.
Possui a fase diastólica (relaxamento) e sistólica (contração)
A atividade elétrica do coração pode ser medida através do 
eletrocardiograma ECG, que registra a soma de vários potenciais de ação 
em várias células miocárdicas e essa atividade é representada em ondas e 
intervalos entre essas ondas
São 3 ondas principais: P, complexo QRS e T
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Onda P despolarização atrial
A contração atrial inicia-se no final da onda P
Complexo QRS despolarização ventricular/repolarização atrial
A contração ventricular inicia-se após a onda Q e continua até a 
onda T
Onda T repolarização ventricular
Ocorre o relaxamento ventricular
Fases do Ciclo Cardíaco
Contração Atrial
� Átrios e ventrículos em diástole: os átrios estão recebendo sangue 
das veias cavas/veias pulmonares e os ventrículos estão recebendo 
sanguedos átrios por ação da gravidade
a� Valva atrioventricular: aberta
b� Valvas aórtica e pulmonar: fechadas
� Despolarização e sístole atrial: há aumento da pressão atrial e os 
ventrículos terminam de se encher
a� Valva atrioventricular: aberta
b� Valvas aórtica e pulmonar: fechadas
c� Onda P
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d� Aqui é possível verificar o volume diastólico final VDF - 
volume de sangue após o enchimento completo e antes da 
contração ventricular
Contração Isovolumétrica Ventricular
� Início da contração ventricular e relaxamento atrial: a pressão nos 
ventrículos sobe rapidamente
a� Valva atrioventricular: fechada
i� O sangue empurra as cúspides das valvas AV e estas se 
fecham. Quando o sangue “bateˮ nas valvas é gerada uma 
vibração e esta é a primeira bulha cardíaca.
b� Valvas aórtica e pulmonar: fechada
c� Complexo QRS
� Todas as valvas estão fechadas e a pressão continua aumentando 
mas o volume de sangue permanece o mesmo
� Os átrios voltam a se encher (porém essa atividade é independente 
do que acontece nos ventrículos neste momento)
Ejeção Ventricular
� A pressão nos ventrículos supera a pressão na aorta/veia pulmonar 
e o sangue é rapidamente ejetado
a� Valva atrioventricular: fechada
b� Valva aórtica/pulmonar: aberta
c� Geração da pressão arterial sistólica (sistêmica)
� Há um declínio no volume de sangue nos ventrículos e a quantidade 
residual é denominada de volume sistólico final VSF - volume de 
sangue restante após a contração ventricular (aprox. 40mL
a� Esse sangue residual é uma margem de segurança para o 
coração. Em casos de uma contração mais eficaz, esse volume 
pode diminuir para que mais sangue seja ejetado para os 
órgãos
Relaxamento Isovolumétrico Ventricular
� Repolarização ventricular: a pressão nos ventrículos diminui e estes 
relaxam
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a� Valva atrioventricular: fechada
b� Valva aórtica/pulmonar: fechadas
c� Onda T
� Após o fechamento das valvas aórtica e pulmonar, o sangue 
presente nelas tende a voltar na direção do coração e se chocam 
contra as cúspide das valvas semilunares
a� A vibração gerada pelo fechamento das valvas semilunares 
gera a segunda bulha cardíaca
� Todas as valvas encontram-se fechadas mas não há alteração de 
volume de sangue nos ventrículos
a� Por mais que a pressão ventricular esteja diminuindo, ela ainda 
é maior que a pressão atrial e por isso as valvas AV continuam 
fechadas
Enchimento Ventricular
� Aumento da pressão atrial por conta da contração
a� Valva atrioventricular: aberta
b� Valva aórtica/pulmonar: fechada
� Declínio da pressão aórtica
� Há um rápido enchimento ventricular por conta do gradiente 
favorável e depois há um enchimento lento 
É possível ver os eventos mecânicos e elétricos resumidos no diagrama de 
Wiggers
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A quantidade de sangue ejetada pelos ventrículos em cada contração é 
denominado de volume sistólico VS e é a diferença entre o volume 
diastólico final e o volume sistólico final, ficando aproximadamente entre 70 
e 80mL em uma pessoa em repouso.
 VS  VDF  VSF
A fração de ejeção FE é a quantidade de sangue do volume diastólico 
final que é ejetado a cada contração.
 FE  VS / VDF
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A alça pressão-volume mostra a alteração de pressão e volume ventricular 
durante o ciclo cardíaco. 
Débito Cardíaco
Determina a eficácia do coração, calculando a quantidade de sangue 
ejetada pelo ventrículo VS em um determinado período de tempo, ou seja, 
pela quantidade de batimentos por minuto (frequência cardíaca  FC. É 
expresso em litros de sangue por minuto.
 DC  FC x VS
O DC é uma variável que sofre alterações de acordo com variações como 
por exemplo, alteração da frequência cardíaca por algum motivo, consumo 
de O2 pelo corpo e etc.
Também é alterado por ativações das vias simpáticas ou 
parassimpáticas, que alteram a contratilidade do coração
A adrenalina/noradrenalina quando liberada, estimula a ativação da 
via simpática e, consequentemente após diversas reações, há um 
aumento na frequência cardíaca que gera um aumento no débito 
cardíaco
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A acetilcolina estimula a ativação da via parassimpática, que irá 
diminuir a frequência cardíaca e consequentemente reduzir o débito 
cardíaco.
Relação de Frank-Starling: quando há um aumento do 
retorno venoso, uma maior quantidade de sangue é 
ejetada nos ventrículos, fazendo com que suas fibras 
musculares fiquem mais estiradas, que 
consequentemente resultará em uma maior tensão 
gerada e uma contração mais forte, aumentando assim o 
débito cardíaco em função do aumento do volume 
diastólico final. A tensão gerada antes do início da 
contração ventricular é denominada de pré-carga. 
Resumidamente, é a capacidade do coração de ajustar o 
débito cardíaco em função do retorno venoso (mais 
sangue entrando = mais sangue saindo).
Retorno Venoso
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É a quantidade de sangue que retorna da circulação sistêmica para o 
coração pela circulação venosa, sendo um importante determinante do 
débito cardíaco.
As veias são vasos de capacitância, ou seja, possuem uma capacidade 
de alterar o seu volume em função do aumento de pressão.
O retorno venoso, principalmente dos membros inferiores, acontece contra 
a gravidade e por isso necessitam de alguns fatores para auxiliar nesse 
retorno que são:
Bomba de músculo esquelético: o movimento dos músculos 
esqueléticos comprimem as veias e empurram o sangue em direção ao 
coração;
Bomba respiratória: os movimentos do diafragma durante e respiração 
alteração a pressão intratorácica e abdominal, fazendo com que onde 
há maior pressão haja uma compressão das veias, fazendo com que o 
sangue contido nestas seja empurrado em direção ao coração;
Inervação: o músculo liso das veias pode sofrer constrição devido à 
atividade simpática, o que diminuirá o volume da veia e 
consequentemente empurrará o sangue;
Válvulas venosas: são válvulas presentes na veia que impedem que o 
sangue ejetado retorne;
Efeito de sucção do coração: quando o átrio relaxa após sua sístole, em 
um determinado período há um efeito de sucção gerado pela mudança 
de pressão, que faz com o que sangue seja puxado das veias para 
dentro deste.
Hemodinâmica
Estudo das forças que envolvem a circulação sanguínea.
Fluxo Sanguíneo
É o volume de sangue que circula pelo corpo em determinada unidade de 
tempo (= débito cardíaco). É dado pela fórmula:
 Fluxo Q  Gradiente de pressão (ΔP / Resistência ao fluxo 
R
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O gradiente de pressão é a diferença entre a pressão arterial média PAM e a 
pressão venosa central PVC. Como a PVC fica em valores aproximados de 
0mmHg, toma-se como valor de ΔP o valor da PAM.
O fluxo sanguíneo pode ser:
Laminar: uniforme e organizado, sendo mais lento próximo às paredes do 
vaso por conta do atrito que é gerado ali. É o fluxo presente na maior parte 
dos vasos sanguíneos
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Turbulento: desorganizado. Ocorre quando há alguma distorção, obstrução 
ou quando a velocidade do sangue ultrapassa 40cm/s
A velocidade do fluxo U é proporcional ao gradiente de pressão que o 
impulsiona e é calculadopelo fluxo Q dividido pela área de seção transversal 
A do vaso.
 U  Q / A
O fluxo pelos capilares é o mais lento e é contínuo (não pulsátil) pois 
necessitam de um tempo maior para que ocorram as trocas gasosas
Pressão
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O sangue necessita de um gradiente de pressão para fluir e flui do meio de 
maior pressão para o meio com menor pressão.
Na circulaçãosistêmica, após o sangue ser ejetado dos ventrículos, ele flui 
pelos vasos e a pressão sanguínea diminui a medida que a resistência do vaso 
aumenta. Sendo assim, a pressão arterial é maior nas artérias e menor nas 
veias.
A maior pressão ocorre na aorta e é por onde é medida a pressão arterial 
sistêmica
Pressão arterial sistólica PAS é o pico da pressão arterial atingido durante 
a ejeção do sangue na sístole - aprox. 110mmHg
Pressão arterial diastólica PAD é a menor pressão arterial atingida 
durante a diástole - aprox. 70mmHg
Em pessoas saudáveis, o valor da pressão arterial sistêmica fica em torno 
de 110/80mmHg
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A aorta e as artérias são um grande reservatório de pressão, uma vez que 
estas conseguem armazenar a pressão recebida nas suas paredes elástica, 
expandindo-se para acomodar o volume de sangue proveniente da ejeção
A pressão de entrada é sempre a mesma e o que determina a quantidade 
de sangue que será fornecida para cada sistema é a resistência dos vasos 
presentes nesse sistema.
Pressão arterial média: é a pressão média gerada na aorta durante o ciclo 
cardíaco e é determinada pelo débito cardíaco e pela resistência periférica total 
ao fluxo. É estimada somando-se a pressão arterial diastólica mais um terço da 
pressão arterial de pulso PASPAD.
 PAM  PAD  PASPAD / 3
 PAM  DC x RPT
Medição da pressão: é feita com um esfigmomanômetro e um estetoscópio
Medição da pressão sistólica
� O esfigmo é posicionado na porção superior do braço, na região da 
artéria braquial e inflado
� Quando o fluxo sanguíneo é interrompido e não é mais possível sentir o 
pulso da artéria radial (localizada abaixo do esfigmo) o valor da pressão 
medido no manguito nesse momento é o valor aproximado da pressão 
sistólica
Medição da pressão diastólica e sons de Korotkoff
� É realizado os primeiros 2 passos anteriores porém o manguito é 
inflado um pouco acima da pressão sistólica (ex: se a PS da pessoa é 
120mmHg, infla-se o manguito até 150mmHg para que se tenha uma 
margem de segurança)
� Conforme a pressão no manguito é gradualmente reduzida, a pressão 
vai ficando abaixo da pressão sistólica mas ainda acima da diastólica
� O sangue volta a fluir mas como a artéria ainda está comprimida, seu 
fluxo é turbulento e gera sons semelhantes à batidas
� Quando ouve-se o primeiro som, a pressão do manguito encontra-se 
próxima da pressão sistólica
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� Á medida que a pressão do manguito diminui e a artéria volta a seu 
tamanho normal, os sons vão diminuindo conforme o fluxo volta a ser 
laminar
� O desaparecimento total do som é usado para determinar a pressão 
diastólica
Resistência
A redução da pressão sanguínea está diretamente relacionada à resistência 
apresentada pelo vasos e é determinada na seguinte equação:
 R  8.n.L / 𝝅.r^4
 R  resistência, η = viscosidade do líquido, l = comprimento do vaso, r 
= raio do vaso
A resistência é muito mais afetada por alterações no raio do que no 
comprimento. Um aumento de duas vezes no raio seria 2^4  16. Ou seja, a 
resistência diminuiria em 16x.
As arteríolas possuem a maior resistência variável do sistema circulatório 
por conta da sua disposição em paralelo
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Outros pontos importantes sobre a circulação sanguínea sistêmica:
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Elastância = ΔP / ΔV (alta elastância = alta resistência ao estiramento)
Complacência = ΔV / ΔP (capacidade de estiramento)
Regulação da Pressão Arterial Média
Regulação de curto prazo
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Regulação à longo prazo
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