Fisiologia cardíaca

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Fisiologia cardíaca 1
🫀
Fisiologia cardíaca
Morgana R. Duarte- TXI
Sistema circulatório
Série de tubos (vasos sanguíneos) cheios de líquido (sangue) conectados a uma 
bomba (coração).
Coração, vasos sanguíneos (vasculatura), células e plasma sanguíneo
Função primária: transportar materiais para e de todas as partes do corpo 
(nutrientes, água, gases, materiais que se movem entre as células e resíduos 
celulares).
Veias: vasos que trazem sangue para o coração.
Artérias: vasos que carregam sangue adiante a partir do coração.
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Pressão arterial e débito cardíaco
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O coração
Órgão muscular com 4 câmaras. Localizado no centro da cavidade torácica 
(mediastino médio). 
Inervação: simpática (principalmente nos ventrículos) e parassimpática (vagos, 
principalmente nos nodos)
Ápice: pontiagudo, voltado para baixo.
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Base: mais larga e atrás do esterno.
� Pericárdio: saco membranoso que reveste o coração
a� Possui líquido pericárdico: lubrifica a superfície externa do coração
� Miocárdio: músculo cardíaco
a� Coberto por finas camadas de epitélio e tecido conectivo
Valvas cardíacas
O coração possui 4 valvas (estruturas relacionadas com a orientação da direção 
do fluxo sanguíneo durante o ciclo cardíaco)
� Valvas atrioventriculares: 
a� Tricúspide → entre o átrio e o ventrículo direitos.
b� Bicúspide (mitral) → entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo.
� Valvas semilunares:
a� Pulmonar → entre ventrículo direito e a circulação pulmonar.
b� Aórtica → entre o ventrículo esquerdo e a circulação sistêmica.
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💡 No Português brasileiro o termo válvula pode ser utilizado como 
referência aos componentes das valvas, ou seja, como sinônimo dos 
termos cúspide e folheto.
Valores de referência para sinais vitais
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Fisiologia do músculo cardíaco
O coração é composto por 3 tipos de músculo:
� Músculo atrial 
� Músculo ventricular
� Fibras especializadas excitatórias e condutoras Fibras de Purkinje)
a� Apresentam poucas fibras contráteis
b� Emitem descargas elétricas rítmicas automáticas (potenciais de ação) ou 
fazem a condução desses potenciais
c� Sistema excitatório que controla os batimentos cardíacos
Propriedades do músculo cardíaco
� Batmotropismo: excitabilidade
� Cronotropismo: ritmicidade
� Dromotropismo: condutividade
� Inotropismo: contratilidade
� Lusitropismo: relaxamento
Anatomia fisiológica do músculo cardíaco
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O músculo cardíaco é estriado (como um músculo esquelético) e possui 
miofibrilas típicas (actina e miosina).
Esses filamentos ficam lado a lado e deslizam juntos durante a contração
Discos intercalares: membranas celulares que separam as células miocárdicas 
umas das outras → permanecem como junções comunicantes permeáveis 
(permitem rápida difusão dos íons através do fluido intracelular) + desmossomos 
(conexões que mantêm as células unidas).
💡 Os átrios são separados dos ventrículos por tecido fibroso ao redor das 
valvas atrioventriculares. Normalmente, os potenciais não atravessam 
essa barreira. Ao invés disso, eles são conduzidos por um sistema 
especializado de condução: feixe AV (feixe de fibras condutoras).
Sincício das células cardíacas: células interconectadas, onde o potencial se 
espalha para todas pela treliça de interconexões. 
� Sincício atrial: forma as paredes dos átrios
� Sincício ventricular: forma as paredes dos ventrículos
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Essa divisão do coração em 2 sincícios funcionais permite que 
os átrios se contraiam pouco antes dos ventrículos.
Potenciais de ação
Potenciais de ação no músculo cardíaco
Média 105 mili-volts → o potencial intracelular passa de muito negativo 85 mili-
volts) para ligeiramente positivo 20 mili-volts) entre os batimentos.
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Platô: após o potencial em ponta inicial (spike), a membrana permanece 
despolarizada por 0,2s e se segue por repolarização abrupta → diferença do 
músculo esquelético.
Potencial no m. estriado Potencial no m. cardíaco
Súbita abertura dos canais rápidos de sódio
2 tipos de canais: canais rápidos e sódio e
canais lentos de cálcio (canais de cálcio-
sódio)
Esses canais permanecem abertos por
milésimos de segundos e se fecham de
modo abrupto
Canais de cálcio-sódio: mais lentos para
abrir e continuam abertos por vários
décimos de segundo.
Não há alteração da permeabilidade da
membrana celular
Após o início do potencial de ação da
membrana celular a permeabilidade aos íons
de potássio diminui 5x menos) → diminui a
saída de potássio da célula
Velocidade da condução do sinal no miocárdio 0,3 a 0,5 m/s.
Velocidade da condução do sinal no sistema condutor especializado Purkinje) 
4 m/s.
Fases do potencial de ação
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� Fase 4 potencial de membrana em repouso
a� Aproximadamente 90 mV
� Fase 0 despolarização
a� Abertura dos canais de Na+ DDV (dependentes de voltagem), Na+ 
despolariza a célula e o potencial de membrana atinge cerca de 20 mV 
� Fase 1 repolarização inicial
a� Canais de Na+ se fecham e a célula se repolariza conforme a saída de K
b� Processo muito breve
� Fase 2 platô
a� Diminuição da permeabilidade de K e aumento na permeabilidade de 
Ca2 
b� Canais de Ca2 se abrem (influxo de Ca2 e os canais rápidos de K se 
fecham (diminuição do efluxo de K  achatamento do potencial de ação 
e formação do platô
� Fase 3 repolarização rápida
a� Platô termina quando os canais de Ca2 se fecham e a permeabilidade de 
K aumenta
b� Os canais lentos de K se abrem lentamente, o K sai rapidamente e a 
célula retorna ao seu potencial de repouso 90mV.
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Período refratário do miocárdio
Intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco normal não pode reexcitar 
área já excitada do miocárdio.
� Átrio: 0,15s
� Ventrículo: 0,25 a 0,30s
Acoplamento excitação-contração 
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Contração
� Potencial de ação entra numa célula contrátil se move pelo sarcolema e entra 
nos túbulos T.
� Nos túbulos T se abrem canais de Ca2 dependentes de voltagem tipo L na 
membrana das células.
� Ca2 entra nas células por esses canais a favor do seu gradiente.
a� A entrada de Ca2 abre os canais liberadores de cálcio rianodínicos 
RyR no retículo sarcoplasmático.
i� Processo “liberação de Ca2 induzida pelo Ca2ˮ LCIC
� Canais RyR se abrem e o cálcio estocado flui para fora do retículo e entra no 
citosol criando uma fagulha .
� A abertura múltipla de vários canais RyR se somam para criar o sinal de Ca2
� O Ca2 se difunde pelo citosol até os elementos contráteis, se liga à 
troponina e inicia o ciclo de formação de pontes cruzadas e o movimento.
� A contração ocorre pelo mesmo tipo de deslizamento que ocorre no músculo 
esquelético
💡 90% do cálcio da contração muscular vem da liberação de Ca2 do 
retículo sarcoplasmático, os outros 10% vem do líquido extracelular. A 
força de contração muscular depende muito da concentração de Ca2 
no LEC  coração colocado em solução sem Ca2 rapidamente para de 
bater. 
Relaxamento
� Diminuição da concentração citoplasmática de Ca2 e desligamento do 
Ca2 da troponina, liberação da actina da miosina.
a� Influxo de Ca2 abruptamente interrompido
� Os filamentos deslizam de volta para sua posição relaxada
� Ca2 é transportado de volta para o retículo sarcoplasmático
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a� Com ajuda da Ca2ATPase 
� Ca2 removido de dentro da célula pelo trocador Na+Ca2 NCX
� Um Ca2 é removido da célula (contra o gradiente) em troca de 3 Na+ para 
dentro da célula (a favor do gradiente)
� O Na+ que entra na célula durante essa troca é removido pela Na+KATPase
Ciclo cardíaco
Conjunto dos eventos cardíacos que ocorre entre o início de um batimento 
cardíaco e o início do próximo. 
� Geração espontânea de potencial de ação no nodo sinoatrial (nó SA.
�Via internodal (conecta o nó SA com o nodo atrioventricular- nó AV.
� As fibras de Purkinje conduzem os sinais pelo fascículo atrioventricular (feixe 
AV ou Feixe de Hiss) no septo ventricular.
� O fascículo se divide em ramos direito e esquerdo que continuam indo para o 
ápice do coração.
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� Os ramos direito e esquerdo se dividem em pequenas fibras de Purkinje 
(ramos subendocárdicos)
💡 Os átrios agem como uma bomba de escova para os ventrículos. Os 
ventrículos, por sua vez, fornecem a principal fonte de força para 
propelir o sangue pelo sistema vascular do corpo.
Nodos cardíacos
Nó SA: sua frequência de descargas rítmicas é mais alta que a de qualquer outra 
porção do coração, portanto determina o ritmo dos batimentos cardíacos (marca-
passo natural).
Nó AV: único caminho através do qual os potenciais de ação devem alcançar as 
fibras contráteis dos ventrículos. Ademais, tem a função de atrasar a transmissão 
do potencial de ação, permitindo que os átrios completem suas contrações antes 
do início da contração ventricular.
O atraso ocorre pela diminuição da velocidade de condução dos sinais pelas 
células nodais. Atraso de mais de 0,1s.
Possuem número reduzido de junções comunicantes → alta resistência 
para a passagem de íons excitatórios para as próximas fibras.
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Vias internodais
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As fibras do nodo sinusal se conectam diretamente ao tecido muscular atrial. O 
potencial se espalha pelas fibras musculares e chega ao nodo AV. 
Três outras pequenas faixas teciduais se curvam pelas paredes anterior, lateral e 
posterior dos átrios, terminando no nodo AV  vias internodais anterior, média 
e posterior.
Fibras semelhantes às fibras de Purkinje ventricular, com a condução ainda 
mais rápida. 
Marca-passos anormais (ectópicos)
Ocasionalmente, um outra parte do coração desenvolve frequência de descargas 
rítmicas mais rápidas que a do nó SA. Então, produz-se sequências anormais da 
contração do coração e compromete-se significativamente o bombeamento. 
Exemplos:
� Nodo AV ou fibras de Purkinje
� Músculo atrial ou ventricular (mais raro)
� Bloqueio SA: nodo AV ou feixe AV se tornam o novo marca-passo
� Bloqueio AV: os átrios continuam se contraindo normalmente, sistema 
ventricular de Purkinje se torna o novo marca-passo.
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a� Após o bloqueio AV repentino, o sistema de Purkinje não inicia 
imediatamente a emissão de impulsos (após 520s).
i� Ocorre pois as fibras estavam sobrepujadas pelos rápidos impulsos 
sinusais (estado de supressão).
ii� Durante esse tempo os ventrículos não bombeiam sangue e a pessoa 
desmaia após 45s pela falta de fluxo sanguíneo para o cérebro.
iii� Essa retornada tardia dos batimentos cardíacos é chamada Síndrome 
de Stokes-Adams.
Estimulação simpática Estimulação parassimpática (vagal)
Liberação de NE que estimula os receptores
adrenérgicos beta-1 Liberação de ACh pelas terminações vagais
Aumento da frequência de descargas do
nodo sinusal Diminuição do ritmo do nodo sinusal
Aumento da velocidade de condução
Pode reduzir ou até mesmo bloquear a
condução → escape ventricular
Aumento da excitabilidade em todas as
porções do coração
Redução da excitabilidade das fibras
juncionais AV (lentificação da transmissão
do impulso para os ventrículos).
Aumento da força de contração de toda a
musculatura cardíaca (atrial e ventricular)
Diminuição da força de contração pp
ventricular
Sístole e diástole
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A duração total do ciclo cardíaco (incluindo sístole e diástole) é a recíproca da 
frequência cardíaca → cada bpm (batimento) é um ciclo 
Se a frequência cardíaca aumenta, a duração de cada ciclo 
diminui. A duração do potencial de ação e o período de 
contração também diminui. 
Sístole: período de contração
Diástole: período de relaxamento, durante o qual o coração se enche de sangue.
Conceitos:
� Pré-carga: grau de tensão do músculo quando ele começa a se contrair
a� Ventricular: considerada a pressão diastólica final quando o ventrículo 
está cheio.
� Pós-carga: carga contra a qual o músculo exerce sua força
a� Ventricular: pressão na aorta à saída do ventrículo → pressão sistólica
b� Resistência da circulação.
Fases do ciclo cardíaco
� Coração em repouso: diástole atrial e ventricular 
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a� Breve momento. Átrios se enchendo com o sangue das VCs e os 
ventrículos acabaram de contrair.
b� Valvas AV se abrem e o sangue flui dos átrios para os ventrículos (que se 
expandem).
� Término do enchimento ventricular: sístole atrial
a� A maior quantidade de sangue entra nos ventrículos enquanto os átrios 
estão relaxados. 
b� A sístole inicia seguindo a onda de despolarização que percorre os átrios. 
A pressão aumentada empurra o sangue para os ventrículos.
c� Uma pequena quantidade de sangue volta para as veias pois não há uma 
valva unidirecional para bloquear o refluxo de sangue.
� Contração ventricular precoce e 1ª bulha cardíaca
a� Enquanto os átrios se contraem, a onda de despolarização se move pelas 
células condutoras do nó AV  Feixe de Hiss → ramos do feixe → fibras 
de Purkinje → ápice do coração.
b� O sangue empurrado contra a porção inferior das valvas AV faz elas se 
fecharem: para que não haja refluxo para os átrios.
c� As vibrações pelo fechamento das valvas AV geram a 1ª bulha cardíaca 
S1 o “tumˮ do “tum-táˮ)
d� Com as valvas AV e semilunares fechadas, o sangue no ventrículo não tem 
para onde ir, mas continuam contraindo (gera força sem gerar movimento) 
→ contração ventricular isovolumétrica. 
e� Enquanto os ventrículos iniciam a contração, as fibras musculares atriais 
estão se repolarizando e relaxando. Quando o átrio atinge pressão menor 
que nas veias, o sangue volta a fluir para os átrios.
� Bomba cardíaca: ejeção ventricular
a� Quando os ventrículos contraem eles geram pressão o suficiente para 
abrir as válvulas semilunares e empurrar o sangue para as artérias.
b� O sangue com alta pressão é empurrado pelas artérias. Durante essa fase, 
as valvas AV permanecem fechadas e os átrios continuam se enchendo. 
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� Relaxamento ventricular e 2ª bulha cardíaca
a� No final da ejeção ventricular, os ventrículos começam a repolarizar e 
relaxar, diminuindo a pressão nessas câmaras. 
b� A pressão ventricular cai abaixo da pressão das artérias e o fluxo começa 
a voltar para o coração. Esse fluxo força o fechamento das válvulas 
semilunares.
c� As vibrações geradas pelo fechamento das válvulas semilunares geram a 
2ª bulha cardíaca (s2 “táˮ do “tum-táˮ).
d� As valvas AV permanecem fechadas pela pressão ventricular, que apesar 
de diminuída, ainda é maior que a pressão nos átrios → relaxamento 
ventricular isovolumétrico. 
e� Quando o relaxamento ventricular torna a pressão menor que nos átrios, 
as valvas AV se abrem: o sangue acumulado nos átrios durante a 
contração ventricular flui para os ventrículos e o ciclo cardíaco se reinicia. 
Fisiologia cardíaca 21
Mecanismo cardíaco de Frank-Starling
A quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto, em geral, é 
determinada pelo volume de sangue que chega ao coração pelas veias (retorno 
venoso).
Retorno venoso: combinação dos fluxos de cada tecido periférico que chega ao 
átrio direito pelas veias.
Quanto mais sangue chega ao coração, mais ele se distende → se contrai com 
força maior.
Capacidade extrínseca do coração de se adaptar a volumes 
crescentes de afluxo sanguíneo → dentro de limites 
fisiológicos, o coração bombeia todo o sangue que a ele 
retorna pelas veias.
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Efeitos no funcionamento cardíaco
� Íons de potássio: o excesso de K no LEC pode fazer o coração se dilatar e 
diminui a frequência dos batimentos. Se em grandes quantidades, pode 
bloquear a condução do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos. Pode 
ser fatal.
a� A alta concentração de K despolariza parcialmente a membrana,tornando-a menos negativa: diminuindo o potencial de membrana, a 
intensidade do potencial de ação também diminui (enfraquece as 
contrações).
� Íons de cálcio: o excesso de íons de Ca2 faz quase o oposto ao excesso de 
K, induzindo o coração a produzir contrações espásticas. A deficiência de 
Ca2 causa flacidez cardíaca (como aumento de K.
� Temperatura corporal
a� Aumento: aumento da frequência cardíaca, pois o calor aumenta a 
permeabilidade das membranas do músculo cardíaco aos íons, acelerando 
o processo de autoestimulação.
b� Diminuição: queda da frequência cardíaca
� Pressão arterial
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a� O aumento da pressão arterial (até certo limite) não reduz o débito 
cardíaco, até atingir PA média de 160mmHg.
Eletrocardiograma normal
O eletrocardiograma ECG corresponde ao registro gráfico da atividade elétrica 
do coração.
Triângulo de Einthoven
Os eletrodos do ECG são fixados nos braços e na perna, formando um triângulo. 
Uma derivação consiste em um par de eletrodos, um positivo e um negativo. Um 
ECG registra uma derivação de cada vez.
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Derivação pra cima: o fluxo de corrente está indo em direção ao eletrodo 
positivo.
Derivação pra baixo: o fluxo de corrente está indo em direção ao eletrodo 
negativo.
Derivação perpendicular: não causa deflexão (linha de base).
� Onda P: representa a despolarização atrial
� Complexo QRS: representa a despolarização ventricular
� Onda T: representa a repolarização ventricular
💡 Ocasionalmente, observa-se uma pequena onda U logo após a onda T. 
Ela costuma ser vista nas derivações precordiais V2 a V4 e com 
frequências cardíacas baixas.
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Interpretação dos ECGs
� Frequência cardíaca: cronometrada do início de uma onda P até o início da 
próxima onda P, ou do pico de uma onda R até o pico da onda R seguinte.
a� Taquicardia: a frequência mais rápida que a normal.
b� Bradicardia: frequência mais baixa que a normal.
� Ritmo cardíaco: um ritmo irregular, ou arritmia, pode ser resultado de um 
batimento extra benigno ou de condições mais sérias.
Coordenadas do papel de registro 
A velocidade padrão de impressão é de 25 mm/s (deslocamento do papel).
FC normal em repouso de 50 a 100 bpm.
Cálculo da FC 1.500  intervalo RR (número de quadradinhos).
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Análise sequencial do ECG
1º passo: Ritmo
2º passo: Onda P
3º passo: Intervalo PR
4º passo: Complexo QRS
SÂQRS
Duração
Amplitude
Área eletricamente inativa
Frequência cardíaca
5º passo: Segmento ST
6º passo: Onda T
7º passo: Intervalo QT
ECG de 12 variações (normal)
6 derivações frontais (membros):
3 bipolares: D1, D2 e D3;
3 unipolares: aVR, aVL e aVF.
6 derivações precordiais:
Unipolares: V1, V2, V3, V4, V5 eV6
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Relação do ciclo cardíaco com o ECG