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Fisiologia do Sistema Cardiovascular Fisiopatologia 1 1 Consiste em uma conexão contínua de uma bomba, um circuito de distribuição de alta pressão, canais de permuta e o circuito de coleta e de retorno de baixa pressão (McArdle et. al., 2011). Sistema Cardiovascular: Introdução: 2 Transportar: Nutrientes e metabólitos Componentes: Sangue Coração Veias Artérias (Capilares) Sistema Cardiovascular: Introdução: 3 Localização: Ocupa o mediastino médio, onde repousa sobre o diafragma e situa-se posteriormente ao esterno e tem do seus lados pulmões e pleuras. Sistema Cardiovascular: Coração: 4 Localização: Sistema Cardiovascular: Coração: 5 Anatomia do coração Bomba dupla, auto-ajustável, de sucção e pressão, cujas porções trabalham em conjunto para impulsionar o sangue para todas as partes do corpo (Moore, et. al., 2007). Câmaras: 2 átrios e 2 ventrículos Valvas: Tricúspide e Mitral (átrio-ventricular) Aórtica e Pulmonar (semilunares) Sistema Cardiovascular: Coração: 6 Anatomia do coração: Envoltórios: Pericárdio Endocárdio Miocárdio Sistema Cardiovascular: Coração: 7 Anatomia do coração: Pericárdio é um saco fibro-seroso que envolve o coração, separando-o dos órgãos do mediastino e limitando sua expansão durante a diástole ventricular. Sistema Cardiovascular: Coração: 8 Vasos sanguíneos: Veia cava: superior e inferior – envia sangue do corpo para o átrio direito Tronco pulmonar: Artérias pulmonares direita e esquerda – enviam sangue do ventrículo direto para os pulmões Veias pulmonares – enviam sangue dos pulmões para o átrio esquerdo Aorta: envia sangue do ventrículo esquerdo para todo o corpo Sistema Cardiovascular: Coração: 9 Vasos sanguíneos: Artéria coronária: Direita Esquerda Veia cardíaca: Magna ou maior Mínima Sistema Cardiovascular: Coração: 10 Vasos sanguíneos: Sistema Cardiovascular: Coração: 11 Organização: Os átrios se comunicam com os ventrículos. Esta comunicação é feita através dos óstios atrioventriculares. Sistema Cardiovascular: Coração: 12 Sistema Cardiovascular: Coração: 13 4 cavidades: Átrio direito: nele desembocam as duas veias cavas, trazendo sangue dos tecidos para o coração; Ventrículo direito: se comunica com o átrio direito, e dele parte o tronco pulmonar, que se divide em artérias pulmonar direita e esquerda, levando o sangue que chegou do átrio direito para os pulmões Sistema Cardiovascular: Coração: 14 4 cavidades: Átrio esquerdo: recebe o sangue oxigenado, oriundo dos pulmões, pelas veias pulmonares; Ventrículo esquerdo: se comunica com o átrio esquerdo; propele o sangue para a artéria aorta, e daí ele se distribui a todo o organismo Sistema Cardiovascular: Coração: 15 4 valvas: Valva átrio-ventricular direita: localizada entre o átrio direito e o ventrículo direito, evita o refluxo de sangue do ventrículo para o átrio no momento da contração do ventrículo (sístole ventricular). É composta de três folhetos (válvulas), sendo também chamada de valva tricúspide. Valva átrio-ventricular esquerda: localizada entre o átrio esquerdo e ventrículo esquerdo, impede o refluxo do ventrículo para o átrio, se fechando no momento da contração ventricular. É composta de dois folhetos, sendo chamada de valva mitral. Sistema Cardiovascular: Coração: 16 4 valvas: Valva semilunar pulmonar: encontra-se no tronco pulmonar, e se fecha evitando o refluxo de sangue deste vaso para o ventrículo direito no momento do relaxamento (diástole) do ventrículo. Valva semilunar aórtica: encontra-se na artéria aorta e impede o refluxo de sangue desta artéria para o ventrículo esquerdo no momento da diástole ventricular. Sistema Cardiovascular: Coração: 17 Músculos papilares: Não ajudam as valvas a se fechar; puxam as extremidades das valvas em direção aos ventrículos ou aos átrios, para evitar que as valvas sejam muito abauladas para trás. Lesão na corda tendínea ou músculo papilar: grave refluxo Ciclo cardíaco: Funcionamento das valvas: 18 Sistema Cardiovascular: Introdução: 19 Circulação: Função: levar nutrientes e O2 às células, além de produtos residuais do metabolismo celular Vasos sanguíneos: artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias Sangue arterial: maior [O2] Sangue venoso: menor [O2] Sistema Cardiovascular: Introdução: 20 Tipos de circulação: Circulação pulmonar: pequena circulação ou circulação coração-pulmão-coração Átrio direito – ventrículo direito – pulmões (O2) – átrio esquerdo Circulação sistêmica: grande circulação ou circulação periférica ou circulação coração-tecidos-coração Ventrículo esquerdo – aorta – tecidos – veias cavas – átrio direito Sistema Cardiovascular: Introdução: 21 Coração: Átrio Esquerdo Válva Mitral A-V Ventrículo Esquerdo Átrio Direito Válva Tricúspide A-V Ventrículo Direito Válva Aórica Válva Pulmonar Septo Interventricular Sistema Cardiovascular: Introdução: 22 Vasos: Sistema Cardiovascular: Introdução: 23 Formado por duas bombas distintas: Coração direito: bombeia sangue para os pulmões Coração esquerdo: bombeia o sangue para os órgãos periféricos Cada bomba é formado por: Um átrio: fraca bomba de escova (primer pump) Um ventrículo: força de bombeamento principal Fisiologia cardiovascular: Coração como uma bomba: 24 O músculo cardíaco apresenta características estriadas, porém seu controle é autônomo e não voluntário assim como o músculo esquelético. Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: Miocárdio 25 Núcleo Poucos Estrias Discos intercalares Composto por 3 tipos principais de músculo: Músculo atrial Músculo ventricular Fibras especializadas excitatórias e condutoras Se contraem fracamente por conterem poucas fibras contráteis, mas apresentam descargas elétricas rítmicas automáticas Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 26 Contraem-se quase como músculo esquelético, mas com duração muito maior Anatomia fisiológica: Dispõe em malha ou treliça com fibras se dividindo e se recombinando Estriado: actina e miosina Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 27 Anatomia fisiológica: Miocárdio como sincício: Discos intercalados: Membranas celulares que separam as células miocárdicas umas das outras. Formam junções “comunicantes” permeáveis (gap junctions) que permitem rápida difusão dos íons: desta forma, quando uma célula é excitada, o potencial de ação se propaga para todas as outras O coração é composto por dois sincícios: atrial e ventricular, o que permite que os átrios se contraiam pouco antes da contração ventricular Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 28 Anatomia fisiológica: Miocárdio como sincício: Discos intercalados: Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 29 Anatomia fisiológica: Potenciais de ação no músculo cardíaco: A contração do miocárdio deve ser totalmente coordenada: Os átrios devem contrair primeiro seguido dos ventrículos. Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 30 Anatomia fisiológica: Potenciais de ação no músculo cardíaco: A contração do miocárdio deve ser totalmente coordenada: Os átrios devem contrair primeiro seguido dos ventrículos. Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 31 Anatomia fisiológica: Potenciais de ação no músculo cardíaco: Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 32 Após o potencial em ponta, a membrana permanece despolarizada durante cerca de 0,2 segundos: platô Contração ventricular dura até 15 x mais que a contração musculoesquelético Anatomia fisiológica: Potenciais de ação no músculo cardíaco: O que causa o potencial de ação prolongado e o Platô? O potencial de ação é gerado pela abertura de canais de dois tipos: Canais rápidos de Na+ Canais lentos de Ca++ (canais de Ca++-Na+): são mais lentos para tanto para abrir quanto para fechar Imediatamente após o início do potencial de ação a permeabilidade da membrana celular ao K+ diminui 5x, o que impede a saída do K+ durante o platô do potencial de alça e assim impede o retorno rápido ao nível basal. Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 33 Anatomia fisiológica: Velocidade de condução do sinal no miocárdio: Fibras musculares atriais e ventriculares: 0,3 - 1 m/s Sistema condutor especializado (Fibras de Purkinje): 4 - 5m/s na maior parte do sistema Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 34 Anatomia fisiológica: Período refratário do miocárdio: Período refratário: intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco normal não pode reexcitar área já excitada do miocárdio tendo uma duração de 0,25 – 0,30s (duração do potencial de ação). Período refratário relativo: surge no final do período refratário, quando algum estímulo muito intenso pode desencadear uma nova despolarização (despolarização diastólica precoce) – contração “prematura” – cerca de 0,05s. Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 35 Anatomia fisiológica: Período refratário do miocárdio: Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 36 Acoplamento Excitação-Contração: Mecanismo pelo qual o potencial de ação provoca a contração das miofibrilas. Os mecanismos de contração da musculatura estriada cardíaca seguem os mesmos princípios da contração da musculatura estriada esquelética, porém, existem diferenças entre eles no tocante ao fluxo dos íons e ativação/inativação de canais e bombas iônicas. Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 37 Acoplamento Excitação-Contração: Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 38 Efeito M.Esquelético M. Cardíaco Despolarização Canais de Na+químico e voltagem dependentes Canais de Na+e de Ca++(platô) voltagem dependentes Influxosde Ca++para osarcoplasma Retículo sarcoplasmático Retículo sarcoplasmático e meio extracelular Repolarização Efluxode Na+e influxo de K+ Efluxode Na+e Ca++e influxo de K+ Acoplamento Excitação-Contração: Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 39 Túbulo T RS Ca++ Ca++ Despolarização Canais de Ca++ Ca++ Receptor de Rianodina Contração Repolarização RS Relaxamento Ca++ ATPase Ca++ Ca++ Ca++ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ ATPase Acoplamento Excitação-Contração – Ca++ e Túbulos T: Sistema semelhante ao músculo esquelético. Diferença: Grande quantidade de Ca++ se difunde para o sarcoplasma, partindo dos próprios túbulos T no momento do potencial de ação por canais dependentes de voltagem na membrana de túbulos T. A entrada de Ca++ ativa canais de liberação de Ca++ (receptores de rianodina). Músculo cardíaco: Fisiologia do músculo cardíaco: 40 Sem esse Ca++ adicional, a força de contração ficaria reduzida, pois o RS do miocárdio é consideravelmente menos desenvolvido que o do músculo esquelético e não armazena Ca++ suficiente para a contração. Porém o túbulo T cardíaco tem volume 25 x maior.
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