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Universidade Federal de Pelotas Faculdade de Medicina Fisiologia II Sistema Cardiovascular Pablo Bastos Rodrigues ATM 2016/2 Coraça o O coração gera impulsos elétricos rítmicos que causam as contrações rítmicas do coração, e conduz estes impulsos por todo o coração. Ele é uma bomba muscular e um órgão endócrino, pois é produtor do peptídeo natriurético atrial (PNA), que aumenta a perda de sódio através da urina. Quando os átrios se distendem excessivamente pela chegada de sangue há um estimulo dos miócitos atriais, o hormônio vai agir no rim aumentando a perda de sódio e água através da urina, o que melhora a atividade cardíaca. O coração possui uma parede dividida em três camadas: Epicárdio: Também chamado de pericárdio visceral, é formada de mesotélio e tecido conjuntivo frouxo. Obs.: a repolarização inicia na zona epicárdica do ápice do coração, isto porque o fluxo sanguíneo varia menos durante a sístole. Daí o fluxo sanguíneo ativa as bombas de Na+/K+ (que precisam de ATP) e essas bombas de íons garantem a repolarização. Miocárdio: É a camada onde se encontram o músculo cardíaco, vasos sanguíneos e nervos. A contração do músculo cardíaco é mais duradoura do que a contração do musculo esquelético devido a ocorrência do platô. O musculo cardíaco possui canais de cálcio lentos, que se abrem lentamente e demoram mais para fecharem-se. Endocárdio: É uma camada de tecido conjuntivo frouxo (rede de colágeno I e II que mantém o alinhamento das fibras) e endotélio. O miocárdio possui dois tipos de fibras musculares: – As fibras contráteis, que são as fibras musculares atriais e as fibras musculares ventriculares. – As fibras especializadas em excitação e contração do impulso cardíaco, que são fibras que tem a maquinaria contrátil pouco desenvolvida, entretanto grande importância na geração e condução do impulso cardíaco, são as fibras do nodo sinoatrial, as vias intermodais, o nodo atrioventricular, o Feixe de His e o Sistema de Purkinje. As fibras musculares cardíacas são alongadas e possuem de 1 a 2 núcleos, o tecido é estriado com miofibrilas típicas com filamentos de actina e miosina, conectadas em série e em paralelo uma com as outras (caráter sincicial). Possuem os discos intercalares, que realizam 1/400 da resistência elétrica observada na membrana celular externa das fibras. Estas fibras possuem dois sincícios funcionais: o sincício atrial e o sincício ventricular. Dessa forma, quando o potencial de ação inicia em uma célula muscular atrial ele logo se difundirá para a próxima célula permitindo a despolarização e a contração quase que ao mesmo tempo. A corrente elétrica passa e ativa o processo de contração, e quando uma fibra é excitada o potencial de ação se espalha para todas as outras, propagando-se de célula a célula. Estas fibras cardíacas são estimuladas a partir de um potencial de ação cardíaco, sendo que os miócitos atriais, os miócitos ventriculares e as fibras de Purkinje possuem uma resposta rápida a esse estimulo, enquanto o nodo sinoatrial e o nodo atrioventricular tem resposta lenta ao potencial de ação gerado no coração. Existem dois sincícios funcionais (junções GAP): o sincício atrial e o sincício ventricular. Os átrios são separados dos ventrículos por um tecido fibroso, de modo que os potenciais não atravessam essa barreira fibrosa para atingir diretamente os ventrículos a partir do sincício atrial. O potencial de ação é conduzido através do feixe atrioventricular. Essa divisão do musculo em dois sincícios funcionais permite que os átrios se contraiam pouco antes dos ventrículos. Os miócitos atriais, os miócitos ventriculares e as fibras de Purkinje são de resposta rápida em relação ao potencial de ação cardíaco, enquanto o nó sinoatrial e o nó atrioventricular são de resposta lenta, pois é reduzido o número de junções comunicantes (GAP) entre as sucessivas células das vias de condução, de modo que existe grande resistência para passagem de íons excitatórios de uma fibra condutora para a outra. Potencial de Ação Cardíaco As fases do potencial de ação são as seguintes: a) Fase 0: Também chamada de deflexão inicial. Esta fase inicia com a abertura das comportas de ativação que abrem os canais rápidos de sódio, aumentando a condutância deste íon para dentro da fibra muscular. Com isso há um deslocamento do potencial de membrana em direção ao potencial de equilíbrio do Na+ (+65 mV), ultrapassando o potencial de ação (overshoot), cuja amplitude do potencial de ação tem variação linear com o log [Na+] no LEC. Esta fase termina com o fechamento das comportas de inativação e o fechamento dos canais rápidos de sódio, tendo um pico de deflexão de aproximadamente +20 mV. b) Fase 1: Também chamada de repolarização precoce. É um breve período de repolarização (chanfradura entre o final da deflexão e o platô). Causada por forças químicas e elétricas que determinam aumento da condutância ao potássio, realizando uma corrente transitória de efluxo de K+. É observada nas fibras ventriculares de Purkinje e nos miócitos localizados na região miocárdica média e epicárdica da parede ventricular. c) Fase 2: Também chamada de fase de Platô. É um longo período de relativa estabilidade do potencial de membrana em valor despolarizado. Ocorre com o aumento da condutância ao cálcio (corrente lenta de cálcio (LEC) e canais de Ca++ tipo L (longa duração)). Durante o platô ainda aumenta a condutância ao potássio, tendo uma corrente efetiva próxima de zero, pois a um balanço iônico entre o influxo de cálcio e efluxo de potássio. d) Fase 3: Chamada de fase da repolarização final. Caracterizada pelo aumento da condutância ao potássio, pois forças químicas favorecem o efluxo de K+ e predominam sobre as forças eletrostáticas que favorecem o influxo de K+. e) Fase 4: Chamada de fase do potencial de repouso da membrana, fase a qual retorna no valor de repouso de -85 mV. Acontece quando as correntes de influxo e efluxo se igualam, e causam uma restauração das concentrações iônicas (Bomba de Sódio(3)/Potássio(2); Trocador Cálcio(1)/Sódio(3); Bomba de cálcio). OBS.: Por que a duração do platô é menor nos miócitos atriais do que nos miócitos ventriculares? Porque a corrente de efluxo de K+ durante o platô é maior nos miócitos atriais do que nos ventriculares. Como a corrente de efluxo de K+ excede a corrente de influxo de Ca++, inicia-se a repolarização, levando a realização de potenciais de ação menores nos miócitos atriais. A condutância do cálcio pela fibra muscular cardíaca é estimulada por neurotransmissores adrenérgicos, por agonistas do receptor β-adrenérgico (como o isoproterenol) e as catecolaminas. É inibida pela acetilcolina e antagonistas dos canais de cálcio (como o diltiazen, verapamil), que acabam aumentando o tempo de platô e, portanto, aumentando o tempo de realização do potencial de ação, diminuindo a força de contração. A acetilcolina reduz a excitabilidade das fibras juncionais atrioventriculares e do nodo atrioventricular. Causa o bloqueio da transmissão do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos pelo nodo AV, portanto, ela diminui a frequência das fibras sinusais, no chamado escape ventricular. O excesso de íon K+ no LEC (coração dilatado, diminuição da frequência, bloqueio AV) faz com que o coração se dilate, fique flácido, além de diminuir a frequência de batimentos. Grandes quantidades podem vir a bloquear a condução do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos. A elevação da concentração de potássio em apenas 8-12mEq/L (2 a 3x o normal) pode provocar uma fraqueza tão acentuada e ritmo de batimentos tão anormais, chegando a ser fatais. Isto porque as concentrações de potássio no LEC diminuem o potencial de repouso das membranas das fibras miocárdicas e, por isso, o potencial de ação também diminui o que faz as contrações do coração serem progressivamentefracas. No tecido isquêmico, falta sangue, não tem ATP, não tem bomba, não tem reestabelecimento do potencial, diminui a diferença de concentração dentro e fora da fibra, então a amplitude do potencial de ação cai e com isso a resposta é cada vez mais lenta. Nodo Sinoatrial O potencial de ação no Nodo Sinoatrial tem características que o diferencia do restante das fibras musculares: o automatismo e o potencial de repouso instável. A fase 0 é a da deflexão inicial, as fases 1 e 2 não existem, a fase 3 é a da repolarização final e a fase 4 é a despolarização espontânea. As fases do nodo sinoatrial possuem as seguintes características: • Fase 4, também chamada de despolarização espontânea ou potencial marca-passo, ela é responsável pelo automatismo cardíaco, e realiza a despolarização lenta do coração (fase mais longa). Nesta fase ocorre a abertura dos canais de Na+ e é realizado a corrente lenta de Na+ (If), o que determina a abertura dos canais de cálcio tipo T (transitório). Em resumo, a velocidade de despolarização da fase 4 determina a frequência cardíaca. • Fase 0, também chamada de deflexão inicial, caracterizada pelo aumento da concentração de cálcio intracardiáco, pois aumenta a corrente de influxo de cálcio e dos canais de cálcio tipo T. A deflexão inicial não é tão rápida, nem tão abrupta. • Fase 3 é a fase da repolarização final, que ocorre pelo aumento da condutância ao K+ e pelas forças químicas e eletrostáticas que favorecem o efluxo de K+. O nodo sinoatrial é o sistema especializado de excitação e condução do impulso cardíaco ele localiza-se na parede superior póstero-lateral do átrio direito, imediatamente abaixo e lateral à abertura da veia cava superior. A estrutura do nodo sinoatrial é composta por células arredondadas com poucas organelas e miofibrilas, as chamadas células marca-passo. Ainda existem células alongadas e delgadas (intermediárias entre os marca-passos e as miocárdicas comuns). A função deste nodo é gerar o impulso cardíaco. O nodo sinoatrial é auto excitável, caracterizado por um influxo de íons sódio no repouso e por uma corrente If. A supressão por estimulação excessiva resulta da alta atividade da bomba de sódio e potássio, da hiperpolarização da célula, ou também da Síndrome da Doença Sinusal, onde o tempo de recuperação é longo, e o período de assistolia pode determinar perda da consciência. O nodo sinoatrial é o maior marca-passo cardíaco, pois realiza em torno de 70-80 despolarizações/min, enquanto o nodo atrioventricular gera entre 40-60 despolarizações/min, e as mais lentas são as Fibras de Purkinje realizando em média 15-40 despolarizações/min. O nodo sinoatrial é a zona de marcapasso fisiológico porque ele se despolariza com maior frequência (mais vezes por minuto) do que o nodo atrioventricular e do que as fibras de Purkinje. Todas essas áreas são capazes de se despolarizar, mas em menor frequência. Nodo Atrioventricular O nodo atrioventricular localiza-se na parede posterior e na face direita do septo interatrial, próximo ao óstio do seio coronário. Sua estrutura é formada por células arredondadas e células alongadas (predominantes). Este nodo possui uma divisão funcional: a) Região AN, de transição entre o átrio e o restante do nodo. b) Região N, porção média do nodo AV. c) Região NH, zona na qual as fibras nodais incorporam-se ao Feixe de His. A função do nodo atrioventricular é o retardo na condução do impulso cardíaco entre átrios e ventrículos, permitindo um sincronismo entre a atividade atrial e a ventricular. Este retardo ocorre por um pequeno número de junções abertas nas células musculares vizinhas ao nodo AV (maior resistência ao fluxo de íons), além de uma menor dimensão das fibras do feixe penetrante AV. A refratariedade pós-repolarização do nodo atrioventricular é o período refratário relativo (PRR) da região N, que é prolongado além do período de repolarização completa. OBS.: Velocidade de condução do impulso cardíaco: • Fibras musculares atriais/ventriculares (0,3 a 0,5 m/s) • Fibras de transição (0,02 a 0,05 m/s) • Nodo AV (0,05 m/s) • Fibras de Purkinje (1,5 a 4,0 m/s) A transmissão do impulso cardíaco ocorre em 0s no Nodo Sinoatrial, 0,03s no Nodo Atrioventricular e 0,16s nas Fibras de Purkinje. E deve-se salientar que a repolarização cardíaca inicia-se na zona epicárdica do ápice do coração. Fibras de Purkinje São fibras muito calibrosas e conduzem o potencial de ação em grande velocidade, cerca de 6x maior que a do musculo ventricular comum e 150x maior do que algumas fibras do nodo AV. A transmissão quase instantânea do impulso cardíaco por todo o restante do musculo ventricular, Ela aumenta a permeabilidade das junções comunicantes nos discos intercalares. Os íons são facilmente transmitidos de uma célula a outra. Possuem poucas miofibrilas e quase não se contraem. A repolarização inicia na zona epicárdica do ápice do coração devido ao grau de contração da parede. As zonas pericárdicas são muito menos afetadas, o fluxo sanguíneo varia menos no ápice durante a sístole se comparado com as regiões endocárdicas. O fluxo sanguíneo ativa as bombas de Na+/K+, o que garante a repolarização. A zona epicárdica apical é, portanto, a primeira a se repolarizar porque se leva em consideração que a zona endocárdica contrai a sua parede durante a sístole, o que leva a diminuição do fluxo naquela região. A ativação da bomba de sódio/potássio, que precisa de ATP. Com essa contração, o aporte sanguíneo fica diminuído durante a sístole nessa região. Períodos Refratários O período refratário absoluto é o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco normal não pode re- excitar uma área já excitada. Os valores atriais giram em torno de 0,15s, enquanto os ventrículos cerca de 0,25 a 0,30s. O período refratário relativo é o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco mais intenso que o normal pode re-excitar uma área já excitada. O PRR pode acontecer após 0,05s, geralmente gerando extra-sístoles. Acoplamento Excitação-Contração É o mecanismo pelo qual o potencial de ação provoca a contração das miofibrilas. O potencial de ação se difunde para o interior da fibra muscular, passando ao longo das membranas dos túbulos transversos (T). O potencial dos túbulos T age nas membranas dos túbulos sarcoplasmáticos, no sarcoplasma muscular. Após alguns milésimos de segundos, esses íons Ca++ se dispersam dentro das miofibrilas e catalisam as reações químicas que promovem a contração muscular. Além dos íons cálcio que são liberados das cisternas do reticulo sarcoplasmático para o sarcoplasma grande quantidade de íons cálcio adicionais também se difundem para o sarcoplasma, partindo dos túbulos T no momento do potencial de ação. As estruturas são responsáveis pela retirada do cálcio do LEC ou do reticulo sarcoplasmático, já que são responsáveis pela contração cardíaca. A duração de contração no átrio é de 0,2s, enquanto nos ventrículos é de 0,3s. Sem esse cálcio adicional dos túbulos T, a força de contração miocárdica ficaria consideravelmente reduzida, pois o retículo sarcoplasmático do miocárdio é menos desenvolvido que o do músculo esquelético, e não armazena cálcio suficiente para a produção da contração muscular completa. Os túbulos transversos do musculo cardíaco possuem diâmetro cinco vezes maior que o músculo esquelético, além de um volume 25 vezes maior. Possui um mucopolissacarídeo com carga negativa que se ligam ao cálcio. Os túbulos sarcoplasmáticos longitudinais já são menos desenvolvidos. Ciclo Cardí aco É o conjunto de eventos cardíacos que ocorre entre o início de um batimento e o início do próximo batimento. A diástole é o relaxamento do musculo cardíaco, já a sístole é a contração desse músculo. Observação: a sístole ventricular é uma contração isovolumétrica, e é iniciada com o fechamento das valvas semilunares. O volume diastólico final é de 110 a 120 mL; o débito sistólico de 70 mL; o volumesistólico final é cerca de 40 a 50 mL e a fração de ejeção fica em torno de 60%. Átrios Os átrios são bombas de escorva, 80% do sangue fluem diretamente dos átrios para os ventrículos, sendo que 20% é feito pela contração atrial. Na realização do exercício físico aumenta a importância da contração atrial. O coração pode continuar operando sem esses 20% da contração atrial em condição de repouso. As pressões arteriais são divididas em ondas: • Onda a: É a contração atrial, caracteriza-se por um aumento de pressão de 4-6mmHg no átrio direito e de 7-8mmHg no átrio esquerdo. • Onda c: É um ligeiro refluxo de sangue e abaulamento das valvas atrioventriculares durante a contração ventricular • Onda v: É um lento fluxo de sangue das veias para os átrios durante a contração ventricular. Ventrículos A sua fisiologia é dividida em dois momentos: o de enchimento ventricular e a do esvaziamento ventricular: a) Enchimento: No 1º terço, o enchimento é rápido, que é visto junto com o fim da sístole ventricular, culminando na diminuição da pressão ventricular e na abertura das valvas AV, com isso o sangue acumulado passa para o ventrículo. No 2º terço o enchimento é direto, ou seja, o sangue passa diretamente das veias para o ventrículo, terço também conhecido como diástase. E no 3ª terço, última parte, o enchimento é realizado pela contração atrial (20%). b) Esvaziamento: É dividido em períodos. O período de contração isovolumétrica (isométrica ou isovolúmica) é caracterizado pelo aumento da pressão ventricular e do fechamento das valvas AV e também das válvulas semilunares. O período de ejeção é realizado pela abertura das valvas semilunares, com uma ejeção rápida de 70% no 1º terço, e uma ejeção lenta de 30% no 2º e 3º terço. Para finalizar, tem-se o período de relaxamento isovolumétrico que inicia com o fechamento das valvas semilunares. O enchimento ventricular depende da frequência cardíaca, do retorno venoso e da complacência ventricular, última que depende das forças elásticas (gerada pelo colágeno), da anatomia do ventrículo e através da velocidade de relaxamento muscular (por ser um processo mecânico ativo e dependendo também de energia, com um consumo de 20% do oxigênio inspirado). Valvas e Bulhas Cardíacas A abertura e o fechamento das válvulas é um processo passivo. Elas podem ser atrioventriculares (tricúspide e mitral) ou semilunares (aórtica e pulmonar). No organismo humano existem 4 bulhas cardíacas, estão bulhas são auscultáveis, sendo essências para uma boa consulta médica. As valvas atrioventriculares impedem o refluxo de sangue dos ventrículos para os átrios durante a sístole, enquanto as valvas semilunares evitam o refluxo da aorta e das artérias pulmonares durante a diástole. • 1ª bulha cardíaca: Auscutada pela vibração das valvas AV, imediatamente após o fechamento, junto com a vibração das paredes adjacentes do coração e dos grandes vasos em torno do coração. Possui uma duração de cerca de 0,14s. • 2ª bulha cardíaca: O fechamento das valvas semilunares determina reverberação do sangue para frente e para trás entre as paredes das artérias, dos ventrículos e das valvas semilunares. Ela é mais rápida e aguda, com duração de 0,11s. • 3ª bulha cardíaca: Início do terço médio da diástole; oscilação do sangue para frente e para trás entre as paredes dos ventrículos; não é audível normalmente; apenas verificada através do fonocardiograma. • 4ª bulha cardíaca: Contração atrial leva ao influxo de sangue nos ventrículos determinando vibrações, não é audível normalmente. Eletrocardiograma A corrente elétrica gerada pode ser captada na superfície do corpo e então ser registrada. O registro das ondas de despolarização e repolarização é necessário a partir da conexão com o Ca++. É um procedimento clínico, responsável pela grande ajuda em diagnósticos relacionados ao funcionamento cardíaco, ele possui várias ondas, que possuem funções diferentes cada uma: – Onda P: Despolarização atrial – Complexo QRS: Despolarização ventricular – Onda T: Repolarização ventricular Não há onda de repolarização atrial porque a repolarização atrial ocorre quando o ventrículo esta se despolarizando, e a massa ventricular é muito maior do que a massa atrial, então a corrente elétrica ventricular se sobrepões a corrente elétrica atrial. O intervalo PR é a soma da onda P com o segmento PR (isoelétrico), sendo o intervalo de condução AV, ou seja, é o intervalo entre o começo da estimulação elétrica dos átrios e o começo da estimulação dos ventrículos. A adrenalina encurta esse intervalo e a acetilcolina aumenta. O intervalo QT é a soma do complexo QRS, com o segmento ST e com a onda T, sendo o intervalo de platô representado principalmente pelo segmento ST (isoelétrico). A contração do ventrículo dura aproximadamente do inicio da onda Q até o final da onda T, que é igual a 0,35s. A frequência cardíaca é a contagem dos complexos QRS ou das ondas R no eletrocardiograma. E a duração do ciclo é o intervalo R-R. As variações da frequência cardíaca e da duração do ciclo provocam variações na duração dos períodos refratários e da excitabilidade, sendo a gênese das arritmias. Existe diferença temporal entre um lado do coração e outro? Sim, existe uma pequena diferença. O ventrículo direito acaba de se despolarizar um pouco antes do ventrículo esquerdo, devido a maior espessura do VE. A repolarização começa no ápice e vai para a base do coração, pois na regulação do ápice as bombas de Na+ e K+ já estão ativas, permitindo a rápida repolarização do lado esquerdo. Conceitos Cardiolo gicos Volumes Cardíacos – Volume diastólico final (VDF): 110 a 120 mL – Débito sistólico (DS): 70 mL – Volume sistólico final (VSF): 40 a 50 Ml Fração de Ejeção É a fração do volume de sangue recebido durante a diástole, e que é ejetado durante a sístole. Ele avalia a eficácia dos ventrículos em ejetar o sangue, funciona como um indicador de contratilidade cardíaca. É calculado pela fórmula abaixo: Débito Cardíaco (DC) É o volume de sangue bombeado pelo coração por minuto. O débito cardíaco varia com o sexo, com o nível básico do metabolismo corporal, com o exercício, com a idade e com as dimensões do corpo. O debito cardíaco é calculado a partir da fórmula: Os homens possuem um débito cardíaco em torno dos 5,6 L/min, enquanto as mulheres de 4,9L/min. Índice Cardíaco Corresponde ao débito cardíaco por metro quadrado da área da superfície corporal. Por exemplo, um homem de 70 Kg com uma superfície corporal de 1,7 m2 possui um índice cardíaco de 3L.min/m2. O índice cardíaco cai conforme o envelhecimento. Trabalho Cardíaco O trabalho é calculado por minuto-cardíaco, que é igual ao volume ejetado/min multiplicado pela pressão média cardíaca. Os dois componentes do trabalho cardíaco são o trabalho de volume (=DC) e o trabalho de pressão (= pressão aórtica ou no tronco pulmonar). a) Trabalho de Volume (Externo): Ou seja, o trabalho de volume do ventrículo direito e do ventrículo esquerdo que ejetam a mesma quantidade de sangue. O componente cinético do trabalho de FE = VDF – VSF / VDF (x100%) DC = DS x FC TC = PC x VC volume (massa x velocidade do sangue), é desprezível em condições normais e no exercício físico (DC = 30L/min), causa um aumento da velocidade sanguínea, aumentando o componente cinético cerca de 10-15% do trabalho cardíaco. b) Trabalho de Pressão (Interno): Ou seja, o trabalho interno do ventrículo direito é diferente do ventrículo esquerdo. O trabalho de pressão do VD é cerca de 1/5 do trabalho do VE, devido ao espessamento da parede do VE, que representa um mecanismo fisiológico compensatório para vencer a carga aumentada de trabalho. Ele exige uma maior tensão na fibra e maior uso de oxigênio comparado ao trabalho de volume, por esse motivo é o trabalho determinante. Lei de Laplace Onde, P= pressão intracavitária, h = espessura da parede, T= tensãoda parede e r = raio da câmara. Existe um aumento indesejado na tensão da parede de uma câmara sempre que a pressão do líquido no seu interior aumenta, a tensão da parede aumenta quando o raio da câmara aumenta, mesmo quando a pressão do líquido dentro da câmara é constante. OBS.: Qual a desvantagem apresentada pelos corações dilatados? Quando o raio de uma câmara cardíaca está aumentado, desenvolve-se uma tensão maior pelo miocárdio para produzir uma dada pressão. Portanto, um coração dilatado realiza um trabalho maior do que um coração não dilatado, além de um maior gasto de energia. Entretanto, sua vantagem é a diminuição da pressão arterial. As variações na espessura da parede (hipertrofia ventricular) servem para compensar uma maior pressão. E para abrir as valvas semilunares um coração dilatado terá que fazer mais força do que um coração pequeno, ainda que a pressão seja igual. Pré-carga Cardíaca Em resumo, é a quantidade de sangue que chega aos ventrículos durante a diástole. É a força por unidade de área que vai estirar o músculo na diástole, antes do começo de sua atividade contrátil. (Força = tensão ou estresse ou esforço). Ela coincide com o ponto no qual medimos a pressão diastólica final (PDF). Acontece momentos antes de o coração desenvolver um trabalho, os miócitos estão submetidos a uma dada carga, antes dos ventrículos se contraírem para ejetar o sangue que chegou. Vários fatores afetam a pré-carga (VDF): Aumento da Pré Carga 1. Contrações atriais fortes, pois melhora o enchimento ventricular 2. Aumento do volume sanguíneo total 3. Aumento do tônus venoso 4. Aumento da ação bombeadora da musculatura esquelética 5. Pressão intratorácica mais negativa que o normal Diminuição da Pré Carga 1. Posição ereta 2. Aumento da pressão intrapericárdica, pois o coração fica sob uma pressão externa maior e isto limita a sua expansão 3. Diminuição da complacência ventricular P = h.T / r ou T = P.r / 2h Pós-carga Cardíaca Em resumo, é a força contra a qual o músculo exerce sua força contrátil, ou seja, é a quantidade de sangue expelido pelo ventrículo durante a sístole. É a força por área de secção (tensão) que o músculo cardíaco deve atingir para depois encurtar-se, ou seja, é a força máxima que ocorre depois da abertura da valva aórtica e antes do pico máximo da pressão intraventricular. Para alguns, é caracterizado pela tensão que a fibra miocárdica tem que desenvolver para vencer a pressão na aorta e no tronco pulmonar. As fibras tem que gerar uma tensão para conseguir realizar o trabalho de ejetar o sangue. Consumo de Oxigênio pelo miocárdio O trabalho de pressão representa a maior parte do trabalho cardíaco total. Portanto, a maior porcentagem do consumo de oxigênio é para o trabalho de pressão. Na estenose aórtica aumenta o consumo de oxigênio pelo miocárdio, enquanto o DC fica diminuído, já no exercício, aumenta o trabalho de volume, aumentando o consumo de oxigênio, mas não tanto quanto o trabalho de pressão. O ventrículo esquerdo apresenta maior trabalho de pressão do que o ventrículo direito, mas o débito cardíaco é o mesmo. O espessamento da parede ventricular esquerda representa mecanismo compensatório para a realização de maior trabalho de pressão. • Pressão aórtica média = 100 mm Hg • Pressão arterial pulmonar média = 15 mm Hg Energia Química para a Contração Cardíaca A fonte principal é o metabolismo oxidativo dos ácidos graxos, já a fonte secundária é o metabolismo do lactato e glicose. No repouso, 80% da fonte é lipídica, no exercício moderado 40% é glicose e glicogênio, e no exercício intenso o lactato torna-se a maior fonte de energia. Eficiência Cardíaca (EC) Corresponde à proporção entre produção de trabalho e energia química total consumida. A maior parte da energia química é convertida em calor, e menor proporção, em trabalho. • EC máxima = 20-25% – Na Insuficiência cardíaca, EC = 5-10% Circulação Coronariana Realiza o suprimento cardíaco nutritivo do coração. De 4 a 5% do débito cardíaco vai para a circulação coronariana. • Artéria Coronária Esquerda – Porção anterior e lateral esquerda do VE • Artéria Coronária Direita – Maior parte do VD e porção posterior do VE A nutrição direta do sangue presente nas câmaras: décimo de milímetro da superfície endocárdica. O fluxo sanguíneo venoso ocorre via seio coronário no ventrículo esquerdo (75%) e pelas veias cardíacas anteriores no ventrículo direito. Quando ocorre o fluxo venoso diretamente nas câmaras é pelas veias tebésicas. Fluxo Sanguíneo Coronário Normal No repouso é cerca de 4-5% do DC, no exercício gera um aumento de 3 a 4 vezes, que causa o aumento da eficiência de utilização de energia. Pode haver a formação de gradientes transmurais, encontrados através da parede, que podem aumentar o número de infartos na região subendocárdica. O fluxo sanguíneo coronário e o ciclo cardíaco tem relação na sístole do VE que diminui o fluxo pela forte compressão, e na diástole VE ocorre à normalização do fluxo. O plexo subendocárdico é mais extenso do que nas camadas média e externa do coração para compensar a diminuição durante a sístole. O ventrículo direito realiza variações fásicas menores. Controle do Fluxo Coronariano O fluxo sanguíneo do sistema coronariano é regulado principalmente por fatores metabólicos (como a vasodilatação arteriolar local em resposta à necessidade do musculo cardíaco por nutrientes e oxigênio) O metabolismo do miocárdio é regulado principalmente pela demanda de oxigênio e pela produção de vasodilatadores: adenosina, K+, H+, CO2, bradicinina, PG, NO. O controle nervoso, de menor importância, pode ser adrenérgico ( vasoconstrição, 2 vasodilatação) ou colinérgico (dilatação). O aumento da ativação do coração e de seu metabolismo produz uma maior utilização de oxigênio, seguido por uma diminuição da concentração de oxigênio nas células dos músculos cardíacos, uma consequência degradação do ATP e um aumento na liberação de adenosina, a qual escoa para fora das células miocárdicas para provocar vasodilatação coronariana para suprir as demandas nutricionais aumentadas do musculo cardíaco. Bombeamento Cardí aco A regulação do bombeamento cardíaco pode ser realizada de duas formas: intrinsicamente ou extrinsecamente. Regulação Intrínseca – Mecanismo Cardíaco de Frank-Starling O mecanismo cardíaco de Frank-Starling é a capacidade intrínseca do coração de adaptar a volumes crescentes de afluxo sanguíneo, quanto mais o miocárdio for distendido durante o enchimento, maior será a sua força de contração e maior será a quantidade de sangue bombeado para a aorta. Dentro de limites fisiológicos o coração bombeia todo o sangue que a ele retorna pelas veias (= retorno venoso). Isto por que: Os filamentos contráteis de actina e miosina ficam dispostos em um ponto mais próximo ao grau ideal de superposição para a geração de força. A distensão atrial aumenta a frequência cardíaca em 10 a 20%. A força desenvolvida por uma câmara cardíaca durante a contração é diretamente proporcional ao grau de estiramento em que as fibras miocárdicas estão submetidas. Ainda pode acontecer uma regulação intrínseca pela frequência cardíaca no chamado fenômeno de escada, onde a frequência cardíaca aumenta o numero de despolarizações por minuto, aumentando o sódio e reduzindo a troca sódio-cálcio dentro da fibra, consequentemente, aumenta a oferta de cálcio, que faz com que aumente a força de contração do musculo cardíaco. Outro fenômeno é a potenciação pós-extrassistólica, que aumenta os trocadores sódio/cálcio. Regulação Extrínseca – Sistema Nervoso Autônomo As fibras cardíacas simpáticas são originadas nas colunas intermediolaterais entre C8 e T6, cujo neurotransmissor é a noradrenalina, já que a adrenalina só pode ser produzida na medula adrenal por ação de uma enzima. O sistema nervoso simpático age no: Aumento da frequência cardíaca (NSA) - Cronotropismopositivo, Aumento da força de contração - Ionotropismo positivo (aumenta o DC), Aumento da velocidade de condução (NAV) - Dromotropismo positivo, Aumento da velocidade de relaxamento – Lustropia positivo. Estas modificações ocorrem através: 1.Ativação de receptores β1 nas fibras do NSA através de Proteína G, adenililciclase e AMPc. Realizam a ativação de proteinocinases e fosforilação de proteínas que aumentam a corrente If de sódio (despolariza mais rápido), causando um efeito cronotrópico positivo. 2.Ativação de receptores β1 nas fibras musculares cardíacas, por meio de proteína G, adenililciclase e AMPc, que realizam a ativação de proteinocinases e fosforilação de proteínas que: Fosforilam canais Ca++ tipo L (platô cardíaco) Ativam a proteína fosfolambano que estimula a Ca++ ATPase do reticulo sarcoplasmático. Fosforilação da troponina. Causa um efeito inotrópico e lusotrópico positivo. As fibras parassimpáticas vagais que utilizam a acetilcolina como neurotransmissora agem através de receptores muscarínicos com uma proteína G inibitória realizando as seguintes funções: Inibição dos canais de cálcio tipo L. Menor ativação da fosfolambano. Fixação aos canais de K+ que se abrem lentificando a velocidade de despolarização do NSA. Diminuição da corrente If de sódio. Outros efeitos agem extrinsecamente sobre a atividade cardíaca: Pré-carga / Pós-carga; hormônios; drogas; pH; íons potássio; íons cálcio; temperatura. O aumento do pós-carga leva a diminuição do débito sistólico, devido a menor ejeção do volume de sangue. Hormônios: Adrenomedulares (adrenalina e noradrenalina), tireóide (aumentam a atividade cardíaca), glucagon (possui efeitos inotrópicos e cronotrópicos positivos), insulina (aumenta a atividade cardíaca), glicocorticóides (ativam as bombas de sódio-potássio, aumenta os receptores BETAS adrenérgicos no musculo cardíaco). Drogas Inotrópicas: São substancias que promovem um aumento da quantidade de cálcio dentro da fibra muscular cardíaca. pH: Uma diminuição do pH intracelular diminui a liberação do cálcio pelo reticulo sarcoplasmático e diminui a sensibilidade dos miofilamentos ao cálcio. Hemodina mica A função da circulação é suprir as necessidades dos tecidos corporais, transportando até eles nutrientes, eliminando produtos de metabolismo, levando hormônios, ou seja, mantendo o ambiente apropriado para que as células sobrevivam e funcionem de maneira ótima. A circulação sistêmica é considerada a grande circulação mais a circulação periférica, é a que transfere o fluxo sanguíneo para todos os tecidos corporais, exceto os pulmões. Já a circulação pulmonar, refere-se a pequena circulação, que vai diretamente para os pulmões. Os órgãos que mais necessitam de vascularização são os rins, o trato gastrointestinal e os músculos com 25% do fluxo cada um, cérebro fica com 15%, e a circulação coronariana e pele com 5% do fluxo. A hemodinâmica é baseada nos princípios que governam o fluxo sanguíneo no sistema cardiovascular. Os diferentes vasos da circulação têm funções e estruturas distintas: Artérias: São reservatórios de pressão, transportam o sangue sob alta pressão, possui uma parede forte, e o sangue flui com alta velocidade. São formadas por grande quantidade de tecido elástico e por fibras de colágeno, além do musculo liso. Arteríolas: Realizam a resistência periférica, são os condutos de controle. São formadas basicamente por músculo liso, o qual é controlado pelo SNA, além disso, ainda possui fibras elásticas e colágenas. Capilares: Realizam as trocas sanguíneas, entre o sangue e o líquido intersticial. São formadas apenas por endotélio. Vênulas: Canalizam o sangue para as veias. Aumentam a capacitância do fluxo sanguíneo. São formadas por pouco tecido elástico e por pouco musculo liso. Veias: São reservatórios de sangue que realizam o retorno do sangue ao coração. O sangue passa a baixas pressões. Possui mais de 60% do volume sanguíneo total, ela aumenta a complacência dos vasos para poder reservar esse volume sanguíneo. Possuem pouco tecido elástico, entretanto grande quantidade de colágeno e de musculo liso. Os volumes sanguíneos são diferentes conforme o local, por exemplo, na circulação sistêmica encontram-se 84% do volume total de sangue (64% nas veias, 13% nas artérias e 7% nas arteríolas e capilares), 9% encontram-se na circulação pulmonar e apenas 7% no coração. Velocidade do Fluxo Sanguíneo Onde, V = velocidade do fluxo sanguíneo (cm/s); Q = fluxo (mL/s); A = área da secção reta (cm2). Quanto maior a área, menor é a velocidade do fluxo sanguíneo. A aorta pode induzir a um erro em relação aos capilares, porque a velocidade dos capilares é medida através da soma de todos os capilares de determinada região, enquanto a aorta o seu calibre é "invariável”. É medido através da área de secção transversa da estrutura. V = Q / A Relações entre Fluxo sanguíneo, Pressão e Resistência A Lei de Ohm mostra que o fluxo é calculado pela diferença de pressão dividida pela resistência que o sangue encontra nos vasos. Onde, Q = fluxo (mL/min), ΔP = diferença de pressão (mm Hg) e R = resistência (mmHg/mL/min). A pressão arterial é controladora do fluxo sanguíneo e vice-versa, ou seja, quando um tende a aumenta o outro aumenta junto. Para que haja fluxo sanguíneo é necessária uma diferença de pressão entre os locais da circulação sanguínea. A condutância é a capacidade do vaso de conduzir o sangue, é uma variável sanguínea que é proporcional ao diâmetro do vaso na quarta potência e é o inverso da resistência sanguínea. A resistência do sangue pode ser calculada pela Equação de Poiseuille: Onde, R = resistência, = viscosidade do sangue, l = comprimento do vaso e r = raio do vaso. O raio do vaso é o principal fator para calcular a resistência, quanto maior o raio, menor será a resistência ao fluxo do sangue e muito menor será a condutância. A viscosidade sanguínea depende de diversos fatores como o número de eritrócitos, que quando se tem um hematócrito elevado aumenta a viscosidade do sangue, a qual é 3 vezes maior que a da água. Outro fator é a concentração de proteínas no plasma, que aumenta a viscosidade conforme o aumento da concentração proteíca, sendo que a viscosidade do plasma é 1,5 vezes maior que a da água. Uma anemia causa uma diminuição da viscosidade do sangue por diminui o hematócrito, ou seja, diminui o numero de hemácias no sangue. A resistência vascular aumenta conforme a viscosidade do sangue, que diminui o fluxo sanguíneo. Uma circulação sistêmica (incluindo todos os órgãos) é considerada uma resistência em paralelo, é o escape do sangue para diferentes caminhos, enquanto a resistência gerada pela circulação dos vasos sanguíneos é considerada em série. A resistência vascular periférica total calcula a resistência encontrada nos vasos periféricos, ou seja, na circulação sistêmica. É calculada a partir da seguinte forma: A resistência vascular pulmonar total é a resistência encontrada pelos vasos pulmonares. Deve se observar que a resistência pulmonar é cerca de 1/5 da resistência da circulação periférica total. É calculada a partir da fórmula: Fluxo Sanguíneo O fluxo sanguíneo pode ser de três formas: Laminar: Formado por linhas de corrente, o sangue flui com velocidade constante (forma estável e uniforme). A velocidade máxima é encontrada no centro do vaso, enquanto a velocidade mínima é junto à parede do vaso. Possui um NR < 2.000. Transicional: É quando o fluxo sanguíneo encontra-se oscilando entre o fluxo laminar e o fluxo turbulento. Possui um número de Reynolds entre 2.000 < NR < 3.000. Q = ΔP / R R = (8 / π) . η . I / r4 RPT = ΔP / Q R = ΔP / Q Turbulento: O fluxo sanguíneo ocorre em várias direções, gasta mais energia, e geralmente se torna audível. Possui NR > 3.000. Ele ocorre quando a intensidade/velocidade do fluxo sanguíneo é muitoelevada, ou quando o sangue passa por uma obstrução no vaso, por um coagulo fechado ou por uma superfície áspera. O número de Reynolds (NR) é uma incógnita calculada a partir da seguinte fórmula: Onde, ρ = densidade do sangue, d = diâmetro do vaso, v = velocidade do fluxo sanguíneo e = viscosidade do sangue. A turbulência fisiológica ocorre nas porções proximais da aorta e da artéria pulmonar, devido a alta velocidade do fluxo sanguíneo, da natureza pulsátil do fluxo, da alteração súbita do diâmetro do vaso e do grande diâmetro do vaso, todos fatores que geram condições apropriadas para a formação de um fluxo turbulento. A auscuta cardíaca só pode ser escutada por causa da realização de uma turbulência sanguínea, por exemplo, na verificação da pressão, quando o mangote comprime a artéria braquial, e o sangue que passaria por ali em um determinado calibre terá que passar agora em um calibre de menor diâmetro. Enquanto isso, a turbulência patológica pode ser causada, por exemplo, por uma anemia, que causa diminuição do hematócrito, diminuição da viscosidade, aumentando o fluxo sanguíneo, aumentando o número de Reynolds, isso pode ser chamado de sopros funcionais. Outro motivo, é o aumento do débito cardíaco, que aumenta a velocidade do fluxo, portanto aumenta o número de Reynolds, tornando o fluxo sanguíneo turbulento. A presença de trombos na circulação sanguínea causa a diminuição do lúmen vascular que aumenta a velocidade do fluxo, aumenta o NR, e causa um fluxo sanguíneo turbulento. Complacência Vascular Também pode ser chamada de capacitância vascular. A complacência vascular pode ser calculada pela fórmula: Onde, C = complacência (mL/mm Hg), ΔV = variação de volume ( mL) e ΔP = variação de pressão (mm Hg) Veias: Alta variação de volume, baixa variação de pressão = Alta complacência. Artérias: Menor variação de volume, alta variação de pressão = Baixa complacência. A complacência é a forma dos vasos distenderem-se por causa de uma variação de pressão ou volume. As veias são 8 vezes mais distensíveis que as artérias, e as artérias pulmonares são 6 vezes mais distensíveis do que as artérias sistêmicas. Portanto, a complacência de uma veia sistêmica é 24 vezes maior que a de uma artéria sistêmica, pois são 8 vezes mais distensíveis e podem ter um volume 3 vezes maior. A complacência tardia pode ser visualizada por uma resposta do musculo liso, que por um processo de transfusão causa relaxamento pelo estresse e diminuição da tensão da fibra muscular lisa. Uma hemorragia grave também causa complacência tardia com reajuste pelo aumento da tensão da fibra muscular lisa. NR = ρ.d.v / η C = ΔV / ΔP Sistema Arterial Tem como função distribuir sangue aos leitos capilares por todo o corpo, por condutos elásticos (artérias) e condutos de resistência (arteríolas). Ele também converte o débito intermitente do coração em um fluxo estável nos capilares. A distensibilidade arterial causa uma pequena parte da energia da contração cardíaca, que é dissipada como fluxo para os capilares, e o restante, é armazenado como energia potencial que garante o fluxo sanguíneo nos capilares durante a diástole. A elasticidade arterial diminui com a idade, ou seja, um pequeno aumento de volume é capaz de gerar um aumento bem maior da pressão arterial do que geraria em jovens. OBS.: aumento do volume = aumento da pressão, ou seja, para um mesmo aumento de volume, a pressão aumenta, entretanto acentuado em pessoas de mais idade. – Pressão Sistólica ou Máxima = 120 mm Hg – Pressão Diastólica ou Mínima = 80 mm Hg – Pressão Arterial Média = 93,33 mm Hg – Pressão Diferencial = 40 mm Hg A pressão sistólica depende do débito sistólico, da velocidade de ejeção e da distensibilidade das artérias. A pressão diastólica depende da pressão alcançada na sístole, da resistência periférica e do tempo de duração da diástole. Pressão Arterial Média (PAM) PAM = PD + 1/3 (PS – PD) A pressão arterial média não é igual a média entre as pressões sistólicas e diastólicas, porque existe variações nas fases do ciclo cardíaco. A pressão diastólica representa 60% da PAM, portanto, a pressão sistólica representa 40% da PAM. Os fatores que afetam a Pressão de Pulso (ou Pressão Diferencial, é a diferença entre a pressão sistólica e a pressão diastólica) são: o débito sistólico, a distensibilidade total da árvore arterial e a ejeção ventricular (menor importância). A transmissão de pulso de pressão é realizada pela distensão radial da aorta ascendente, provocada pela ejeção do ventrículo esquerdo, que inicia uma onda de pressão que se propaga pela aorta e suas ramificações. Essa onda de pressão viaja mais rapidamente que o sangue. A inércia do sangue evita o movimento abrupto deste por toda a extensão até a periferia. A velocidade de transmissão do pulso de pressão varia inversamente com a complacência arterial. A velocidade de transmissão aumenta com a idade. Exemplos: – Aorta = 3 a 5 m/s – Grandes ramos Arteriais = 7 a 10 m/s – Pequenas artérias = 15 a 35 m/s Amortecimento dos pulsos de pressão é a causa da diminuição progressiva das pulsações na periferia, pois a maior resistência ao movimento do sangue nos vasos determina maior amortecimento, e quanto menor a complacência dos vasos menor a quantidade de sangue na onda de pulso. A estenose aórtica acontece quando a abertura da válvula aórtica é reduzida, a pressão aórtica cai em virtude da redução do fluxo sanguíneo ejetado. Na persistência do canal arterial a metade ou mais da metade do sangue bombeado para a aorta pelo ventrículo esquerdo flui imediatamente de volta pelo ducto arterial que permanece aberto para a artéria pulmonar e vasos sanguíneos pulmonares. A insuficiência aórtica acontece quando a válvula não se fecha completamente. Assim, após cada batimento o sangue bombeado para a aorta reflui para o ventrículo esquerdo. Isso resulta em queda da pressão aórtica. Regulaça o da Pressa o Arterial Me dia A regulação da pressão arterial média pode ser feita através de um controle rápido realizado por mecanismos reflexos de feedback negativo, assim como uma regulação a longo prazo, que é o papel do rim e do Sistema Renina- Angiotensina-Aldosterona (SRAA). A pressão arterial média pode ser calculada a partir da fórmula: A regulação nervosa da PAM tem inervação simpática no coração e vasos, e tem inervação parassimpática apenas no coração. Para ocorrer estes mecanismos reflexos é necessário um receptor, uma via aferente, um centro integrador, uma via eferente e o órgão efetor, que pode ser o coração, os vasos, os rins ou os músculos. Os efetores do sistema cardiovascular podem ser o coração modificando o débito cardíaco, a frequência cardíaca e o volume sanguíneo. As arteríolas modificam a resistência periférica total, enquanto as vênulas mudam a complacência venosa e o retorno venoso. PAM = DC x RTP O centro vasomotor, que é o centro integrador da pressão arterial média encontra-se no bulbo e no 1/3 inferior da ponte. Esse centro transmite impulsos parassimpáticos (via vago) até o coração e impulsos simpáticos (via medula espinhal e nervos simpáticos periféricos) para praticamente todas as artérias, arteríolas e veias do corpo. O coração é controlado pelo centro vasomotor, que possui as seguintes áreas: Área Sensorial do Centro Vasomotor Recebe informações da periferia. • Núcleo do trato solitário (porções póstero-laterais do bulbo e da ponte inferior). – Interneurônios (NTS) – Neurônios de projeção ao NDMV, NA, BVLc e a outras áreas bulbares e supra bulbares e neurônios que modulam os neurônios de projeção. Quando a pressão arterial cai, o NTS recebe baixa frequência de pulso, e não estimula o BVLc, que não inibe o BVLr, e assim o simpático é ativado. Quando a pressão arterial sobe, o NTS recebe alta frequência de pulso ou de potencial de ação, ele ativa o BVLc que libera GABA, inibindo o BVLr que não estimulao simpático e estimula o vago (parassimpático). Área Inibitória do Centro Vasomotor É a área vasodilatadora, quando a PAM sobe, os receptores ativam os NTS, que levam as informações aos núcleos ambíguo e motor dorsal do vago, que ativa NVLc, que inibe via GABA o NVLr, diminuindo a ativação do coração e a pressão arterial média. • Bulbo Ventrolateral caudal (BVLc) – Neurônios Gabaérgicos Área Simpatoexcitatória do Centro Vasomotor É a área vasoconstritora, quando a PAM cai, ela não ativa os receptores, fica com falta de sinais no NTS para o NVL caudal, o NVL rostral deixa de ser inibido, libera noradrenalina e, portanto, aumenta a ativação do coração e aumenta a pressão arterial média. • Bulbo Ventrolateral rostral (BVLr) – Projeções aos neurônios pré-ganglionares simpáticos Mecanismos Reflexos Baroceptores Carotídeos e Aórticos - Barorreceptor aórtico -> nervo vago - Barorreceptor carotídeo -> nervo de Hering -> nervo glossofaríngeo São estimulados pelo estiramento nas paredes de cada artéria carótida interna, pouco acima da bifurcação da carótida no seio carotídeo, e também na parede do arco aórtico. Os sinais dos baroceptores carotídeos são transmitidos pelos nervos de Hering para o nervo glossofaríngeo na região cervical superior e daí para o trato solitário na região bulbar do tronco encefálico. Os sinais dos baroceptores aórticos são transmitidos pelos nervos vagos para o mesmo trato solitário no bulbo. São responsáveis por reduzir a variação minuto-a-minuto da pressão arterial para 1/3 da que seria se esse sistema não existisse. A importância em longo prazo é controversa, pois tem a reprogramação “parcial” em 1 a 2 dias e alterações crônicas por mediar diminuições da atividade nervosa simpática renal. Baroceptores Arteriais São mecanoceptores com terminações nervosas livres, sua localização é na adventícia dos grandes vasos sistêmicos, na parede de cada artéria carótida interna, pouca acima da bifurcação (seio carotídeo) e na parede do arco aórtico. Tem uma Faixa de atuação de 50 a 180 mm Hg. Os baroceptores carotídeos possuem uma sensibilidade maior do que os baroceptores aórticos. Eles possuem estímulo pela diminuição da PAM, suas respostas neurais são realizadas por ativação do sistema nervoso simpático, ou por respostas hormonais da adrenalina, noradrenalina, vasopressina e renina/angiotensina. Quimioceptores Arteriais São extremamente sensíveis a falta de O2 e ao excesso de CO2 o de íons H+. São os principais responsáveis e reguladores da ventilação pulmonar. São corpúsculos carotídeos e aórticos compostos por células glomais e de suporte, sofre estímulo pela redução do fluxo sanguíneo, pela redução da PO2, elevação da PCO2, e queda do pH no sangue arterial. Sua faixa de ativação ocorre quando a PAM cai a valores abaixo de 80 mm Hg. Sua resposta, portanto, é o aumento da pressão arterial média. Os quimioceptores excitam fibras nervosas que passam pelos nervos de Hering e pelos nervos vagos, dirigindo-se para o centro vasomotor encefálico. Os sinais transmitidos pelos quimioceptores excitam o centro vasomotor e este aumenta a PAM de volta ao normal. A integração bulbar ocorre pelo seguinte caminho: – NTS BVL r SNS Receptores Cardiopulmonares São receptores de baixa pressão localizados nos átrios e nos vasos pulmonares (artérias e veias), ventrículos, coronárias e veias cavas. Estes receptores cardiopulmonares respondem à distensão causada por variações de volume de sangue. Reflexo de Volume O estiramento dos átrios inicia-se com a excitação dos baroceptores B (via vago/bulbo), estes diminuem a atividade simpática para o rim e a secreção ADH, e aumentam a secreção de PNA, como resultado diminui o volume do LEC, diminui o DC, e consequentemente, diminui a PAM até o valor normal. O estiramento atrial recebe efeito direto sobre o SNA, o que aumenta a frequência cardíaca em até 15%, causando o chamado Reflexo de Bainbridge (via vago / CVM bulbar), o que aumenta a frequência cardíaca em 40- 60%. Resposta Isquêmica do SNC É um sistema de emergência, causada por um estímulo (PAM =15-20 mm Hg), que podem ser uma isquemia cerebral, uma diminuição do fluxo sanguíneo cerebral, ou um acúmulo de CO2 (e outros fatores como o ácido lático). Como resposta tem a elevação da PAM até 250 mm Hg/10 min. A Reação de Cushing é um tipo especial de resposta isquêmica resultante do aumento da pressão do líquido cefalorraquidiano (LCR), acontece quando a pressão LCR = PAM, o que causa uma compressão dos vasos cerebrais bloqueando o fluxo sanguíneo cerebral, o que causará a resposta isquêmica. Reflexo da Compressão Abdominal Tem origem a partir de reflexo baroceptores ou quimioceptores, por estímulos para os músculos esqueléticos abdominais, o que causa compressão dos reservatórios venosos do abdômen. A contração dos músculos esqueléticos aumenta o volume de sangue circulante levando ao aumento do DC e da PAM. Regulaça o em longo prazo da PAM Realizada através de um sistema que envolve os rins e os líquidos corporais, gerando uma homeostasia do volume do LEC e um balanço entre ingestão e excreção de líquido. A diurese e a natriurese por pressão são mecanismos antigos na história filogenética do desenvolvimento animal. A diurese de pressão quanto maior for a pressão maior será também a diurese. Os determinantes da PAM em longo prazo são, portanto, o débito renal de sal e água e a sua ingestão. • ↑ ou ↓ da RPT não altera a PAM em longo prazo, desde que o rim esteja normal. • ↑ da resistência vascular intra-renal altera a função renal podendo causar hipertensão. Uma maior ingestão de sal gera um aumento da osmolaridade do LEC, que ativa o centro da sede, fazendo com que a pessoa ingira água, o que gera um aumento do volume do LEC. Um aumento da osmolaridade do LEC leva a uma maior secreção de ADH, e consequentemente, também aumenta o volume do LEC. Ainda tem-se um efeito indireto, ou auto regulatório, que quando há um excesso de sangue nos tecidos, a musculatura vascular tecidual local se contrai, normalizando o fluxo sanguíneo. O aumento do volume sanguíneo leva ao aumento do débito cardíaco de modo que o fluxo sanguíneo se eleva em todos os tecidos do corpo, contraindo os vasos de todo o sistema, ou seja, quando aumenta a resistência periférica total aumenta a pressão arterial. Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona – Renina: Armazenada na forma inativa nas células JG das arteríolas aferentes (AA) renais. – Angiotensinogênio: Substrato plasmático da renina., é produzido no fígado e nos adipócitos, é quem libera a angiotensina I. – Angiotensina II: Sintetizada a partir da enzima conversora de angiotensina I (ECA) nos capilares pulmonares. Possui efeito vasoconstritor e diminui a excreção de água. Os receptores de angiotensina II AT1 realizam vasoconstrição, Ionotropismo positivo, hipertrofia cardiomiócita, proliferação do tecido fibroso cardíaco e vascular, efeito antidiurético, aumento de radicais livres, papel na inflamação e na trombose. Já os receptores AT2 predominam na fase embrionária fazendo vasodilatação e inibição da síntese de colágeno, fibronectina, cinases proteicas. Outras Ações da Angiotensina II • Estimulação de diversas regiões do SNC (área postrema, órgão subfornical, região anterolateral do III ventrículo, NPV, etc.), determinando o aumento do tônus simpático. • ↑ liberação de vasopressina (ADH) • ↑ ingestão hídrica Mecanismos de Controle da PAM Mecanismos rápidos (nervosos): Projetam respostas imediatas. 1. Baroceptores: Realizados pelo grau de estiramento da parede dos vasos. 2. Quimioceptores: São sensíveis a falta de oxigênio e excesso de gás carbônico e íons H+. 3. Mecanismo Isquêmico do SNC Mecanismos intermediários: Suas respostas podem demorar alguns minutos e se prolongar por horas. 1. Relaxamento por estresse do músculo liso vascular: Quando a pressão nos vasos sanguíneosse torna muito alta, esses vasos são estirados por minutos ou horas, e como resultado a pressão sanguínea volta ao normal. Atua como um “tampão” da pressão que age por períodos intermediários de tempo. 2. Mecanismo vasoconstritor da angiotensina II 3. Deslocamento de líquido capilar: Quando a pressão capilar cai a níveis muito baixos, o liquido é reabsorvido pelas membranas capilares dos tecidos para a circulação elevando o volume e a pressão na circulação. Ao contrário, quando a pressão capilar se eleva em demasia, o liquido é perdido da circulação para os tecidos, reduzindo o volume sanguíneo bem como todas as pressões circulatórias. Mecanismo em longo prazo 1. SRAA 2. Quimioceptores, resposta isquêmica do SNC, relaxamento por estresse, desvio de líquido capilar. 3. Mecanismo rim-líquidos corporais para o controle da pressão. O controle da pressão arterial se inicia com medidas emergenciais pelos mecanismos nervosos, continua com características de sustentação pelos controles intermediários de pressão e, por fim, é estabilizado pelo mecanismo dos rins e líquidos corporais ao nível da pressão arterial em longo prazo. Hipertensão PAM > 110 mm Hg (PS> 135 ; PD> 90) Os efeitos letais da hipertensão giram em torno do trabalho cardíaco excessivo, o que pode causar uma insuficiência cardíaca e doença coronariana, por acidentes vasculares cerebrais e por lesão renal, realizando uma insuficiência renal. Controle Local e Humoral do Fluxo Sanguí neo As necessidades teciduais para que ocorra um fluxo sanguíneo é o suprimento de O2, o suprimento de outros nutrientes (glicose, aminoácidos, ácidos graxos), remoção de CO2 e H+, manutenção hidroeletrolítica, transporte de hormônios e outras substâncias e termorregulação (pele) e depuração do plasma (rim). Existem dois tipos de controle do fluxo sanguíneo: – Controle agudo: Alterações do grau de constrição do músculo liso de pequenos vasos a fim de manter o fluxo adequado, realizado pelas arteríolas, metarteríolas e esfíncteres pré- capilares. – Controle em longo prazo: Alterações nas dimensões e número de vasos. A gênese da vasomotricidade é feita por alterações da frequência intrínseca de despolarização/contração da musculatura lisa vascular, musculatura que é caracterizada por excitabilidade e contratilidade. Os fatores que regulam a vasomotricidade podem ser fatores intrínsecos (fator miogênico, fatores metabólicos ou químicos, fatores de ação local (parácrina ou autócrina) e fatores físicos, como a temperatura), ou fatores extrínsecos através de regulação nervosa e regulação hormonal. Fatores Intrí nsecos do Fluxo Sanguí neo Fator miogênico A teoria miogênica de Bayliss diz que aumentos da pressão de perfusão, aplicando maior força à parede vascular, determinam contração transitória do vaso; quedas da pressão de perfusão, reduzindo a força aplicada, promovem vasodilatação. Se aumenta a pressão de perfusão, o vaso contrai para manter o mesmo fluxo de sangue, portanto, só depende do musculo liso vascular. Ele pode ocorrer na ausência de influencias nervosa e hormonal. O estiramento da parede do vaso causa um aumento da concentração intracelular de Ca++ (ativação de canais de Ca++ e/ou liberação de Ca++ pelo retículo sarcoplasmático), fazendo a contração do músculo liso vascular, todo este processo com o objetivo de manutenção do fluxo sanguíneo. Fatores Metabólicos ou Químicos A perfusão tecidual depende do grau de atividade momentânea do tecido. No repouso o fluxo é menor, conforme o aumento do metabolismo aumenta o fluxo sanguíneo. A queda da pressão parcial de O2 diminui a disponibilidade de ATP, de nucleotídeos da adenina, e da via do citocromo P-450. A concentração extracelular de K+ causa uma alteração do potencial de repouso. A osmolaridade local e a adenosina e nucleotídeos da adenina também causa um ajuste no fluxo sanguíneo. Fatores de Ação local Óxido Nítrico (NO) L-arginina........................ NO Óxido nítrico sintetase Os estímulos para liberação de NO são: – Humorais: acetilcolina (M2), bradicinina, histamina, serotonina, nucleotídeos da adenina, trombina, substância P. – Físico: tensão da parede vascular – Químico: hipóxia O óxido nítrico é formado pelo próprio endotélio dos vasos sanguíneos. Como efeito o óxido nítrico causa uma vasodilatação, em vasos de maior calibre. O óxido nítrico se forma muito rápido, e sua meia vida também é rápida. Fator Hiperpolarizante Derivado do Endotélio Ácido Araquidônico .................... Ácido Epoxieicosatrienóicos Epoxigenase (Citocromo P450) Os estímulos para sua liberação é a acetilcolina (M1), que gera um efeito de vasodilatação em vasos de menor calibre, fazendo com que o musculo liso fique relaxado. Endotelinas (ET) São peptídeos de 21 aminoácidos, a endotelina 1 é a mais importante, e é sintetizada pelas células endoteliais, epiteliais (traquéia e brônquios, gliais, mesangiais do glomérulo). O estímulo para liberação ET-1 é o estresse por fluxo, hipóxia, trombina, angiotensina II, vasopressina, noradrenalina, bradicinina. Os efeitos da endotelina são: – No músculo liso vascular: vasoconstrição – No coração: Ionotropismo e Cronotropismo positivos – No rim: vasoconstrição AA e AE, que diminuem o fluxo e a filtração glomerular. – Pró-mitogênicos: musculares lisas e fibroblastos Prostaglandinas – PGI2 (prostaciclina): vasodilatação e inibição da agregação plaquetária – PG série E: PGE2: vasodilatadora, diurética e natriurética. – PG série F e H: vasoconstritores – Tromboxano A2: vasoconstritor e agregante plaquetário – Leucotrienos: vasoconstritores Histamina É uma substancia liberada por mastócitos, basófilos, e outras células do sistema imunitário, ela tem ação vasodilatadora nas arteríolas, aumentam a permeabilidade capilar, por este motivo é a substancia causadora do edema. Serotonina Também conhecida como 5-hidroxitriptamina é liberada pelas plaquetas (agregação plaquetária) atua nos receptores 5-HT1 e determina a liberação de EDCFs (fatores constritores derivados do endotélio). É importante no: • Cérebro: cefaleias de origem vascular • Pulmões: reações alérgicas • TGI: ação direta semelhante à histamina (vasodilatação) Bradicinina Atua em receptores B2 e determina a liberação de EDRFs-NO (fatores relaxantes derivados do endotélio), é liberada pelas glândulas salivares e sudoríparas e controla o fluxo coronariano. Tem ação vasodilatadora, que aumenta principalmente o diâmetro arteriolar, e aumenta também a permeabilidade capilar. A bradicinina é inativada pela ECA. Temperatura O aumento da temperatura faz uma vasodilatação, enquanto a diminuição da temperatura causa uma vasoconstrição. Tem um efeito direto, ajudado por uma modulação do efeito simpático. Fatores Extrí nsecos do Fluxo Sanguí neo – Simpático Vasoconstritor: Noradrenalina via receptor , atua nos vasos de resistência e vasos de capacitância. É ativado em reação ao estresse, como a queda da volemia. – Simpático Colinérgico: Atua no músculo esquelético e na genitália externa – Parassimpático: Atua na genitália externa (fibras colinérgicas e nitrérgicas) e nas glândulas salivares e sudoríparas através da bradicinina Hormônios • ADR e NOR Receptores 2 • Vasodilatação: músculo esquelético, coronárias, território esplâncnico e cerebral. • ADR Receptores 1 • Vasoconstrição: exercício, estresse mental, hipoglicemia, hemorragia. • ADRNOR • Angiotensina II: Controla o fluxo sanguíneo no rim. • Vasoconstrição efeito direto • Potencializa efeito simpático vasoconstritor • Estimula a liberação de endotelina • Vasopressina • Vasoconstrição • Estimula a liberação de endotelina • PNA • Vasodilatação AA e vasoconstrição AE Distribuição do Fluxo Sanguíneo • Fluxo apropriado às necessidades metabólicas Cérebro: Através da PO2, da PCO2, do pHe da auto-regulação miogênica Coração: Através da PO2, da adenosina e dos nucleotídeos da adenina. • Fluxo superior às necessidades metabólicas Rim: Fator miogênico, simpático vasoconstritor e fatores humorais como as prostaglandinas e a angiotensina II Pele: Simpático, temperatura e bradicinina. Território Esplâncnico: Fator miogênico, simpático vasoconstritor, fatores humorais através da serotonina e hormônios gastrointestinais. • Fluxo dependente do estado metabólico do tecido Músculo Esquelético: Em repouso (simpático vasoconstritor) e em atividade (fatores metabólicos) Regulação em longo prazo vascularização tecidual É feito uma reconstrução física da vasculatura do tecido para atender às demandas, e depende da idade e dos tecidos em crescimento (cicatricial ou tumoral). O papel do oxigênio é importante no controle agudo e em longo prazo. Os fatores de crescimento vascular dependem do fator de crescimento do endotélio vascular (FGEV), do fator de crescimento de fibroblastos (FGF) e da angiogenina. A circulação colateral pode ser feito por fatos como os abaixo: – Bloqueio Arterial ou venoso – Dilatação de pequenas alças vasculares que já conectavam o vaso (relaxamento neurogênico ou metabólico) – Crescimento dos vasos colaterais – Raramente o fluxo sanguíneo torna-se suficiente para atividades físicas extenuantes Estrutura da Microcirculaça o Formada pelas arteríolas, metarteríola, esfíncter pré-capilar, capilar e vênula. A parede do capilar é composta por uma camada de células endoteliais, com uma membrana basal que possui uma fenda intercelular, por onde as substancias passam do sangue para o liquido intersticial e vice-versa (1/1000) e vesículas plasmalêmicas com canais vesiculares, que transportam as moléculas maiores. Os tipos de capilares são: Contínuos: Suas células endoteliais estão muito juntas. Só passam moléculas muito pequenas como O2, CO2 e H+. São encontrados no SNC, pele, pulmão, tecido muscular, tecido adiposo e tecido conjuntivo. Fenestrados: Possui fenestras entre as células endoteliais, mas a membrana basal é integra. Deixa a passagem de substancia um pouco maiores, mas ainda não passam peptídeos. São encontradas nos glomérulos dos túbulos renais, glândulas exócrinas e mucosas intestinais. Sinusóides: Possuem fendas entre as células que se prolongam na membrana basal. Passam quase todas as substancias do plasma, inclusive peptídeos. Também chamados de descontínuos, são encontrados no fígado, medula óssea e baço. A vasomotilidade é diretamente proporcional pelo fluxo de sangue nos capilares intermitente, e realizada pela contração intermitente das metarteríolas e dos esfíncteres pré-capilares. A regulação da vasomotilidade depende da concentração tecidual de oxigênio. A difusão através da membrana capilar depende da diferença de concentração, da natureza das substâncias (lipossolúveis ou hidrossolúveis), assim como da via de transporte (transcelular, intercelular (poro), transporte vesicular, canal transendotelial). A permeabilidade pelos poros é inversamente proporcional ao peso molecular, ou seja, quanto maior o peso menor a permeabilidade da substancia. A estrutura do interstício é composta por feixes de fibras de colágeno (que aumenta a força tensional) e por filamentos de proteoglicanos (98% ácido hialurônico e 2% proteínas). O líquido intersticial é formado por 99% de gel tecidual e 1% de liquido livre. Dinâmica das Trocas Capilares 1. Pressão Hidrostática Capilar (Pc) É a pressão que a água exerce nos capilares forçando o líquido para fora. • Extremidade arterial = 30 mm Hg • Extremidade venosa = 10 mm Hg • Pressão Hidrostática Capilar Média = 17,3 mm Hg Obs: Os capilares venosos são mais numerosos e mais permeáveis. Ele tem seu valor maior na extremidade arterial e cai na extremidade venosa, e pode sofrer uma auto-regulação do fluxo sanguíneo tecidual local para proteger o capilar, realizando uma vasoconstrição. A pressão coloidosmótica do capilar faz a água ser impedida de sair do vaso. Dentro do plasma sanguíneo a albumina é a responsável por 80% da pressão coloidosmótica. A albumina atrai a água que sai menos, faz a hidratação de cátions e que também contribuem para impedir a passagem de agua. 2. Pressão Hidrostática do Líquido intersticial (Pli) A pressão hidrostática do liquido intersticial depende da reserva de água que o tecido predispõe, por exemplo, em tecidos com revestimento rígido como o cérebro e o rim a pressão hidrostática é maior em relação ao tecido subcutâneo frouxo como a pele. Já nas cavidades como o espaço intrapleural, no espaço sinovial das articulações e no espaço epidural a pressão hidrostática do liquido intersticial tende a ser negativa. A causa básica do Pli negativo é o bombeamento pelo sistema linfático. A pressão hidrostática do liquido intersticial puxa a água dos capilares para fora. 3. Pressão Coloidosmótica do plasma (p) É a força que mantem a água junto às moléculas, exercida pelas proteínas, é a única pressão que é realizada de fora para dentro. É a pressão que cátions ligados a proteínas exercem sobre a corrente sanguínea, o chamado Efeito Donnan = 9 mm H. 4. Pressão Coloidosmótica do líquido intersticial (li) É a concentração de proteínas no líquido intersticial. É uma força que consegue manter a água no interstício. Extremidade arterial • Forças que tendem a mover o líquido para fora • Forças que tendem a mover o líquido para dentro • Resultante para fora do capilar = Filtração Extremidade venosa • Forças que tendem a mover o líquido para dentro • Forças que tendem a mover o líquido para fora • Resultante para dentro do capilar = Reabsorção Equilíbrio de Starling para a troca de capilar É a média das forças que tendem a mover o líquido para fora dos capilares. A filtração capilar é, portanto, determinada pelas forças de Starling. Sistema Linfa tico Tem como funções a drenagem do excesso de líquido intersticial de volta ao sangue, o transporte de proteínas e material particulado para fora dos espaços intersticiais, à absorção de gordura no TGI e ajuda na imunidade do organismo. Os vasos Linfáticos podem ser canais linfáticos que são formados nas junções da veia subclávia e da veia jugular interna, por exemplo, o canal torácico e o canal linfático direito. Também se tem os capilares linfáticos, formados por células endoteliais com filamentos de ancoragem. O ducto torácico drena a linfa da maior parte do corpo, membros inferiores, cabeça, tórax, braço esquerdo, já o canal linfático direito drena o lado direito da cabeça, do pescoço, do braço direito e do hemitórax direito. Os capilares linfáticos são formados por células endoteliais e filamentos de ancoragem, a maior parte do liquido filtrado nas extremidades arteriais dos capilares sanguíneos flui entre as células, e finalmente é reabsorvido de volta pelas extremidades venosas dos capilares sanguíneos. Entretanto, cerca de 1/10 do liquido, segue pelos capilares linfáticos e retorna ao sangue pelo sistema linfático, ao invés de fazê-lo pelo sistema venoso. O volume dessa linfa é normalmente de 2L a 3L por dia, tal liquido é extremamente importante em conter substancias de alto peso molecular, tais como proteínas que não podem ser reabsorvidas dos tecidos por qualquer outra via. A linfa é uma composição semelhante ao líquido intersticial, com uma concentração de proteínas no líquido intersticial de 2g/dl à 6g/dL, tendo a maior quantidade no fígado. A concentração média de proteínas na linfa é de 3 a 5 g/dL. A intensidade do fluxo linfático, é de cerca de 120 mL/h, passando de 2-3 L/dia. Os fatores determinantes do fluxo de linfa é a pressão do líquido intersticial e a atividade da bomba linfática. Os fatores determinantes do fluxo de linfa são: • Pressão do líquido intersticial. • Aumento da pressão capilar. • Redução da pressão coloidosmótica do plasma. • Aumento da pressão coloidosmóticado líquido intersticial. • Aumento da permeabilidade capilar. Outros fatores determinantes do fluxo de linfa são a bomba linfática, a contração intermitente intrínseca dos vasos linfáticos, as válvulas linfáticas, a compressão externa e a bomba capilar linfática (actomiosina). Veias São reservatórios de sangue, pois aumentam a sua complacência. Outros locais que fazem acúmulo sanguíneo devido a ação das veias são o baço, fígado, grandes veias abdominais e o plexo venoso sob a pele. Elas são completamente responsáveis pelo retorno venoso ao coração. Existe a pressão venosa central, que é marcada ao nível da valva tricúspide. A pressão arterial direita é o ponto de chegada das veias cavas. A pressão venosa periférica é marcada quando as veias acomodam sangue à custa de baixas pressões. A pressão periférica é maior que a pressão venosa central. A pressão atrial direita é o balanço entre a capacidade de o coração bombear o sangue do átrio e ventrículo direito para os pulmões (DC) e o retorno deste sangue (RV), ocorre, portanto, uma tendência do sangue fluir das veias periféricas para o átrio direito. Uma estase venosa facilita a formação de trombos. O nível de referência para medição da pressão é ao nível da válvula tricúspide para não haver interferência da gravidade. As pressões venosas periféricas são aquelas que grandes veias oferecem, realizando alguma resistência ao fluxo sanguíneo, mesmo não tendo elastina em sua composição como as artérias, e sim por causa de sua localização. Elas não possuem resistência intrínseca por causa do aumento da distensibilidade e da complacência. O aumento da pressão atrial direita determina o aumento das pressões periféricas porque acumula sangue no leito venoso, com isso o sangue não volta direito ao coração. Fluxo Venoso É controlado pelas válvulas venosas que direcionam o sangue para o átrio direito e impedem o seu retorno para o vaso, e pela bomba venosa ou bomba muscular, que é importante para auxiliar no andamento do sangue nas veias (compressão externa das veias). O movimento do corpo também auxilia na movimentação do sangue pelas veias. Retorno Venoso O retorno venoso é a quantidade de sangue que flui das veias para o átrio direito a cada minuto. Ele depende da pressão atrial direita (quando mais alta mais difícil é o retorno venoso), da pressão média de enchimento sistêmico e da resistência ao fluxo sanguíneo entre os vasos periféricos e o átrio direito. Com pressões atriais direitas em torno de zero ou negativas facilitam o retorno venoso, mas o mesmo pode chegar a um platô, em função do colabamento das veias na caixa torácica. A pressão média de enchimento sistêmico é o ponto no qual cessa o fluxo da circulação sistêmica e as pressões arterial e venosa se equilibram, possui um valor de aproximadamente 7mmHg. É o valor da pressão do átrio direito e do retorno venoso igual a zero. Os fatores que interferem no valor da Pmes é o volume sanguíneo e a complacência venosa. Quanto maior for a diferença entre a Pmes e a PAD maior será o retorno venoso, e a diferença entre essas duas pressões é referida como o gradiente de pressão para o retorno venoso. Quando se considera toda a circulação (sistêmica + pulmonar) chama-se pressão média de enchimento circulatório. A circulação pulmonar possui uma maior complacência e um menor volume de sangue. A resistência ao retorno venoso (RRV) é dada 2/3 dela pela resistência nas veias, por estes vasos são muito distensíveis, acumulando um maior volume de sangue e dificultando o retorno deste para o coração. E 1/3 é realizado pela resistência nas arteríolas e pequenas artérias. O controle que o retorno venoso faz ao débito cardíaco é realizado pelos mecanismos de Frank Starling, pelo efeito direto da distensão atrial sobre a ritmicidade do nodo sinusal, e pelo reflexo de Bainbridge. Portanto, o retorno venoso é a soma de todos os fluxos sanguíneos locais, e o débito cardíaco é a soma de todas as regulações do fluxo sanguíneo local. Eficiência Cardíaca A eficiência cardíaca aumenta com a estimulação nervosa e com a hipertrofia do músculo cardíaco. Ela diminui com o bloqueio da artéria coronária, com a inibição da excitação nervosa do coração, com as valvulopatias, com as alterações patológicas da frequência e do ritmo, com a pressão arterial aumentada, com a cardiopatia congênita, com a miocardite e com a hipóxia cardíaca. A estimulação nervosa causa um efeito ionotrópico positivo ao coração, melhorando as propriedades e eficiência cardíaca. A reserva cardíaca é a porcentagem máxima que o débito cardíaco pode aumentar acima do normal. Obs: Para comparar a eficiência cardíaca de duas pessoas leva-se em conta o índice cardíaco, pois nele estão determinados fatores da superfície corporal. Débito Cardíaco Baixo O débito cardíaco abaixo do nível necessário a nutrição adequada aos tecidos pode causar um choque circulatório. Pode ser causado por fatores cardíacos como o bloqueio grave das coronárias, o infarto, a cardiopatia valvular grave, a miocardite e distúrbios metabólicos cardíacos. Assim como pode ter causa em fatores periféricos não cardíacos como o volume sanguíneo diminuído, a dilatação venosa aguda, a obstrução de veias maiores e a diminuição da massa tecidual (tecido esquelético). - Quando aumenta o RPT, diminui o DC e o RV. - Quando diminui o RPT, aumenta o DC e o RV. - Vasodilatação arteriolar diminui a pós-carga. - Venodilatação diminui a pré-carga.
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