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Fisologia do Coração RESUMO – Alberto Galdino LoL O coração é uma bomba pulsátil de 4 câmaras, com 2 átrios e 2 ventrículos. Cada átrio é uma fraca bomba de escova (primer pump) para o ventrículo, ajudando a propelir o sangue para seu interior. Os ventrículos por sua vez, fornecem a força do bombeamento principal que propele o sangue através da circulação pulmonar, partindo do ventrículo direito, ou da circulação periférica, do ventrículo esquerdo. O Músculo Cardíaco O coração é composto por 3 tipos principais de músculos: o músculo atrial, o musculo ventricular e as fibras especializadas excitatórias e condutoras. O músculo atrial e o músculo ventricular, que possuem comportamento contrátil semelhante ao do músculo esquelético, mas com maior duração de contração. As fibras condutoras e excitatórias, que apresentam em sua morfologia menor quantidade de fibrilas contráteis, se contraem fracamente, mas possuem capacidade de gerar e conduzir potenciais de ação. Musculo Cardíaco = Miocárdio Estrutura do Miocárdio -Sarcômeros -Túbulos Transversos -Retículo Sarcoplasmático -Filamentos espessos (miosina) e finos (actina, tropomiosina, troponina) Características -Involuntário -Células interligadas por Discos intercalados – junções mecânicas + conexões elétricas -Canais juncionais – propagação do potencial de ação com contração sincrônica -Controle extrínseco da contração: SNA Características Histológicas do Miocárdio -Fibras musculares dispostas em malha, dividindo-se e juntando-se, caráter sincicial. -Cada fibra apresenta de 1 a 2 núcleos. -Possuem o mesmo caráter estriado típico do músculo esquelético, devido à presença de filamentos contráteis de actina e miosina. -Presença de discos intercalares – membrana celular que separa as células miocárdicas. Musculo Cardíaco x Musculo Esquelético -Músculo cardíaco possui uma maior quantidade de mitocôndria, pois não pode fadigar. -Elementos contráteis semelhantes. -Mecanismos de filamentos deslizantes, a custa de ATP para relaxamento ocorre em ambos. -Relação forca – comprimentos semelhantes. -Sistemas de túbulo T mais desenvolvido no miocárdio. -O potencial de ação dura mais tempo no miocárdio que no músculo esquelético, pois com isso a eficiência do bombeamento do sangue é maior, através de uma contração mais forte e duradoura. Fisologia do Coração RESUMO – Alberto Galdino LoL Em cada disco intercalar, há a presença de junções comunicantes (GAP Junctions), que permitem a difusão de íons e pequenas moléculas como segundos mensageiros. Isso facilita a propagação do potencial de ação de uma fibra à outra, determinando o comportamento sincicial do miocárdio. O coração é composto de um sincício atrial, que forma a parede dos dois átrios, e um sincício ventricular, que forma a parede dos ventrículos, isolados um do outro por um esqueleto fibroso que circunda as aberturas das valvas atrioventriculares. A condução de estímulos nervosos entre os dois sincícios é feita pelo Feixe A-V, isso permite uma contração única e rítmica de átrios, e, em seguida, ventrículos. Sistema Eletrogênico Nodo Sinusal (Sinoatrial; S-A): está situado na parede póstero-lateral superior do átrio direito, imediatamente abaixo e um pouco lateral à abertura da veia cava superior. Principal e tem função de “marcapasso”. É constituído de tecido muscular cardíaco especializado. As fibras do Nodo S-A possuem pequena capacidade contrátil, por apresentar poucas miofibrilas de actina e miosina. No entanto, possuem automatismo e ritmicidade, características inerentes a células marcapasso. -Automatismo: Capacidade de auto-excitação elétrica, desencadeando potenciais de ação a serem propagados pelo sistema de condução. -Ritmicidade: Capacidade de desencadear potenciais de ação em ritmo determinado. Essa ritmicidade é permitida pelo fato de a célula especializada não possuir potencial de repouso constante, despolarizando-se em intervalos normalmente fixos. Vias Internodais: as extremidades das fibras do nodo sinusal conectam-se diretamente ao tecido muscular atrial circundante. Assim, potenciais de ação originados no nodo sinusal se propagam para diante por essas fibras musculares atriais. São as denominadas ‘vias internodais’ (anterior, média e posterior). A causa da maior velocidade de condução nessas faixas é a presença de fibras condutoras especializadas, que se assemelham às Fibras de Purkinje. Nodo Atrioventricular (A-V): está situado na parede posterior do átrio direito, imediatamente atrás da valva tricúspide. Serve de auxiliar ao Nodo S-A, pois serve como um segundo marca passo para o caso de o outro falhar. O sistema condutor atrial é organizado de tal modo que o impulso cardíaco não se propague dos átrios aos ventrículos rapidamente; esse retardo permite que os átrios se contraiam e esvaziem seu conteúdo nos ventrículos antes que comece a contração ventricular. Os responsáveis por esse ‘retardo’ da transmissão para os ventrículos são o nodo A-V e suas fibras condutoras adjacentes. Fisologia do Coração RESUMO – Alberto Galdino LoL Feixe Atrioventricular (Feixe de His): após atravessar o tecido fibroso entre os átrios e os ventrículos, a porção distal do feixe AV se prolonga pelo septo interventricular, e se divide em ramos direito e esquerdo, que seguem pelo endocárdio em direção ao ápice do coração. Os ramos ramificam-se em Fibras de Purkinje, que se dispersam pela parede ventricular. Suas extremidades finais penetram o miocárdio, tornando-se contínuas com as fibras musculares. Fibras de Purkinje: são fibras calibrosas, mesmo maiores que as fibras musculares normais do ventrículo, e conduzem o potencial de ação com velocidade de 1,5 a 4 m/s, cerca de seis vezes maior que a do musculo ventricular comum, e 150 vezes maior que a velocidade de algumas fibras do Nodo A-V. Contração Cardíaca – Ritmicidade Elétrica Algumas fibras cardíacas têm a capacidade de “autoexcitação”, processo que pode causar descarga automática rítmica e, consequentemente, contrações rítmicas. Nodo Sinusal: As descargas do “potencial de repouso da membrana” da fibra sinusal tem negatividade de aproximadamente -55 a -60 milivolts, comparada com -85 a -90 mv da fibra muscular ventricular. A explicação para essa menor negatividade é que as membranas celulares das fibras sinusais são por natureza mais permeáveis ao cálcio e ao sódio, e as cargas positivas desses íons que cruzam a membrana neutralizam boa parte da negatividade intracelular. Auto-Excitação do Nodo Sinusal Transmissão do Impulso através dos átrios e das vias internodais As extremidades das fibras do nodo sinusal conectam-se diretamente ao tecido muscular atrial circundante. Assim, potenciais de ação originados no nodo sinusal se propagam para diante por essas fibras musculares atriais. Desse modo, o potencial de ação se espalha por toda a massa muscular atrial e por fim, até o nodo A-V. Fisologia do Coração RESUMO – Alberto Galdino LoL Retardo na condução do impulso dos átrios para os ventrículos no nodo A-V -O sistema condutor atrial é organizado de tal modo que o impulso cardíaco não se propague dos átrios aos ventrículos muito rapidamente; este retardo permite que os átrios se contraiam e esvaziem seu conteúdo nos ventrículos antes que comece a contração ventricular. -Os responsáveis por esse retardo da transmissão para os ventrículos são principalmente o nodo A-V e suas fibras condutoras adjacentes. Transmissão rápida no sistema ventricular de Purkinje -A condução do nodo A-V, pelo feixe A-V, para os ventrículos é feita pelas fibras de Purkinje especializadas. A transmissão rápidados potencias de ação, pelas fibras de Purkinje, é creditada à permeabilidade muito alta das junções comunicantes dos discos intercalares, ente as sucessivas células que constituem as fibras de Purkinje. -Dessa maneira, os íons são facilmente transmitidos de uma célula à próxima, aumentando a velocidade da transmissão. ps: “OS POTENCIAIS DE AÇÃO SÓ PODEM SER CONDUZIDOS DE FORMA ANTERÓGRADA” Átrio Ventrículo Transmissão do impulso cardíaco para a Massa Ventricular (Musculo Ventricular) Uma vez tendo atingida a extremidade final das fibras de Purkinje, o impulso é transmitido para toda a massa muscular ventricular pelas próprias fibras musculares. A velocidade dessa transmissão é de apenas 0,3 a 0,5 m/s, um sexto da das fibras de Purkinje. Fisologia do Coração RESUMO – Alberto Galdino LoL Término da Contração -Transporte de Ca⁺⁺ para o RS (bombas Ca⁺⁺ - ATPase) -Transporte de Ca⁺⁺ para o LEC (bombas Ca⁺⁺- ATPase + permutadores Ca⁺⁺/Na⁺) Período Refratário Período Refratário Absoluto: período durante e após o potencial de ação quando uma membrana excitável não pode ser re-excitada. O músculo cardíaco começa a contrair dentro de poucos milissegundos após o início do potencial de ação e continua a se contrair até poucos milissegundos após o término do potencial de ação. Controle da Contratilidade Cardíaca – SNA (Sistema Nervoso Autônomo) Parassimpático (-) Nodos S-A e A-V > Músculos Atriais > Músculos Ventriculares. Acetilcolina - ↑ Permeabilidade ao K⁺ (Hiperpolarização) Potencial de Membrana do nodo S-A: -65 a -75 mV Simpático (+) Todo o coração (Músculos Ventriculares) Norepinefrina - ↑ Permeabilidade ao Na⁺ e ao Ca⁺⁺
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