Cardiovascular_2_Bioeletrogenese_Ciclo_Cardiaco

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Sistema 
Cardiovascular 2 
Sistema Cardiovascular 2 
Bioeletrogênese e Ciclo Cardíaco 
 Sistema Cardiovascular : 
1.  Coração - anatomia e evolução 
2.  Vasos Sanguíneos – estrutura /função 
3.  Bioeletrogênese 
4.  Ciclo cardíaco 
5.  Princípios de hemodinâmica 
6.  Circulações regionais 
7.  Regulação da Pressão Arterial 
8.  Sangue e Hemostasia 
 
Potencial de ação depende da passagem 
de íons através da membrana 
Alan Lloyd 
Hodgkin 
Andrew Fielding 
Huxley 
Hodgkin and Huxley (1939) 
Membrana Celular 
O2, CO2 
Moléculas pequenas e apolares 
Água 
Glicose, Moléculas grandes e 
hidrossolúveis, íons 
H+, Ca++, Na+, K+, Cl- 
INTRA 
EXTRA 
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Fluid_Mosaic.svg 
Canais iônicos - diversidade 
Canais de sódio 
•  http://www.youtube.com/watch?
v=hSvHSNs1f1o 
Canais para Potássio dependentes de Voltagem e Cálcio 
Yuan et al., 2012 Nature 481, 94–97 
Ledoux et al., 2006 Physiology, Vol. 21, No. 1, 69-78, 
Despolarização 
[Ca2+] inttracelular 
Gsingle channel = 290 pS 
À +50mV → 90 milhões de íons/s 
100K+/1Na+ 
Comparação 
potenciais de ação fibra 
muscular esquelética (A) e 
músculo cardíaco (B) 
A B 
sístole 
diástole Atividade Mecânica 
despolarização Variação de Potencial 
Eletroquímico 
repolarização 
Correntes iônicas 
envolvidas 
POTENCIAL DE AÇÃO CARDÍACO 
Atividade elétrica 
Atividade mecânica 50 ms 
Controle da pressão arterial Lei do Coração 
 
Mecanismo de 
Frank-Starling 
A força de contração 
sistólica é 
proporcional ao 
grau de distensão 
(enchimento) na 
diástole 
Características básicas 
•  Células Marca-Passo 
–  Coração de vertebrados é miogênico 
 
Cardiomiócitos (CM) podem produzir despolarizações 
rítmicas espontâneas que iniciam a contração 
•  Sincronismo na contração 
–  Coração deve contrair-se de forma coordenada; 
para isso… 
 
Junções gap/comunicantes acoplam eletricamente as 
células dos átrios e ventrículos 
Potencial marca-passo 
Características básicas 
•  Células Marca-Passo 
–  Coração de vertebrados é miogênico 
 
Cardiomiócitos (CM) podem produzir despolarizações 
rítmicas espontâneas que iniciam a contração 
•  Sincronismo na contração 
–  Coração deve contrair-se de forma coordenada; 
para isso… 
 
Junções gap/comunicantes acoplam eletricamente as 
células dos átrios e ventrículos 
Tecido de Condução 
NAV 
NSA 
Tratos 
internodais 
Feixe de His 
Fibras de Purkinje 
Sincício funcional 
Tecido de Condução 
Na channel colocalization with connexin at the sites of intercellular junctions. Top, cultured myocytes: A shows Na channels, B 
shows connexin 43, and C is a merged image 
Miguel Valderrbano, Progress in Biophysics and Molecular Biology Volume 94, Issues 1?2 2007 144 – 168, http://dx.doi.org/10.1016/
j.pbiomolbio.2007.03.014 
Vias de condução – localização anatômica 
•  Taxa de despolarização 
varia entre os CM 
•  Células com a taxa mais 
alta è marca-passo 
•  Determinam a 
frequência de contração 
de todo o coração 
•  Localização: nodo SA 
Os diferentes potencias 
cardíacos 
Potencial de ação rápido: 
Pot de repouso mais 
hiperpolarizado (-80 a 
-90mV), quando ativado 
desencadeiam pot de ação 
rápido (200 a 800V/s) 
 
 
 
Potencial de ação lento: 
Não possuem pot de repouso 
estável, ocorrendo 
despolarização lenta e gradual 
(pot marcapasso – fase 4) 
Os diferentes potencias 
cardíacos 
Potencial em platô 
Vias de Condução - Sequência de despolarização 
Células 
Marca-Passo •  Derivadas de células do músculo cardíaco 
•  Diferenças (quando comparadas 
às células musculares): 
•  Pequenas 
•  Poucas miofobrilas, 
mitocôndrias ou outras 
organelas 
•  Não se contraem 
•  Possuem Potencial de 
Repouso de Membrana (fase 
4) instável que lentamente 
sobe até o Limiar de 
Excitação, onde gera um PA 
•  Até o limiar, 2 correntes 
agem: os de Na+ (canais 
funny) e de Ca2+-T (canais 
tipo T); depois, até o pico, 
os de Ca2+-L 
Controle dos Potenciais Marca-Passo: 
Frequência cardíaca aumentada 
-  Noradrenalina é liberada 
por neurônios simpáticos 
-  Adrenalina é liberada 
pela medula adrenal 
-  Resultado: 
•  mais canais Na+(funny) 
e Ca2+(tipo T) abertos 
•  Taxa de 
despolarização e de 
produção de PA’s 
aumenta 
Controle dos Potenciais Marca-Passo: 
Frequência cardíaca diminuída 
-  Acetilcolina é liberada por 
neurônios parassimpáticos 
-  Resultado: 
 è mais canais K+ abertos 
 è células marca-passo 
hiperporalizam-se 
èPotencial de Repouso 
cai ètempo de 
despolarização até o 
Limiar aumenta 
 è frequência cai 
Potencial marca-passo 
Inervação cardíaca 
Estímulo simpático 
Potenciais em Plateau/Platô •  Plateau (ou platô) produz 
- repolarização estendida 
- período refratário maior 
- menor frequência máxima de 
PA’s 
•  Previne tetania muscular 
(contrações muscular 
persistente por aumento de 
frequência de PA) 
PCa 
Eletrocardiograma 
Derivações 
  
Captação dos potenciais elétricos 
da superfície corporal por 2 
eletrodos, um conectado ao pólo - 
(negativo) e outro ao pólo + 
(positivo) do eletrocardiógrafo. 
 
3 tipos de derivações: 
1.  Derivações dos Membros 
(Bipolares) 
2.  Derivações dos Membros 
Aumentadas (Unipolares) 
3.  Derivações Pré Cordiais 
(Unipolares) 
Derivações Pré 
Cordiais (Unipolares) 
 
V1 – 4º espaço intercostal D (do 
esterno) 
V2 – 4 º espaço intercostal E. (do 
esterno) 
V4 – 5 º espaço intercostal E (linha 
média clavicular) 
V3 – Linha Média entre V1 e V4 
V5 – Linha Axilar Nível de V4 
V6 – Linha Axilar Nível de V4 
Eletrocardiograma - ECG 
CICLO CARDÍACO 
Eletrocardiograma	
  (ECG)	
  
Eletrocardiograma 
•  Registro dos sinais 
elétricos produzidos 
durante a 
despolarização do 
músculo cardíaco 
•  Onda P : 
despolarização atrial 
•  Complexo QRS: 
despolarização 
ventricular 
•  Onda T: 
repolarização 
ventricular 
Ciclo Cardíaco e Controle 
Lembrete 1: Enchimento e Pressão 
Ventricular 
•  Os 2 ventrículos contraem-se 
simultaneamente, mas o esquerdo o faz com 
mais força e desenvolve pressões mais 
elevadas 
•  Os ventrículos enchem-se passivamente 
durante a diástole 
Lembrete 2: Pressão 
•  A resistência no circuito pulmonar é baixa 
em função da alta densidade capilar em 
paralelo. 
•  O bombeamento de sangue por este 
circuito exige menor pressão. 
•  A baixa pressão também protege os 
delicados vasos dos pulmões. 
Ciclo cardíaco 
Ciclo Cardíaco 
Eventos eletro-mecânicos do ciclo cardíaco 
•  O coração funciona 
como um órgão 
integrado 
•  Ruídos cardíacos: 
•  1o. ruído: 
fechamento das A-V 
e abertura das 
semilunares. 
•  2o. ruído: 
movimentos opostos 
ao do 1o. ruído 
•  3o. ruído: 
enchimento dos 
ventrículos; em 
crianças 
Pressões no coração e nas artérias 
Observar: as maiores pressões no lado esquerdo do coração (ventrículo e artérias); 
as baixas pressões nos átrios 
Simulação (ciclo, gráficos) 
http://medwebstudents2.wordpress.com/2007/10/10/
page/2/ (ver em casa) 
Controle da Contração 
 
1.  Ativação simpática cardíaca 
2.  Vasodilatação muscular generalizada 
3.  Vasoconstricção dos demais territórios vasculares 
 (exceção: cerebral e cardíaco) 
4. Aumento da secreção de Adrenalina 
REAÇÃO DE ALERTA 
5 seg. após estimulação do hipotálamo 
Débito Cardíaco e outros conceitos 
•  Débito Cardíaco (DC): quantidade de sanguebombeada por unidade de tempo 
•  Volume Sistólico (VS): quantidade de sangue 
bombeada em cada batimento 
•  Frequência cardíaca (FC): taxa de contração 
•  Bradicardia : << FC 
•  Taquicardia: >> FC 
E como se relacionam esses parâmetros? 
e o Controle da FC ? 
 
e o Controle do VS ? 
 
 
Centro do Controle Cárdiovascular 
(bulbo) 
DC = FC x VS 
Centro do Controle Vasomotor 
Controle da Freqüência Cardíaca (FC aumentada) 
Aumento da Frequência Cardíaca 
Centro de Controle Cardiovascular (Bulbo) 
Neurônios simpáticos 
Medula adrenal 
Adrenalina Noradrenalina 
Receptores β1 das células marca-passo 
Sobe influxo de Na+ e Ca2+ 
Sobe Taxa de Despolarização 
Sobe FC 
Controle da Frequência Cardíaca (FC diminuída) 
Diminuição da Frequência Cardíaca 
Centro de Controle Cardiovascular (Bulbo) 
Neurônios parassimpáticos 
Medula adrenal 
Acetilcolina 
Noradrenalina 
Receptores muscarínicos das células marca-passo 
Sobe Efluxo de K+ e cai o Influxo de Ca++ 
Hiperpolariza célula 
Sobe Tempo de Despolarização 
Cai FC 
Controle do Volume Sistólico: Os sistemas nervoso e endócrino podem fazer o coração 
contrair-se mais fortemente e, assim, bombear mais sangue em cada batimento (inotropia) 
Mecanismos regulatórios intrínsecos: 
Concentração intracelular de cálcio 
Relação “força/comprimento do sarcômero”: a habilidade do 
sarcômero em se contrair depende do grau de superposição entre 
filamentos finos e grossos. 
A Força Máxima acontece apenas numa faixa estreita da curva. 
Mecanismos regulatórios intrínsecos: antes, lembrete...: 
Mecanismos regulatórios intrínsecos: antes, lembrete...: 
Mecanismos regulatórios intrínsecos: 
Volume diastólico final modula VS 
•  Efeito Frank-Starling 
 aumento do Vol. Diástólico Final => 
⇒  maior força de contração ventricular => 
⇒  maior VS 
•  Efeito é resultado da relação comprimento-
tensão no músculo 
•  Permite que o coração compense automaticamente 
aumentos no volume de sangue que retorna ao 
coração (auto-regulação) 
Mecanismos regulatórios extrínsecos: 
SNA altera o efeito F-S 
•  Funcionam em colaboração com o 
efeito F-S 
•  SNA simplesmente desloca a curva 
“Volume Diastólico Final-VS” 
•  ex.: na atividade simpática aumentada, para um dado Volume Diastólico 
Final, a força de contração aumentará 
Controle do Volume Sistólico, 
Mecanismos Regulatórios Extrínsecos, cont. 
Revisão da aulas anteriores (perguntas possíveis): 
•  Sistemas circulatórios (SC) 
–  Qual a vantagem de se ter 2 SCs? 
–  Por que o SC Pulmonar deve trabalhar com baixas 
pressões? 
–  Por que, em SCs de indivíduos grandes, o fluido 
deve circular através de Fluxo de Massa e não por 
difusão? 
–  Exemplificar SC Simples e Complexo. 
Revisão das aulas anteriores (perguntas possíveis): 
•  Coração 
–  Por que se diz que o coração é um órgão que funciona 
coordenadamente? Vantagens disso? 
–  Qual a vantagem de se ter 4 câmaras? 
–  Qual o papel das válvulas? 
–  Existe a possibilidade de um SC não possuir coração (ou 
outro sistema propulsor)? 
–  Cite um sistema propulsor diferente do coração 
Revisão das aulas anteriores (perguntas possíveis): 
•  Sangue 
–  Cite 2 substâncias transportadas pelo sangue que sejam 
típicas do circuito pulmonar. 
–  Cite 2 substâncias transportadas pelo sangue que sejam 
típicas do circuito sistêmico. 
–  Explique por que o sangue pode sair dos vasos, citando as 
regiões do SC onde isso é mais provável. 
Revisão das aulas anteriores (perguntas possíveis): 
•  Atividade elétrica 
–  Qual a função das junções gap? 
–  Cite as duas grandes características da atividade cardíaca quando se tomam 
os cardiomiócitos como referência. 
–  Quais são as células responsáveis pelas características citadas acima? 
–  Cite todas as estruturas que podem produzir despolarizações espontâneas 
no coração. Cite as freqüências típicas mais importantes. 
–  Quais são as células automáticas que comandam o coração? Por que elas 
são as que comandam? 
–  Descreva a forma com que as câmaras cardíacas se despolarizam. 
Revisão das aulas anteriores (perguntas possíveis): 
•  Atividade elétrica 
–  Cite os íons e canais que participam da formação do Potencial em Plateau. 
Na curva correspondente, indique onde ocorre cada evento. 
–  Como ocorrem potenciais marca-passo (automáticos)? Use a curva do 
potencial para essa explicação. 
–  Como se pode alterar a forma de um potencial marca-passo para aumentar a 
Freqüência Cardíaca? Detalhe os mecanismos. 
–  Como o SNA pode aumentar essa mesma FC? 
–  O ECG representa corretamente a abertura das válvulas? 
–  Como você calcularia a FC a partir de um ECG? Ilustre para o caso de uma 
FC=100 bat/min.