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Sistema Cardiovascular Prof. Wagner Coelho Componentes do Sistema Cardiovascular -Coração -Vasos sanguíneos: -Artérias; arteriolas, metarteriolas. -Capilares -Vênulas e Veias. -Sangue: -plasma -elementos figurados: -Hemácias -Leucócitos -plaquetas Constituição do Sangue Hematopoese • Durante a vida embrionária e fetal – ocorre em vários órgãos: fígado, baço, medula óssea vermelha, etc. • Após o nascimento – ocorre apenas na medula óssea vermelha. Eritrócitos Plaquetas Funções: • Plasma: homeostase sistêmica (orgânica): Coagulação – processo em que o plasma liquido é transformado em uma massa proteica gelatinosa, fundamental para interromper as hemorragias. Fatores que interferem na coagulação: - vitamina K e íons Ca2+ - proteínas hepáticas: protrombina e fibrinogênio - fibrina: proteína insolúvel que retém células sanguíneas e plaquetas para constituir o coágulo. Tromboplastina Protrombina trombina Fibrinogênio Fibrina Funções: • Plasma: homeostase sistêmica (orgânica): Coagulação – processo em que o plasma liquido é transformado em uma massa proteica gelatinosa, fundamental para interromper as hemorragias. Formação do coágulo Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – correspondem a aproximadamente 45% do volume sanguíneo. eritroblasto núcleo mitocôndrias Núcleo eliminado Eritrócito Mitocôndrias eliminadas Na maioria dos mamíferos as hemácias são anucleadas (sem núcleo) Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – por serem anucleados, as hemácias duram cerca de 120 dias Origem: medula óssea Fe 3+ + globina + eritropoetina (EPO) Circulação por 120 dias BAÇO Baço, Fígado ou Medula óssea macrófago Eritrócitos fagocitados grupo heme globina aminoácidos Fe 3+ fígado Fe 3+ bilirrubina bilirrubina bile Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – correspondem a aproximadamente 45% do volume sanguíneo. • Possui o pigmento vermelho hemoglobina (Hb), que possui ferro (Fe2+) na constituição. 1 – eritrócito (hemácias) 2 - plaquetas A Hemoglobina é composta por 4 grupos Heme Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – correspondem a aproximadamente 45% do volume sanguíneo. • Possui o pigmento vermelho hemoglobina (Hb), que possui ferro (Fe2+) na constituição. • Os 4 íons Fe2+ que compõem a hemoglobina ligam-se, cada um, a uma molécula de oxigênio. A Hemoglobina é composta por 4 grupos Heme Hb + 4O2 HbO2 oxihemoglobina Nos alvéolos pulmonares: CO 2 O 2 HbCO 2 Hb + 4O 2 Hb + CO 2 • CO 2 dissolvido • Íon bicarbonato • HbCO 2 O 2 dissolvido HbO 2 HbO 2 Respiração tecidual HbO 2 Hb + 4O 2 (oxihemoglobina) Trocas gasosas: • Nos pulmões, a Hb é oxigenada e parte do O2 é transportada dissolvida no plasma; • O O2 é levado aos tecidos pela HbO2; • O O2 é liberado para os tecidos e a Hb liga-se ao CO2, formando a carboxihemoglobina - HbCO2; • entretanto, a maior parte do CO2 é transportada aos alvéolos pulmonares dissolvida na água do plasma sob a forma de bicarbonato: (carboxihemoglobina) CO2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 - Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) no processo de hematose e de oxigenação tecidual Funções • Plasma: homeostase sistêmica (orgânica): Regulação do pH – a ocorrência das atividades metabólicas celulares depende de valores de pH específicos, ou seja, a concentração orgânica de [H+] deve ser constante. Processo Respiratório na manutenção do pH sanguíneo CO2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 - Torna o sangue ácido os níveis plasmáticos de CO2 são detectados por quimiorreceptores do SNC (Bulbo). [CO2] deixa o plasma sanguíneo ácido HIPERVENTILAÇÃO (aumento da frequência respiratória e maior eliminação de CO2 ) [CO2] deixa o plasma sanguíneo alcalino HIPOVENTILAÇÃO (diminuição da frequência respiratória e maior retenção de CO2 no plasma ) Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – variáveis que interferem na afinidade de ligação entre a Hb e o O2: - Concentração de CO2 Quantidade de Hb ligada ao O2 Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – variáveis que interferem na afinidade de ligação entre a Hb e o O2: - pH sanguíneo Quantidade de Hb ligada ao O2 Funções: • Porção celular do sangue: Elementos Figurados Eritrócitos (hemácias) – variáveis que interferem na afinidade de ligação entre a Hb e o O2: - Altitude: quanto maior, menor a pressão de O2 (PO2) atmosférico Quantidade de Hb ligada ao O2 Quantidade de O2 na corrente sanguínea (pressão arterial de O2) Funções: • Plasma: homeostase sistêmica (orgânica): Osmorregulação – as concentrações dos líquidos extravasculares, bem como do meio intravascular, são de fundamental importância para a homeostase metabólica. intravascular extravascular Albumina: • proteína sintetizada no fígado e que perfaz 50% das proteínas plasmáticas; • dentre outras funções, atua na manutenção do equilíbrio osmótico entre o sangue e os tecidos; • o excesso de albumina gera problemas hepáticos e renais. Funções: • Plasma: homeostase sistêmica (orgânica): Osmorregulação – as concentrações dos líquidos extravasculares, bem como do meio intravascular, são de fundamental importância para a homeostase metabólica. Sais Inorgânicos • o íon sódio é o responsável pela maior parte da regulação da pressão osmótica extracelular. Sua concentração é maior no meio extracelular do que no intracelular. Funções: • Plasma: homeostase sistêmica (orgânica): Termorregulação – a temperatura corporal é uma variável de extrema importância para as atividades enzimáticas. A água do plasma absorve o excesso de calor e o elimina por meio da transpiração, atuando como um refrigerador corpóreo. O fluxo de água através da pele varia de acordo com a temperatura ambiente e corporal. Temperatura ambiental elevada • resposta fisiológica – vasodilatação – permite maior fluxo de água aquecida pelas paredes dos capilares epidérmicos, favorecendo a transpiração pelas glândulas sudoríparas Evolução do sistema circulatório • Surge pela primeira vez nos anelídeos (ex. minhocas) • Em animais como cnidários, platelmintos e nematelmintos, as trocas gasosas, de nutrientes e de excreção são realizadas por difusão. cnidários platelmintos nematelmintos Funções Gerais hemolinfa sangue Tipos de sistemas circulatórios: aberto e fechado Lacunas, ou Hemocele ou Hemocelas Na lacuna, a hemolinfa entra em contato direto com os tecidos hemolinfa sangue Tipos de sistemas circulatórios: Circulação nos Vertebrados • Todos os vertebrados (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos) possuem sistema circulatório fechado. • O sangue é impulsionado pelo coração e corre o tempo todo no interior de um vaso (artéria, veia ou capilar). • De forma geral, todo vaso que sai do coração, conduzindo sangue deste para os tecidos, é umaartéria; todo vaso que chega ao coração, trazendo sangue dos tecidos, é uma veia. • Os vasos sanguíneos se ramificam e formam uma rede de capilares sanguíneos, a qual conecta a porção de vasos arteriais e venosos. Circulação nos Vertebrados • Diferenças anatômicas e fisiológicas entre artérias, capilares e veias Circulação nos Vertebrados • Diferenças anatômicas e fisiológicas entre artérias , capilares e veias. • Como ocorrem as trocas entre o sangue dos capilares e as células teciduais? Na porção arterial da rede de capilares, a pressão do sangue é maior do que a pressão osmótica, direcionando o fluxo de água para fora do capilar. Essa água banha as células e lhes fornece O2 e nutrientes. Na porção venosa dos capilares, a pressão do sangue é menor do que a pressão osmótica, direcionando o fluxo de água para dentro do capilar. Agora, a água remove o CO2 e resíduos metabólicos, e novamente passa a constituir o plasma sanguíneo. Fluxo de sangue Fluido intersticial Pressão hidrostática Pressão osmótica Extremidade venosa CAPILAR Circulação nos Vertebrados • Nas artérias, o que mantém o fluxo de sangue? - Pressão gerada pelos batimentos cardíacos. - A pressão é mantida pela resistência das paredes arteriais. • Nas veias, o fluxo se dá pela contração da musculatura esquelética e o seu refluxo é impedido por valvas (ou válvulas) Fluxo sanguíneo nas veias Circulação Humana • É a circulação do tipo fechada, dupla e completa. • Fluxo sanguíneo tomando como ponto de partida o coração. •O sangue arterial (rico em O2) esta representado em vermelho; o sangue venoso (rico em CO2) aparece em azul. • O circuito de vasos compreendido entre o coração e os pulmões é chamado pequena circulação (ou circulação pulmonar). • O circuito que percorre o coração e os demais sistemas corporais é chamado grande circulação (ou circulação sistêmica) Fluxo sanguíneo no interior do coração Vasos sanguíneos - Artérias - Veias - Capilares Sangue oxigenado sangue anormal Veia dilatada Válvula e sangue normal Válvula deformada Sangue desoxigenado Veia Veia normal veia varicosa Miocardio Válvulas cardíacas Bicúspide (mitral): entre átrio esquerdo e ventrículo esquerdo Semilunares (pulmonar e aorta): entre os ventrículos e as artérias Tricúspide: entre átrio direito e ventrículo direito Estruturas do Coração angioplastia ponte de safena Sístole e Diástole Diástole Sístole Ventrículos direito e esquerdo Válvula atrioventricular Veias pulmonares Átrio direito e esquerdo Artéria pulmonar Aorta Válvula semilunar Veia cava Veia cava Movimentos cardíacos Diástole: relaxamento (pressão de 80 mmHg) * Ação do sist. nervoso autônomo: Simpático – ↑ frequência cardíaca Parassimpático – ↓ frequência cardíaca * Nódulo sinoatrial ou marcapasso (átrio direito) produz os estímulos nervosos para as pulsações do coração Sístole: contração (pressão de 120 mmHg) Conceitos Ciclo cardíaco: ciclo completo de contração (sístole) e relaxamento (diástole) das câmaras cardíacas corresponde a um batimento cardíaco. Frequência cardíaca: quantidade de ciclos ou batimentos por minuto. Débito cardíaco: volume de sangue bombeado pelo coração por minuto aproximadamente 5 litros/minuto em um adulto em repouso também chamado volume-minuto cardíaco. Pulso ou pulsação: O ciclo de expansão e relaxamento arterial pode ser percebido na artéria radial do pulso ou na carótida do pescoço. Ciclo cardíaco Ciclo cardíaco Excitação e Contração Contração por deslizamento de Actina e Miosina. • Fibras interconectadas (sincício) • 2 sincícios musculares: • Cardíaco – parede 2 átrios • Cardíaco - parede 2 ventrículos. Função: Contração muscular das partes do coração com coordenação. Inervação do coração Força contrátil do coração • As necessidades do exercício superam o mecanismo de Frank- Starling. • Supridas pela ação dos nervos simpáticos e inibição dos parasimpáticos. Inervação do coração • Parasimpático – inervam o nodo SA, o miocardio atrial e ventricular e o nodo AV. • Simpático – estimulam a FC, a força de contração, além de aumentar a PA por vasoconstricção periférica, além de permitir maior aporte as coronárias. Atividade elétrica do Coração Nodo sinoatrial região que controla a freqüência cardíaca: - localiza-se perto da junção entre o átrio direito e a veia cava superior. -constituído por um aglomerado de células musculares especializadas frequência rítmica de aproximadamente 72 contrações por minuto. Sistema de Purkinje ou fascículo átrio-ventricular: sistema especial de condução composto de fibras musculares cardíacas especializadas transmitem os impulsos com uma velocidade aproximadamente 6 vezes maior do que o músculo cardíaco normal. Miocárdio Fibras de Purkinje Controle Nervoso do Coração Sistema nervoso Parassimpático Sistema nervoso Simpático Fibras colinérgicas Diminui a frequencia cardíaca Neurotransmissor: Acetilcolina Fibras adrenérgicas Aumenta a frequencia cardíaca Neurotransmissor: Noradrenalina Principais fatores humorais vasoconstritores 1. noraepinefrina 2. epinefrina 3. Angiotensina (contrai fortemente as pequenas arteríolas) 4. vasopressina (hormônio antidiurético) 5. Endotelina (vasoconstritor nos vasos sanguíneos lesados) Principais fatores humorais vasodilatadores 1. Bradicinina (produz intensa vasodilatação arteriolar e aumento da permeabilidade capilar) 2. Histamina (vasodilatação nas arteríolas e aumento da permeabilidade capilar é liberada praticamente por todos os tecidos do corpo quando sofrem lesão, inflamação ou reação alérgica). 3. Prostaglandinas Fibras simpáticas vasomotoras • Fibras simpáticas Vasomotoras que partem da medula espinal por todos os nervos espinais torácicos e pelos 2 primeiros lombares, a seguir passam para a cadeia simpática e, daí, por duas vias ate a circulação: 1. Nervos simpáticos específicos que inervam principalmente a vasculatura das vísceras internas, coração e vasos. 2. Através dos nervos espinais que inervam principalmente a vasculatura das áreas periféricas. Fibras parassimpáticas vasomotoras Fibras parassimpáticas que controlam a freqüência cardíaca através do nervo vago. Eletrocardiograma Instrumento de avaliação da capacidade transmissão impulso cardíaco. O trabalho cardíaco produz sinais elétricos que passam para os tecidos vizinhos e chegam à pele. Com a colocação de eletrodos no peito, podemos gravar as variações das ondas elétricas emitidas pelas contrações do coração o registro pode ser feito numa tira de papel ou num monitor onda P: despolarização atrial contração dos átrios; complexo QRS: despolarização ventricular determina a contração dos ventrículos; onda T: repolarização ventricular. P Q R S T Pressão Arterial Pressão exercida pelo sangue contra a parede das artérias Medidor: esfigmomanômetro IDADE EM ANOS PRESSÃO ARTERIAL EM mmHg 4 85/60 6 95/62 10 100/65 12 108/67 16 118/75 Adulto 120/80 Idoso 140 a 160/90 a 100 Valores médios normais da PAA PA diminue através da circulação Elasticidade e força das artérias Coração Veia cava (10 mmHg) Aorta (100 mmHg) Pequenas Artérias (90 mmHg) Arteriolas (60 mmHg) Capilares (30 mmHg) Venulas (20 mmHg) Pequenas Veias (17 mmHg) Grandes Veias (15 mmHg) Grandes Arterias (100 mmHg) Controle Circulatório • Áreas de controle da atividade do coração e circulação no hipotálamo. • Baroceptores, quimioceptores. • Músculos aferentes. • Metabolismo tecidual local. • Hormônios circulatórios. “Os mecanismos de controle são redundantes e não aditivos, se um deles for bloqueado os outros produzirão a resposta necessária.” Baroreceptores • Funcionam a partir de um ponto ótimo de PA. • Afetam a FC, a força de contração, e a resistência vascular. • Regulam a liberação de vasopressina pela hipófise. • O “ponto ótimo” da PA, muda durante o exercício, e sua ação é crítica para a rápida resposta cardiovascular no início do exercício, estando realcionada ao melhor condicionamento físico. Quimioreceptores Respondem a PO2 pH e a PCO2 Vasopressina Sua liberação aumenta durante atividade física prolongada, impedindo a tendência da redução da PA, e o aumento da FC em exercício de endurance. Quando a PA cai os níveis de renina liberados pelos rins aumentam. Regulação Metabólica • Fatores que estimulam a vasodilatação: – ADP – Baixo PO2 – Alto PCO2 – Baixo pH – Ácido Lático – Óxido Nítrico
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