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BS215 SISTEMA CARDIOVASCULAR Profa. Dra. Maria Andréia Delbin nadelbin@hotmail.com ESTRUTURA E FUNÇÃO DO SISTEMA CARDIOVASCULAR ELETROFISIOLOGIA CARDÍACA CONTRAÇÃO DO MIOCÁRDIO CICLO CARDÍADO WILLIAM HARVEY (1578-1657) - TEORIA DA CIRCULAÇÃO STEPHEN HALES (1677-1761) - PRESSÃO ARTERIAL FUNÇÃO E ESQUEMA GERAL DO SISTEMA CARDIOVASCULAR PRINCIPAL FUNÇÃO DOS SISTEMA CARDIOVASCULAR: PERFUSÃO DOS TECIDOS (NECESSIDADES METABÓLICAS) TRANSPORTE DE GASES DISTRUBUIÇÃO DE NUTRIENTES REMOÇÃO DE RESÍDUOS O SISTEMA CARDIOVASCULAR CONSISTE: CORAÇÃO VASOS SANGUÍNEOS SANGUE DOIS CIRCUITOS COMPLETAMENTE SEPARADOS DE SANGUE pO2 pCO2 pO2 pCO2 TRANSPORTAR E DISTRIBUIR SUBSTÂNCIAS ESSENCIAIS PARA OS TECIDOS, ASSIM COMO PARA REMOVER OS PRODUTOS PROVENIENTES DO METABOLISMO. FUNCÕES: PERFUSÃO DOS TECIDOS HOMEOSTASE (pH e temperatura) DEFESA VOLUME MECÂNICA (VASOS LINFÁTICOS) CIRCULAÇÃO FETAL (PRÉ-NATAL) DEPENDENTE DA CIRCULAÇÃO PLACENTÁRIA A OXIGENAÇÃO DO SANGUE NÃO OCORRE NOS PULMÕES COM O FETO NO ÚTERO APÓS O NASCIMENTO AS COMUNICAÇÕES SE FECHAM E A CIRCULAÇÃO PLACENTÁRIA É INTERROMPIDA -FORAME OVAL -DUCTO ARTERIAL -DUCTO VENOSO ESTUTURA DO CORAÇÃO 4 CÂMARAS 2 VENTRÍCULOS 2 ÁTRIOS (FIBRÓCITOS, CELS. MUSC. ESTRIADAS CARDÍACA E MATRIZ EXTRACELULAR) VALVAS CARDÍACAS VALVA MITRAL (ESQ.) VALVA TRICÚSPIDE (DIR.) (CORDAS TENDÍNEAS E MÚSC. PAPILAR) VALVA AÓRTICA (ESQ.) VALVA PULMONAR (DIR.) (3 FOLHETOS SEMILUNARES) VEIA CAVA SUPERIOR VEIA CAVA INFERIOR ÁTRIO DIREITO VENTRÍCULO DIREITO VALVA TRICÚSPIDE VALVA PULMONAR ARTÉRIA PULMONAR VEIA PULMONAR ÁTRIO ESQUERDO VENTRÍCULO ESQUERDO AORTA VALVA MITRAL/BICÚSPIDE VALVA AÓRTICA ENDOCÁRDIO TEC. CONJ. + CEL. ENDOTELIAIS MIOCÁRDIO MUSC. ESTRIADO CARDÍACO PERICÁRDIO SISTEMA DE GERAÇÃO CONDUÇÃO ELÉTRICA NÓ SINOATRIAL (SA) (MARCA-PASSO) NÓ ATRIOVENTRICULAR FEIXE HIS FIBRAS DE PURKINJE (TEC. MUSC. EPECIALIZADO NA GÊNESE E CONDUÇÃO ELÉTRICA) ESTUTURA DOS VASOS SANGUÍNEOS MODELO ESTRUTURAL DE ARTÉRIAS E VEIAS 3 CAMADAS (TÚNICAS) ÍNTIMA (CELS. ENDOTELIAIS) MÉDIA (MUSC. LISO) ADVENTÍCIA (TEC. CONJUNTIVO) ESTRURA ESPECIAL DOS VASOS SANGUÍNEOS DIFERENÇAS FUNCIONAIS DE ACORDO COM A FUNÇÃO A PAREDE ARTERIAL SOFRE TRANSIÇÕES GRADUAIS ARTÉRIAS ELÁSTICAS ARTÉRIAS MUSCULARES ARTÉRIAS DE RESISTÂNCIA CAPILARES CAPILARES RESPONSÁVEIS PELA PERFUSÃO TECIDUAL VASOS TERMINAIS VASOS COM ÚNICA CAMADA CELS. ENDOTELIAIS SUPERFÍCIE TOTAL DE TROCA MUITO AMPLA DEPENDE DA DEMANDA METABÓLICA PARA DETERMINAR A QUANTIDADE DE CAPILARES A SEREM PERFUNDIDOS VASOS LINFÁTICOS O EXCESSO DE FLUIDO NO ESPAÇO INTERSTICIAL É TRANSPORTADO PELO SISTEMA LINFÁTICO DE VOLTA A CIRCULAÇÃO VENOSA CENTRAL CIRCULAÇÃO SISTÊMICA CIRCULAÇÃO PULMONAR PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA - AORTA (mmHg): 120 x 80 PRESSÃO ARTERIAL PULMONAR (mmHg): 25 x 10 ELETROFISIOLOGIA CARDÍACA OBJETIVOS DA AULA POTENCIAL DE REPOUSO CÉLULAS MARCA-PASSO POTENCIAL DE AÇÃO CÉLULAS MARCA-PASSO POTENCIAL DE REPOUSO MIÓCITO POTENCIAL DE AÇÃO MIÓCITO MECANISMOS ESPECIAIS PROMOVEM A SUCCESSÃO CONTÍNUA DE CONTRAÇÕES CARDÍACAS, RITMO CARDÍACO, TRANSMITINDO POTENCIAIS DE AÇÃO PELO MÚSCULO CARDÍACO, CAUSANDO OS BATIMENTOS RITMICOS DO CORAÇÃO MIOCÁRDIO = MÚSCULO CARDÍACO FIBRAS ESPECIALIZADAS - EXCITATÓRIAS E CONDUTORAS MÚSCULO ATRIAL (SINCÍCIO ATRIAL) MÚSCULO VENTRICULAR (SINCÍCIO VENTRICULAR) NÓ SINOATRIAL (SA) NSA NÓ ATRIOVENTRICULAR (AV) NAV POTENCIAL DE AÇÃO NODO SA E AV CORRENTE DE MARCA-PASSO (If) canais específicos para entrada de Na+ POTENCIAL DE REPOUSO NO MIÓCITO FASE 4 (REPOUSO) - ALTA PERMEABILIDADE AO K+, ESTÁ PRÓXIMO AO POTENCIAL DE NERNST (EQUILÍBRIO) PARA O K+. DURANTE O POTENCIAL DE REPOUSO A CONCENTRAÇÃO É MANTIDA PELA BOMBA Na+/K+ ATPase (3Na+ fora e 2K+ dentro). PARA ATIVAÇÃO NORMAL DO MÚSCULO CARDÍACO É FUNDAMENTAL QUE O POTENCIAL DE REPOUSO SEJA MANTIDO NA FAIXA DE -80 a -90 mV. 200 ms POTENCIAL DE AÇÃO NO MIÓCITO PERÍODO REFRETÁRIO ABSOLUTO, inicia na fase 1 e estendendo-se através do platô e por grande parte da fase 3, durante o qual outro potencial de ação não pode ser gerado; PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO, o potencial de membrana em repouso é restaurado, é mais difiícil a geração de outro potencial ao contrário de uma célula em repouso. A primeira demonstração de que as flutuações do campo elétrico cardíaco pode ser captadas por eletrodos situados na superfície do corpo. AUGUSTUS WALLER (1856-1922) WILLEM EINTHOVEN (1856-1922) Desenvolveu sistema de captação de sinais elétricos. AUTOMATISMO – CRONOTROPISMO CORAÇÃO POSSUI A CAPACIDADE DE GERAR SEUS PRÓPRIOS ESTÍMULOS ELÉTRICOS CONDUTIBILIDADE – DROMOTROPISMO POSSUI A CAPACIDADE DE CONDUZIR OS ESTÍMULOS ELÉTRICOS PARA TODO CORAÇÃO EM UMA SEQUÊNCIA SISTEMÁTICA. TEC. EXCITO-CONDUTOR NÓ SA ÁTRIO NÓ AV FEIXE DE HIS FIBRAS DE PURKINJE VENTRÍCULO EXCITABILIDADE – BATMOTROPISMO CORAÇÃO POSSUI A CAPACIDADE DE REAGIR QUANDO ESTIMULADO, REAÇÃO QUE SE EXTENDE POR TODO O ÓRGÃO, QUANDO ESTIMULADO EM UM PONTO, TODO ÓRGÃO RESPONDE CONTRATILIDADE – INOTROPISMO PROPRIEDADE DE SE CONTRAIR ATIVAMENTE COMO UM TODO, FUNCIONA COM UNIFORMIDADE. SÍSTOLE GRAU DE CONTRATILIDADE PODE SER INFLUENCIADO POR DIVERSOS FATORES EFEITO INOTRÓPICO POSITIVO: AUMENTO FORÇA DE CONTRAÇÃO EFEITO INOTRÓPICO NEGATIVO: DIMINUIÇÃO FORÇA CONTRAÇÃO DISTENSIBILIDADE – LUSITROPISMO CORAÇÃO POSSUI A CAPACIDADE DE RELAXAMENTO GLOBAL. DIÁSTOLE MECANISMOS DE CONTRAÇÃO DO MÚSCULO CARDÍACO OBJETIVO DA AULA COMPREENDER O ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO DO MIOCÁRDIO receptores de rianodina DURANTE O REPOUSO BAIXAS CONCENTRAÇÕES DE Ca2+ NO CITOSOL; SÍTIO DE LIGAÇÃO DA MIOSINA À ACTINA ESTÁ COBERTO PELA TROPOMIOSINA; O ATP PARCIALMENTE HIDROLISADO (ADP) É LIGADO AOS GRUPOS DA CABEÇA DE MIOSINA; O Ca2+ LIBERADO PELO RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO SE LIGA A TROPONINA C, FAZENDO COM QUE A TROPOMISINA SE MOVA, EXPONDO OS SÍTIOS DE LIGAÇÃO ACTINA-MIOSINA; A LIGAÇÃO ACTINA-MIOSINA FORMAM AS PONTES CRUZADAS, AÇÃO DE CATRACA E ENCURTAMENTO DO SARCÔMERO, OCORRE O DESLIZAMENTO DOS FILAMENTOS, UM SOBRE O OUTRO; O ADP E O FOSFATO ORGÂNICO (Pi) SÃO LIBERADOS; A LIGAÇÃO DO ATP A MIOSINA, CAUSA O DESACOPLAMENTO DA ACTINA-MIOSINA, ONDE É PARCIALMENTE HIDROLISADO. FASES DO CICLO CARDÍACO ALTERAÇÕES DE PRESSÃO DO CICLO CARDÍACO ALTERAÇÕES DE VOLUME DO CICLO CARDÍACO CICLO CARDÍACO O CICLO CARDÍACO É a sequência de eventos que ocorre durante um batimento cardíaco. A cada geração espontânea de um potencial de ação pelo nó sinoatrial (em condições normais), inicia-se um ciclo cardíaco - período que compreende o início de um batimento cardíaco até o início do batimento seguinte. O princípio físico básico que faz o sangue circular é a diferença do nível de energia entre os diversos setores do sistema circulatório. VALVAS CARDÍACAS VALVAS MITRAL OU TRICÚSPIDE SE ABREM: PRESSÃO ATRIAL > PRESSÃO VENTRICULARFECHAM-SE QUANDO OCORRE O INVERSO VALVAS AÓRTICA OU PULMONARSE ABREM: PRESSÃO VENTRICULAR > PRESSÃO ARTERIAL (ARTÉRIA: AORTA/PULMONAR) FECHAM-SE QUANDO OCORRE O INVERSO SÍSTOLE: CONTRAÇÃO DIÁSTOLE: RELAXAMENTO O CORAÇÃO FUNCIONA DE UMA MANEIRA CÍCLICA COM PERÍODOS DE: EJEÇÃO DE SANGUE ENCHIMENTO DE SANGUE FASES DO CICLO CARDÍACO CONTRAÇÃO ATRIAL (SÍSTOLE ATRIAL) Excitação Atrial (onda P) Sístole atrial/Diástole ventricular Elevação da pressão atrial - onda a Aumento do volume ventricular/Valva aórtica fechada VAlva Mitral aberta PRESSÃO ATRIAL > PRESSÃO VENTRICULAR Pressão aórtica descrescente A MEDIDA QUE O SANGUE FLUI DOS GRANDES VASOS PARA MICROCIRCULAÇÃO A CONTRIBUIÇÃO DA SÍSTOLE ATRIAL PARA O ENCHIMENTO DOS VENTRÍCULOS É PEQUENA APROXIMADAMENTE 20-25% DO VOLUME TOTAL DE ENCHIMENTO VENTRICULAR FASES DO CICLO CARDÍACO CONTRAÇÃO ISOVOLUMÉTRICA VENTRICULAR Excitação ventricular (complexo QRS) Início da sístole ventricular Primeira bulha cardíaca Rápido aumento da pressão intraventricular Fechamento da valva Mitral Elevação pressão atrial - onda c NO PERÍODO EM QUE A VALVA MITRAL E VALVA AÓRTICA ESTÃO FECHADAS, A CONTRAÇÃO VENTRICULAR PROCESSA-SE SEM HAVER ALTERAÇÃO DE VOLUME NO VENTRÍCULO. AUMENTO PROGRESSIVO DA TENSÃO NA PAREDE VENTRICULAR RÁPIDO AUMENTO DA PRESSÃO INTRAVENTRICULAR FASES DO CICLO CARDÍACO EJEÇÃO VENTRICULAR PRESSÃO VENTRICULAR ESQUERDA ~ 80 mmHg ABERTURA A VALVA AÓRTICA PRESSÃO VENTRICULAR DIREITA ~ 8 mmHg ABERTURA A VÁLVULA PULMONAR Ejeção ventricular rápida Aumento da pressão intraventricular Declínio do volume ventricular Entrada rápida de sangue na aorta Aumento da pressão aórtica ATÉ ATINGIR MÁXIMO PRESSÃO ARTERIAL SISTÓLICA Repolarização ventricular (onde T) Queda da pressão intraventricular Fechamento da vAlva aórtica FASES DO CICLO CARDÍACO RELAXAMENTO ISOVOLUMÉTRICO VENTRICULAR Fechamento da valva aórtica PRESSÃO AÓRTICA CONTINUA ELEVADA DEVIDO A SUA PROPRIEDADE ELÁSTICA Segunda bulha cardíaca Valva mitral fechada NO PERÍODO EM QUE A VALVA MITRAL E VALVA AÓRTICA ESTÃO FECHADAS, O RELAXAMENTO VENTRICULAR PROCESSA- SE SEM HAVER ALTERAÇÃO DE VOLUME NO VENTRÍCULO. Aumento da pressão atrial (retorno venoso) - onda v FASES DO CICLO CARDÍACO ENCHIMENTO VENTRICULAR Abertura valva mitral PRESSÃO ATRIAL > PRESSÃO VENTRICULAR Aumento rápido do volume ventricular RETORNO VENOSO GRADIENTE FAVORÁVEL PARA PASSAGEM DE SANGUE DO ÁTRIO PARA VENTRÍCULO Aumento lento do volume ventricular GRADIENTE PRESSÓRICO MENOR NA VALVA MITRAL Diminuição da pressão aórtica ATÉ ATINGIR MÍNIMO NO RELAXAMENTO PRESSÃO ARTERIAL DIASTÓLICA A CONTRIBUIÇÃO DA SÍSTOLE ATRIAL PARA O ENCHIMENTO DOS VENTRÍCULOS É PEQUENA APROXIMADAMENTE 20-25% DO VOLUME TOTAL DE ENCHIMENTO VENTRICULAR A MAIOR CONTRIBUIÇÃO PARA O ENCHIMENTO DOS VENTRÍCULOS OCORRE DURANTE A DIÁSTOLE GERAL APROXIMADAMENTE 75-80% DO VOLUME TOTAL DE ENCHIMENTO VENTRICULAR PRESSÃO NECESSÁRIA ABRIR VALVA PULMONAR/AÓRTICA VENTRÍCULO DIREITO ~ 8 mmHg VENTRÍCULO ESQUERDO ~ 80 mmHg Pressão Diastólica Final VE = ~ 5 mmHg Pressão Sistólica Final VE = ~ 120 mmHg Pressão Diastólica Final VD = ~ 2 mmHg Pressão Sistólica Final VD = ~ 25 mmHg EXEMPLO ALÇA PRESSÃO-VOLUME - CICLO CARDÍACO PRESSÃO VOLUME VENTRICULAR VOLUME VENTRICULAR - REPOUSO VOLUME DIASTÓLICO FINAL = ~ 110 - 130 ml VOLUME NOS VENTRÍCULOS APÓS O ENCHIMENTO COMPLETO VOLUME SISTÓLICO (EJEÇÃO) = ~ 70 - 80 ml VOLUME SISTÓLICO FINAL = ~ 40 - 50 ml VOLUME RESIDUAL NOS VENTRÍCULOS APÓS EJEÇÃO A FRAÇÃO DO VOLUME FINAL DIASTÓLICO QUE É IMPULSIONADA (EJETADA) É DENOMINADA: FRAÇÃO DE EJEÇÃO EXEMPLO FRAÇÃO DE EJEÇÃO VOLUME DIASTÓLICO FINAL = 110 ml VOLUME SISTÓLICO (EJEÇÃO) = 75 ml VOLUME SISTÓLICO FINAL = FRAÇÃO DE EJEÇÃO = 110 ml - 75 ml = 35 ml 110 ml = 100 % 75 ml = X / / X = 100 % x 75 ml 110 ml FRAÇÃO DE EJEÇÃO = 68,2 % VALORES DE NORMALIDADE = 60 % - 70 % (VOLUME SISTÓLICO INICIAL) (VOLUME DIASTÓLICO INICIAL) EXEMPLO FRAÇÃO DE EJEÇÃO VOLUME DIASTÓLICO FINAL = VOLUME SISTÓLICO (EJEÇÃO) = 80 ml VOLUME SISTÓLICO FINAL = FRAÇÃO DE EJEÇÃO = 70 % X = 100 % 80 ml = 70 % / / X = 100 % x 80 ml 70 % VOLUME DIASTÓLICO FINAL = 114 ml 114 ml - 80 ml = 34 ml SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO E MÚSCULO ESTRIADO CARDÍACO PARASSIMPÁTICO SIMPÁTICO SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO X ESTUDO 1: Quais são os efeitos da ativação do sistema nervoso simpático no coração? Explique os mecanismos envolvidos. Quais são os efeitos da ativação do sistema nervoso parassimpático no coração? Explique os mecanismos envolvidos.
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