Fisiologia Cardiovascular

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PCI - Fisiologia Do Sistema Cardiovascular - Aula 2 - 17-05-12
Para entender como é que se dá este processo de contração muscular cardíaca, este acoplamento (excitação elétrica e contração muscular) é preciso se entender a estrutura do miócito.
 Esquema do miocárdio (tecido muscular cardíaco), onde se tem as células acopladas mecanicamente e funcionalmente, através de discos intercalares. 
Quando se pega um coração e o digere com uma enzima chamada colagenase (que destrói colágeno) é possível soltar as células musculares, então pode-se ter o cardiomiócito isolado. Observe que ele é estriado também.
Olhando outra estrutura do cardiomiócito de uma célula muscular cardíaca nós observamos que ela é construída por um conjunto de miofibrilas (estas estruturas cilíndricas representadas em vermelho, que estão expostas em paralelo ao longo da célula). As miofibrilas também são estriadas, e estas estriações nada mais são do que esta alternância entre uma banda escura e uma banda clara. Estas miofibrilas estão envoltas/cercadas por uma rede de túbulos, que constituem o retículo sarcoplasmático, nada mais é do que o retículo endoplasmático, como é um tecido muscular usa-se o prefixo “sarco”. 
Figura 
1Esta rede de túbulos possui nas suas extremidades vesículas, que são chamadas de cisternas terminais. E estas vesículas estão em proximidade com o túbulo T (ou túbulo transverso). O túbulo transverso (em azul mais escuro), nas mais é do que uma invaginação da membrana da célula. A membrana da célula muscular, que é chamada de sarcolema, apresenta invaginações, e estas invaginações formam o túbulo T, que penetra perpendicularmente ao eixo maior da célula e está um proximidades com as cisternas regulares do retículo sarcoplasmático. 
Dentro do túbulo T, também será meio extracelular, por ser uma invaginação, ou seja, o líquido intersticial que está em volta da célula, também vai estar dentro do túbulo T, só é um meio externo mais próximo da parte interna da célula. 
Figura 
2
: 
Ultraestrutura do 
cardiomiócitoRepresentado em verde são as mitocôndrias. Há uma gasto energético muito grande para se produzir contração e relaxamento. Então é necessário ter uma maquinaria para a produção de energia. Então para a produção aeróbica há uma necessidade de uma grande quantidade de mitocôndrias. Por isso, que o músculo cardíaco é muito sensível a qualquer redução da pressão parcial de oxigênio ou da irrigação sanguínea.
Para entender a contração, examina-se mais detalhadamente a estrutura da miofibrila. A miofibrila é formada por um conjunto de filamentos protéicos, num arranjo organizado, onde a unidade morfo-funcional (do aparelho contrátil) é chamado de sarcômero. 
Nesta representação de microscopia óptica, é possível observar um corte de um tecido estriado, onde há estriação na região clara e escura. Então é o mesmo que aparece no músculo, no miócito e na miofibrila. O que dá este padrão de estriações é o arranjo dos filamentos do sarcômero. Onde existem dois tipos de filamentos: filamentos finos e grossos, que estão sobrepostos. 
Os filamentos finos são sustentados por uma estrutura protéica, que constitui a chamada linha Z (ou disco Z). O intervalo entre as duas linhas Z consecutivas é definido como sarcômero. Quando o músculo contraí, o sarcômero encurta .
Figura 
3
: 
Esquema simplificado do sarcômeroNa região escura, têm-se filamentos grossos sobrepostos, parcialmente, por filamentos finos. Isso faz como que nesta área (onde há a sobreposição de filamentos grossos e finos) apareça na microscopia óptica mais escura. No centro, onde há apenas filamentos grossos (não há sobreposição com filamentos finos) vai aparecer menos escuro. Tem uma linha escura, que é chamada de linha M (estrutura que sustenta, no arranjo espacial, os filamentos grossos). Banda I (região clara). 
Se for feito um corte transversal da miofibrila, a nível da banda I, observa-se só filamentos finos.
A parte contrátil é toda a estrutura, toda a miofibrila. 
Para contrair, estes filamentos deslizam (uns sobre os outros). 
A região escura da estriação é chamada de banda A, e dentro dela existe a banda H e a linha M. Então na banda A, se for feito um corte transversal da miofibrila na extremidade, observa-se sobreposição de filamentos grossos e filamentos finos. Se for feito um corte transversal na banda A mais no centro, encontra-se só filamentos grossos. Mostrando que na zona H não há sobreposição de filamentos grossos e finos, e na extremidade da banda A há sobreposição entre dois tipos de filamentos.
O arranjo do sarcômero, na parte em que há sobreposição, cada filamento grosso esta cercado por seis filamentos finos. E cada filamento fino está cercado por três filamentos grossos.
Figura 
4Então na estrutura do sarcômero filamentos grossos são constituídos pelas proteínas miosinas (principal) e mais outras proteínas com função estrutural ou regulatória. Nos filamentos finos as principais proteínas são a actina, tropomiosina e troponina. 
Figura 5
Figura 
6Esquema do filamento fino, que é formado por duas cadeias de actina (representadas em azul). Actina é uma proteína globular, que polimeriza e forma uma cadeia polimérica. Ou seja, num filamento fino há duas cadeias de actina enroladas em α-hélice. Sobreposta sobre a actina tem-se a tropomiosina (que é outra proteína), e a intervalos regulares, tem-se a troponina. Tropomiosina e troponina formam um complexo regulatório, que vai regular o processo da contração.
Figura 
7Esquema do filamento grosso, que é constituído, basicamente, de moléculas de miosina. Miosina, que é proteína, que apresenta uma porção globular (cabeça da miosina) é parte da miosina que interage com filamento fino, ou seja, realiza a contração; a calda da miosina. Então no filamento grosso, as moléculas de miosina se dispõem com as cabeças direcionadas para as extremidades do filamento. Conseqüentemente, a região central do filamento grosso não possui cabeça de miosina. As cabeças se projetam lateralmente, como se fossem braças que vão agarrar os filamentos finos. 
Para que ocorra a contração, cada cabeça de miosina vai se ligar no sitio da actina, após ligar sofre a mudança conformacional (as cabeças se movimentam angularmente), empurrando o filamento fino em relação ao grosso. Então os filamentos finos vão deslizar em direção ao centro do sarcômero, durante a contração.
Figura 8: Está representado o sarcômero, com filamento grosso cercado por seis filamentos finos, em cada extremidade. Quando há interação das cabeças (miosinas com as actinas), os filamentos finos deslizam em direção ao centro do sarcômero. Então é possível observar que o tamanho da zona H, à medida que eles vão deslizando, ela diminui. Pode chegar ao ponto de a extremidade dos filamentos finos se tocarem ou se sobreporem (quando o músculo estiver muito contraído). Isso é chamado de teoria dos filamentos deslizantes, foi o mecanismo da contração muscular proposto na década de 50, por dois cientistas que ganharam prêmio Nobel. No caso, a proposta foi feita para o músculo esquelético estriado. Mas posteriormente viram que o músculo cardíaco apresenta um processo similar.
Na figura do músculo contraído, em relação ao anterior, houve encurtamento da Banda I, da Zona H e do sarcômero, durante a contração muscular. 
Figura 
8
: Mecanismo dos
 filamentos deslizantesFoi através da microscopia da microscopia eletrônica, no caso, comparando cortes em vários estados contraídos e relaxados, que se chegou a esta proposta dos mecanismos de filamentos deslizantes durante a contração. 
Mas para que ocorra a contração é necessário energia, e esta energia vem da molécula do ATP. De que forma este ATP é utilizado para produzir/ converter energia em movimento e deslizamento do filamento? 
Aqui está representado um filamento fino, filamento grosso com a cabeça da miosina. A cabeça da miosina tem o sitio de ligação para a molécula de ATP, e amisina tem atividade ATPase (ela pode hidrolisaro ATP liberando ADP, fosfato inorgânico e energia). Quando o sitio na cabeça da miosina esta ocupado com uma molécula de ATP, a cabeça tem baixa afinidade pela actina, ela não liga na actina. Então isso ocorre no estado relaxado. 
Figura 
9
: 
Ciclo bioquímico da contração muscularEsse ATP pode ser hidrolisado, sendo quebrado em ADP e fosfato inorgânico, a energia da quebra da ligação ser armazenada na cabeça da miosina. Quando isso acontece, ela passa a ter alta afinidade pela actina. Se o sitio da actina estiver disponível a cabeça vai ligar na actina. Então não significa que agora por ela ter mais afinidade, ela vai gerar contração. É necessário que haja a disponibilidade de sitio de actina, que é regulada por outro mecanismo. Se o sitio de actina estiver disponível, a cabeça da miosina energizada vai se ligar, e quando ela se liga a actina ela libera ADP + fosfato inorgânico. E a energia que estava armazenada é convertida em energia cinética de mudança conformacional da cabeça, que gera este movimento angular. Como ela está presa na actina, este movimento vai deslocar o filamento fino em relação ao grosso. Fazendo uma analogia, a miosina seria como um indivíduo em um caiaque com um remo (cabeça da miosina). A cada ciclo bioquímico desse, o remo faria um movimento angular, deslocando o caiaque em relação à água. 
Como é que se faz para desligar a cabeça da miosina, uma vez gerado o movimento? Ora, se a cabeça não desligar o músculo vai permanecer rígido. É o que acontece, por exemplo, quando qualquer animal morre, após algum tempo ele fica duro. Por que ele fica duro? Com a morte celular não há produção de ATP. O esgotamento do porte ATP dentro da célula não permite então o desligamento da miosina com a actina, então a musculatura permanece rígida. Para desligar a cabeça é necessário que uma nova molécula de ATP ocupe o sitio da cabeça da miosina, quando esta molécula ocupa o sitio ela perde esta afinidade pela actina e desliga. Então durante a contração muscular, cada cabeça de miosina repete este ciclo várias vezes, dependendo que haja ATP disponível e que o sitio da actina esteja também disponível. Quando maior o número de cabeças de miosina realizando este ciclo, maior vai ser a força contrátil produzida. 
Figura 10: Papel do Ca2+ na ativação da contração
Não basta haver apenas o ATP para que haja a contração, é necessário que o sitio de actina esteja disponível. E quem regula esta disponibilidade do sitio? Quem regula é complexo troponina – tropomiosina ativado pelo íon Cálcio. Então, esquematicamente (figura 10), esta sendo representado um filamento fino, com as duas cadeias de actina, tropomiosina e as troponinas. A troponina é uma proteína globular, com três subunidades. Onde na troponina C se liga ao Ca2+, tem outra subunidade que regula o complexo troponina – tropomiosina, e uma terceira que possui função estrutural de prender no filamento. Em cada bolinha desta, que representa uma actina (pontinho preto – que é o sitio de ligação da cabeça da miosina, onde a miosina se liga). Esquematicamente, está sendo mostrado que a tropomiosina está cobrindo estes sitios, ela está fazendo uma barreira física impedindo que a cabeça da miosina consiga se ligar ao sitio da actina. Quando Ca2+ se liga na troponina, o complexo troponina – tropomiosina sofre uma mudança conformacional e expõe os sítios das actinas, então as actinas ficam disponíveis para se ligarem as cabeças da miosina. Então isso ocorre na presença de Ca2+. Se o Ca2+ for retirado do meio o que acontece? A troponina volta a cobrir estes sítios fazendo novamente a barreira, e impedindo a ligação actina-miosina. 
Quando o músculo está relaxado, o sitio de actina esta indisponível, porque a tropomiosina recobre estes sítios (faz a barreira), para que ela libere o sitio é necessário que o Ca2+ se ligue a troponina, que é a proteína regulatória que faz com que o complexo com a tropomiosina. O Ca2+ se ligado a troponina desloca a tropomiosina e libera o sitio, para interagirem com as miosinas.
De onde vem este Ca2+? Quando ocorre o aumento de Ca2+ intracelular, os Ca2+ vão se ligar as troponinas e permitir as interações niosina-actina, então o Ca2+ vai ter o papel de dar o sinal para acontecer à contração. Na ausência de Ca2+ não vai haver contração muscular cardíaca. Isso foi descoberto no século XIX, pelo Ringer. Ele fez um experimento com o coração de rã, e ele preparava uma solução para banhar o coração. Uma solução que usava água do rio. Certo dia, ele foi fazer um experimento usando água da chuva, e o coração não contraiu / não bateu, ai ele foi tentar descobrir o por quê. Ele fez análise química da composição da água do rio com a da chuva e viu que a diferença era em relação a quantidade de Ca2+. Ai, ele descobriu o papel do Ca2+ no processo de contração cardíaca.
Se for medido a contração de Ca2+ intracelular, é possível observar que há o aumento/ transiente de Ca2+ intracelular, onde isso ocorre é que há o inicio da contração. E quando esta Ca2+ é removido a célula relaxa. 
Figura 
11
: Regulação das pontes cruzadas por troponina, tropomiosina e Ca2+O sinal vem do Ca2+ que vem do meio extracelular, que entra pelo canal te Ca tipo L (canal que é ativado na fase 2 do potencial rápido), agora para ocorrer a contração o Ca2+ intracelular tem que aumentar de 10-7 M para 10-5 M (aumento de 100x). Esse aumento não é só Ca2+ que veio do meio extracelular, a maior parte é do Ca2+ liberado do estoque intracelular que estão não retículo sarcoplasmático.
Figura 
12
: Fluxos de Cálcio envolvidos no 
Acoplamento excitação-contração
Esquematicamente está sendo representado o sarcolema, que é a membrana da célula muscular cardíaca, a invaginação que é o túbulo T. No interior da célula tem o retículo sarcoplasmático, onde as suas extremidades em forma de vesícula são próximas ao túbulo T. Há uma maior densidade (número de canal por área de membrana) de canal do tipo L na membrana do túbulo T, do que no sarcolema. Durante o potencial de ação, na fase 2, há ativação dos canais de Ca tipo L se abrem permitindo o influxo de Ca2+ (entrada de Ca2+ na célula). O número de Ca2+ que entra é insuficiente para ativar as troponinas do aparelho contrátil. Na verdade, esses Ca2+ que entram do meio extracelular vão dar um sinal para aumentar o Ca2+ intracelular, porque como estes canais de Ca2+ estão densamente localizados na membrana próximo a membrana do retículo, essa proximidade forma um sub-compartimento, onde um aumento da quantidade de Ca2+ quando os canis são ativados, e esse Ca2+ que entra vai estimular o canal de Ca2+ do retículo sarcoplasmático, e este canal de Ca2+ é chamado de receptor de Rianodina. Rianodina é uma molécula alcalóide, que é dada como o sitio deste canal iônico do retículo sarcoplasmático. Este receptor de Rianodina é canal seletivo para Ca2+, que é regulado por Ca2+. Ele tem baixa regulação por voltagem e é mais regulado por Ca2+, ele tem um domínio extracelular com um sitio para o Ca2+, quando o Ca2+ se liga a este sitio o canal se abre. Abrindo, o Ca2+ armazenado no retículo é liberado pra o meio intracelular. Fazendo com que a concentração aumente de 10-7 M para 10-5 M.
 O canal se fecha com a diminuição do Ca2+. O nível basal de Ca2+ dentro da célula está em torno de 10-7 M, quando o Ca2+ aumenta para 10-5 M esse canal abre. Abrindo ele libera mais Ca2+. Para o músculo relaxar é preciso que se diminua o Ca2+ do meio. E como é que ele se reduz? Removendo o Ca2+ por bombas de volta para o retículo sarcoplasmático, que rearmazena este Ca2+ para a próxima contração, ou jogando Ca2+ para fora da célula com a bomba de Ca2+ presente no sarcolema ou com o trocador de Ca2+. Esse canal da membrana do retículo sarcoplasmático é regulado basicamente pela concentração de Ca2+, então sempre que o Ca2+ se liga neste sitio celular do retículo ele se abre, mas se houver uma super concentração deste íon no meio intracelular, ao invés de abrir ele volta a fechar. Ele tem uma dependência de Ca2+,que forma uma parábola. Então ele é ativado quando o Ca2+ está aumentando, mas em altas concentrações de Ca2+ ele volta a fechar. E para ele fechar durante o relaxamento é preciso que haja a remoção de Ca2+ do meio, o Ca2+ volta à concentração baixa/ basal. 
A sinalização para contrair é potencial de ação (excitação elétrica), que vai fazer com que Ca2+ entre e disponibilizem as actinas para interagir com as miosinas. Com o Ca2+ entrando, durante o potencial de ação, estimula a liberação de Ca2+ do retículo (maior quantidade), e ai o Ca2+ vai se ligar as troponinas, para remover aquela inibição permitindo aquela interação miosina-actina. Então o Ca2+ tem um papel importante neste acoplamento entre excitação elétrica e contração muscular. Então durante o potencial de ação, quando o Ca2+ entra, ele estimula a liberação de Ca2+ do retículo. O potencial de ação do tipo rápido se inicia quando a membrana é despolarizada até em torno -70 mV abrindo canais de Na, que á fase zero (figura 11). A entrada de Na despolariza ainda mais a membrana, quando se atinge cerca de -30 mV, já se começa a abrir os canais de Ca tipo L. O cálcio entrando vai estimular a abertura dos canais de Ca2+ do retículo sarcoplamático, que ao liberar Ca2+ permite então a contração. Este é o mecanismo chamado cálcio ligado a cálcio.
Trocador Na-Ca (NCX - em verde – figura 12). Ele transporta 3 Na pra um lado e Ca para o lado oposto. No momento (na parte mais superior do desenho) ele trabalha jogando Na para dentro da célula e Ca para fora de célula. Mas dependendo das concentrações de Ca2+, Na e do potencial da membrana, já que ele é regulado por estes 3 fatores, ele pode trabalhar no modo reverso, onde ele joga Ca2+ para dentro e Na para fora. Próximo ao potencial de repouso da célula este trocador trabalha mais do modo reverso. Ele usa indiretamente o gradiente do Na e do Ca2+, que são mantidos por gasto de energia de ATP, pela bomba de Na e pela bomba de Ca. Quando a célula está despolarizada, momento em que ele vai contrair, ele passa trabalhar no modo normal (jogando Ca2+ para fora). E também, a concentração de CA determina a atividade deste transportador, quando o Ca2+ está basal ele tem baixa atividade, quando o Ca2+ aumenta é que ele passa a jogar o Ca2+ para fora.
A quantidade de Ca2+ liberada pelo retículo sarcoplasmático é proporcional a corrente de entrada de Ca2+, através do canal do tipo L. Então como se pode regular a força contrátil do coração? A força contrátil vai ser regulada pelo conteúdo de Ca2+ no retículo, pelo estímulo que libera Ca2+ no retículo e pela sensibilidade do estriamento contrátil ao cálcio. Se o momento antagônico (droga que aumenta a corrente de Ca, por exemplo) de Ca for estimulado, aumenta o influxo de cálcio, aumenta o estímulo para a liberação de Ca2+ pelo retículo, e quanto mais Ca2+ entra mais sítios do receptor de rianodina são ativados , maior número de canais de Ca2+ do retículo vão se abrir liberando mais Ca2+. 
Por que quando se leva um susto, além do coração bater com maior freqüência ele bate com maior intensidade? Quando em reação de fuga, medo, estresse ou exercício o sistema simpático é ativado. Nas terminações nervosas o simpático do coração libera noradrenalina e adrenalina (vem mais da medula adrenal, mais circulante) e isso ativa vários sítios. Ou seja, ativa os receptores adrenérgicos no cardiomiócito e vai estimular o momento da corrente de Ca2+. Isso envolve a fosforilação do canal de Ca2+ do tipo L, aumentando a sua condutância. Portanto, o maior número de canais de rianodina serão ativados. Se aumentar o número de canais do retículo ativado, aumenta a liberação de Ca2+ do retículo, aumentando a força contrátil. 
E se o sistema parassimpático for ativado. O que vai acontecer com a força contrátil? Vai diminuir, o coração vai bater mais fracamente. Porque a acetilcolina, quando se liga ao seu receptor na membrana do miócito (receptor muscarínico), ela vai inibir a corrente de Ca2+. Entrando menos Ca2+ na célula há um menos estímulo, para a liberação de Ca2+ pelo retículo. Portanto, um menor número de troponina será ativada. Reduzindo a contração.
Para relaxar, o Ca2+ que aumentou durante a contração tem que ser removido, diminuindo a concentração citoplamática com o nível de basal de 10-7 M. O mecanismo de remoção do Ca2+, para o relaxamento são através de bombas de Ca2+, a principal e a bomba de Ca2+ do retículo sarcoplasmático (SERCA). Ela bombeia o Ca2+ contra um gradiente de concentração, usando ATP. Tem também a bomba de Ca2+ no sarcolema, só que ela tem uma atividade menos do que a da SERCA, ela também usa a energia do ATP, já quem vai transportar Ca2+ contra um gradiente de concentração, já que a concentração extracelular é maior do que intracelular. E tem o trocador Na-Ca, que transporta 3 Na para dentro da célula e 1 Ca2+ para fora, ele usa o gradiente de Na para fazer esta troca entre Na e Ca. 
Figura 13: Principais mecanismos de remoção do Ca2+ livre intracelular durante o relaxamento muscular
Neste esquema está representado a bomba de Ca2+ (SERCA) e uma proteína chamada de fosfolambam (em laranja claro – figura 12), esta proteína regula atividade da SERCA. Quando há estimulação adrenérgica, em que o agonista (noradrenalina e adrenalina) se ligam aos receptores adrenérgicos, este receptor está acoplado a proteína G existatória, quem vai resultar no aumento da produção AMPc, aumentando AMPc ativa a PKA, que vai fosforilar várias proteínas, então fosforila várias proteína do canal de Ca do tipo L (aumentando a sua condutância, aumentado a entrada de Ca2+), fosforila a fosfolambam, a SERCA, receptor de rianodina, então vai modular todas as atividades dos componentes do aparelho contrátil. No caso da fosfolambam, no momento está exercendo uma ação inibitória sobre a célula (está desfosforilada), mas quando ela está fosforilada há uma remoção desta inibição, ai a SERCA passa a ter uma maior atividade de bombeamento. Então com a estimulação adrenérgica, além de aumentar a força contrátil há, também, uma aceleração do relaxamente, já que a SERCA agora transporta Ca2+ com maior velocidade de volta ao retículo. Qual a importância desta aceleração do relaxamento? Sob estimulação adrenérgica simpática o coração também bate com maior freqüência, se diminui a duração do ciclo, já que um destes eventos aumentou, a fisioanatomia destes eventos também tem que ser maior, tem que contrair e relaxar mais rapidamente. Se encurtar o ciclo, o que tem concentrado neste ciclo tem que ter maior velocidade.
Figura 14: Modulação Simpática do Acoplamento - Excitação-Contração
A ligação da adrenalina e noradrenalina, também chamadas de epinefrina e noraepinefrina, aonde o receptor β-adrenérgico ativa a proteína G excitatória, que ativa a adenilatociclase a produzir AMPc. Ao regular a PKA, a PKA passa a fosforilar o canal de Ca2+ do tipo L, que fosforila o canal de Ca2+ do retículo sarcoplasmático. Há também a ativação da fosfolambam desinibindo a atividade da SERCA. Fosforilação da troponina, maior susceptibilidade ao Ca2+. Tudo isso vai aumentar a produção de força durante a sístole. 
A Tiroxina, que é usada para pessoas com insuficiência cardíaca. Na insuficiência cardíaca o coração produz pouca força contrátil, ele perde eficiência no bombeamento, então um medicamento para aumentar este força é uma droga que inibe a bomba de Na. Por que aumenta a força? A bomba de Na usa ATP pra transportar 3 Na+ para fora e um K+ para dentro. Se a bomba de Na for inibida (não é inibir totalmente, a inibição total mata a célula) de maneira parcial, a concentração de Na intracelular aumenta, se o mecanismo de remoção de Na está diminuída há a acumulação de Na dentro da célula. Este aumento do Na intracelular estimula o trocador de Ca2+, ele passa a trabalhar no modo reverso. Ele passa a jogar o Na para fora e Ca2+ para dentro, aumentando o nível basal de Ca2+ dentro da célula. Com Ca2+ que vai estar aumentado, vai ser jogado mais Ca2+ pelo retículo, aumentando a força. A produção de forçacontrátil pelo sarcômero também depende do comprimento inicial do sarcômero. 
A excitação elétrica no miocárdio leva a contração, então se for feito uma a análise de um eletrocardiograma, a onda P corresponde à despolarização dos átrios, ou seja, quando os potenciais de ação estão se propagando pelo miocárdio atrial esquerdo e direito, durante a passagem dos Ca2+ pelo potencial de ação há a ativação da contração muscular do miocárdio atrial, e ai na contração do miocárdio o músculo forma uma parede dentro da câmara que ao contrair ele comprime o volume sanguíneo elevando a pressão e gerando fluxo. Então se for registrada a pressão dentro da câmara atrial, é possível observar o aumento desta pressão em resposta a despolarização atrial.
Em seguidas tem as ondas Q, R e S (complexo Q, R e S), que correspondem às atividades elétricas nos ventrículos (despolarização dos ventrículos). Então quando os potenciais de ação estão se propagando pelo miocárdio ventricular esquerdo e direito, no eletrocardiograma aparecem as ondas Q, R e S. E é possível observar se for medida a pressão na cavidade ventricular direita ou esquerda há um aumento da pressão sanguínea, porque ao contrair, a parede da câmara comprime o volume sanguíneo elevando a pressão. Então esses eventos elétricos e mecânicos que se repetem ao longo do tempo, constituem o chamado ciclo cardíaco.
 Então olhando um eletrocardiograma, como é possível determinar a duração do ciclo cardíaco? No início da onda P, já que aqui o nó sinoatrial disparou, e excitou o 1º os átrios no início da 
Figura 
15onda P até a próxima onda P (duração do ciclo cardíaco). O inverso desta duração nada mais é, do que a freqüência cardíaca. Freqüência é o inverso do comprimento de onda. Mas é muito mais fácil se medir pela onda R (picos da onda R), já que nem sempre a onda P é visível.
 Se simultaneamente ao registro do eletrocardiograma se registrar pressão na câmara atrial, na câmara ventricular e na artéria de saída da câmara ventricular, é possível observar as variações de pressão durante o ciclo cardíaco. Em vermelho a pressão na artéria aorta (que sai do ventrículo esquerdo), em azul a pressão no ventrículo esquerdo, em verde a pressão no átrio esquerdo. E em baixo tem-se o registro da variação da pressa do volume do fluxo sanguíneo dentro do ventrículo esquerdo. 
Claro que, se a pressão dentro do ventrículo está aumentando o que está acontecendo no ventrículo? Ele só pode estar contraindo, ele está em sístole. Ao contrair ele comprime o sangue e aumenta a pressão sanguínea. Então se você reparar no gráfico, o levantamento de pressão significa sístole. Por que o volume está caindo? Porque agora o sangue está saindo do ventrículo, ele está ejetando está bombeando o sangue para a artéria. Então observe que quando o volume de sangue está caindo, a pressão da artéria (que está em vermelho) está aumentando, porque ela está enchendo de sangue. Por que está voltando a aumentar o volume de sangue no ventrículo? Porque agora ele está se enchendo de sangue, ele está relaxado e enchendo. Então é possível descrever os vários eventos, que ocorrem durante o ciclo cardíaco para poder entender em detalhe como funciona esta bomba.
 Então no ciclo cardíaco, pode ser dividido em dois períodos: período de sístole (em que os ventrículos estão contraindo, aumenta pressão e ejetando sangue nas artérias) e diástole (que é o período de tempo do ciclo em que os ventrículos estão relaxando e se enchendo, novamente, de sangue). Em geral a sístole ocupa 1/3 do ciclo e a diástole 2/3. 
E ainda é possível subdividir o ciclo em fases sistólicas e fases diastólicas. Na diástole a câmara ventricular está se enchendo de sangue, e esse enchimento sanguíneo é na sua grande maioria de forma passiva. Ai quando o nó sinoatrial dispara e excita os átrios, os átrios contraem (contração atrial, que é o aumento da pressão arterial), aumenta o volume do ventrículo, porque a câmara atrial jogou mais um pouco de sangue dentro da camada ventricular, então este vai ser o volume final de enchimento do ventrículo, ao final da diástole, que é chamado de volume diastólico final. Quando a excitação atingiu o ventrículo, ou seja, quando ele começa a contrair. Contraindo o que acontece? Em razão daquele feixe de His e fibras de Purkinje, a excitação começa na região apical, ou seja, vai da ponta em direção à base. Quando ele faz esta contração, ele vai empurrar o sangue em direção a base, como a válvula mitral está aberta e a aorta esta fechada (lado esquerdo, mas a mesma coisa acontece do lado direito). Então a contração inicial pulsa contra a mitral, só que isso faz a mitral fechar. Quando ela fecha, ela vibra tão violentamente que ela gera um som, que é chamada de primeira bulha cardíaca. Esse som a gente consegue ouvir. Se você encostar o ouvido no peito de uma pessoa, você consegue ouvir duas batidas/sons, que são sons admitidos pelas válvulas quando elas fecham. O primeiro som é pelo fechamento das válvulas atrioventriculares (mitral e tricúspide), que ao fecharam vibram e geram um ruído.
Figura 
16 Fechou a mitral e a aorta esta fechada, o que acontece com o volume de sangue dentro da cavidade? O músculo está contraindo e empurrando o sangue, mas o volume permanece constante, já que não sai sangue e nem entra porque as duas válvulas estão fechadas. Então vai haver o aumento da pressão (aumento rápido na pressão átrio-ventricular), com volume constante. Então é chamada de fase de contração ventricular isovolumétrica (iso = constante/ igual), então é uma fase em que está havendo contração sem variar o volume de sangue na cavidade. Se o aumento da pressão fosse simultâneo com o a diminuição do volume, esse aumento seria menor, mas como é com volume constante o aumento da pressão é muito mais rápido e mais intenso.
Quando a pressão do ventrículo alcança o valor de pressão da artéria aorta, quando se torna maior do que a pressão da aorta, inverte-se o gradiente. A pressão do ventrículo passa a ser maior que a da aorta, conseqüentemente válvula aórtica abre. Válvula aórtica lado esquerdo e pulmonar lado direito. Abriu a válvula aórtica começa a ejeção de sangue na artéria, portanto o volume sanguíneo da câmara vai diminuir porque o sangue está saindo. Então esta é a fase de ejeção ventricular.
A pressão continua subindo no ventrículo, porque o músculo ainda continua contraindo, sendo que agora ela aumenta com menor intensidade, está ocorrendo simultaneamente com a diminuição de volume. A pressão aórtica também sobe em paralelo, já que ela está recebendo sangue do ventrículo. 
Quando o ventrículo já está com o volume muito reduzido, já no final da sístole, a pressão começa a cair. Aí terminou a sístole e começa o relaxamento muscular (diástole). Caindo a pressão ventrículo abaixo da aórtica, a válvula aórtica volta a fechar simultaneamente do lado direito a pulmonar também fecha. As duas vibram e geram a segunda bulha cardíaca, que emitem um som. Fechando a aórtica, a mitral já estava fechada, o relaxamento ocorre sem variação de volume. O volume que restou na câmara permanece constante, então esta é a fase de relaxamento ventricular isovolumétrico.
Então a musculatura ventricular relaxando, com volume constante (volume sistólico final), a pressão cai rapidamente. Então quando ela cai abaixo da pressão do átrio, a válvula mitral que estava fechada vai abrir. Abrindo o que acontece? O que aconteceu com o átrio enquanto a mitral estava fechada? As veias pulmonares, que trazem sangue ao átrio esquerdo não têm válvula na entrada, então está acumulando sangue no átrio. Então quando a válvula abre, este sangue vai ser despejado dentro da câmara ventricular, que é a fase de enchimento rápido. O volume aumenta rapidamente. Quando este sangue é despejado na câmara, o choque contra a parede ventricular pode gerar uma terceira bulha, que é normal, mas não momento ela não está presente, mas em alguns indivíduos podem apresentar esta terceira bulha. Com a válvula mitral aberta continua o enchimento ventricular, sóque de forma passiva, o sangue vai chegando ao átrio e vai passando para o ventrículo, e é a chamada fase de enchimento ventricular, que é rápida no início e mais lenta no final. E aí ao final da diástole volta a ocorrer nova contração/ excitação dos átrios, para haver contração atrial e completa o enchimento da câmara ventricular (fase de contração atrial). 
As válvulas abrem e fecham passivamente, de acordo com o gradiente de pressão. As atrioventriculares fecham, quando a pressão ventricular e maior que a atrial, e abre quando a pressão ventricular é menor que atrial. As válvulas semilunares fecham quando diferença de pressão ventricular é menor que a arterial, e abre no sentido oposto.
Figura 17
No átrio esquerdo, ventrículo esquerdo (em azul) e a artéria aórtica. Na figura é mostrado o ponto de fechamento da mitral, abertura da aórtica (bem no início da fase de ejeção ventricular), fechamento da aórtica (que no início da fase de relaxamento isovolumétrico), abertura da mitral (no início da fase de enchimento ventricular). Como é que seria o mesmo gráfico para o lado direito? As variações de pressões seriam similares. O que seria diferente? A amplitude da pressão. Enquanto no lado esquerdo aumenta 120 mmHg no lado direito aumente em torno de 30 / 35 mmHg. O lado direito trabalha com uma variação de pressão menor, já que ele tem menor resistência para vencer/ para mandar/ para bombear sangue. 
Ao final da diástole, o volume sanguíneo na câmara ventricular é chamado de volume diastólico final. E após bombear o sangue e sobrar um pouco de sangue na câmara (nunca esvazia completamente). O que sobra na câmara é chamado de volume sistólico final. A diferença entre os dois é o volume que foi bombeado/ejetado, que é chamado de volume sistólico. Então a cada ciclo cardíaco, o ventrículo ejeta certa de 70 mililitros de sangue na circulação, que é chamado de volume sistólico. 
Como a primeira bulha ocorre no início da fase de contração isovolumétrica (sístole) e a segunda bulha ocorre no início da fase de relaxamento do ventrículo (diástole), podem-se usar as bulhas para delimitar o ciclo cardíaco entre sístole e diástole. Contando a primeira bulha até a segunda é sístole. Da segunda até a próxima primeira é a diástole.
Figura 18
	LADO ESQUERDO
	LADO DIREITO
	Pico chega em 120 mmHg
	Pico chega em 35 mmHg
	Fecha a mitral
	Fecha a pulmonar
	Abre a aórtica
	Abre a pulmonar
	Fecha aórtica
	Fecha pulmonar
	Abre a mitral
	Abre a tricúspide
Então se na prova tiver alguma questão com essa figura e pedir pra identificar os pontos da curva onde abre ou fecha a válvula, você tem que ir olhando o gráfico e dizer de ele é do lado direito ou esquerdo, ai basta olha a pressão. Se for acima de 100 mmHg é lado esquerdo, se um valor bem menor é lado direito. Se for lado esquerdo você tem que falar que é veia aórtica e mitral, você não pode falar que é pulmonar e tricúspide. Se for lado direito você fala de pulmonar e tricúspide.