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FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR Dra. Sandra A. B. Ribeiro Funções • TRANSPORTE • NUTRIENTES • PRODUTOS FINAIS DO METABOLISMO • GASES • HORMÔNIOS • CALOR O circuito do sangue no coração de um mamífero A contração ventricular é chamada de sístole, enquanto o relaxamento ventricular é a diástole. As duas bombas operam em série e requerem uma equalização delicada do débito cardíaco. Em humanos, o débito de cada bomba é de aproximadamente 5 litros por minuto, mas pode aumentar cerca de 5 vezes durante o exercício. Débito cardíaco é o volume de sangue bombeado pelo ventrículo por unidade de tempo. Fluxo = débito cardíaco = volume sistólico * frequência cardíaca O arranjo apropriado das valvas cardíacas e venosas permitem um fluxo unidirecional, abrindo e fechando passivamente em resposta à direção das diferenças de pressão através delas! Cão de grande porte VE+VD= 5 L/min 120 – 80 mmHg 20 – 8 mmHg ELETROFISIOLOGIA • Células musculares modificadas • Nodo sinoatrial (sinusal) – produção dos impulsos • Nodo atrioventricular – retardamento dos impulsos • Feixe de His (fibras de Purkinje) – condução dos impulsos Contração do músculo cardíaco Sincício fisiológico Semelhante à do músculo esquelético • Células atriais de contração • Células ventriculares de contração (comunicação elétrica apenas pelo nodo AV) Músculo cardíaco Figure 21.12 The Conducting System of the Heart Potenciais de ação cardíaco – Nodo SA e AV - Rítmico Na+ Ca++ K + Potenciais de ação cardíaco – Ventrículo e Átrio - Platô Períodos Refratários • Período refratário relativo • Período refratário absoluto Função SNA Noradrenalina – Receptor adrenérgico Receptor metabotrópico noradrenérgico MECANISMO A Noradrenalina liga-se ao receptor do tipo ativando a adenilciclase que hidrolisa o ATP em cAMP produzindo o 2o mensageiro. O cAMP difunde-se até o citosol e ativa a enzima quinase A (PKA). A PKA age fosforilando canais de Ca modificando a sua condutância. RESULTADO: abertura de canais de Ca++ e aumento de excitabilidade da membrana pós-sináptica. Estimula a contração do coração. Prot G, Adenilciclase e cAMP Coração http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html A Prot G, Adenilciclase e cAMP Receptor metabotrópico 2 noradrenérgico MECANISMO O NT liga-se ao receptor e ativa uma proteína G que age inibindo a adenilciclase. A de cAMP atividade das PKAs. A fosforilação não ocorre nos canais iônicos de K. RESULTADO: o fechamento dos canais de K+ aumenta a excitabilidade da membrana pós- sináptica. Vasos sanguíneos Tipos de receptores muscarínicos e localização Receptor muscarínico M1 IP3/DAG Aumenta Ca++ citosol M2 C-AMP Abre canais de K+ M3 IP3/DAG Aumenta Ca++ citosol Efeitos Autonômicos sobre o coração Divisão Autonômica F cardíaca (Cronotrópico) Velocidade de Condução (AV) Contratilidade (Inotrópico) Simpático Receptores 1 Receptores 1 Receptores 1 Parassimpático Receptores Muscarínicos Receptores Muscarínicos Receptores Muscarínicos (apenas nos átrios) Efeitos Autonômicos sobre os vasos sanguíneos Divisão Autonômica Pele e Esplâncnico Músculo Esquelético Simpático Constrição (1) Dilatação (muscarínicos) Dilatação (2 ) Parassimpático Dilatação Muscarínicos (NO) Dilatação (Muscarínico) (NO) Músculo liso vascular Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas Acetilcolina Muscarínico Nicotínico Muscarina Nicotina Atropina Curare Receptor Nicotínico Ionotrópico Fibras musculares esqueléticas Abertura de canais de Na+ (despolarização) Receptor Muscarínico Metabotrópico Fibras musculares cardíacas - abertura de canais de K+ (hiperpolarizaçâo) Fibras musculares lisas Ach O canal foi diretamente aberto pela Ach Receptor nicotínico e ionotrópico O canal foi indiretamente aberto pela Ach Receptor muscarínico e metabotrópico Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas Noradrenalina Receptor Receptor Fenilefrina Isoproterenol Fenoxibenzoamina Propanolol Beta bloqueadores Propranolol, Atenolol, Metoprolol, Esmolol, Timolol, Nadolol, Pindolol, Bucindolol, Carvedilol, Bisoprolol, Sotalol Bloqueadores de canais de CA++ Diidropiridinas: Nifedipina, Nitrendipina, Isradipina, Amlodipina, Felodipina, Nisoldipina, Lacidipina, Lercanidipina Fenil-alquilamina: Verapamil Benzotiazepina: Diltiazem Eletrocardiograma • Registro dos fenômenos elétricos – coração • Eletrocardiógrafo – aparelho que mede a diferença de potencial entre 2 pontos – Eletrodos dispostos em determinados pontos do corpo ELETROCARDIOGRAMA ELETROCARDIOGRAMA ELETROCARDIOGRAMA • Onda P= despolarização atrial • Intervalo PR = tempo decorrido desde a despolarização inicial dos átrios até a despolarização inicial dos ventrículos • Complexo QRS = despolarização ventricular ELETROCARDIOGRAMA • Onda T= repolarização ventricular • Intervalo QT = primeira despolarização ventricular até a última repolarização ventricular • Segmento ST = trecho isoelétrico do intervalo QT – platô do pa ventricular Coração como bomba Coração DC= fc.vs DC= Débito cardíaco Fc= frequência cardíaca Vs= volume sistólico VS= vdf-vsf VS= volume sistólico vdf= volume diastólico final Vsf= volume sistólico final FE= VS/vdf FE= Fração de ejeção Complacência • É uma medida da facilidade com que as paredes coração se estiram para acomodar o sangue C= V/P C= complacência (ml/mmHG) V= variação do volume (ml) P= variação da pressão (mmHG) Mecanismo de Frank-Starling Circuito do Sistema Cardiovascular AD V. tricúspide VD AE V. mitral VE V. pulmonar V. aórtica Pulmões Cerebral Coronário Renal Gastrintestinal M. esquelético Pele 15% 5% 25% 25% 25% 5% ArtériasVeias 100% 100% Veia cava Aorta A. pulmonar V. pulmonar 100% • Características de: –Artérias –Arteríolas –Capilares –Vênulas e veias Histologia vascular A arborização do sistema circulatório: características e consequências Parâmetro Aorta Artérias menores Arteríolas Capilares Veia cava N 1 8000 2 x 107 1 x 1010 abertos (4 x 1010 total) 1 Raio interno 1,13 cm 0,5 cm 15 μm 3 μm 1,38 cm Área de secção cruzada 4 cm2 7,9 x 10-3 cm2 7,1 x 10-7 cm2 2,8 x 10-7 cm2 6 cm2 Área de secção cruzada agregada 4 cm2 63 cm2 141 cm2 2827 cm2* 6 cm2 Fluxo agregado 83 mL/s 83 mL/s 83 mL/s 83 mL/s 83 mL/s Velocidade linear média 21 cm/s 1,3 cm/s 0,6 cm/s 0,03 cm/s 14 cm/s Fluxo de uma unidade 83 mL/s 0.01 mL/s 4 x 10-6 mL/s 8 x 10-9 mL/s 83 mL/s * Assumindo que apenas 25% dos capilares estão abertos As artérias funcionam como um reservatório de pressão no sistema circulatório (baixa complacência). A circulação de mamíferos e aves pode ser dividida em um circuito de alta pressão (ventrículo esquerdo em sístole até as arteríolas) e um circuito de baixa pressão (capilares sistêmicos, incluindo toda a circulação pulmonar, até ventrículo esquerdo em diástole) As veias funcionam como um reservatório de volume no sistema circulatório (alta complacência). Resistência R= 8l/r4 R= resistência = viscosidade l= comprimento do vaso r4= raio do vaso sangüíneoelevado à quarta potência V= Q/A V= velocidade do fluxo sanguíneo (cm/s) Q= fluxo (ml/s) A= área de secção reta (cm2) Hemodinâmica V=33 cm/Seg. V=0,3 cm/Seg. Hemodinâmica V=Q/A 10 ml/s Área (A) 1 cm2 10 cm2 100 cm2 Velocidade (V) 10cm/s 1cm/s 0,1cm/s Efeito do diâmetro do vaso sanguíneo sobre a velocidade do fluxo sanguíneo Aorta= 13 cm/s capilares= 0,05 cm/s Controle dos vasos sanguíneos Influências reflexas Influências locais Nervos constritores simpáticos NE α Nervos constritores simpáticos NE α Tônus basal Metabólitos vasodilatadores Distensão passiva Compressão externa arteríolas veias
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