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SISTEMA CARDIOVASCULAR Professor: DSc. Erick Fonseca de Castilho UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA INSTITUTO DA SAÚDE E PRODUÇÃO ANIMAL CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIA DISCIPLINA FISIOLOGIA VETERINÁRIA II INTRODUÇÃO CONSTITUINTES Coração Artérias Veias Sangue SISTEMA CARDIOVASCULAR SISTEMA CARDIOVASCULAR FUNÇÕES Transporta nutrientes necessários às células Transporta hormônios, eletrólitos, água, O2 e CO2 Transporta anticorpos e células inflamatórias Transporta produtos de excreção do metabolismo Atua na pressão sanguínea Coração É uma bomba muscular Mantém o sangue em movimento Recebe e encaminha o sangue Órgão muscular contrátil que bombeia sangue continuamente através de um sistema fechado de tubos (vasos sanguíneos), por meio de contrações rítmicas. Estrutura do coração Câmaras cardíacas 2 Átrios: Átrio Direito (AD) e Átrio Esquerdo (AE) 2 Ventrículos: Ventrículo Direito (VD) e Ventrículo Esquerdo (VE) Estrutura do coração Valvas ou válvulas cardíacas Atrioventricular Direita (Tricúspide) Atrioventricular esquerda (Bicúspide ou Mitral) Permitem a passagem de sangue dos Átrios para os Ventrículos Semilunar Aórtica Saída de sangue do VE p/ a Aorta Semilunar Pulmonar Saída de sangue do VD p/ Tronco Pulmonar Permitem a saída de sangue dos ventrículos Tipos de Transporte Fluxo em massa Figura 1. Pressão do fluido associada a um vaso sanguíneo. Fonte: KLEIN (2014) Tipos de Transporte Fluxo por difusão Figura 2. O oxigênio (O2) é transportado da atmosfera às células ao longo do corpo por uma combinação de fluxo em massa e difusão. Fonte: KLEIN (2014) Bombeamento do coração Sístole Contração dos ventrículos Valvas semilunares abertas e atrioventriculares fechadas Sangue flui para artérias pulmonares e aorta Diástole Relaxamento dos ventrículos Valvas semilunares fechadas e atrioventriculares abertas Sangue flui dos átrios para os ventrículos Circulação sanguínea Circulação Pulmonar (Pequena circulação) Sangue venoso (desoxigenado) é levado aos pulmões para oxigenação VD (Sangue venoso) → Valva semilunar pulmonar se abre → Tronco Pulmonar → Artérias Pulmonares D e E → Pulmão (Oxigenação do sangue) → Veias Pulmonares (sangue arterial) → AE Circulação sanguínea Circulação Sistêmica (Grande circulação) Sangue arterial (oxigenado) é distribuído pelo corpo VE (sangue arterial) → Valva semilunar aórtica se abre → Aorta → Órgãos (troca gasosas) → Veia Cava cranial e caudal (sangue venoso) → AD Circulação sanguínea Pulmonar + Sistêmica cranial cranial caudal Figura 3. Esquema geral do sistema cardiovascular, mostrando que as circulações sistêmica e pulmonar estão dispostas em série e que os órgãos da circulação sistêmica estão dispostos em paralelo. Fonte: KLEIN (2014) Débito cardíaco Definição É o volume de sangue ejetado por minuto durante a sístole ventricular. Onde: DC: Débito Cardíaco; VS: Volume Sistólico; FC: Frequência Cardíaca. DC = VS x FC DÉBITO CARDÍACO CIRCULAÇÃO ESPLÂNCNICA (Gástrica, Esplênica e Mesentérica) CIRCULAÇÃO RENAL CIRCULAÇÃO MUSCULAR ESQUELÉTICA CÉREBRO ARTÉRIAS CORONÁRIAS PELE E OSSOS 20% 20% 20% 15% 3% 22% AFIRMATIVA: “A pressão de perfusão para a circulação sistêmica é muito maior do que a pressão de perfusão para a circulação pulmonar”. VERDADEIRA FALSA Pressão sistólica: 120 mm Hg Pressão diastólica: 80 mm Hg CORAÇÃO PULMÕES Pressão de perfusão: 3 mm Hg 20 mm Hg 8 mm Hg 98 mm Hg 5 mm Hg 13 mm Hg TIPO DE CIRCULAÇÃO % Circulação Central 25 Circulação Sistêmica 75 TOTAL 100 CIRCULAÇÃO SISTÊMICA % Artérias e Arteríolas 15 Capilares 5 Veias e vênulas 80 TOTAL 100 TABELA 1. Distribuição do Volume Sanguíneo no Sistema Cardiovascular de um Cão Normal. Fonte: Adaptado de KLEIN (2014) Vaso Número Diâmetro interno (mm) Comprimento (cm) Velocidade do fluxo sanguíneo (cm/s) PA média (mm Hg) Aorta 1 20,0 40,0 13,0 98 Pequenas artérias 45.000 0,14 1,5 6,0 90 Arteríolas 20.000.000 0,03 0,2 0,3 60 Capilares 1.700.000.0 00 0,008 0,05 0,05 18 Vênulas 130.000.00 0 0,020 0,1 0,1 12 Pequenas veias 73.000 0,27 1,5 1,0 6 Veias cavas 2 24,0 34,0 4,5 3 TABELA 2. Geometria da circulação sistêmica de um cão de 30 kg em repouso. Adaptado: KLEIN (2014) Fonte: Adaptado de KLEIN (2014) Figura 3. À medida que as artérias sistêmicas ramificam-se em pequenas artérias, arteríolas e capilares (A), a área total dos vasos em corte transversal aumenta, então a velocidade do fluxo sanguíneo adiante diminui (B). Fonte: KLEIN (2014) Avaliação do Tempo de Perfusão Capilar (TPC) Sangue Definição É uma suspensão de células em um líquido extracelular (plasma). Plasma Água, proteínas, eletrólitos, gases, nutrientes, metabólitos e hormônios Leucócitos (Neutrófilos, linfócitos, monócitos,basófilos e eosinófilos) Hemácias e plaquetas 55 % 45 % Figura 4. Tamanho relativo e forma dos principais constituintes do sangue. Fonte: KLEIN (2014) VERMINOSE EM PEQUENOS RUMINANTES Atividade elétrica do coração Tipos de tecido muscular Atividade elétrica do coração Sarcômero Troponina Tropomiosina Miosina Actina Atividade elétrica do coração MUSCULATURA ESQUELÉTICA MUSCULATURA CARDÍACA Células eletricamente isoladas Células eletricamente ligadas Potenciais de ação “não pulam” Propagação do potencial de ação de célula para célula por correntes iônicas (P.A. “pula”) => Formação de um Sincício Funcional Potencial inicia a partir de um N.M.S. Potencial de ação inicia espontaneamente (Células marca-passo) Somente inervaçao simpática e parassimpática Presença de neurotransmissor para a contração Ausência de neurotransmissor para a contração Canais de Ca2+ normais Canais de Ca2+ especializados Potencial de ação curto Potencial de ação longo Principais diferenças entre a musculatura esquelética e cardíaca quanto a atividade elétrica Atividade elétrica do coração AFIRMATIVA: “As contrações cardíacas são iniciadas por potenciais de ação que surgem espontaneamente em células marca-passo especializadas”. VERDADEIRA FALSA Nó Sinoatrial (SA), Nó Atrioventricular (AV), Feixe de His, ramos de feixes e fibras de Purkinje em potecial de ação (SISTEMA ESPECIALIZADO DE CONDUÇÃO DO CORAÇÃO) Condução elétrica ao longo das células cardíacas (Sincício Funcional) Figura 5. O coração está desenhado em quatro momentos durante o início de uma contração normal. Fonte: KLEIN (2014) Figura 6. Os potencias de ação nas células do músculo cardíaco (em cima) duram 100 vezes mais do que os potenciais de ação nas células nervosas ou do músculo esquelético (meio). Fonte: KLEIN (2014) Figuras 7. O potencial de membrana de uma célula muscular cardíaca. Adaptado: KLEIN (2014). AFIRMATIVA: “Os nervos simpáticos e parassimpáticos não atuam nas células marca-passo cardíacas aumentando ou diminuindo a frequência cardíaca”. VERDADEIRA FALSA Figura 9. O potencial de membrana de uma célula muscular cardíaca sob influência dos nervos simpáticos e parassimpáticos. Adaptado: KLEIN (2014) Eletrocardiograma Figuras 8. Relação da propagação do sinal elétrico com o eletrocardiograma. Adaptado: KLEIN (2014). Sístole e Diástole Volume diastólico final Volume sistólico final Volume ejetado( VDF – VSF): mL Fração de ejeção (VEj / VDF): % Eventos do ciclo cardíaco Período de enchimento rápido Período de contração isométrica Período de ejeção Ejeção rápida Ejeção lenta Período de relaxamento isométrico Ciclo Cardíaco V o lu m e v en tr ic u la r es q u er d o ( m L) Figuras 9. Eventos e terminologia associados a um ciclo cardíaco (batimento do coração) em um cão normal. Adaptado: KLEIN (2014). Sons cardíacos e o bombeamento do coração Primeira bulha – fechamento AV – sístole ventricular Segunda bulha – fechamento das semilunares Produção e trabalho cardíaco Trabalho sistólico – Energia/trabalho em cada batimento Trabalho minuto – Energia/trabalho em cada minuto Ciclo Cardíaco Fatores diretos e indiretos que afetam o débito cardíaco Figuras 10. Controle do débito cardíaco. Adaptado: KLEIN (2014). Figuras 11. Como o encurtamento da sístole (pela ativação simpática) ajuda a preservar o tempo de enchimento diastólico. Adaptado: KLEIN (2014). Figuras 12. Débito cardíaco e sua distribuição comparada durante o repouso (em cima) e exercício vigoroso (embaixo) em um típico cão de grande porte. Adaptado: KLEIN (2014). Figuras 13. O controle metabólico do fluxo sanguíneo é um mecanismo local (intrínseco) que age dentro de um tecido para sincronizar o fluxo de sangue para o tecido com a atividade metabólica do tecido. Adaptado: KLEIN (2014). Figuras 14. Os barorreceptores arteriais estão localizados nas paredes dos seios carotídeos e nas paredes do arco aórtico e seus principais ramos. Os receptores de volume atrial estão localizados nas paredes dos átrios direito e esquerdo. Adaptado: KLEIN (2014). Figuras 15. O reflexo barorreceptor arterial responde a diminuições na pressão sanguínea (esquerda superior) aumentando o débito cardíaco (DC), a resistência periférica total (RPT), ou ambos. Adaptado: KLEIN (2014). DC Figuras 16. O reflexo do receptor de volume atrial responde a uma diminuição do volume sanguíneo reduzindo a perda de sódio e água pela urina e aumentando a ingestão de água. O reflexo também ajuda a manter a pressão sanguínea aumentando o débito cardíaco e a resistência periférica total (similar ao barorreflexo). Adaptado: KLEIN (2014). Figuras 17. Síncope vasovagal (reação de “brincar de morto”) é uma resposta emocional que envolve reduções na atividade simpática e aumentos na atividade parassimpática. DC, Débito cardíaco; FC, frequência cardíaca; RPT, resistência periférica total. Adaptado: KLEIN (2014). CONSIDERAÇÕES FINAIS DSc. Erick Fonseca de Castilho efcmv@yahoo.com.br
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