AULA 1 - Introdução ao Sistema Cardiovascular

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Introdução ao Sistema CardiovascularIntrodução ao Sistema Cardiovascular
Propriedades da Fibra cardíacaPropriedades da Fibra cardíacaPropriedades da Fibra cardíacaPropriedades da Fibra cardíaca
Regulação da FC: Efeitos do ExercícioRegulação da FC: Efeitos do Exercício
LiseteLisete C. MicheliniC. Michelini
Sistema Cardiovascular:Sistema Cardiovascular:
anatomia funcionalanatomia funcional
Sistema Cardiovascular: circulações pulmonar e sistêmica 
Coração, artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias 
artérias
arteríolas
= R ao fluxo
veias
vênulas
= acomodam
Volume Sangue
VD e VE
= geram Pressão e Fluxo sanguíneo
adventícia
média
íntima íntima
artérias
arteríolas
(rígidas)
veias
Vênulas
(complacentes)
= R ao fluxo
sanguineo
Volume Sangue
Capilares
= perfusão tecidual,
trocas entre 
capilares/interstício
Pressão arterial (PA) = força motriz da circulação 
Variação da PA ao longo da circulação
vasos de vasos de 
P
r
e
s
s
ã
o
 
A
r
t
e
r
i
a
l
 
(
m
m
H
g
)
Rushmer, 1970
Fluxo = DC
RP CV
vasos de 
resistência
vasos de 
capacitância
D
i
s
t
r
i
b
u
i
ç
ã
o
 
V
o
u
l
m
e
 
S
a
n
g
u
e
 
(
%
)
BombaBomba CardíacaCardíaca
CoraçãoCoração
BombaBomba CardíacaCardíaca
CoraçãoCoração
Coração: Coração: Coração: Coração: 
•• anatomia funcional do miocárdioanatomia funcional do miocárdio
•• propriedades do propriedades do miócitomiócito
Anatomia funcional do miocárdio: 
átrios, ventículos e arcabouço fibroso, 
Desmossomas
Discos Intercalares
Miocárdio = “sincício” funcional (átrios e ventrículos)
Coesão mecânica 
entre células
Junções 
comunicantes 
(conexinas)
Transporte de K+, Ca++
ATP, AMP, IP3
Potencial de Ação do Neurônio
INa+
IK+
Potenciais de Ação: Neurônio vs. Miócito
Neurônio Miócito
Diferenças no Potencial de Ação: 
Neurônio = 1-2 ms
(só resposta rápida)
Miócito = 200-400 ms
(resposta rápida + resposta lenta)
O que determina esta diferença? Qual sua importância funcional?
Miocárdio de trabalho (átrios e ventrículos): 
Gênese dos Potenciais de Repouso e Ação
Propriedades do Miocárdio:
1. Excitabilidade
1. Excitabilidade: correntes iônicas determinantes do 
potencial de ação no miocárdio e sua refratariedade 
ECa++
ENa+
Correntes iônicas
Período Refratário Absoluto (PRA)
Período Refratário Relativo (PRR) 
EK+
IK+
INa+
ICa++
1. Excitabilidade: condutâncias dos íons Na+, Ca++ e K+
Fases do Potencial de Ação 
-30
0
+30
V
M
 
 
(
m
V
)
1
0
2
3
Condutâncias (G)
Fases do potencial de ação do miócito
ECa++
ENa+
EK+
Correntes iônicas (I)
-90
-60
-30
V
M
 
 
(
m
V
)
GNa+
GK+
GCa++
0 3
44
0 – despolarização rápida (INa+)
1 – repolarização transitória (ITO)
2 – platô de despolarização (Ica++ / Ikr e Iks)
3 – repolarização final (Ikr e Iks)
4 – repouso elétrico (Na+K+-ATPase/ IK1) 
IK+
INa+
ICa++
Propriedades do Miocárdio : 2. Automatismo 
Mecanismos de alteração da 
despolarização diastólica lenta
Potencial nodal (nódulo SA) e 
correntes determinantes
despolarização 
diastólica lenta
iCa++T
Condução da Excitação no miocárdio (miócito-à-miócito)
Propriedades do Miocárdio : 3. Condutibilidade 
ECG
ECG: identificação das ondas P, QRS e T, segmentos e 
intervalos: Valores normais
QRS = contração 
dos ventrículos
FC = no R-R em 3s X 20
FC = (3,5x20) = 70 b/min
P = contração 
dos átrios T = repolarização 
dos ventrículos
3 s
Propriedades do Miocárdio : 4. Contratilidade 
Ca2+ citosol:
diástole <10-7M
Sarcômero = unidade estrutural 
e funcional da contração
Ryanodine 
receptor 
(RyR)
Ca2+
diástole <10-7M
sístole ~10-5M
Ca++
4. Contratilidade: Mecanismo de contração e reações 
químicas durante o ciclo contração-relaxamento
ATP
Ca2+
Acoplamento excitação-contração na eficiência contrátil
Sequência temporal dos eventos elétrico (A) e mecânico (F) 
e alteração do transiente de Ca2+ (C)
E qual a importância funcional deste acoplamento temporal?
Uma característica importante do miócito cardíaco é a 
ausência de somação temporal da contração
Miócito
Preparação 
nervo-músculo 
esquelético
Regulação da Frequência Cardíaca:Regulação da Frequência Cardíaca:
Efeitos do ExercícioEfeitos do Exercício
Mecanismos de alteração da despolarização diastólica lenta
Como é regulada a FC no exercício?
Efeitos do vago e simpático no nódulo SA 
Simpático (NESimpático (NE→→→→→→→→ ↑↑↑↑↑↑↑↑ I I ff) = ) = ↑↑↑↑↑↑↑↑ vel.vel.DD DD ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑ FCFC
m
V
Vago (Vago (AChACh→↑→↑→↑→↑→↑→↑→↑→↑K K irir, , ↓↓↓↓↓↓↓↓ I I ff)) = = ↓↓↓↓↓↓↓↓ DD DD ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↓↓↓↓↓↓↓↓ FCFC
m
V
Simpático Vago
Simpático = Simpático = ↑↑↑↑↑↑↑↑ vel. vel. DD, DD, ↓↓↓↓↓↓↓↓ retardo retardo AV AV 
⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒↑↑↑↑↑↑↑↑ FC e FC e ↑↑↑↑↑↑↑↑ velocidade condução velocidade condução 
Efeitos da ativação vagal e simpática ao coração (nodos SA / AV)
Efeitos do exercício dinâmico 
Vago = Vago = ↓↓↓↓↓↓↓↓ vel.DD/hiperpolariza/vel.DD/hiperpolariza/↑↑↑↑↑↑↑↑ retardo retardo AVAV
⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↓↓↓↓↓↓↓↓ FC e FC e ↓↓↓↓↓↓↓↓ velocidade conduçãovelocidade condução
Exercício Exercício dinâmico? dinâmico? 
↑↑↑↑↑↑↑↑ tônus tônus simpático simpático ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑FCFC
200
300
400
H
R
 
(
b
/
m
i
n
)
*
*
†
†
Efeitos do treinamento aeróbio sobre a FC basal 
0
100
Wistar SHR
H
R
 
(
b
/
m
i
n
)
SS TT
Treinamento aeróbio Treinamento aeróbio ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↓↓↓↓↓↓↓↓ frequência intrínseca de frequência intrínseca de 
marcapassomarcapasso
Negrão et al, JAP, 1992
MC
DC
VM
3V
DC
MC
3V
VM
sedentário treinado
↑↑↑↑↑↑↑↑ OTirOTir
50
R
e
l
a
t
i
v
e
 
O
T
 
d
e
n
s
i
t
y
 
(
%
)
0
100
200
300
400
Wistar SHR
H
R
 
(
b
/
m
i
n
)
* *
†
†
SS TT
Efeitos do treinamento aeróbio sobre a FC basal e 
taquicardia do exercício 
250 300 350 400 450 500
0
10
20
30
40
HR (b/min)
R
e
l
a
t
i
v
e
 
O
T
 
d
e
n
s
i
t
y
 
(
%
)
####
#### Wistar
SHR
T T ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑ expressãoexpressão//atividadeatividade neurôniosneurônios OT OT ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑ tônustônus vagal vagal 
⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↓↓↓↓↓↓↓↓ FC FC basal (bradicardia de basal (bradicardia de repousorepouso) e ) e ↓↓↓↓↓↓↓↓ taquicardiataquicardia exercícioexercício
Michelini et al, AJP-R, 2011; 
Exp Physiol, 2012
Michelini & Stern, Exp Physiol 2009