AULA 2 - O coração como ‘bomba’: Ciclo e Débito Cardíaco Efeitos do Exercício

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O coração como ‘bomba’ O coração como ‘bomba’ O coração como ‘bomba’ O coração como ‘bomba’ 
Ciclo e Débito CardíacoCiclo e Débito Cardíaco
Efeitos Efeitos do Exercíciodo Exercício
LiseteLisete C. MicheliniC. Michelini
Relembrando conceitos da aula anterior…
Sendo o coração um sincício, todas as 
células cardíacas respondem ao estímulo
gerado no nódulo SA
Como Como explicarexplicar o o aumentoaumento dada forçaforça de de contraçãocontração do do miocárdiomiocárdio, , observadoobservado
porpor exemploexemplo durantedurante o o exercícioexercício??
ECG ⇒⇒⇒⇒
Mecanismos de regulação da força de contração
(inotropismo) do miocárdio: 1. 1. TamanhoTamanho inicialinicial do do sarcômerosarcômero
DentreDentre de de limiteslimites fisiológicosfisiológicos, , quantoquanto maiormaior a a distensãodistensão do do 
sarcômerosarcômero, , maiormaior suasua forçaforça de de contraçãocontração (Lei de Frank(Lei de Frank--Starling)Starling)
Comprimento inicial fibra
(Volume diastólico final ventrículo)
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Ca++
Mecanismos de regulação da força de contração
(inotropismo) do miocárdio: 2. 2. DisponibilidadeDisponibilidade de Cade Ca++++
↑↑↑↑ [Ca++]
↑↑↑↑ Força
ATP
DentreDentre de de limiteslimites fisiológicosfisiológicos, , quantoquanto maiormaior a a disponibilidadedisponibilidade de de 
CaCa++++, , maiormaior a a forçaforça de de contraçãocontração
↑↑↑↑ Força
Mecanismos que regulam a disponibilidade de 
Ca++ intracelular
Canais de Ca2+ operados por Voltagem Ca2+-ATPase do sarcolema
Canais de Ca2+ operados por receptor Trocador Na+/Ca2+ (bidirecional), acoplado à Na+-K+ATPase
Canais de Rianodina Ligantes de Ca2+ (Calmodulina, Mosina de cadeia leve, troponina C)
Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA) Transporte Ca2+ no mitocôndria (trocador Na+/Ca2+ , H+/Na+ 
Mecanismos de regulação da força de contração
(inotropismo) do miocárdio: 3. 3. AtivaçãoAtivação simpáticasimpática
DentreDentre de de limiteslimites fisiológicosfisiológicos, , quantoquanto maiormaior a a ativaçãoativação simpáticasimpática, , 
maiormaior a a forçaforça de de contraçãocontração
Ciclo cardíacoCiclo cardíacoCiclo cardíacoCiclo cardíaco
Efeitos do ExercícioEfeitos do Exercício
Ciclo Cardíaco = atividade sincrônica das câmaras cardíacas 
(contração) e válvulas atrioventriculares e semilunares 
(direcionamento do fluxo sanguíneo)
Válvulas semilunares: 
aórtica e pulmonar
Válvulas atrioventriculares: 
tricúspide e mitral
Como Como sãosão geradosgerados PressãoPressão e e fluxofluxo pelospelos ventrículosventrículos??
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P. aorta
P. ventrículo
P. átrio
Ciclo Cardíaco
Na diástole do coração, átrios e ventrículos estão 
em repouso, as válvulas atrioventriculares 
encontram-se abertas e o sangue flui para átrios 
e ventrículos.
O nodo SA despolariza-se, conduzindo a 
excitação para átrios (onda P) que se contraem, 
deslocando sangue para os ventrículos e 
completando seu enchimento (pequena elevação
da P. atrial e P. ventricular)
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despolarização
atrial
Contração atrial
Ciclo Cardíaco
A despolarização atinge o nodo AV, despolariza o 
Hiss-Purkinje e em sequencia os ventrículos 
(QRS) que se contraem elevando a P ventricular
Quando a P dos ventrículos ultrapassa a dos átrios, 
fecham-se as válvulas atrioventriculares separando
os ventrículos da circulação. Os ventrículos, isolados
e cheios de sangue, contraem-se elevando
abruptamente a P. ventricular 
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P. aorta
P. ventrículo
P. átrio
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Despolarização
ventricular
1ª bulha
cardíaca
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Contração isovolumétrica 
ventricular
Quando a pressão nos ventrículos supera a 
dos grandes vasos ⇒ abertura válvulas semi-
lunares e início da ejeção de sangue para 
aorta e artéria pulmonar: há aumento abrupto 
de fluxo com elevação da P. na aorta e artéria 
pulmonar (ventrículos encontram-se em 
continuidade com os grandes vasos).
Ciclo Cardíaco
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P aorta
P ventrículo
P átrio
Válvula aórtica 
abre
Nesta fase os ventrículos encontram-se 
despolarizados, desenvolvendo a contração
Ejeção ventricular rápida
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aumento do fluxo
aórtico
Segmento S-T 
(platô despolarização 
ventricular)
1ª bulha
cardíaca
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P aorta
P ventrículo
P átrio
diminuição
A ejeção prossegue mais lentamente, há 
redução do fluxo aórtico, e, com a saída de 
sangue dos ventrículos a P. ventricular fica 
ligeiramente menor que a da aorta (e artéria 
pulmonar) com tendência a fluxo retrógrado
Ciclo Cardíaco
Nesta fase ocorre a repolarização (onda T) 
que precede o relaxamento ventricular
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s
diminuição
do fluxo
aórtico
repolarização
ventricular
Ejeção ventricular lenta
Com a tendência ao fluxo retrógrado p/ ventriculos 
fecham-se as válvulas semilunares e novamente 
ventrículos são câmaras separadas da circulação 
que se relaxam 
Ciclo Cardíaco
Inicia-se a diástole ventricular com queda abrupta
da P. ventricular. Cessa o fluxo de sangue para os
grandes vasos e a P. nos mesmos cai mais
lentamente em função de suas resistências
P. aorta
P. ventrículo
P. átrio
Nó
dicrótico
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Relaxamento Isovolumétrico 
ventricular 
sem fluxo
aórtico
2ª bulha
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Quando a P dos ventrículos cai abaixo da P 
atrial, as válvulas atrioventriculares abrem-se 
iniciando o enchimento ventricular. 
Ciclo Cardíaco
A despolarização do nodo SA despolariza os
átrios (onda P, seta), iniciando-se um novo 
ciclo cardíaco P
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Enchimento ventricular 
(rápido e lento)
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P
O ciclo cardíaco: sucessão de períodos/fases 
ao longo do tempo
SístoleSístole Ventricular:Ventricular:
•• contraçãocontração isovolumétricaisovolumétrica
•• ejeçãoejeção rápidarápida
•• ejeçãoejeção lentalenta
DiástoleDiástole Ventricular: Ventricular: 
•• relaxamentorelaxamento isovolumétricoisovolumétrico•• relaxamentorelaxamento isovolumétricoisovolumétrico
•• enchimentoenchimento rápidorápido
•• enchimentoenchimento lento (lento (diástasediástase))
•• contraçãocontração atrialatrial
aórtica
fecha
aórtica
abre
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O ciclo cardíaco: sucessão de períodos/fases 
ao longo do tempo e através relação Pressão-Volume
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ejeção
ventricular
mitral
abre
mitral
fecha
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Volume (ml)
volume
sistólico
final
volume
diastólico
final
enchimento
ventricular
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Volume sistólico (VS)
VD VE
Sequência de eventos no VD/art. pulmonar é similar ao do 
VE/aorta, diferindo apenas nos valores de pressão 
pressão VE > VD 
volume sistólico VE = VD
Débito Cardíaco VE = VD
PressãoPressão e e FluxoFluxo gerados pelos VE e VD nas grandes artérias gerados pelos VE e VD nas grandes artérias 
sãosão intermitentesintermitentes
Volume Sistólico (VS): Efeitos da pré- e pós-
carga e da contratilidade cardíaca
↑↑↑↑ P. Vent.
↑↑↑↑ Ino
↓↓↓↓ Ino
↑↑ prépré--cargacarga ((↑↑↑↑↑↑↑↑ RV) RV) ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑ VS VS 
↑↑ póspós--cargacarga ((↑↑↑↑↑↑↑↑ RP) RP) ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↓↓↓↓↓↓↓↓ VSVS
↑↑ ContratilidadeContratilidade⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑ VS VS 
↑↑↑↑ Inotropismo
ventricular
Débito cardíacoDébito cardíacoDébito cardíacoDébito cardíaco
Efeitos do ExercícioEfeitos do Exercício
Determinantes do DC: Fatores que afetam o VS e o DC
DC = VS (mL) x FC (b/min)
DC = mL/min ou L/min
↓↓↓↓ Distensibilidade
DC ou Volume Minuto Cardíaco: valores no repouso e exercício 
Repercussão Funcional de alterações da FC sobre o VS e DC 
Alteração do tonus vagal e simpático
Alteração do Débito Sistólico (DS) 
e Débito Cardíaco (DC) durante 
aumentos excessivos da FC
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Fatores que alteram o VS e FC para ajustar o DC às 
necessidades momentâneas 
VS
FC
Mecanismo 
Frank-Starling
contratilidade
disponibilidade Ca++
RV / PVC
(pré-carga)
distensibilidade
alt. postura
volemia
tônus venoso
DC
RECUMBENTE ERETA + SIMPATICO 
VS
RP / PA
(pós-carga)
contratilidade (canais iônicos)
estr. sarcômero
= Simpático / hormônios
= Vago
Como estes diferentes fatores Como estes diferentes fatores 
contribuiriam para o ajuste do DC no contribuiriam para o ajuste do DC no 
exercício dinâmico e de força? exercício dinâmico e de força? 
Fatores que regulam o DC no exercício dinâmico
FC
Mecanismo 
Frank-Starling
RV / PVC
(pré-carga)
distensibilidade
alt. postura
volemia
tônus venoso
DC
VS
RP / PA
(pós-carga)
contratilidade
disponibilidade Ca++
(canais iônicos)
estr. sarcômero
= Simpático / hormônios
= Vago
DC
Fatores que regulam o DC no exercício de força
FC
Mecanismo 
Frank-Starling
RV / PVC
(pré-carga)
distensibilidade
alt. postura
volemia
tônus venoso
DC
VS
RP / PA
(pós-carga)
contratilidade
disponibilidade Ca++
(canais iônicos)
estr. sarcômero
= Simpático / hormônios
= Vago
DC
Efeitos do exercício dinâmico sobre o DC 
S
T
Exercício = Exercício = ↑↑↑↑↑↑↑↑ FC x FC x ↑↑↑↑↑↑↑↑ VS VS ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ DCDC
o o menormenor ou ou maiormaior ↑↑↑↑↑↑↑↑ da FC é determinado pelo condicionamento físicoda FC é determinado pelo condicionamento físico