Propriedades do músculo cardíaco I

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Fluxo, velocidade, resistência são fatores importantes que determinam o fluxo no sistema 
circulatório. Vamos estudar hoje o coração: o músculo cardíaco apresenta características 
semelhantes ao músculo esquelético. Esse músculo é o miocárdio, e separando cada fibra 
cardíaca há os discos intercalares. Sua função principal é contração e ejeção do sangue para 
o sistema circulatório, principalmente arterial e venoso. O músculo cardíaco recebe 
inervação do sistema nervoso autônomo, embora não necessite desse sistema para exercer 
a contração; tem aproximadamente 300 gramas, e na insuficiência cardíaca pode chegar a 
800 gramas. Para exercer a contração, ele necessita de energia que é obtida a partir do ATP, 
produzido principalmente dentro da mitocôndria (estão em grande quantidade na célula 
cardíaca). Todos os substratos (ácidos graxos, lactato) são usados pelas mitocôndrias para 
produzir o ATP, porém, quando o aporte de oxigênio esta reduzido para a célula cardíaca, o 
coração acaba liberando o lactato na corrente circulatória, junto com o átomo de 
hidrogênio. Em suspeita de infarto, pode-se medir a quantidade do acido láctico, que estará 
em grandes quantidades. O coração está localizado atrás do osso esterno, têm válvulas 
atrioventriculares e semilunares, o ápice está acima do músculo diafragma, a contração é 
feita de cima para baixo (do ápice para a base), a ejeção do sangue é feita do ventrículo para 
o átrio, porque as artérias de saída estão na base cardíaca. A parede ventricular é muito 
maior e mais espessa que a parede do átrio, porque a função de contração ocorre 
principalmente no ventrículo. Na insuficiência cardíaca, podemos observar que a espessura 
da parede ventricular aumenta consideravelmente. A parte direita do coração recebe sangue 
através do sistema venoso, ele permite a abertura de uma válvula até que ele chegue até o 
ventrículo direito. Quando o ventrículo direito contrai ele ejeta o sangue através da 
circulação pulmonar. Ele sai pela artéria pulmonar, passa pelos pulmões, recebe oxigênio, 
elimina CO2, o sangue retorna até o átrio esquerdo, vai para o ventrículo esquerdo ao passar 
pela válvula mitral, e em seguida o sangue é bombeado pela grande circulação pela artéria 
aorta, chegando a todos os vasos sanguíneos. As fibras cardíacas apresentam núcleos, discos 
intercalares e estriações semelhantes ao músculo esquelético. Os discos intercalados é uma 
membrana celular que separa duas fibras cardíacas com junções comunicantes (canais 
iônicos que permitem a transferência de íons de uma célula para outra de forma contínua); 
uma vez que a célula é excitada, a excitação é passada para de uma fibra a outra sem 
resistência. Quando o músculo é excitado, toda a condução é feita rapidamente para que 
todo o coração sofra contração de forma organizada e conjunta, todas as fibras se 
contraindo ao mesmo tempo. O átrio direito é uma região capaz de gerar atividade elétrica, 
que é capaz de excitar o coração. Para que haja contração, o estimulo elétrico é gerado no 
próprio músculo cardíaco, numa célula chamada nodo sinoatrial; o inicio da atividade 
elétrica é feita nessa célula localizada no átrio direito e permite a passagem do potencial de 
ação para as outras células de forma rápida. O músculo cardíaco é organizado na forma de 
sarcômeros, onde há filamentos grossos de miosina e filamentos finos de actina; quando há 
contração o sarcômero é encurtado e há o deslizamento dos filamentos da actina com 
miosina. A função contrátil é feita de forma involuntária, no entanto, a frequência cardíaca 
pode ser modulada através da inervação autonômica, tanto simpática quanto 
parassimpática pelo nervo vago, caso o coração precisa de uma maior ou menor frequência 
cardíaca. Em um minuto o coração bate em torno de 80 vezes. Quando aumenta a atividade 
simpática (maior quantidade de noradrenalina), a frequência pode aumentar para mais de 
100 batimentos por minuto. Quando a atividade parassimpática é estimulada, ela libera 
acetilcolina e a frequência de despolarização da célula cardíaca é reduzida, chegando a 
40/50 batimentos por minuto. Dividimos didaticamente o estudo da fisiologia cardíaca em 4 
propriedades: excitabilidade, contratilidade, automatismo e condutibilidade. Excitabilidade: 
é uma resposta do músculo cardíaco a uma excitação, gerando um potencial de ação. 
Basicamente, no músculo cardíaco há dois tipos de células: contráteis e excito condutoras 
(geram atividade elétrica e conduzem essa atividade), sendo a grande maioria as contráteis. 
Comparado ao músculo esquelético, o potencial de ação cardíaco tem 4 fases; uma 
diferença interessante é a fase 2 (platô), que o músculo esquelético não tem, e potencial de 
ação cardíaco tem longa duração (200 milissegundos), o potencial de membrana de repouso 
estável é em torno de -90 mW. Na fase inicial, o meio intracelular (cloreto, potássio) é 
negativo e o extracelular (sódio) é positivo; na fase 0 a célula sofre uma excitação elétrica 
(despolarização), que ocorre pela entrada do íon sódio pelo canal iônico devido a um 
gradiente de concentração, entra no citoplasma e há inversão de carga elétrica, tornando-o 
positivo chegando a +20 mW – o estímulo foi gerado na célula nodo sinoatrial e chegou até 
a célula ventricular. Na fase 1 (repolarização parcial) os canais de sódio que se abriram e 
permitiram sua entrada na célula se fecham, então a permeabilidade da membrana ao sódio 
diminui. Durante a fase 1, alguns íons potássio que são positivos que estão no meio 
intracelular acabam saindo da célula; então aumenta um pouco a permeabilidade da 
membrana ao potássio. A célula fica um pouco mais negativa, devido a retirada de carga 
positiva, ao passo que não entrou sódio na célula, e também não entrou carga positiva. Na 
fase 2 (platô) a célula permanece despolarizada por um certo tempo, ocorre devido ao 
aumento da permeabilidade da membrana ao íon CÁLCIO, os canais de cálcio se abrem 
(estão em grande quantidade no meio extracelular), entra na célula cardíaca e a deixa 
despolarizada por um certo tempo – há também redução da saída de potássio. Esse cálcio 
que entra na fase 2 do meio extracelular é utilizado pelo miocárdio para realizar a contração. 
Na fase 3 (repolarização) a célula fica mais hiperpolarizada, negativa, devido ao aumento da 
permeabilidade ao potássio; como ela perde carga positiva, ela fica mais negativa; a 
permeabilidade da membrana ao cálcio é reduzida. A fase 4 (potencial de repouso) se deve 
principalmente a entrada de potássio na célula. A diferença, se comparada ao músculo 
esquelético, é que na fase 2 há entrada de cálcio na célula que a mantém despolarizada por 
um certo tempo. O cálcio é importante para a contração cardíaca: quando a célula gera um 
potencial de ação, ela exerce uma força de contração e acaba contraindo. A medida que 
impeço a entrada de cálcio através do seu canal dentro da célula usando um bloqueador do 
canal de cálcio, o platô acaba reduzindo. Ao mesmo tempo, a contração também diminui. O 
potencial de ação de uma célula cardíaca intracelular é medido com a introdução de um 
eletrodo dentro da célula cardíaca; podemos associar esse potencial elétrico com a atividade 
elétrica de todo o coração, e a atividade elétrica pode ser registrada através do ECG. A célula 
que tem como característica contração e ejeção do sangue recebeu um estimulo elétrico, e 
em resposta gerou um potencial de ação. Uma vez gerado esse potencial, a célula vai sofrer 
uma nova resposta, que é a contratilidade. Contratilidade: o potencial de ação chega a 
célula e permite a abertura do canal de cálcio tipo L e sua entrada gradual na célula; ele faz 
com que o cálcio armazenado no retículo sarcoplasmático saia e se ligue a troponina. Entãohá uma liberação local de cálcio, induzida pelo próprio cálcio vindo do liquido extracelular; a 
soma dos íons cálcio cria um sinal de cálcio para se ligarem a troponina, iniciando o processo 
de contração cardíaca. Em linhas gerais, a contração é induzida pelo cálcio. Em seguida, o 
relaxamento ocorre pelo desligamento do cálcio da troponina, uma parte é armazenada no 
retículo sarcoplasmático e a outra quantidade é trocada com o meio extracelular com o 
trocador sódio-cálcio presente na célula cardíaca. O que sobra de cálcio é mantido pela 
bomba sódio-potássio. Quanto mais cálcio houver no citoplasma, maior será a contração. O 
potencial de ação cardíaco faz com que o cálcio entre na célula durante a fase 2, então ele 
induz a liberação de cálcio intracelular, que se liga a troponina, ocorre inicio do ciclo das 
pontes cruzadas e há contração. Na célula cardíaca, o potencial de ação é longo e isso 
impede que haja célula tenha o fenômeno de tétano, pois se o coração for contraído várias 
vezes de forma desorganizada, não haverá tempo suficiente para receber sangue e 
consequentemente a oxigenação estará comprometida. Durante o período refratário a 
célula é incapaz de gerar um novo estimulo elétrico e contração.