Introdução à fisiologia cardíaca e potencial de ação do miocárdio

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Discente: Leonardo da Silva Rocha; Turma 66 da UFG 
Função do sistema cardiovascular: levar nutrientes e oxigênio para a célula e pegar a 
excreções e jogar fora; também participa da regulação corporal 
 
Nosso sistema circulatório é dividido em dois: a circulação sistêmica ou de alta pressão e a 
circulação de baixa pressão ou pulmonar. 
 
A espessura do ventrículo esquerdo é maior, pois é onde o sangue tem que ser bombeado 
com alta pressão, cerca de 100 mmHg, ao contrário do ventrículo direito, no qual o sangue 
sai com a pressão de 10 mmHg. 
 
Na hora da ejeção do sangue do ventrículo esquerdo para a aorta, a válvula mitral 
(bicúspide) impede que o sangue volte para o átrio. Quando a pressão aumenta, a válvula 
bicúspide fecha, obrigando o sangue a passar pela válvula aórtica. 
 
Temos fibroblastos dentro da parede muscular do coração. 
 
Temos tecido fibroso que separa os átrios dos ventrículos. 
 
O músculo atrial é bem delgado. 
 
Temos também fibras que são responsáveis pela atividade elétrica do coração. 
 
As 4: propriedades básicas do tecido cardíaco são: 
 
Automatismo, que quer dizer que a célula cardíaca tem a capacidade de auto gerar o seu 
potencial de ação, fazendo com que a célula atinja o limiar e se despolarize. 
 
O que diferencia a célula cardíaca de uma muscular são as junções comunicantes, que são 
comunicações que permitem a troca iônica. Isso quer dizer que haverá algumas proteínas 
tubulares - GAP- conexas, que formam os túbulos e permite uma comunicação citosólica 
entre as células, ou seja, há a propriedade de condutibilidade, o que na musculatura 
esquelética não existe, pois o que há é a placa motora. 
 
 
Uma vez que essa célula recebeu o potencial de ação, ela tem tema capacidade de se 
despolarizar, demonstrando a propriedade de excitabilidade e essa célula uma vez excitada, 
ela vai se contrair, demonstrando demonstrando a propriedade de contratilidade. 
 
Talvez, em algumas literaturas, veremos uma quinta propriedade: o lusitropismo, que é a 
capacidade que a célula tem de se relaxar, que está embutida na propriedade de se 
contrair, uma vez que a célula se contraia, ela tem que relaxar. 
 
Cronotropismo é sinônimo para a propriedade de automatismo. Efeito Cronotropismo 
positivo é quando a frequência cardíaca é aumentada, como exemplo nós temos o 
hormônio tireoideano, a noradrenalina e adrenalina, que tem efeito cronotrópico positivo. E 
aquele que faz a frequência cardíaca diminuir, causa efeito cronotrópico negativo. 
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Inotropismo é sinônimo para contratilidade, ou seja, o que causa inotropismo positivo, 
aumenta a força de contração, e o que causa o oposto é chamado de inotropismo negativo. 
 
Nós vamos começar com a primeira propriedade do coração que é a elétrica. 
 
Potencial de ação cardíaco é gerado no nodo sinoatrial, que se encontra na porção superior 
do átrio direito próximo da inserção da veia cava. Esse potencial de ação vai se propagar 
primeiramente para as células atriais, que respondem com contração, e depois, esse 
potencial vai chegar a um segundo tipo celular : o nodo atrioventricular. Desse nodo, 
emerge algumas fibras que vão ultrapassar o septo atrioventricular até chegar no septo 
interventricular. Esse feixe é chamado de atrioventricular ou de His. Essas fibras se dividem, 
formando dois ramos, um direito e um esquerdo e essas células vão se ramificando 
formando as fibras de purkinje, sendo que elas se comunicam diretamente aos 
cardiomiócitos ventriculares. Esse caminho é chamado de sistema de purkinje ou sistema 
de condução intrínseco do coração. 
 
Em cada região, nós temos diferentes tipos de potencial de ação. Notamos diferença entre 
o potencial de ação nodal e de um cardiomiócito ventricular. Então existe uma 
particularidade na atividade elétrica celular do tecido cardíaco, sendo que dentro do todo 
cardíaco, nós temos diferentes potenciais de ação. Se nós separarmos os tipos de potencial 
em dois tipos, nós iremos ter os potenciais que ocorrem nos nodos, que são bastante 
semelhantes entre si, e os que acontecem dentro do músculo, do cardiomiócito 
propriamente dito, tanto atrial, quanto ventricular, existem algumas diferenças entre eles, 
mas, no geral, são parecidos. 
 
 
Então, vamos dividir os potenciais de ação em dois grupos: os nodais e potenciais 
musculares. 
 
Estudando o nodo sino atrial, nós entendemos como se dá o automatismo . Então, quando 
falamos de uma droga que altera a frequência cardíaca, quer dizer que altera a frequência 
de disparo do nodo sino atrial. 
 
No potencial de ação neural, entra sódio e despolariza, saí potássio e repolariza. 
 
O potencial de membrana é o equilíbrio entre o gradiente químico e elétrico, ou seja, o 
equilíbrio entre o meio intra e extracelular. Ele é a diferença de potencial entre o meio 
intracelular e extracelular. Uma célula em repouso, geralmente, tem o potencial de repouso 
de -70,-80,-90, ou seja, cada tecido tem seu valor próprio. Qual é o principal fator que a 
célula ficar em -90mv, em relação ao meio extracelular? Gradiente de concentração e a 
permeabilidade. 
 
Nernst descobriu o equilíbrio eletroquímico para cada íon, levando em consideração uma 
permeabilidade absoluta, ou seja, independente de permeabilidade, mas levando em 
consideração o gradiente químico, ou seja, é um cálculo hipotético experimental. Então, ele 
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pega uma célula e bloqueia todos os canais iônicas dessa célula, e deixa apenas o canal de 
apenas 1 ion aberto. Fazendo o cálculo para todos os íons da célula, nós temos o valor do 
potencial de membrana, que é onde a diferença de potencial se encontra estável. Qual o 
principal íon determinante para o potencial de membrana para a célula? Potássio, pois é o 
que tem maior permeabilidade. Tanto é que em média o potencial de membrana da célula 
gira em torno de -80mv, que é próximo do equilíbrio eletroquímico do potássio. Em um 
desequilíbrio iônico, há alteração no potencial de membrana, ou seja, quando queremos 
entender um fenômeno farmacológico, temos que o potencial de membrana será alterado. 
 
O canal de sódio tem 3 estados: Fechado, aberto e inativado.O aumento de potássio inativa 
o canal. Por que KCl mata? Pois hiperpolariza a célula, e faz com a célula não pare de 
deflagrar potencial de ação.Numa situação de hiperpolarização celular, o indivíduo terá uma 
bradicardia. 
 
Iremos, a partir de agora, dividir nosso potencial de ação em nodal (chamado de potencial 
de resposta lenta) e do miócito (chamado de potencial de resposta rápida). Resposta a 
quê? Resposta a um estímulo., ou seja, o nodal se despolariza em menor velocidade que o 
miócito. 
 
No potencial neural e no esquelético, os potenciais de ação estão em 3 estados: a célula 
está em repouso ou despolarizando ou repolarizando. 
 
Já no potencial do cardiomiócito, nós temos a fase 0,1,2,3 e 4, sendo que a 4 é quando a 
célula está em potencial de membrana, que sempre caminha para um valor menos 
negativo. 
 
Vamos tirar umacélula do ventrículo esquerdo e vamos estudar (ver figuras no fim do Pdf 
para entender o potencial de ação do cardiomiócito). Então, essa célula se repolarizou e 
alcançou o seu potencial de membrana. A célula vizinha permeou cátions graças as junções 
comunicantes e atingiu o limiar para deflagrar o potencial de ação. Qual vai ser o canal 
responsável por deflagrar o potencial de ação? Canal de sódio voltagem-dependente, 
sendo que ele tem uma cinética de alteração conformacional rápida, por isso é chamado de 
canal rápido de sódio, isso quer dizer que ele sai da conformação fechada para aberta de 
uma forma muito rápida, e, uma vez que ele se abre de uma forma rápida, temos que têm 
tanto o gradiente químico quanto o elétrico a favor da sua entrada na célula, visto que o 
sódio se tornou subitamente permeável na célula, o que faz com que o sódio entre 
rapidamente na célula, e o potencial de ação sobe, em média, até 0, +10, no máximo +20 
mV. Qual é o potencial eletroquímico do sódio, segundo Nernst? +60 mV Por que o 
potencial de ação não vai até +60mV? Porque a conformação do canal é 
voltagem-dependente, ou seja, ele inativa antes do sódio alcançar de forma eficiente o seu 
potencial eletroquímico. Além disso, há a abertura dos canais de potássio, 
concomitantemente. O potencial de ação é uma alteração súbita do potencial de membrana, 
a medida que esse potencial vai se tornando menos negativo, outros canais que são 
voltagem-dependente vão se abrir, inclusive um canal que tem o perfil de alteração rápido, 
que gera uma corrente bem rápida, que começa e termina rapidamente. Essa é uma 
corrente de potássio, que é transitória, chamada de I(to), que é suficiente para a célula 
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começar a se repolarizar. Ao mesmo tempo, uma série de outros canais de potássio vão se 
abrindo, um grupo de 3 canais de potássio,que tem uma cinética retardada, que a gente 
chama de canais retificadores retardados de potássio, como são um grupo de 3 canais,a 
dinâmica deles vão se abrir lentamente. Então o efluxo de potássio começa devagar e 
depois acelera. A tendência é que a célula repolariza-se, já que temos a corrente transitória 
de potássio junto com os canais retificadores retardados de potássio, mas nós temos uma 
outra corrente, que é uma corrente de cálcio tipo L ou canal de cálcio tipo L, que também 
começou a se abrir quase que junto com o de sódio, mas igual ao potássio, ele tem uma 
cinética lenta. Então.esse canal de de cálcio tipo L é responsável pela fase 2, que é o platô, 
que é responsável pela célula ficar um bom tempo despolarizada. O potencial de ação 
cardíaco dura 400ms, enquanto que o neural dura 200 ms, isso porque no neural não temos 
o influxo de cálcio segurando a célula despolarizada. Então, vai chegar um momento que 
vamos ter um aumento ou um maior efluxo de potássio muito maior que o influxo de cálcio 
ou até mesmo o cálcio já parou de entrar, e só sai potássio, fazendo a célula se repolarizar. 
O efluxo de potássio vai aumentando no decorrer do tempo, enquanto que o de cálcio vai 
diminuindo. 
 
Dos 7 canais de potássio, cada um tem uma diferença de potencial, na qual ele vai se abrir 
e fechar. Desses 7, vamos simplificar em 3: o I​to​, que é o responsável pela corrente 
transitória, também temos os que fazem o platô e a repolarização: os retardados, que são 
lentos, e, por fim, o que se abre quanto mais negativo o potencial for, que é o I​k1​(canal 
retificador de influxo; é chamado assim, pois em uma situação hipotética no qual o potencial 
de membrana é -105, esse canal vai fazer com que o potássio entre para corrigir o potencial 
de membrana)​, ​ou seja, quando os outros estão se fechando, ele se abre, e é ele que vai 
ser responsável por manter o potencial de membrana. 
 
Cada canal vai se abrir quando a célula atingir um determinado potencial e a mesma coisa 
para o fechamento, ou seja, o que vai determinar a abertura, não é o fechamento dos outro, 
mas, sim, quando ele atinge o potencial limiar. 
 
Qual a vantagem de ter um potencial de ação de 300 ms a 400 ms, e não um potencial de 
ação de 2 a 3 ms, igual temos no neurônio e músculo esquelético. Qual a vantagem disso? 
Pois nós vamos ter um período refratário largo, e qual é essa vantagem disso? Isso protege 
a célula do fenômeno tetania, ou seja, impede que ela fique contraída por muito tempo, pois 
um coração bom é aquele que relaxa bem (para receber sangue), e ejeta bem. 
 
Um segundo estímulo pode acontecer no período refratário absoluto? Jamais, mas no 
período refratário relativo, sim. O que é que muda de um período para o outro? No período 
absoluto, praticamente, 100% dos canais de sódio estão inativados, sendo que a medida 
que os canais vão saindo da inativação, é possível que ocorra um estímulo dentro do 
período refratário relativo (acontece quando sentimos palpitações, que são as famosas 
extra-sístoles). 
 
Não confundir tetania com fibrilação ventricular, que é uma forma de parada cardíaca que 
ocorre por um excesso de atividade elétrica do coração. Na fibrilação ventricular, nós temos 
uma dessincronização completa das atividades elétricas das células, ou seja, as células irão 
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despolarizar e repolarizar em períodos diferentes, como consequência irão contrair e relaxar 
em tempos diferentes, fazendo com que o músculo não bombeie o sangue. Para que serve 
o desfibrilador? Ele tenta colocar todas as células no período refratário novamente, 
despolarizando todas ao mesmo tempo. 
 
 
 
 
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