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Anatomia e Fisiologia do Sistema Cardiovascular Profa. Me. Lays Magalhães Braga laysbraga@unipam.edu.br Fisioterapia em Cardiologia Curso de Fisioterapia UNIPAM ➢ A função básica do sistema cardiovascular é de levar material nutritivo e oxigênio às células. Sistema Cardiovascular O sistema circulatório é um sistema fechado, sem comunicação com o exterior, constituído por tubos que são chamados vasos O sistema cardiovascular consiste no sangue, no coração e nos vasos sanguíneos. Para que o sangue possa atingir as células corporais e trocar materiais com elas, ele deve ser, constantemente, propelido ao longo dos vasos sanguíneos. Sistema Cardiovascular CORAÇÃO: a bomba propulsora ➢ É um órgão muscular, oco, que se contrai ritmicamente, impulsionando o sangue através de toda rede vascular. Coração O CORAÇÃO é a bomba que promove a circulação de sangue por cerca de 100 mil quilômetros de vasos sanguíneos. ➢Apesar de toda a sua potência, o coração é relativamente pequeno, aproximadamente do tamanho do punho fechado, cerca de 12 cm de comprimento, 9 cm de largura em sua parte mais ampla e 6 cm de espessura. CORAÇÃO: forma CORAÇÃO: peso HOMEM MULHER 250-300 g 200-250 g O coração está situado no centro do tórax, num espaço denominado MEDIASTINO (entre os pulmões) CORAÇÃO: localização Mediastino Limites do Coração ANTERIOR SUPERIOR INFERIOR LATERAIS POSTERIOR OSSO ESTERNO E CARTILAGENS COSTAIS GRANDES VASOS DIAFRAGMA PULMÕES TRAQUEIA, ESÔFAGO E AORTE DESCENDENTE Camadas da Parede Cardíaca Camadas da Parede Cardíaca PERICÁRDIO FIBROSO PERICÁRDIO SEROSO Assemelha-se a um saco, que repousa sobre o diafragma e se prende a ele. PARIETAL: Mais externa e está fundida ao pericárdio fibroso. VISCERAL: Mais interna e também chamada epicárdio, adere fortemente à superfície do coração. Saco Pericárdio Pericardite e Tamponamento Cardíaco O coração é formado por três túnicas que são, de fora para dentro: ➢Epicárdio ➢Miocárdio ➢Endocárdio Camadas a Parede Cardíaca Configuração Externa ÁPICE SUPERIOR POSTERIOR À DIREITA INFERIOR ANTERIOR À ESQUERDA BASE Configuração Externa 3 FACES ESTERNOCOSTAL (anterior) DIAFRAGMÁTICA (inferior) PULMONAR (laterais) 4 MARGENS MARGEM DIREITA MARGEM INFERIOR MARGEM ESQUERDA Configuração Externa MARGEM SUPERIOR O coração é subdividido em quatro câmaras: ➢2 átrios (superiores) Recebem Sangue ➢2 ventrículos (inferiores) Bombeiam Sangue Configuração Interna Átrio Direito Átrio Esquerdo Ventrículo Direito Ventrículo Esquerdo Valvas Cardíacas Valvas Atrioventriculares Valvas Semilunares Valvas Semilunares Fixação das valvas: esqueleto fibroso Valvas: sístole e diástole ventricular Circulação PULMONAR Pequena circulação SISTÊMICA Grande circulação VD PULMÕES AE VE CORPO AD Sistema Elétrico do Coração ➢ Nó Sonoatrial: marcapasso fisiológico ➢ Nodo Atrio-ventricular: retarda o impulso ➢ Feixes de His: condução do estímulo ➢ Fibras de Purkinke: condução do estímulo FC = 60 a 100 bpm FC = 40 a 60 bpm FC = 20 a 40 bpm ➢Atividade elétrica : - rede de fibras musculares cardíacas especializadas - células auto rítmicas – que são auto excitáveis, geram potenciais de ação espontâneos contração cardíaca - atuam como marcapasso (definem o ritmo cardíaco) e formam o sistema de condução (via para propagação do potencial de ação) Sistema Elétrico do Coração • O impulso elétrico: - inicia no NÓ SINOATRIAL (SA) composto por uma coleção de células auto rítmicas, localizado na junção do átrio direito com a veia cava superior. - O potencial de ação se propaga pelos dois átrios - Os átrios se contraem. Sistema Elétrico do Coração ➢Propagando-se ao longo das fibras atriais, o potencial de ação atinge o NÓ ATRIVENTRICULAR (AV) - localizado no septo entre os dois átrios. ➢Do nó AV o potencial de ação chega ao FEIXE DE HIS, que é a conexão elétrica entre os átrios e os ventrículos. ➢O potencial de ação passa pelos RAMOS DIREITO E ESQUERDO, que cursam pelo septo interventricular para os dois ventrículos. ➢As FIBRAS DE PURKINJE conduzem o impulso elétrico contração dos ventrículos (0,2 seg. após a contração atrial) Sistema Elétrico do Coração ➢Célula do nó sinoatrial polarizada = repouso: ➢Potencial de membrana inicial: - 60 mV. Geração do Impulso Elétrico no Nó Sinoatrial [K+] > MIC [Na+] [Ca++] > MEC Canais Iônicos: cada tipo de íon tem um tipo de canal especializado Canais lentos de Na+: Permite o influxo constante de Na+ Fator determinante para entender essa automaticidade Canais rápidos de Ca++ e K+: Quando se abrem permitem um influxo grande de íons. São voltagem dependente: só abrirão quando chegarem na SUA VOLTAGEM DE ABERTURA • Estruturas envolvidas: - Canais lentos de sódio - Na+ - Canais rápidos de Ca++ e K+ - Bomba de Na+/K+ ATP ase - Bomba de Ca++ POLO + Geração do Impulso Elétrico no Nó Sinoatrial Célula polarizada: Polo (-) dentro, polo (+) fora, mantido pela diferença do [gradiente de concentração] POLO (-) ➢Célula polarizada: > [K+] – MIC > [Na+ / Ca++] – MEC 1º) Entrada lenta de Na+ (-60mV -40mV) 2º) Entrada rápida de Ca++ (-40mV 0mV) = despolarização 3º) Saída rápida de K+ = repolarização = retorna-se ao potencial de ação inicial = -60mV Retorno das concentrações de íons iniciais: Bombas de Na+ e K+ ATP ase: vai pegar o Na+ que entrou na célula e colocar para fora. E vai recapturar o K+ que foi para fora para o MIC Bomba de Ca++ vai expulsar o Ca++ para o MEC Geração do Impulso Elétrico no Nó Sinoatrial Condução do Impulso Elétrico OS ÍONS QUE ENTRAM NAS CÉLULAS DO NÓ SINUSAL NÃO SÃO OS MESMOS QUE SERÃO COLOCADOS PARA FORA DEVIDO A EXISTÊNCIA DAS JUNÇÕES COMUNICANTES (GAP), PARTE DESSES ÍONS Ca++ e Na+ QUE ENTRARAM NAS CÉLULAS DO NÓ SINUSAL PASSAM PARA AS CÉLULAS MUSCULARES ADJACENTES, INICIANDO UM NOVO EVENTO NESSAS CÉLULAS Ca+++ Na+ Ca+++ Na+ Ca+++ Na+ Ca+++ Na+ Diferenças na Condução do Impulso Elétrico Geração do impulso: - O que vai positivando o potencial de ação é o influxo lento e constante de Na+ - Canais de Ca++ são rápidos - Potencial de ação da membrana – 60 mV Condução do impulso: - O que vai positivando o potencial de ação é a passagem de íons pelas junções comunicantes - Canais de Ca++ são lentos - Potencial de ação da membrana – 90 m 1º) Passagem dos íons (Ca++/Na+) pelas junções comunicantes – GAP 2º) Abertura dos canais rápidos de Na+ - DESPOLARIZAÇÃO 3º) A entrada rápida de Na+ influencia 2 canais: a) Canais de saída rápida de K+: Forma a “orelhinha do gráfico” = saída de carga + b) Canais de influxo lento de Ca++ : As cargas de Ca++ conseguem equilibrar-se com a saída de K+ forma-se o platô. Com o equilíbrio das cargas +, logo os: 5º) Canais de Ca++ lentos se fecham 6º) E somente terá os canais de saída rápida de K+ abertos 7º) K+ sai repolarizando a célula. Condução do Impulso Elétrico Durante todo esse processo, o Ca++ que vai entrando lentamente na célula, mesmo sendo em pequena quantidade, já é o suficiente para liberar o Ca++ que está armazenado no retículo sarcoplasmático induzindo a contração muscular. Condução do Impulso Elétrico A retomada das concentrações dos íons será da mesma forma que na geração do impulso elétrico. As bombas ativamente irão recaptar K+ e expulsar Na+ e Ca++ ➢ Fase 0: despolarização ➢ Fase1: repolarização precoce ➢ Fase 2: platô ➢ Fase 3: repolarização final ➢ Fase 4: reestabelecimento das concentrações iônicas Fases do Potencial de Ação Cardíaco ➢Formam uma rede de tubos que transportam sangue do coração em direção aos tecidos do corpo e de volta ao coração ➢Os vasos sanguíneos podem ser divididos em sistema arterial e sistema venoso Vasos Sanguíneos SISTEMA ARTERIAL: Constitui um conjunto devasos que partindo do coração, vão se ramificando, cada ramo em menor calibre, até atingirem os capilares. SISTEMA VENOSO: Formam um conjunto de vasos que partindo dos tecidos, vão se formando em ramos de maior calibre até atingirem o coração. ➢ Artérias ➢ Arteríolas ➢ Capilares ➢ Vênulas ➢ Veias Tipos de Vasos Sanguíneos Seios Venonos Vasos Linfáticos ➢ Túnica intima: é a camada que forra internamente as artérias – endotélio ➢ Túnica média: é formada por fibras musculares lisas e fibras elásticas ➢ Túnica externa (adventícia): formada basicamente por tecido conjuntivo resistente Estruturas dos Vasos Sanguíneos ➢Nas artérias, o sangue circula centrifugamente em relação ao coração e com alta pressão ➢São tubos cilindroides e elásticos Tipos de Vasos Sanguíneos: artérias ➢ Artéria aorta: leva sangue do VE ao corpo ➢ Tronco pulmonar: leva sangue do VD aos pulmões Artérias que saem do coração Artéria Aorta Divisões anatômicas da artéria AORTA Artérias Coronárias Irrigam o próprio tecido cardíaco 1. Artéria Marginal Esquerda 2. Artéria Interventricular Anterior 3. Artéria Circunflexa 1. Artéria Marginal Direita 2. Artéria Interventricular Posterior Artérias Coronárias CORONÁRIA ESQUERDA CORONÁRIA DIREITA Artéria Coronária Direita Artéria Coronária Esquerda ➢ PLASMA -90% de água -9% proteínas -1% sais inorgânicos -Íons -Compostos nitrogenados -Nutrientes -Gases -Gordura -Escórias Sangue Glóbulos vermelhos: Eritrócitos (hemácias) Glóbulos brancos (leucócitos): Neutrófilos, Linfócitos Monócitos, Eosinófilos, Basófilos PLAQUETAS 4 a 6 litros nos adultos – 8% do peso corporal ➢Troca gasosa (captação de oxigênio e liberação de gás carbônico) Hematose ➢Bomba Muscular ➢Bomba Respiratória ➢Venoconstrição Retorno Venoso Débito Cardíaco: Volume de sangue ejetado pelo ventrículo por unidade de tempo DC = 70 bat/min x 70 ml/bat = 4900 ml/min Débito Cardíaco DC = FC x VS ➢ Estende-se do início de um batimento cardíaco ao início do próximo batimento cardíaco. Ciclo Cardíaco DIÁSTOLE: ➢Relaxamento isovolumétrico ➢Abertura das valvas A-V Enchimento rápido – 1/3 t’ enchimento ventricular – P. atrial > P. ventricular Enchimento lento ou diástase – 1/3 t’ enchimento ventricular Contração atrial: 1/3 t’ enchimento ventricular Ciclo Cardíaco SÍSTOLE: ➢Contração isovolumétrica dos ventrículos – há contração muscular, porém sem esvaziamento do VE, ➢Fechamento das valvas A-V - Ejeção rápida: 1/3 t’ – 70% esvaziamento - Ejeção lenta – 2/3 – 30% do esvaziamento Ciclo Cardíaco ➢Volume sistólico(VS): esvaziamento dos ventrículos durante a sístole (70 ml) ➢Volume sistólico final (VSF): volume restante em cada ventrículo ao final da sístole (50ml) ➢Volume diastólico final (VDF): enchimento máximo dos ventrículos durante a diástole (120 ml) Ciclo Cardíaco ➢Débito cardíaco: quantidade de sangue bombeado pelo coração a cada minuto DC= FC x VS / NL = 4 a 6L/min Durante Exercício = 4 a 7 vezes + ➢Fração de ejeção: % de VDF que é ejetado / NL = 55 a 60% Ciclo Cardíaco ➢É o grau de distensão do músculo ventricular (tensão de distensão). ➢É considerada o volume de sangue no ventrículo ao final da diástole - VDF Pré Carga ➢É a carga contra o qual o músculo cardíaco exerce sua força contrátil ➢Resistência vascular pulmonar (RVP) e resistência vascular periférica (RVp) Pós Carga ➢Pós carga = < volume ejetado • Capacidade do músculo cardíaco de se adaptar à pré carga. - 1L sangue = P de distensão = X – - 5L sangre = > P de distensão = 5X / > distensão / > força contração Adaptação do Coração a RVP Resistência Vascular Pulmonar e Periférica ➢RV pulmonar: - Reservatório de sangue - Acumula grandes quantidades de sangue. ➢Rv sistêmica: - Capilares intramusculares - Sofrem contração muscular - VE: 2x + força para vencer a Resistencia vascular do que VD REGULAÇÃO INTRÍNSECA: MECANISMO DE FRANK STARLING: “Dentro de limites fisiológicos, o coração bombeia todo o sangue que chega até ele, sem permitir acúmulo excessivo de sangue nas veias ” RETORNO VENOSO = DÉBITO CARDÍACO Regulação do Bombeamento Cardíaco “Quanto mais o coração for cheio, durante a diástole, maior será a força de contração, durante a sístole. ” ➢Formam redes atriais e ventriculares ➢As extremidades de cada fibra conectam-se à sua vizinha por discos intercalares Neles contém as junções comunicantes (junções gap). ➢Permitem que os potenciais de ação musculares se propaguem de uma fibra muscular para a seguinte. Miocárdio: músculo estriado esquelético cardíaco Assim, quando uma fibra for estimulada, todas as outras fibras nessa rede também serão estimuladas se contraem como se fossem uma mesma unidade. ➢As células do miocárdio possuem ligação entre seus citoplasmas e transmitem o potencial de ação célula à célula ➢Discos Intercalares - tem a função de diminuir a resistência elétrica entre as membranas Sincício Funcional ➢ O tecido muscular é constituído por células altamente especializadas em realizar contrações. ➢ Possuem filamentos de proteína contrátil, dentre eles os principais: miosina e actina. Estas contraem-se deslizando-se uns sobre os outros. ➢ É um tecido altamente vascularizado e inervado, grande consumidor de energia. ➢ Existem diferentes tipos de tecidos musculares no corpo humano. ➢ O coração é formado por células contráteis (miócitos) e células condutoras (condução do potencial de ação cardíaco). Fisiologia do Músculo Cardíaco ➢ O músculo estriado cardíaco possui células cilíndricas, longas e estriadas, porém são ramificadas. ➢ Estas ramificações unem uma célula a outra e formam “junções comunicantes através do disco intercalar, que por sua vez é permeável ao impulso elétrico, ou seja, possibilitam a difusão relativamente livre dos íons. ➢ Com estas ramificações a contração do músculo cardíaco é uniforme, essencial ao bom funcionamento do coração. ➢ A contração é rápida, forte, involuntária e contínua. Fisiologia do Músculo Cardíaco ➢ O músculo cardíaco é um sincício de muitas células musculares cardíacas que se encontram interligadas ➢ Quando uma dessas células é excitada, o potencial de ação dissemina-se para todas elas, passando de uma pra outra ➢ O coração é constituído por dois sincícios distintos: os sincício atrial, que constitui a parede dos dois átrios, e o sincício ventricular que constituem as paredes dos dois ventrículos ➢ Essa divisão da massa muscular do coração em dois sincícios funcionais distintos possibilita que os átrios se contraiam um pouco antes da contração ventricular o que é extremamente importante para um efetivo bombeamento cardíaco Fisiologia do Músculo Cardíaco Propriedades Músculo Cardíaco CRONOTROPISMO (Automatismo) BATMOTROPISMO (Excitabilidade) DROMOTROPISMO (Condutividade) INOTROPISMO (Contratilidade) Capacidade do coração gerar seus próprios estímulos elétricos, independentemente de influências extrínsecas ao órgão. Capacidade do miocárdio em reagir/ responder quando estimulado, reação esta que se estende a todo órgão. Condução do processo de ativação elétrica por todo miocárdio, numa sequência sistematicamente estabelecida de uma célula para outra. Capacidade do coração de se contrair ativamente como um todo único, uma vez estimulada toda sua musculatura o que resulta no fenômeno da contração sistólica – SINCÍCIO. Regulação do Músculo Cardíaco REGULAÇÃO INTRÍNSECA – LEI DE FRANK STARLING SISTEMA NERVOSO AUTONÔMO – SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO ➢Mecanismo de Frank Starling - É a capacidade intrínseca do coração de se adaptar a variação do retorno venoso. - Dentro dos limites fisiológicos, o coração bombeia todo sangue que chega até ele sem permitir acúmulo excessivo de sangue nas veias. - Quanto maior fora força de estiramento do músculo durante a diástole, maior será a força de contração e quantidade de sangue bombeado para o corpo. Regulação do Músculo Cardíaco ➢ Sistema Nervoso Autônomo Regulação do Músculo Cardíaco Capacidade do Sistema Nervoso Autônomo em responder rapidamente às necessidades, criadas pelo ambiente. A frequência de disparos do marcapasso (nó SA) é controlada pela atividade do sistema nervoso autonômico. Atividade SIMPÁTICA Liberação do neurotransmissor – norepinefrina (noradrenalina) frequência cardíaca Atividade física e ansiedade Regulação do Músculo Cardíaco: sistema nervoso autônomo (SNA) Regulação do Músculo Cardíaco: sistema nervoso autônomo (SNA) SIMPÁTICO ➢ Predomínio da ação excitatória sobre o sistema cardiovascular ➢ ↑ frequência cardíaca (cronotropismo +) ➢ ↑ força de contração (inotroprismo +) ➢ ↑ excitabilidade cardíaca ➢ ↑ velocidade de condução no nodo atrioventricular ➢ ↑ quantidade de sangue bombeando (débito cardíaco) PARASSIMPÁTICO (estímulo vagal) ➢ Predomínio da ação inibitória sobre o sistema cardiovascular ➢ ↓ frequência cardíaca (cronotropismo -) ➢ ↓↓ força de contração (inotroprismo -) ➢ ↓ excitabilidade cardíaca ➢ ↓ velocidade de condução no nodo atrioventricular ➢ ↓ quantidade de sangue bombeando (débito cardíaco) ➢ Receptores β adrenérgicos: β1 e β2 - β1 localiza-se principalmente no miocárdio ventricular - β2 localiza-se principalmente na musculatura lisa vascular ➢ A estimulação dos receptores β-adrenérgicos aumenta a contratilidade cardíaca, dilata as artérias coronárias, provoca efeitos inotrópicos positivos, acelera a condução atrioventricular e aumenta a automaticidade. ➢Receptores α-adrenérgicos - α1 presentes principalmente no miocárdio atrial onde - α2 localizados nos terminais nervosos pré sinápticos no cérebro e seu estímulo pode inibir a descarga adrenérgica. Regulação do Músculo Cardíaco: Sistema Nervoso Autônomo Simpático ADRENALINA ➢Receptores muscarínicos e nicotínicos - Determinam a ação do sistema nervoso parassimpático. Regulação do Músculo Cardíaco: Sistema Nervoso Autônomo Parassimpático ACETILCOLINA OBRIGADA !!!
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