Morfofisiologia do Sistema Cardiovascular

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Tutoria 
 
objetivos: 
 
1. Compreender a morfofisiologia do sistema cardiovascular. 
2. Descrever a função do Sistema excitocondutor. 
3. Caracterizar as estruturas e fases do ciclo cardíaco. 
4. Explicitar as propriedades do músculo cardíaco para o sistema 
excitocondutor. 
5. Descrever a histologia do coração. 
6. Compreender a circulação sanguínea no coração (pequena e grande). 
7. Relacionar as fases do ciclo cardíaco com as ondas básicas de um 
eletrocardiograma. 
 
 
➢ Compreender a morfofisiologia do sistema cardiovascular. 
● Coração: órgão responsável por garantir o bombeamento do sangue; 
● Vasos sanguíneos: são tubos por onde o sangue passa. Os três principais tipos de vasos 
sanguíneos são: artérias, veias e capilares. 
● O coração repousa sobre o diafragma, próximo da linha mediana da cavidade torácica. 
● O coração encontra-se no mediastino, uma região anatômica que se estende do esterno à coluna 
vertebral, da primeira costela ao diafragma, e entre os pulmões 
● O ápice pontiagudo é formado pela ponta do ventrículo esquerdo (a câmara inferior do coração) e 
está situado sobre o diafragma. O ápice está direcionado para frente, para baixo e para a esquerda. 
● A base do coração está do lado oposto ao ápice e constitui sua face posterior. É formada pelos 
átrios (câmaras superiores) do coração, principalmente o átrio esquerdo 
● Além do ápice e da base, o coração tem diversas faces. A face esternocostal é profunda ao esterno 
e às costelas. 
● A face diafragmática é a parte do coração entre o ápice e a margem direita e se apoia 
principalmente no diafragma. A margem direita está voltada para o pulmão direito e se estende da 
face inferior à base. A margem esquerda está voltada para o pulmão esquerdo e se estende da base 
ao ápice. 
 
 
 
Pericárdio 
● Membrana que envolve e protege o coração 
● Restringe o coração à sua posição no mediastino, possibilitando liberdade de movimento 
suficiente para a contração vigorosa e rápida. 
● Consiste em duas partes principais: (1) o pericárdio fibroso e (2) o pericárdio seroso 
● O​ pericárdio fibroso​: ​é composto por tecido conjuntivo inelástico, resistente, denso e 
irregular. Assemelha-se a uma bolsa que repousa sobre o diafragma, fixando-se nele; a 
extremidade aberta está fundida aos tecidos conjuntivos dos vasos sanguíneos que entram e 
saem do coração. 
● impede a hiperdistensão do coração, fornece proteção e ancora o coração no mediastino. 
● próximo ao ápice do coração está parcialmente fundido ao tendão central do diafragma; por 
conseguinte, o movimento do diafragma, como na respiração profunda, facilita a circulação 
do sangue pelo coração. 
● O ​pericárdio seroso​, mais profundo, é uma membrana mais fina, delicada, que forma uma dupla 
camada em torno do coração. 
● A lâmina parietal do pericárdio seroso mais externa está fundida ao pericárdio fibroso. 
● A lâmina visceral do pericárdio seroso mais interna, que também é chamada epicárdio, é uma das 
camadas da parede do coração e adere firmemente à sua superfície. 
● Entre as camadas parietal e visceral do pericárdio seroso existe uma fina película de líquido seroso 
lubrificante. Esta secreção das células pericárdicas, conhecida como líquido pericárdico, reduz o 
atrito entre as camadas do pericárdio seroso conforme o coração se move. 
● O espaço que contém os poucos mililitros de líquido pericárdico é chamado cavidade do 
pericárdio. 
 
Camadas da parede do coração 
● A parede do coração é constituída por três camadas: o epicárdio (camada externa), o miocárdio 
(camada intermediária) e o endocárdio (camada interna) 
● Epicárdio 
● É composto por duas camadas de tecido. A mais externa, é chamada lâmina visceral do pericárdio 
seroso. 
● Esta camada exterior fina e transparente da parede do coração é composta por mesotélio. 
● Sob o mesotélio existe uma camada variável de tecido fibroelástico delicado e tecido adiposo. 
● O tecido adiposo predomina e torna-se mais espesso sobre as faces ventriculares, onde abriga as 
principais artérias coronárias e vasos cardíacos. 
● A quantidade de gordura varia de pessoa para pessoa, corresponde à extensão geral de gordura 
corporal em um indivíduo, e geralmente aumenta com a idade. 
● O epicárdio confere uma textura lisa e escorregadia à face mais externa do coração. 
● O epicárdio contém vasos sanguíneos, vasos linfáticos e vasos que irrigam o miocárdio. 
● Miocárdio: 
● É Responsável pela ação de bombeamento do coração e é composto por tecido muscular cardíaco. 
● Compõe aproximadamente 95% da parede do coração. 
● As fibras musculares (células), como as do músculo estriado esquelético, são envolvidas e 
separadas em feixes por bainhas de tecido conjuntivo compostas por endomísio e perimísio. 
● As fibras musculares cardíacas são organizadas em feixes que circundam diagonalmente o coração 
e produzem as fortes ações de bombeamento do coração 
● Embora seja estriado como o músculo esquelético, é preciso lembrar que o músculo cardíaco é 
involuntário como o músculo liso. 
● Endocárdio: 
● Mais interno é uma fina camada de endotélio que recobre uma fina camada de tecido conjuntivo. 
● Fornece um revestimento liso para as câmaras do coração e abrange as valvas cardíacas. 
● O revestimento endotelial liso minimiza o atrito de superfície conforme o sangue passa através do 
coração. 
● O endocárdio é contínuo ao revestimento endotelial dos grandes vasos sanguíneos ligados ao 
coração. 
 
Câmaras do coração 
● O coração tem quatro câmaras. As duas câmaras de recepção superiores são os átrios, e as duas 
câmaras de bombeamento inferiores são os ventrículos. 
● O par de átrios recebe sangue dos vasos sanguíneos que retornam o sangue ao coração, as 
chamadas veias, enquanto os ventrículos ejetam o sangue do coração para vasos sanguíneos 
chamados artérias. 
● Na face anterior de cada átrio existe uma estrutura saculiforme enrugada chamada aurícula 
● Cada aurícula aumenta discretamente a capacidade de um átrio, de modo que ele possa conter 
maior volume de sangue. 
● Também na superfície do coração existem vários sulcos, que contêm vasos sanguíneos 
coronarianos e uma quantidade variável de gordura. 
● Cada sulco marca a fronteira externa entre duas câmaras do coração. 
● O ​profundo sulco coronário​ circunda a maior parte do coração e marca a fronteira externa entre 
os átrios acima e os ventrículos abaixo. 
● O ​sulco interventricular anterior​ é um sulco raso na face esternocostal do coração que marca a 
fronteira externa entre os ventrículos direito e esquerdo na face esternocostal do coração. 
● Este sulco continua em torno da face posterior do coração como o sulco interventricular posterior, 
que marca a fronteira externa entre os ventrículos na face posterior do coração 
 
 
 
Átrio direito: 
● forma a margem direita do coração e recebe sangue de três veias: a veia cava superior, a veia cava 
inferior e o seio coronário 
● As veias sempre levam o sangue para o coração. 
● átrio direito tem cerca de 2 a 3 μm de espessura, em média. 
● As paredes anterior e posterior do átrio direito são muito diferentes. 
● O interior da parede posterior é liso; 
● o interior da parede anterior é áspero, por causa de cristas musculares chamadas de músculos 
pectíneos, que também se estendem até a aurícula 
● Entre o átrio direito e o átrio esquerdo existe uma partição fina chamada septo interatrial. 
● Uma característica proeminente deste septo é uma depressão oval chamada de fossa oval, o 
remanescente do forame oval, uma abertura no septo interatrial do coração fetal que normalmente 
se fecha logo após o nascimento 
● O sangue passa do átrio direito para o ventrículo direito através da valva atrioventricular direita, 
porque é composta por três válvulas 
● Também é denominada valva tricúspide. As valvas cardíacas são compostas por tecido conjuntivo 
denso recoberto por endocárdio. 
 
Ventrículo direito: 
● O ventrículo direito tem cerca de 4 a 5 μm de espessurae forma a maior parte da face 
esternocostal do coração. 
● O interior do ventrículo direito contém uma série de cristas formadas por feixes elevados de fibras 
musculares cardíacas chamadas trabéculas cárneas (ver Figura 20.2A). 
● Algumas das trabéculas cárneas transmitem parte do sistema de condução do coração, o que você 
verá mais adiante neste capítulo (ver Seção 20.3). 
● As válvulas da valva atrioventricular direita estão conectadas às cordas tendíneas, que por sua vez 
estão ligadas a trabéculas cárneas em forma de cone chamadas músculos papilares. Internamente, 
o ventrículo direito é separado do ventrículo esquerdo por uma partição chamada de septo 
interventricular. 
● O sangue passa do ventrículo direito através da valva do tronco pulmonar para uma grande artéria 
chamada de tronco pulmonar, que se divide em artérias pulmonares direita e esquerda e levam o 
sangue até os pulmões. 
● A artérias sempre levam o sangue para longe do coração. 
 
 
Átrio esquerdo: 
● O ​átrio esquerdo tem aproximadamente a mesma espessura que o átrio direito e forma a maior 
parte da base do coração 
● Ele recebe o sangue dos pulmões, por meio das quatro ​veias pulmonares​. 
● Como o átrio direito, o interior do átrio esquerdo tem uma parede posterior lisa. 
● Como os músculos pectíneos estão restritos à aurícula do átrio esquerdo, a parede anterior do átrio 
esquerdo também é lisa. 
● O sangue passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo através da ​valva atrioventricular 
esquerda​, antigamente chamada de ​valva bicúspide​ ou ​mitral​, a qual tem duas válvulas. 
● O antigo termo ​mitral se refere à semelhança da valva com a mitra de um bispo, que tem dois 
lados. 
Ventrículo esquerdo 
● O ​ventrículo esquerdo é a câmara mais espessa do coração, com uma média de 10 a 15 mm. 
Forma o ápice do coração 
● Como o ventrículo direito, o ventrículo esquerdo contém trabéculas cárneas e tem cordas 
tendíneas que ancoram as válvulas da ​valva atrioventricular esquerda​ aos músculos papilares. 
● O sangue passa do ventrículo esquerdo através da valva da aorta na ​parte ascendente da aorta​. 
● Um pouco do sangue da aorta flui para as ​artérias coronárias​, que se ramificam da parte 
ascendente da aorta e transportam o sangue para a parede do coração. A parte restante do sangue 
passa para o ​arco da aorta e ​parte descendente da aorta (​partes torácica e ​abdominal da aorta​). 
Ramos do arco da aorta e da parte descendente da aorta levam o sangue por todo o corpo. 
● Durante a vida fetal, um vaso sanguíneo temporário, chamado de ​ducto ou canal arterial​, desvia o 
sangue do tronco pulmonar para a aorta. Por conseguinte, apenas um pequeno volume de sangue 
entra nos pulmões fetais não funcionantes 
● O ducto ou canal arterial normalmente se fecha logo após o nascimento, deixando um 
remanescente conhecido como ​ligamento arterial​, que liga o arco da aorta e o tronco pulmonar 
Fisiologia: 
● O coração é composto por três tipos principais de músculo: o músculo atrial, o músculo 
ventricular e as fibras especializadas excitatórias e condutoras. 
● Os tipos atrial e ventricular de músculo contraem-se quase como os músculos esqueléticos, mas 
com duração muito maior da contração. 
● As fibras excitatórias e de condução do coração, no entanto, só se contraem fracamente por 
conterem poucas fibras contráteis, mas apresentam descargas elétricas rítmicas automáticas, na 
forma de potenciais de ação, ou fazem a condução desses potenciais de ação pelo coração, 
representando sistema excitatório que controla os batimentos rítmicos. 
 
ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO CARDÍACO: 
 
● O músculo cardíaco é estriado, como um típico músculo esquelético. 
● Além disso, o músculo cardíaco contém miofibrilas típicas, com filamentos de actina e miosina, 
quase idênticos aos encontrados nos músculos esqueléticos; esses filamentos se dispõem lado a 
lado e deslizam durante as contrações, como ocorre nos músculos esqueléticos 
● Entretanto, em relação a outras características o músculo cardíaco difere bastante do esquelético 
● Fibras musculares cardíacas se dispõem em malha ou treliça com as fibras se dividindo, se 
recombinando e, de novo, se separando. 
● As áreas escuras que cruzam as fibras miocárdicas são referidas como discos intercalados; são 
Membranas celulares que separam as células miocárdicas umas das outras. Isto é, as fibras do 
músculo cardíaco são feitas de muitas células individuais, conectadas em série e em paralelo umas 
com as outras. 
● Em cada disco intercalado, as membranas celulares se fundem entre si, para formar junções 
“comunicantes” permeáveis (gap junctions), que permitem rápida difusão, quase totalmente livre, 
dos íons. 
● Assim, do ponto de vista funcional, os íons se movem com facilidade pelo líquido intracelular, ao 
longo do eixo longitudinal das fibras miocárdicas, com os potenciais de ação se propagando 
facilmente de uma célula muscular cardíaca para outra, através os discos intercalados. 
● Dessa forma, o miocárdio forma sincício de muitas células musculares cardíacas, no qual as 
células estão tão interconectadas que, quando uma célula é excitada, o potencial de ação se espalha 
rapidamente para todas. 
● O coração é, na verdade, composto por ​dois sincícios​; o sincício atrial, que forma as paredes dos 
dois átrios, e o sincício ventricular, que forma as paredes dos ventrículos. 
● Os átrios são separados dos ventrículos por tecido fibroso que circunda as aberturas das valvas 
atrioventriculares (A-V), entre os átrios e os ventrículos. 
● Normalmente, os potenciais não atravessam essa barreira fibrosa para atingir diretamente os 
ventrículos a partir do sincício atrial. 
● Em vez disso, eles são conduzidos por meio de sistema especializado de condução, chamado feixe 
A-V, o feixe de fibras condutoras, com alguns milímetros de diâmetro 
● Essa divisão do músculo cardíaco em dois sincícios funcionais permite que os átrios se contraiam 
pouco antes da contração ventricular, o que é importante para a eficiência do bombeamento 
cardíaco. 
 
POTENCIAIS DE AÇÃO NO MÚSCULO CARDÍACO 
 
● O potencial de ação, registrado na fibra ventricular cardíaca tem, em média, 105 milivolts, 
significando que o potencial intracelular passa de valor muito negativo, por volta de -85 milivolts 
entre os batimentos, para valor ligeiramente positivo, em torno de +20 milivolts, durante cada 
batimento. 
● Após o potencial em ponta (spike) inicial, a membrana permanece despolarizada durante cerca de 
0,2 segundo, exibindo um platô, ao qual se segue repolarização abrupta. 
● A presença desse platô no potencial de ação faz a contração muscular ventricular durar até 15 
vezes mais que as contrações observadas no músculo esquelético. 
 
O que Causa o Potencial de Ação Prolongado e o Platô? 
 
● No músculo cardíaco, o potencial de ação é originado pela abertura de canais de dois tipos: (1) os 
mesmos canais rápidos de sódio ativados por voltagem, tais quais nos músculos esqueléticos; e (2) 
grupo completamente diferente de canais de cálcio do tipo L (canais lentos de cálcio), que também 
são referidos como canais de cálcio-sódio. 
● Essa segunda população de canais difere dos canais de sódio rápidos por serem mais lentos para se 
abrir e, mais importante, por continuarem abertos por vários décimos de segundo. 
● Durante esse tempo, uma grande quantidadede íons cálcio e sódio penetra nas fibras miocárdicas 
por esses canais e essa atividade mantém o prolongado período de despolarização, causando o 
platô do potencial de ação. 
● Além disso, os íons cálcio, entrando durante a fase de platô, ativam o processo da contração 
muscular, diferentemente dos íons cálcio que causam as contrações dos músculos esqueléticos 
originados do retículo sarcoplasmático intracelular. 
● Imediatamente após o início do potencial de ação a permeabilidade da membrana celular 
miocárdica aos íons potássio diminui, aproximadamente, por cinco vezes. 
● Independentemente da causa, a redução da permeabilidade ao potássio diminui a saída dos íons 
potássio com carga positiva durante o platô do potencial de ação e, assim, impede o retorno rápido 
do potencial de ação para seu nível basal. 
● Quando os canais de cálcio-sódio lentos se fecham, ao final de 0,2 a 0,3 segundo, e cessa o influxo 
de cálcio e sódio, a permeabilidade da membrana aos íons potássio aumenta rapidamente; essa 
perda rápida de potássio do interior da fibra provoca o retorno imediato do potencial de membrana 
da fibra em seu nível de repouso, encerrando, dessa forma, o potencial de ação. 
 
Resumo das Fases do Potencial de Ação do Miocárdio. 
 
● Fase 0 (despolarização), os canais rápidos de sódio abrem. Quando a célula cardíaca é estimulada 
e se despolariza, o potencial de membrana fica mais positivo. Os canais de sódio ativados por 
voltagem (canais rápidos de sódio) abrem e permitem que o sódio flua rapidamente para dentro da 
célula e a despolarize. O potencial de membrana alcança cerca de +20 milivolts antes dos canais 
de sódio encerrarem. 
● Fase 1 (despolarização inicial), os canais rápidos de sódio encerram. Os canais de sódio encerram, 
a célula começa a repolarizar e os íons potássio saem da célula através dos canais de potássio 
abertos. 
● Fase 2 (platô), os canais de cálcio abrem e os canais rápidos de potássio encerram. Ocorre uma 
breve repolarização inicial e o potencial de ação alcança um platô em consequência de (1) maior 
permeabilidade dos íons cálcio; e (2) diminuição da permeabilidade dos íons potássio. Os canais 
de íons cálcio, ativados por voltagem, abrem lentamente durante as fases 1 e 0, e o cálcio entra na 
célula. Depois, os canais de potássio encerram e a combinação da redução do efluxo de íons 
potássio e o aumento do influxo de íons cálcio conduz a que o potencial de ação alcance um platô. 
● Fase 3 (polarização rápida), os canais de cálcio encerram e os canais lentos de potássio abrem. O 
fechamento dos canais de íons cálcio e o aumento da permeabilidade aos íons potássio, permitindo 
que os íons potássio saiam rapidamente da célula, põem fim ao platô e retornam o potencial de 
membrana da célula ao seu nível de repouso. 
● Fase 4 (potencial de membrana de repouso) com valor médio aproximado de –90 milivolts. 
 
Velocidade da Condução do Sinal no Miocárdio: 
● A velocidade de condução do sinal excitatório do potencial de ação, tanto nas fibras musculares 
atriais quanto nas ventriculares, é em torno de 0,3 a 0,5 m/s, ou aproximadamente 1/250 da 
velocidade nas fibras nervosas mais calibrosas, ou ao redor de 1/10 da velocidade nas fibras 
musculares esqueléticas. 
● A velocidade de condução no sistema condutor especializado do coração — as fibras de Purkinje 
— chega a 4 m/s na maior parte do sistema, o que permite uma condução razoavelmente rápida do 
sinal excitatório pelas diferentes porções do sistema. 
 
Período Refratário do Miocárdio: 
● O músculo cardíaco, como todos os tecidos excitáveis, é refratário à reestimulação durante o 
potencial de ação. 
● Assim, o período refratário do coração é o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco 
normal não pode reexcitar área já excitada do miocárdio 
● O período refratário normal do ventrículo é de 0,25 a 0,30 segundo, o que equivale 
aproximadamente à duração do prolongado platô do potencial de ação. 
● Existe ainda o período refratário relativo de cerca de 0,05 segundo, durante o qual é mais difícil 
excitar o músculo do que nas condições normais, mas que ainda assim pode ser excitado por 
impulso excitatório mais intenso, como demonstrado pela contração “prematura”. 
● O período refratário do músculo atrial é bem mais curto que o dos ventrículos (cerca de 0,15 
segundo para os átrios, comparado a 0,25 a 0,30 segundo para os ventrículos) 
 
Duração da Contração. 
● O músculo cardíaco começa a se contrair poucos milissegundos após o potencial de ação ter início 
e continua a se contrair por alguns milissegundos após o final desse potencial de ação. 
● Assim, a duração da contração do miocárdio é principalmente função da duração do potencial de 
ação, incluindo o platô — por volta de 0,2 segundo, no músculo atrial, e 0,3 segundo, no músculo 
ventricular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
➢ Descrever a função do sistema excito condutor