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FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Prof Noedi Leoni Fisiologia cardiovascular Coração Vasos sanguíneos Sangue FUNÇÃO WILLIAM HARVEY, 1628 Modelo circulatório e não por refluxo FUNÇÕES DO SISTEMA CARDIOVASCULAR DISTRIBUI OXIGÊNIO E REMOVE CO2 DISTRIBUI NUTRIENTES DO TGI PARA TODAS AS CÉLULAS CARREIA AS SOBRAS DO METABOLISMO CELULAR PARA OS ÓRGÃOS DE EXCREÇÃO TRANSPORTA ELETRÓLITOS E HORMÔNIOS (glicose / catecolaminas) MANTÉM A TEMPERATURA CORPORAL TRANSPORTA CÉLULAS E SUBSTÂNCIAS IMUNES RESPONSÁVEIS PELOS MECANISMOS DE DEFESA DO CORPO TRANSPORTE!! TRANSPORTE Substratos metabólitos necessários para cada célula do organismo Oxigênio Glicose Aminoácidos Ácidos graxos Lipideos Dióxido de carbono Ácido lático Resíduos nitrogenados DUAS MANEIRAS DE TRANSPORTE Fluxo contínuo Difusão Circulação sistêmica x pulmonar x central Sistema porta visceral (gástrica, esplênica e mesentérica) Sistema porta renal Sistema porta hipotalâmico - hipofisário Maiores exceções à regra de que o sangue somente encontra um conjunto de capilares numa mesma passagem pela circulação sistêmica Três sistema porta: CORAÇÃO : 3 estruturas básicas = túnicas Pericárdio: serosa reveste superfície externa – visceral e parietal Endocárdio: serosa reveste o coração internamente – mural e valvular Miocárdio: músculo (contração mecânica) células especializadas: formação e transmissão de impulsos SISTEMA CARDIOVASCULAR Apresenta três divisões principais: Sistema de distribuição (coração, artérias e arteríolas) Sistema de distribuição perfusão (artérias, arteríolas e capilares) Sistema de coleta (vênulas, veias e coração) Obs: Microcirculação , representada por vasos terminais, consiste em pequenas artérias, arteríolas, capilares e vênulas. VOLEMIA Animal em repouso: 25% volume sanguíneo (circulação central) 75% circulação sistêmica Dentro da circulação sistêmica: 20% artérias, arteríolas e capilares 80% vênulas e veias FUNÇÕES DOS DIFERENTES VASOS Sistema arterial: propriedade de condução e distribuição do volume sanguíneo aos tecidos, e de variação da resistência ao fluxo de sangue, para a manutenção da pressão intravascular e da adequada oferta de fluxo Microcirculação tem a propriedade de permitir a troca de substâncias sólidas, liquidas e gasosas entre o compartimento intravascular e as células teciduais Sistema venoso possui a propriedade de variação da sua complacência, para permitir o retorno de um variável volume sanguíneo ao coração, e a manutenção de uma reserva deste volume CARACTERÍSTICAS DO MÚSCULO CARDÍACO Músculo Cardíaco Célula estriada e uninucleada Actina e miosina dispostas em sarcômeros. Contração involuntária Atua como sincício Discos intercalares (junções comunicantes) Barreira fibrosa entre átrios e ventrículos Contração depende de íons cálcio. Maquinaria semelhante ao músculo esquelético. CÉLULA MIOCÁRDICA (marcapasso e de condução e contráteis) Circundadas pelo sarcolema Presença de junções comunicantes que têm baixa resistência elétrica e permitem passagem de íons Células marcapasso e de condução ( Células nodais, células de Purkinje e células de transição) Células nodais dos nodos sino atrial (SA) e AV são responsáveis pela atividade de marcapasso e pelo retardo da condução no nodo AV Células de Purkinje são células especializadas na condução rápida do impulso (feixe de His e rede de Purkinje) 22 “PRINCÍPIO DO TUDO OU NADA” Coração Como Bomba Sístole Diástole CONTRAÇÃO RELAXAMENTO 28 Fração do sangue bombeado para os vários tecidos dos animais domésticos (%) Coração 5-10 Cérebro 1-4 Rins 10-20 Fígado 20-30 Trato Gastrintestinal 10-30 Pele 4-8 Ossos e Músculos 20-50 Outros Tecidos 10-20 VASOS SANGUÍNEOS FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Vasos Sangüíneos – Classificação Funcional Artérias elásticas (Aorta e Pulmonar) – distensíveis (elastina) permite a expansão ao receber o volume de ejeção ventricular (sístole) e retorna ao estado original (diástole). Artérias musculares (poplítea, radial, cerebral e coronárias) – parede rica em músculo liso que auxilia a prevenir colapso em ângulo reto e possui inervação autonômica podendo contrair ou relaxar. Vasos de Resistência (Artérias menores e Arteríolas) – torneiras que regulam o fluxo para os tecidos. FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Vasos Sangüíneos – Classificação Funcional Vasos de trocas (Capilares) – única camada de células endoteliais que permite trocas entre o sangue e tecidos. Anastomoses arterio-venosas – comunicações entre arteríolas e vênulas sem passar pelos capilares (envolvidas com a regulação térmica). Vasos de Capacitância (Vênulas e Veias) – parede fina e nos membros possuem válvulas. Contém cerca de 2/3 dos sangue circulante e fibras nervosas para controle do volume sangüíneo no reservatório. FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Vasos Sangüíneos – Área de secção x fluxo sangüíneo. REGULAÇÃO PRESSÃO ARTERIAL Mecanismos hormonais Mecanismos neurais Pressão arterial A pressão sanguínea arterial é determinada por: Ação bombeadora do coração Resistência periférica Viscosidade sanguínea Volume de sangue no sistema cardiovascular Elasticidade das paredes arteriais Mecanismos controladores Sistema vasopressina (ADH) Sistema renina – angotensina – aldosterona Fator natriurético atrial A diminuição do débito cardíaco ativa todo o sistema Mecanismos controladores Sistema vasopressina (ADH) Queda do volume do LEC faz com que a pressão e o volume sanguíneo diminua Alterações na pressão fazem com que seja ativados os barorreceptores estímulo vagal aferente hipotálamo e hipófise posterior liberação ADH ADH excreção urinária Causa vasoconstricção e promove a reabsorção de água livre nos néfrons Mecanismos controladores Sistema vasopressina (ADH) PA faz com que o rim libere RENINA em consequência da baixa perfusão da artéria renal A regulação normal, por feedback, dos sistemas nervoso simpático e hormonal depende do funcionamento dos barorreceptores arterias e atriais Os barorreceptores atuam imediatamente, mas só atuam por 2/3 minutos, depois se adaptam Sistema renina-angiotensina-aldosterona demoram mais para atuar, mas permanece até o problema ser solucionado Mecanismos controladores Sistema renina – angotensina – aldosterona Renina liberada pelas células justaglomerulares no rim devido uma diminuição da PA Renina angiotensinogênio (plasma) angiotensina I ECA angiotensina II aldosterona A inibição da ECA pode reduzir a ativação da angiotensina II e promove a vasodilatação e a diurese Mecanismos controladores Sistema renina – angotensina – aldosterona Angiotensina II: diversos efeitos importantes Potente vasoconstricção Estímulo à liberação de aldosterona (córtex adrenal) Aumenta a sede e apetite pelo sal Facilita a síntese e liberação neuronal de epinefrina Estimulação da liberação de ADH Aldosterona: Promove reabsorção de sódio e cloreto, bem como a secreção de potássio e hidrogênio nos tubulos coletores renais Reabsorção concomitante de água e aumenta o volume vascular Mecanismos controladores Fator natriurético atrial Peptídeo secretado por células musculares cardíacas atriais. Seu papel é normalizar a volemia sanguínea e a pressão arterial quando a musculatura cardíaca for excessivamente distendida. São sintetizados no coração e são muito importantes na regulação do volume e da pressão Sintetizado como pró-hormônio que é quebrado em peptideo ativo após a liberação estimulada pela distensão mecânica da parede atrial Causam diurese, natriurese e vasodilatação periférica Antagonizam os efeitos do sistema renina – angiotensina – aldosterona ARTÉRIAS 48 AORTA 40.000 artérias terminais 400 arteríolas 80 capilares Geometria da circulação sistêmica de um cão de 30 kg FLUXO SANGÜÍNEO: é a quantidade de sangue que passa por um determinado pontoda circulação em um período definido de tempo. RESISTÊNCIA: é o impedimento a passagem do fluxo de sangue por um vaso. CONDUTÂNCIA: é a quantidade de fluxo sanguíneo que passa por um determinado vaso. 52 53 CAPILARES 55 56 FORÇAS DE STARLING 57 58 VEIAS 61 SANGUE Sangue Porção líquida Plasma/ soro Porção sólida: Hemácias Leucócitos Plaquetas O PLASMA – porção liquida O plasma é composto por: 91,5% de água 7,5% de sólidos orgânicos 7,0% são proteínas (albuminas, globulinas, fibrinogênio) + fatores de coagulação 0,5% são substancias nitrogenadas, gorduras neutras, colesterol, fosfolipídeos, glicose, enzimas e hormonios. 1,0% de sólidos inorgânicos: Sódio (Na), potássio (K), magnésio (Mg), calcio (Ca), fósforo (P), cobre (Cu), cloro (Cl). CICLO CARDÍACO FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Ciclo Cardíaco Eventos que ocorrem desde o início de um batimento até o início do batimento seguinte. Composição – período de relaxamento cardíaco – Diástole (2/3 DA DURAÇÃO DO CICLO CARDÍACO), e de um período de contração – Sístole (1/3 DA DURAÇÃO DO CICLO CARDÍACO). Início – geração espontânea do potencial de ação no Nó Sino-atrial Propagação – através do sistema excito-condutor SISTOLE ATRIAL; CONTRAÇÃO ISOVOLUMÉTRICA; EJEÇÃO VENTRICULAR RÁPIDA; EJEÇÃO VENTRICULAR LENTA; RELAXAMENTO ISOVOLUMÉTRICO; ENCHIMENTO VENTRICULAR RÁPIDO; ENCHIMENTO VENTRICULAR LENTO; FASES DO CICLO CARDÍACO SISTOLE DIÁSTOLE Ciclo cardíaco Contração isovolumétrica: Contração ventricular mas sem alteração de volume, valvas fechadas. Pressão começa a aumentar Ejeção ventricular rápida: Pressão ventricular esquerda maior que a pressão aórtica, suficiente para o sangue sair do ventrículo e passar pela aorta – fluxo rápido Ejeção ventricular lenta: Ventrículos começam a se repolarizar, diminui o estado de contratilidade, ejeção com menos vigor. Diminui pressão VE e aumenta pressão na aorta – sentido inverso- fechamento da valva Ciclo cardíaco Relaxamento isovolumétrico: Não chega e não sai volume. Ventrículo esquerdo relaxado, valvas fechadas Enchimento ventricular rápido: Sangue chega nos átrios – aumento pressão atrial, valvas abrem e o sangue flui para ventrículos Enchimento ventricular lento: Fase análoga, continua enchimento ventricular porem de uma forma mais lenta Sístole atrial: 20% do volume fornecido para ventrículo FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Diástole Atrial e Ventricular Período de relaxamento durante o qual o coração enche de sangue (aproximadamente 110 a 120 ml). Átrio direito e ventrículo direito – oriundo das veias cavas cranial e caudal Átrio esquerdo e ventrículo esquerdo – oriundo das veias pulmonares. Obs: 75% do enchimento ventricular é passivo e 25% resultante da contração atrial. FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Diástole ventricular – 75% passivo – 25% da sístole atrial FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Diástole ventricular – Valvas Aórtica e Pulmonar Impedem o retorno do sangue das artérias aorta e pulmonar para os ventrículos. 2ª bulha (ausculta) – som resultante do fechamento das valvas aórtica e pulmonar (estalido relativamente rápido). FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Sístole Atrial e Ventricular Período de contração durante o qual os ventrículos esvaziam seu sangue para a circulação pulmonar e sistêmica Fração de Ejeção – fração do volume diastólico final que é ejetado (próximo de 60% do volume – 60 a 75 ml). Contração isovolúmica – ocorre no início da sístole (após o fechamento das valvas A-V com da pressão sem haver do volume). FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR – Contração isovolúmica – Ejeção ventricular FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Sístole ventricular – Valvas Mitral e Triscúspide Impedem o retorno do sangue dos ventrículos para os átrios durante a sístole. 1ª bulha (ausculta) – som resultante do fechamento das valvas atrioventriculares (vibração de baixa freqüência). FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR Relaxamento isovolúmico: Ocorre após o fechamento das valvas Aórtica e Pulmonar. Há relaxamento muscular sem alterações do volume. Contração Atrial Sístole Isovulúmica Ejeção Rápida Ejeção Lenta Relaxamento Isovolúmico Enchimento Rápido Enchimento Lento Ciclo Cardíaco Diagrama de Wiggers Excitação Rítmica do Coração Excitação Rítmica do Coração Nodo Sinusal (sinuatrial). Fibras musculares especializadas. Conectam-se com as fibras musculares atriais. Potencial propaga-se imediatamente. Possuem ritmicidade (automação). Entre 70 a 100bpm. Potencial de -55 a -60mV. Não possuem canais rápidos de sódio. O potencial depende do influxo de cálcio. Condução do Impulso O impulso do nodo SA é passado as fibras atriais vizinhas. Passa para o ventrículo pelo nodo atrioventricular (AV). Átrios e Ventrículos são isolados por tecido fibroso. O impulso sofre retardo no nodo AV e no feixe AV (His). Condução do Impulso Nodo AV Retardo na condução do impulso dos átrios para os ventrículos. Diminuição do número de junções abertas aumentando a resistência à passagem dos íons excitatórios. Importante para a sincronia entre átrios e ventrículos. Condução do Impulso Feixe de His Fibras de purkinje. Maior velocidade: 4 m/s 150 vezes maior que as fibras AV. Aumento da permeabilidade das junções abertas e fibras mais grossa. Condução em uma só direção Barreira fibrosa entre o átrio e o ventrículo Condução do Impulso Condução do Impulso Repolarização Sistema nervoso autônomo (inervação cardíaca) Parassimpática cardíaca ou vagal Mediador químico – acetilcolina Neurotransmissores – fibras colinérgicas pós ganglionares Gânglios nervosos parassimpáticos atriais Nervo craniano X NSA – átrios – NAV – efeito cronotrópico negativo Obs: CMD – hipóxia e degeneração neurônios Sistema nervoso autônomo (inervação cardíaca) Simpática cardíaca: Mediador químico – noradrenalina Neurotransmissores – fibras adrenérgicas pós ganglionares Gânglios simpáticos satélites NSA – átrios – NAV – feixe de His – ventrículos – efeito cronotrópico e inotrópico positivos Inervação Parassimpática Vago = nervo moderador do miocárdio excitabilidade cardíaca força de contração FC Inervação Simpática Ação estimulante sobre o coração Excitabilidade - Facilita a condução de estímulos através do NAV Força de contração FC INERVAÇÃO CARDIACA Mecanismos de Controle Controle da ritmicidade pelos nervos cardíacos. Sistema Parassimpático – acetilcolina Atua sobre receptores muscarínicos (M). Inibe a formação de AMPc (ativaria os canais de sódio e cálcio). Aumenta a permeabilidade da membrana ao potássio. Diminui a freqüência rítmica do nodo sinusal. Diminui a excitabilidade das fibras juncionais AV (lentifica a transmissão do impulso para o ventrículo). Diminui a força de contração. Mecanismos de Controle Sistema Simpático – noradrenalina. Receptores β1 – beta bloqueadores. Aumenta a formação de cAMP – aumenta as correntes íons Na e Ca. Aumento na frequência do nodo AS. Melhora a condução AV. Aumenta a força de contração. Aumento do consumo de oxigênio.
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