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Prof. Dr. Manoel Jr @EquipeMySete @JessicaJulioti Fisiologia do Sistema Cardiovascular @profmanoeljunior Hemodinâmica Estuda a Física do movimento do sangue (circulação). Promove variáveis físicas que interferem na circulação: pressão, volume e velocidade Hemodinâmica Descreve o comportamento físico do sangue como um líquido Examina as interrelações entre fluxo, gradientes de pressão, resistência, área transversal do vaso e velocidade do fluxo Hemodinâmica • Hemodinâmica Venosa: Quando não existe uma “bomba” para auxilio da circulação. (gravidade) • Hemodinâmica Cardíaca: Ao qual utiliza o coração para auxílio da circulação. • Hemodinâmica arterial: Ao qual utiliza a elasticidade e contratilidade das artérias para fluxo sanguíneo. Hemodinâmica - Termos Fluxo (Q): volume movimentado em função do tempo Pressão (P): força exercida sobre a superfície em relação à área Resistência (R): impedimento ao fluxo Velocidade (V): distância percorrida em função do tempo Velocidade do fluxo Inversamente proporcional à área de secção transversa vascular Logo: vasos com grande área de secção transversa (como os capilares) possuem fluxo sanguíneo mais lento Área de secção transversa Vaso Área de secção transversa (cm2) Aorta 2,5 Artérias pequenas 20 Arteríolas 40 Capilares 2.500 Vênulas 250 Pequenas veias 80 Veia cava 8 Se todos os vasos sistêmicos fossem colocados lado a lado, agrupados pelos seus tipos, suas áreas de secção transversa seriam: Velocidade do fluxo Características locais infuenciam na velocidade do fluxo em uma determinada região: ❖ Regiões com estreitamento local do vaso sanguíneo, como causado por placas ateroscleróticas, apresentam alta velocidade de fluxo ❖ Variações de pressão Circulação Principal função: atender às necessidades dos tecidos o Oferta de nutrientes aos tecidos o Remoção de produtos residuais o Transporte de hormônios o Manutenção das condições homeostáticas nos líquidos teciduais (equilíbrio) Características físicas da circulação Circulação: circuito completo o Circulação sistêmica o Circulação pulmonar A maior parte do fluxo sanguíneo está distribuído nas veias da circulação sistêmica: 84% Características físicas da circulação Pressão As pressões variam em diferentes partes da circulação A pressão arterial aórtica varia de acordo com a ação de bombeamento realizada pelo coração, sendo maior na sístole (contração) e menor na diástole (relaxamento) Conforme o sangue flui pela circulação sistêmica, a pressão cai progressivamente e atinge quase zero Determinantes do fluxo sanguíneo Baseando-se na Lei de Poiseuille, quatro fatores são identificados como controladores do fluxo através do vaso: ❖Diferença de pressão entre as extremidades do vaso ❖ Raio do vaso ❖ Viscosidade do sangue ❖Comprimento do vaso Determinantes do fluxo sanguíneo Organização do Fluxo O fluxo pode ser organizado no sistema vascular segundo dois padrões: ❖ Laminar ❖ Turbulento A probabilidade de fluxo turbulento aumenta com o aumento da velocidade Resistência vascular e fluxo sanguíneo O raio do vaso é determinante primário da resistência vascular e fluxo sanguíneo Velocidade elevada pode causar: ❖ Turbulência, com aumento da probabilidade de formação de coágulos ❖Cisalhamento da parede do vaso, com lesão do endotélio e desenvolvimento de aneurismas Controle local do fluxo sanguíneo Dependente da necessidade metabólica (maioria dos tecidos) Acúmulo de metabólitos → relaxamento do músculo liso vascular → aumento do fluxo sanguíneo → remoção do excesso de metabólitos Depleção de nutrientes também relaxa o músculo liso dos vasos Controle local do fluxo sanguíneo Em casos de aumento constante da necessidade metabólica de um tecido, ocorre um fenômeno denominado angiogênese Angiogênese = crescimento de novos vasos Controle local do fluxo sanguíneo Auto-regulação: proeminente nas circulações cerebral, coronária e renal Para estes tecidos, o fluxo sanguíneo permanece constante dentro de uma ampla faixa de variação da pressão arterial Viscosidade Medida da tendência de um líquido resistir ao seu deslocamento Determinada principalmente pelas hemácias Redução da densidade do sangue (ex: anemia) provoca redução da viscosidade do sangue, consequentemente aumentando a velocidade do fluxo e turbulência Pressão Sanguínea Arterial (PA) Depende dos seguintes fatores: ❖ Volume de sangue que entra nas artérias (determinado pelo volume de ejeção e a frequência cardíaca) ❖ Volume de sangue que sai das artérias (determinado pela resistência periférica) ❖ Complacência dos vasos arteriais Pressão Sanguínea Arterial Pressão arterial sistólica é a maior pressão Pressão diastólica é a mais baixa registrada nas artérias durante o ciclo cardíaco Pressão arterial média (PAM): média de pressão registrada nas artérias.Valor normal = 70 a 110 mmHg PAM = PAS + (PAD x 2) 3 Pressão Sanguínea Arterial PAM = (2PAD) + PAS)/3, na qual "PAD" equivale à diastólica e "PAS" equivale à sistólica. Pressão Sanguínea Arterial Valores de PAM abaixo de 60 são considerados perigosos. Á pressão arterial média é usada para determinar se o sangue circula bem por todos os órgãos do corpo; valores de PAM acima de 60 indicam uma boa circulação. Pressão Sanguínea Arterial Pode ser medida de modo direto ou estimada de modo indireto Medida direta (invasiva) da PA Requer punção arterial Introdução de um cateter Conexão a um sistema de medição Registro contínuo Estimativa indireta da PA Identificação dos sons de Korotkoff Estimativa indireta da PA Regulação da Pressão Arterial A regulação da PA é uma das funções fisiológicas mais complexas do organismo, dependendo das ações integradas dos sistemas cardiovasculares, renal, neural e endócrino Mecanismos de Controle da Pressão Arterial A pressão sanguínea arterial é controlada por um reflexo barorreceptor, conjugando a pressão arterial à atividade do SNS e SNP A regulação extrínseca é produzida pelos nervos simpáticos e hormônios, como a angiotensina II e a vasopressina Mecanismos de controle da PA Controle a curto prazo: Sistema nervoso (SNA e reflexo barorreceptor) Controle a longo prazo: rins Sistema Renal para o controle da PA Quando ocorre alteração lenta da PA, no decorrer de horas ou dias, os mecanismos nervosos perdem gradativamente a capacidade de se opor às alterações Os rins desempenham importante papel no controle a longo prazo da PA Sistema Renal para o controle da PA Retenção excessiva de líquido no LEC Aumento do volume sanguíneo e da PA Efeito direto sobre os rins Rins excretam o excesso de LEC Normalização da pressão Sistema renina-angiotensina no controle da PA Além da capacidade de controlar a pressão arterial através de alterações no volume do LEC, os rins também dispõem do sistema renina-angiotensina (controle hormonal) para regularizar a pressão arterial Sistema renina-angiotensina Renina ❖ Enzima liberada pelos rins quando a PA cai a níveis extremamente baixos ❖ Sintetizada e armazenada nas células justaglomerulares dos rins Sistema renina-angiotensina Angiotensina II: poderoso vasoconstritor Angiotensinogênio Angiotensina I Angiotensina II Renina Enzima conversora da angiotensina (ECA) Sistema renina-angiotensina Controle hormonal – outras substâncias Epinefrina: efeito cardiovascular bifásico ❖ Baixas doses → estímulo de receptores β2-adrenérgicos (mais sensíveis) → vasodilatação ❖ Doses mais altas → estímulo de receptores 1-adrenérgicos (mais numerosos) → vasoconstrição Vasodilatadores: ❖ Histamina ❖ Bradicinina ❖ Serotonina Hipertensão arterial sistêmica (HAS) Condição clínica multifatorial Caracterizada por níveis elevados e sustentados de PA Associa-se: ❖ Alterações funcionais e/ouestruturais dos órgãos-alvo (coração, encéfalo, rins e vasos sanguíneos) ❖ Alterações metabólicas, com consequente aumento do risco de eventos cardiovasculares ❖ Acelera o processo de aterosclerose HAS - Epidemiologia Alta prevalência e baixas taxas de controle Considerada um dos principais fatores de risco modificáveis Importante problema de saúde pública Acomete mais de 30% da população Fatores de risco para HAS Apresentam declínio mais rápido de função renal, menor queda de pressão arterial no sono, maior incidência de baixo peso ao nascimento, maior grau de hipertrofia cardíaca, maior tendência à obesidade e maior sensibilidade ao sal. Fatores de risco para HAS Idade > 50 anos Indvíduos não brancos * Excesso de peso Sedentarismo Ingesta aumentada de álcool e sal Fatores socioeconômicos e genéticos HAS Associada a falha nos mecanismos de controle da pressão arterial Uma pressão arterial sistólica de 140 ou mais é considerada hipertensão Um número de pressão arterial diastólica igual ou superior a 90 é considerada hipertensão Sintomas da HAS Na maioria dos indivíduos a hipertensão arterial não causa sintomas Quando um indivíduo apresenta uma hipertensão arterial grave ou prolongada e não tratada, apresenta dores de cabeça, vômito, dispneia, agitação e visão borrada, em decorrência de lesões que afetam o cérebro, os olhos, o coração e os rins. Classificação Essencial Falha no mecanismo renina-angiotensina Por obstrução arterial O conteúdo desse curso foi oferecido pelo Centro Educacional Sete de Setembro em parceria com o Professor(a) SEUNOME Prof. Dr. Manoel Jr @EquipeMySete @JessicaJulioti Fisiologia Cardiovascular @profmanoeljunior Bulbo O bulbo, bulbo raquídeo ou ainda medula oblonga, é a parte menor e mais caudal do tronco encefálico. Derivando do mielencéfalo embrionário, o bulbo é contínuo, em sua parte inferior, com a medula espinal e, na superior com a ponte Bulbo Mede 3 cm de largura e pesa cerca de 7 gramas Localizado abaixo da ponte, controla importantes funções do nosso organismo, entre elas: a respiração, o ritmo dos batimentos cardíacos e certos atos reflexos (como a deglutição, o vômito, a tosse e o piscar dos olhos) Contração do músculo cardíaco Coração: 3 tipos de músculos ❖ Músculo atrial ❖ Músculo ventricular ❖ Fibras musculares especializadas excitatórias e condutoras Anatomia Funcional do Músculo Cardíaco Estriado Contem filamentos de actina e miosina situados lado a lado Músculo cardíaco Células separadas por discos intercalares: ação como sincício Sincício atrial e ventricular Geração e transmissão do potencial de ação: Sistema excitatório e condutor do coração Potencial de ação e platô O platô do potenciais de ação do coração Quando a membrana não repolariza imediatamente Causas do platô: Canais de sódio-voltagem dependentes → produção do “spike” Canais lentos de cálcio → manutenção do platô http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=UjWKDXLeFIy_aM&tbnid=22mwsHw_pLayUM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.virtual.epm.br/material/tis/curr-bio/trab2003/g5/fibra5.html&ei=F38oUv3CDouy9gT964GIAg&psig=AFQjCNHQOP-eGgyoZiJElqlNsuCu5z3q9g&ust=1378472016898197 Sistema excitatório e condutor do coração Excitação Rítmica do Coração Nodo sinusal: marcapasso normal do coração Quando qualquer outro ponto do sistema excitatório desenvolve descarga rítmica com frequência mais rápida que o nodo sinusal e passa a determinar a frequência cardíaca, é chamado de marcapasso ectópico Excitação Rítmica do Coração nó sinoatrial; nó atrioventricular; vias internodais; feixe de His; fibras de Purkinje. 1. 5. 4. 3. 2. 6. Excitação Rítmica do Coração Ciclo cardíaco Ciclo cardíaco: eventos cardíacos que ocorremdo início de cada batimento cardíaco até o início do próximo Cada ciclo inicia-se pela geração espontânea de um potencial de ação, no nodo sinusal Períodos do ciclo cardíaco: diástole (relaxamento) e sístole (contração) Ciclo Cardíaco Diástole Relaxamento isovolúmico Período de enchimento rápido dos ventrículos Diástase (enchimento lento) Sístole atrial Sístole Contração isovolúmica Fechamento da válvula mitral e abertura da válvula aórtica Ejeção Relação do ECG com o Ciclo Cardíaco Onda P: despolarização dos átrios, seguida de contração atrial Complexo QRS: despolarização dos ventrículos, que provoca contração ventricular Onda T: repolarização dos ventrículos Relação do ECG com o Ciclo Cardíaco Infarto Arritmia Relação do ECG com o Ciclo Cardíaco Mecanismo de Frank-Starling Sob muitas condições, a quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto é determinada, quase completamente, pelo volume de sangue que flui das veias para o coração (retorno venoso) A capacidade intrínseca do coração para se adaptar aos volumes variáveis de retorno venoso chama-se mecanismo de Frank-Starling Mecanismo de Frank-Starling Controle Cardíaco pelos nervos simpáticos e parassimpáticos Estimulação simpática: ❖ Aumento da frequência cardíaca ❖ Aumento da força de contração cardíaca Estimulação parassimpática (vagal): ❖ Redução da frequência cardíaca ❖ Ação praticamente nula sobre a força de contração Efeitos dos íons cálcio e potássio Cálcio: contração espástica do coração Potássio: provoca dilatação e flacidez cardíaca, reduzindo a frequência cardíaca Variáveis importantes em Fisiologia cardíaca Frequência cardíaca Volume de ejeção sistólico Débito cardíaco (qtde sangue / min) Sons cardíacos Bulhas O que são? São os sons emitidos pelo fechamento das válvulas cardíacas A abertura das válvulas não produz sons Quais são os sons? 1 Tum Fechamento das válvulas A-V no início da sístole 2 Tum Fechamento das válvulas semilunares O que causa os sons? A vibração das válvulas, do sangue circundante, da parede ventricular, e dos grandes vasos em torno do coração Por que a primeira bulha é mais audível? Pela alta velocidade do sangue gerada pela grande pressão exercida pelos ventrículos Tem um som mais grave por: Válvulas menos elásticas Maior quantidade de sangue Pode haver uma terceira bulha? Sim Pelo rápido fluxo de sangue dos átrios para os ventrículos Geralmente só é registrado pelo fonocardiograma Pode haver uma quarta bulha? Sim Pela contração dos átrios que forçam sangue para os ventrículos Também só registrada pelo fonocardiograma O conteúdo desse curso foi oferecido pelo Centro Educacional Sete de Setembro em parceria com o Professor(a) SEUNOME Prof. Dr. Manoel Jr @EquipeMySete @JessicaJulioti Fisiologia do Sistema Cardiovascular @profmanoeljunior Hemostasia • Prevenção da perda de sangue • Mecanismos para hemostasia: 1. Espasmo vascular (contração involunt.) 2. Formação de tampão plaquetário 3. Formação de coágulo sanguíneo 4. Crescimento final de tecido fibroso, no interior do coágulo sanguíneo, para fechamento permanente da lesão do vaso Constrição vascular • Ocorre imediatamente após a ocorrência de corte ou ruptura de um vaso • A constrição reduz instantaneamente o fluxo de sangue no local da ruptura do vaso Constrição vascular Formação do tampão plaquetário • Lesões pequenas são ocluídas por tampão plaquetário, não por coágulo sanguíneo • Plaquetas (trombócitos): células formadas na medula óssea Plaquetas • Apresentam muitos fatores ativos em seu citoplasma: ❖Moléculas de actina e miosina ❖Retículo endoplasmático e Aparelho de Golgi ❖Mitocôndrias ❖Sistemas enzimáticos que sintetizam prostaglandinas ❖Fator estabilizador de fibrina ❖Fator de crescimento Plaquetas • A membrana celular das plaquetas possui em sua superfície glicoproteínas • As glicoproteínas impedem a aderência das plaquetasao endotélio normal, mas induz a aderência a áreas lesadas • Meia-vida da plaquetas no sangue: 8 a 12 dias • As plaquetas são removidas pelos macrófagos no baço Mecanismo do tampão plaquetário Contato da plaqueta com a superfície vascular lesada Plaquetas modificam suas características: - Aumentam de volume - Adquirem pseudópodos -Liberam grânulos ADP e tromboxano sintetizados atuam sobre as plaquetas vizinhas, ativando- as também Mais e mais plaquetas vão sendo ativadas Formação do tampão plaquetário Coagulação sanguínea • Consiste no terceiro mecanismo da hemostasia • Começa a desenvolver-se em 15 a 20 segundos em caso de traumatismos vasculares intensos e em 1 a 2 minutos se foi de pouca importância • Dentro de 3 a 6 minutos após a ruptura de um vaso, se a lesão não for muito grande, toda ela ou a extremidade lesada do vaso é preenchida pelo coágulo • Depois de 20 minutos a 1 hora o coágulo tem retração, ocluindo ainda mais o vaso Processo da coagulação Lesão vascular Aglutinação das plaquetas e aparecimento de fibrina Formação do coágulo de fibrina Organização fibrosa ou dissolução do coágulo • Uma vez formado o coágulo, ele pode serguir dois caminhos: 1. Pode ser invadido por fibroblastos, 2. Pode dissolver-se Coágulo sanguíneo • Formado por rede de fibras de fibrina dispostas em todas as direções • No coágulo ficam retidos glóbulos sanguíneos, plaquetas e plasma Retração do coágulo • Dentro de 20 a 60 minutos após formação do coágulo • O líquido expelido é denominado soro • O soro não possui os fatores da coagulação • Permite tração das bordas do vaso sanguíneo lesado Formação do coágulo • A cascata da coagulação é um mecanismo de feedback positivo • Isso ocorre porque a trombina age sobre muitos outros fatores de coagulação • O coágulo sanguíneo continua a crescer, até que algum fator interrompa seu crescimento Papel dos íons cálcio na coagulação Em praticamente TODAS as etapas da cascata de coagulação, tanto na via intrínseca quanto na via extrínseca, o cálcio DEVE estar presente para promover ou acelerar as reações da coagulação sanguínea Condições que provocam sangramento • Hepatite e cirrose: quase todos os fatores de coagulação são sintetizados pelo fígado. Doenças hepáticas podem desenvolver tendências hemorrágicas • Deficiência de vitamina K: a vitamina K é necessária para a síntese hepática de alguns importantes fatores de coagulação. • Hemofilia: causada principalmente por deficiência ou anormalidade do fator VIII. Em poucos casos a deficiência é do fator IX • Trombocitopenia: presença de quantidades muito baixas de plaquetas no sangue Insuficiência cardíaca Insuficiência cardíaca Falha do coração em bombear sangue suficiente para suprir as necessidades do organismo • Consequências: ❖Redução do débito cardíaco ❖Acúmulo de sangue nas veias Insuficiência cardíaca • Pode ser dividida em: • Insuficiência cardíaca sistólica – quando o coração não ejeta ou bombeia adequadamente • Insuficiência cardíaca diastólica – afetam os MM. Do coração e ficam rigídos, não enchendo facilmente Insuficiência Cardíaca - Causas • Doença crônica • Pode afetar um dos lados (IC direita ou IC esquerda) • Pode acumular sangue em tecidos (ICC) Efeitos agudos da Insuficiência Cardíaca • Alteração leve ou moderada: ativação de reflexos simpáticos para compensação (regular a contração, frequência cardíaca e resistência periférica) • Os reflexos simpáticos atingem seu nível de desenvolvimento máximo em cerca de 30 segundos Sinais e sintomas IC • Dores locais: peito • Tosse: com catarro • No corpo: fadiga, incapacidade de praticar atividade física, perda de apetite ou tontura, edema • No sistema respiratório: falta de ar ao deitar-se, falta de ar durante a atividade física, falta de ar durante a noite ou respiração rápida Estágio crônico da insuficiência • Retenção de líquido pelos rins ❖Efeito benéfico: aumenta o retorno venoso ❖Efeitos prejudiciais: dilatação excessiva do coração • Recuperação progressiva do coração, por período que varia de semanas a meses ❖Superimento colateral de sangue ❖Hipertrofia cardíaca ❖Grau de recuperação depende do tipo de lesão Condições tromboembólicas • Trombo x Êmbolo Circulação normal Trombo Êmbolo Condições tromboembólicas • Os trombos comumente se desenvolvem em veias profundas dos MMII, recebendo também as seguintes denominações: ❖Trombose venosa profunda (TVP) ❖Tromboembolismo venoso (TEV) • Ao percorrer a circulação, os êmbolos normalmente alcançam pulmões, cérebro ou coração, podendo causar lesões graves • Quando há bloqueio maciço das artérias pulmonares, a condição é chamada embolia pulmonar maciça TVP - origem • Cirurgia recente • Traumatismo (principalmente fraturas) • Câncer • Imobilização prolongada • IC • Genético • Hospitalização TVP - sintomas • Não apresentam sintomas • Levar em consideração dor ou aperto associado ao edema MMSS ou MMII (90% casos) • Tratamento • Anticoagulante Aterosclerose • Doença de artérias de grande calibre e de calibre intermediário • Caracterizada pelo desenvolvimento de lesões gordurosas, denominadas placas ateromatosas na superfície interna da parede vascular • As placas se formam pela deposição gradual de diminutos cristais de colesterol Aterosclerose Aterosclerose • A aspereza das superfícies das placas ateromatosas pode provocar a formação de coágulos sanguíneos, com consequente formação de trombos e/ou êmbolos • A principal causa de aterosclerose é a presença de altas concentrações plasmáticas de colesterol na forma de lipoproteínas de baixa densidade (LDL colesterol) • Outros fatores: diabetes mellitus, hipotireoidismo e tabagismo Arterosclerose X Aterosclerose • É um processo de endurecimento, perda de elasticidade e espessamento progressivo das paredes das artérias • Um acúmulo de placas de colesterol nas paredes das artérias, o que causa obstrução do fluxo sanguíneo. https://pt.wikipedia.org/wiki/Art%C3%A9ria Arterosclerose X Aterosclerose Aneurisma • Dilatação anormal na parede de uma artéria devido ao enfraquecimento do vaso sanguíneo Aneurisma • Tipos: • Saculares - pode variar no tamanho, podendo ser de alguns milímetros até um centímetro • Saculares gigantes - costumam ter mais de dois centímetros • Saculares múltiplos Aneurisma • Fatores de risco: • Adultos são mais propensos a ter um aneurisma cerebral do que uma criança • Mulheres são mais propensas a adquirir a doença do que homens • Fumo • Hipertensão • Aterosclerose • Ferimento na cabeça Aneurisma • Sintomas: • Visão dupla • Perda da visão • Dor de cabeça • Dor nos olhos • Dor no pescoço • Pescoço rígido • Náuseas e vômitos • Perda de consciência • Confusão mental • Fotofobia • Convulsões Aneurisma • Causas: ❖Alterações congênitas ❖Hipertensão ❖Hipercolesterolemia e doença aterosclerótica ❖Tabagismo Aneurisma • Locais comuns para aneurismas: ❖Aorta ❖Cérebro ❖Artéria poplítea ❖Intestino (artéria mesentérica) ❖Artéria esplênica (vasculariza baço e dá ramos para outros órgão do TGI) O conteúdo desse curso foi oferecido pelo Centro Educacional Sete de Setembro em parceria com o Professor(a) Manoel Carneiro de Oliveira Jr