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Resumo de Fisiologia Cardíaca O coração é uma bomba composta por 4 câmaras musculares. Coração Direito Circulação Pulmonar. Coração Esquerdo Circulação Sistêmica. Átrios: São bombas de Baixa Potência. Ventrículos: São bombas de alta potência, que impulsionam o sangue pela circulação pulmonar e sistêmica. Os Septos Inter- atrial e inter-ventricular separam o coração esquerdo do direito. Os átrios são separados dos ventrículos pelas válvulas cardíacas: Lado Direito: Válvula Tricúspide. Lado Esquerdo: Válvula Mitral. Ritmo cardíaco: Contração ordenada e sequencial dos átrios e ventrículos permite que o fluxo de sangue dos átrios para os ventrículos e destes para a pequena e grande circulação (Pulmonar e sistêmica) Anatomofisiologia do Músculo Cardíaco Os músculos Cardíacos São: Músculo atrial Músculo Ventricular Fibras excitatórias e condutoras. A contração do músculo atrial e ventricular é mais longa em relação aos outros músculos do corpo. As fibras Excitatórias/Condutoras se contraem fracamente. O músculo Cardíaco suas fibras se distribuem como uma malha, se dividindo e recombinando. As fibras cardíacas são formadas por muitas células musculares individuais conectadas em paralelo: Sincício Sincícios Miocárdios : Atrial e Ventricular São separados pelo tecido fibroso ao redor das válvulas A-V: 1- A separação do sincício é fundamental para a contração da bomba cardíaca. 2- Esta barreira impede a passagem direta do potencial de ação do átrio para o ventrículo. Potenciais de Ação na Fibra do Miocárdio O potencial de ação tem o valor médio de 105 Mv, Platô de 0,2 segundos. A duração da contração é de até 15 vezes mais longa que no músculo esquelético não especializado “efeito platô”. O Potencial de Ação Surge pela abertura dos canais de sódio, fazendo esses íons entrarem na membrana, fecham de forma abrupta, quando isso acontece ocorre a repolarização e o potencial de ação termina em 1 ms no músculo esquelético não miocárdio. Platô de Potencial de Ação No músculo cardíaco ocorre a abertura dos canais de cálcio, tais canais ficam abertos por mais tempo ocorrendo grande fluxo de cálcio e sódio, para dentro da fibra miocárdia, mantendo um período de despolarização mais prolongado. A velocidade da condução do P.A. no miocárdio é de 0,3 – 0,5 m/s Período refratório: Todos os tecidos excitáveis são refratórios ao re-estímulo durante o potencial de ação. Período refratório do miocárdio é de 0,25-0,30 segundos. Acoplamento Excitação-Contração: é o mecanismo do qual o P.A. provoca a contração do músculo, a contração se inicia poucos segundos após o P.A. e dura até milissegundos após o final desse P.A. Como Ocorre? O P.A. da membrana se difunde para dentro da fibra passa pelos túbulos transversos (T) e dai para a membrana do saco sarcoplasmático, liberando o cálcio no sarcoplasma muscular. O cálcio, se dispersa nas miofibrilas e catalisa a reação que leva ao deslizamento dos filamentos de actina e miosina desencadeando a contração. No Miocárdio, grandes quantidades de cálcio são liberados para dentro do sarcoplasma pelos túbulos T durante o P.A. por canais de cálcio dependentes de voltagem. No sarcoplasma o cálcio interage com a troponina para formar as pontes cruzadas e a contração muscular. No interior dos túbulos T há polissacarídeos com carga elétrica negativa que se ligam ao cálcio e o disponibilizam durante o potencial de ação A força de contração do miocárdio depende do cálcio extracelular. Sem cálcio extracelular o miocárdio entra em assistolia. A abertura dos túbulos T passa pela membrana miocárdica diretamente para o espaço extracelular;Assim o Cálcio disponibilizado pelos túbulos T depende diretamente do Cálcio extracelular Ciclo Cardíaco Conjunto de eventos que ocorrem entre o início de um batimento até o início do próximo. O ciclo se inicia pelo P.A. no nodo sinusal (parede lateral-superior do átrio direito, o P.A. se difunde pelos átrios e depois pelo feixe A-V para os ventrículos. Assim ocorre a contração atrial e depois ventricular. Diástole: Relaxamento muscular e enchimento da cavidade. Sistole: Período de contração muscular e esvaziamento das cavidades cardíacas. O tempo de duração do ciclo depende da frequência cardíaca. A Sístole ocupa cerca de 0,4 segundos do ciclo. Se a frequência cardíaca aumenta o tempo de ciclo diminui, a redução do ciclo é geralmente na diástole O ECG E O CICLO CARDÍACO O Eletrocardiograma é o parâmetro clínico que registra os potenciais elétricos gerados pelo coração durante o ciclo cardíaco. As Ondas P, Q , R, S, e T são registros das voltagens elétricas geradas pelo músculo cardíaco. Onda P: Contração Atrial. QRS: Contração ventricular. Onda T: repolarização ventricular (surge um pouco antes do final da sístole) Função dos Átrios O sangue flui de modo contínuo das veias para os átrios e cerca de 80% deste volume flui direto dos átrios para os ventrículos. A contração atrial completa os 20% restantes. Patologias que comprometem o átrio pode diminuir o débito cardíaco em 20%. Pressões Atriais Ondas “a”, “c” e “v”. Onda A: Contração Atrial. Onda C: Contração Ventricular. Onda V: No final da contração ventricular e se deve ao lento fluxo de sangue das veias para os átrios enquanto as A-V estão fechadas. Bombas Ventriculares: Enchimento dos ventrículos ocorre na diástole. 1. Enchimento Rápido: Abertura das válvulas Atrioventriculares (1/3 inicial) 2. 1/3 médio da Diástole: sangue flui diretamente das veias para os átrios e deles para os ventrículos. 3. 1/3 final da diástole: contração atrial 20% do enchimento ventricular. Esvaziamento e Enchimento Ventricular Contração Isovolumétrica: início da contração e aumento abrupto da pressão ventricular (fechamento das válvulas atrioventriculares. Contínua contração: Abertura das válvulas semi-lunares e pulmonares. Fase de Ejeção: Pressão do VE > 80mmHg e do VD de 8mmHg, ocorre abertura das válvulas aorta e pulmonar e se inicia o período ejetivo. Relaxamento Isovolumétrico: Final da sístole, início abrupto com queda das pressões ventriculares e fechamento das válvulas aorta e pulmonar. Relaxamento dura cerca de 0,03 e 0,06 segundos, com a queda da pressão intraventricular ocorre a abertura das válvulas atrioventriculares e inicia o enchimento. Volumes Sistólicos e Diastólicos Vol. Diastólico Final 110-120Ml. Débito Cardíaco: +- 70 Ml. Vo.Sistólico final: 40-50Ml. Em contração intensa o Vol. Sistólico Final pode ser de 10-20ml Válvulas Cardíacas Válvulas Átrio Ventriculares: Evitam o refluxo de sangue dos ventrículos para os átrios na sístole. Válvulas Semilunares (Aortica e Pulmonar) Evitam o refluxo de sangue sistêmico e pulmonar para dentro dos ventrículos durante a diástole. A abertura das válvulas é passivo (depende do gradiente de concentração) As válvulas A-V são mais finas e membranosas requerendo pequeno gradiente de pressão, enquanto as semilunares necessitam fluxo retrógrado de alta velocidade por alguns milissegundos. Seu funcionamento é diferente das A-V, a alta pressão nas artérias ao fim da sístole faz com que elas fechem abruptamente, a abertura é menor então a força de ejeção é muito maior. São formadas por tecido fibroso forte mas flexível que suporta o estresse físico. Músculos Papilares Se ligam as válvulas Atrio ventriculares pelas cordas tendíneas, se contraem ao mesmo tempo que o miocárdio e não ajudam a fechar as válvulas. Tracionam a extremidade da válvula para evitar seu abaulamento. Sons Cardíacos “Abertura e fechamento valvular” A abertura valvular geralmente não produz sons audíveis com o estetoscópio. No fechamento valvular as pressões são mais altas e o fechamento súbito provoca vibração dasválvulas e do sangue gerando som. Sístole: Fecham-se as válvulas ventriculares (som + grave, primeira bulha) Diástole: Fecham-se as semi-lunares, som mais agudo pelo fechamento rápido. Funcionamento do Coração Os ventrículos bombeiam sangue de sistemas de baixa pressão para sistemas de mais alta pressão: fase de maior consumo de energia. Fase de aceleração do fluxo durante a ejeção consome menor energia. Na estenose aórtica a energia pode aumentar em até 50%. A energia usada pelo coração vem do metabolismo dos ácidos graxos (70-80%) e lactato e glicose (30-20%) Influência da Pré e Pós carga, mecanismo de Frank-Starling, inervação íons e temperatura Pré Carga: Tensão (volume) do músculo quando ele inicia a contração (PD2) Pós-Carga: Carga/resistência, contra qual o músculo exerce sua força de contração (Pressão na Aorta). Débito Cardíaco em Repouso: 4-6ml/min Exercício Intenso: 4 á 7 vezes maior. Frank Starling A capacidade do coração se adaptar a diferentes volumes de retorno venoso é o mecanismo de Frank Starling. Quanto mais o miocárdio se distender na diástole maior será a força de contração e o volume de sangue ejetado na Aorta. Frank-Starling: até um limite, quanto > a distensão > a força de contração (ponto ideal de distanciamento dos filamentos de actina e miosina); Uma maior distenção aumenta a Frequência Cardíaca e consequentemente o débito. Curvas de Função Ventricular 1) Curva do Volume Ventricular. O aumento da pressão atrial aumenta o débito ventricular (até o limite) As curvas da função ventricular são um modo de representar o mecanismo de Frank Starling. 2) Curva do Trabalho Ventricular: A medida da pressão atrial aumenta pelo retorno venoso, há aumento do trabalho sistólico. Inervação do Coração Sistema Nervoso Simpático - Estímulo potente em jovens, aumenta a FC de repouso de 70 para 200 bpm, ocorre também o aumento da força de contração, dessa forma o estímulo simpático pode dobrar ou triplicar o débito cardíaco. Normalmente ocorre uma descarga contínua e de baixa frequência do simpático no coração (30% do bombeamento) Sistema Nervoso Parassimpático Reduz a frequência cardíaca e a força de contração, Estímulo potente pode levar a uma assistolia ventricular. Estímulo Vagal reduz a força de contração em 20-30%. As fibras vagais estão mais presentes nos átrios por isso o efeito do vago é cronotrópico e menos inotrópico. Estímulo forte pode diminuir 50% do bombeamento cardíaco. Íons de Potássio e Cálcio -Aumento de Potássio no Líquido Extracelular pode desencadear dilatação e flacidez miocárdica e reduzir a FC. -O Aumento de Cálcio pode causar efeito direto na deflagração do processo contrátil do miocárdio, deficiência de cálcio leva a fraqueza cardíaca. Temperatura Corporal Temperatura corporal interfere na permeabilidade da membrana, o Aumento da temperatura corporal (febre) aumenta a frequência cardíaca e a redução da temperatura reduz a frequência cardíaca. Temperatura entre 15 e 21 graus (Hipotermia) Aumento temporário através de exercícios, aumenta a força de contração do coração. O coração tem um sistema de geração rítmica de um potencial de ação e um sistema rápido de condução deste estímulo pelo miocárdio. Isso permite que os átrios se contraiam pouco antes do ventrículos, sendo que todos os ventrículos possuem contração simultânea. O sistema Gerador e condutor podem sofrer danos que comprometem o ritmo. Componentes do Sistema Gerador/Condutor Nodo Sinusal, Vias Internodais, Nodo A-V, Feixe A-V, Ramos D e E. Nodo Sinusal: Pequena área Eliptóide, achatada de músculo cardíaco, Localizado na parede póstero-lateral superior do átrio direito, próxima a abertura da V. Cava Superior. Quase não apresenta filamentos contráteis, se conectam diretamente com as fibras musculares atriais: qualquer potencial que se inicia é encaminhado rapidamente para o músculo atrial. Automatismo do Nodo Sinusal Decorre da capacidade de auto-excitação rítmica de células e controla a FC. O potencial de membrana do nodo sinusal é menos negativo que o do miocárdio. A menor negatividade facilita a despolarização sinusal, a menor negatividade do potencial de membrana do nodo sinusal ocorre porque as células são mais permeáveis ao Cálcio e Sódio. O potencial de Ação do nodo sinusal ocorre mais lentamente que o da fibra muscular miocárdica. Autoexcitação do Nodo Sinusal: O Líquido Extracelular nodal é abundante em sódio e há canais de sódio abertos que permitem o vazamento destes íons para dentro da célula tornando o potencial menos negativo. Quando Potencial de Membrana chega a -40Mv ocorre a ativação dos canais lentos de cálcio que são ativados por voltagem dando origem ao P.A. Essa permeabilidade aumentada (vazamento) da fibra sinusal ao sódio é a causa da auto-excitação. Por que o “vazamento” de Na e Cl não mantém o nodo sinusal sempre despolarizado? Porque os canais lentos de cálcio se fecham cerca de 150 milisegundo, cessa a entrada de Sódio e Cálcio e aumenta muito a saída de Potássio, fazendo a membrana retornar ao seu potencial de repouso (que é negativo); Por que a Hiperpolarização do Nodo Sinusal não é permanente? Após o final do potencial de ação e repolarização os canais de potássio vão se fechando. Vias Internodais e Interatriais As células do nodo sinusal se conectam diretamente com as células do miocárdio atrial. O P.A do Nodo sinusal se propaga através das células musculares atriais, se espalha por todo átrio e chega ao Nodo A-V. Velocidade de propagação pelo miocárdio atrial é de +- 0,3 ms Nas vias Interatriais: faixas de tecido atrial cuja velocidade de condução chega a 1 m/s As vias internodais anterior, lateral e posterior ligam o nodo Sinusal ao nodo A- V. As vias Internodais e interatrial tem maior velocidade de condução pois se assemelham as fibras de purkinje do miocárdio. Nodo A-V Ocorre um retardo da condução do potencial de ação sinusal para os ventrículos: isto permite a sístole atrial antes da ventricular. Retardo ocorre no Nodo A-V e fibras adjacentes. Localização: Parede Posterior do Átrio Direito, atrás da Válvula Tricúspide. Impulso do Nodo Sinusal => percorre as vias internodais e atinge o Nodo A-V. A condução mais lenta do P.A. nas fibras transicionais, nodais e da porção inicial do feixe A-V, refere-se ao número reduzido de junções comunicantes (GAP) entre as células difivultando a passagem de íons excitatórios de uma fibra a outra. Sistema Hiss Purkinje Após o nodo A-V a condução pelos ventrículos é feita pelas fibras de Purkinje do feixe A-V. Após a barreira fibrosa as fibras de purkinje se tornam bastante calibrosas conduzindo o P.A. em alta velocidade. Velocidade das fibras de Purkinje é 15x maior no miocárdio, devido ao alto calibre de suas fibras e alta permeabilidade iônica das junções. Transmissão do Impulso é Unidirecional Impede a condução retrógada dos ventrículos para os átrios. Após atravessar o tecido fibroso, a parte distal do feixe A-V desce pelo septo interventricular e se divide em ramo Esquerdo e Direito se distribuem pelo endocárdio septal ventricular D e E. O músculo cardíaco se enrola ao redor da cavidade ventricular em forma de espiral dupla separada por tecido fibroso. O estímulo percorre o caminha espiralado e não diretamente do endocárdio ao epicárdio. Tempo total de impulso de 0,06 segundos. Ritmo e Sincronia Nodo Sinusal é o marca passo cardíaco Em situações anormais o impulso cardíaco pode se originar em outros locais do coração: o Nodo A-V e as Fibras de Purkinje também possuem autoexcitação e ritmicidade. O nodo Sinusal controla ritmo cardíaco pois tem uma frequência de disparo maior que a do nodo A-V e Fibras de Purkinje. Sincronia de Contração Ventricular: Garantido pela velocidade de condução do impulso pelasfibras de purkinje. Funcionamento eficaz da bomba cardíaca depende dessa sincronia. Marca Passo (MP) Anormal Quando outro local a não ser o Nodo Sinusal assume o ritmo e frequência cardíaca. As descargas de foco ectópico devem ser mais frequentes que as descargas do nodo sinusal. O MP normal ocorre no Nodo sinusal ou nas fibras de Purkinje, ocasionalmente pode ocorrer no miocárdio atrial ou ventricular. MP ectópico produz sequência alterada da contração do miocárdio podendo comprometer a função da bomba. Bloqueio Atrio/Ventricular os átrios continuam a se contrair conforme a frequência de disparos do nodo sinusal mas de modo dissociado. No Bloqueio átrio/ventricular ocorre sincope pois os ventrículos não bombeiam sangue por esse período. Síndrome de Stokes Adams (Retomada tardia dos batimentos ventriculares após um bloqueio agudo.) Controle Neural do Ritmo Cardíaco A ritmicidade do cardíaca é modulada pelo sistema nervoso Autônomo. (Simpático e Parassimpático). O Nervo Vago si distribui principalmente para o nodo sinusal e A-V , pouco para o miocárdio Atrial e quase nada para o Miocárdio ventricular. Os nervos Simpáticos distribuem-se por todo o coração tendo inúmeras terminações no miocárdio ventricular. SNA PARASSÍMPATICO Nervos Vagos: Reduzem a FC e menos a força de contração. Estímulo muito intenso do nervo vago pode interromper o disparo sinusal e bloquear a passagem do estímulo para o nodo A-V. Efeito Vagal: Mediado pela Acetilcolina, que aumenta a permeabilidade aos íons de Potássio, permitindo a rápida saída do potássio para fora das células (Levando a Hiperpolarização) o que dificulta o disparo do P.A. Potencial de -55 a -60 mv vai para -65 e -75 mv levando mais tempo para despolarizar. SNA SIMPÁTICO O estímulo simpático aumenta a Frequência do disparo Sinusal, a velocidade de condução e a excitabilidade assim como a força de contração do Miocárdio. Pode levar a uma triplicação da Frequência Cardíaca e duplicar a força de contração. Efeito Simpático: Mediado pela liberação de Noradrenalina , estimula os receptores Beta-1 que aumentam a FC (aumentando a permeabilidade ao sódio e ao cálcio) Aumento da permeabilidade do cálcio colabora com aumento da força de contração. ECG : A manifestação Gráfica da Geração e Condução do Impulso Cardíaco. Quando o impulso cardíaco é gerado ocorre sua propagação para o tecido subjacente e até a superfície da pele. Se colocarem eletrodos no tórax podemos observar a corrente elétrica gerada (ELETROCARDIOGRAMA) Carga Elétrica da Fibra Múscular Cardíaca: Carga interna negativa e externa positiva, Quando a corrente de despolarização se inicia o eletrodo inicial fica negativo e o final positivo. ECG NORMAL: Formado pela onda P, complexo QRS. Onda P: Despolarização Atrial. QRS: Despolarização ventricular. T: Repolarização Ventricular. Como Contar a FC no ECG? FC é o inverso do intervalo de tempo entre dois batimentos cardíacos suscessivos. Se o intervalo entre dois batimentos cardíacos for 1s a FC será de 60 bpm. Divide-se 60 pelo tempo em segundos entre dois batimentos. Dividir 1500 pelo número de quadriculados pequenos (0,04s) entre dois batimentos. Relação entre a Contração Miocárdica X ondas do ECG Antes da contração muscular ocorre o P.A. ou despolarização e a propagação pelo miocárdio todo. Onda P: Ocorre no início da contração Atrial. QRS: Ocorre no início da contração ventricular , que dura até a repolarização (Fim da Onda T) Repolarização Atrial ocorre após 0,15 segundos após o fim da onda P. Onda T: Inicia +- 0,20 segundos após o início qrs A onda de despolarização desce a partir do septo do IV ventrículo e se espalha do endocárdio em direção ao epicárdio ventricular. A corrente elétrica flui da área despolarizada para a área polarizada, Em forma de curva em decorrência das cargas negativas e positivas. Base negativa e Ápice positivo. ECG NORMAL NAS 3 VARIAÇÕES CIRCULAÇÃO Função: Suprir a necessidade de todo o organismo (tecidos, órgãos e sistemas). Leva nutrientes e remove produtos do metabolismo celular, transporta hormônios e outras substâncias produzidas pelo corpo humano. O fluxo sanguíneo para determinado órgão é estabelecido com base nas necessidades deste órgão. O sistema Cardiovascular é controlado para produzir o Débito Cardíaco e pressão suficiente para perfundir adequadamente cada tecido ou órgão. Circulação Sistêmica: Grande circulação. Circulação Pulmonar: Pequena Circulação. Princípios da Função da Circulação O fluxo sanguíneo tecidual é controlado de acordo com a necessidade do órgão/tecido. O coração pode aumentar de 4-7 vezes seu débito o fluxo adicional é garantido por redirecionamento de fluxo. A regulação tecidual é feita pelos pequenos vasos em resposta ao acúmulo de metabólitos (CO2 e disponibilidade de O2) controle neural e hormonal. O débito cardíaco é a soma de todos os fluxos teciduais O coração aumenta o débito cardíaco de acordo com a demanda tecidual. A regulação da Pressão Arterial independe do fluxo sanguíneo local ou do débito cardíaco. Com a queda da pressão uma gama de reflexos neurais induz alterações circulatórias para reestabelecer as pressões. Ocorre aumento da força de contração do miocárdio, vasoconstrição dos reservatórios venosos e das arteríolas em vários tecidos. Atividade renal (+ tardiamente), pela secreção hormonal e regulação do volume circulante. Pressão X Fluxo X Resistência Fluxo = P1/P2/R Fluxo: É a quantidade de sangue que passa por determinado local em determinado tempo. P1 e P2 são as pressões nas extremidades dos vasos. R é a resistência ao Fluxo (atrito) do sangue dentro do vaso. Fluxo Laminar: Se dispõe em linhas de corrente ao longo do vaso, com o sangue na região central se deslocando mais rapidamente que o sangue junto a parede do vaso. Padrão parabólico em decorrência da maior velocidade do sangue do centro. Fluxo Turbulento: É um fluxo desordenado, com elementos se deslocando em várias direções, formando redemoinhos. Ocorre quando a velocidade do fluxo é muito alta nas bifurcações, estenose e angulações. Fluxo Turbulento: A tendência para a turbulência é diretamente proporcional á velocidade do fluxo, ao diâmetro do vaso e a densidade do sangue e inversamente proporcional a viscosidade do sangue. Re = Veloc. X Diâmetro x Densidade / Viscosidade Resistência: 200 á 400 = Turbulência em alguns vasos. Resistência de 2000= Turbulência em vasos lisos e retos. Locais comuns de turbulência: Artéria Aorta e Artéria Pulmonar. Facilitadores de Turbulência: Alta velocidade e natureza pulsátil do fluxo, alteração súbita no diâmetro do vaso. Medidas de Fluxo Fluxomêtro eletromagnético: O vaso é colocado dentro de um campo magnético e eletrodos perpendiculares ao campo magnético quando o sangue flui pelos vasos é medido a voltagem. Fluxomêtro Doppler Ultrassônico: Capta a diferença entre a frequência da onda emitida e da onda refletida e com isso calcula-se o fluxo sanguíneo. Pressão É medida em mmHg, é a força exercida pelo sangue contra a parede do vaso. Mercúrio tem muita inércia impedindo mudanças rápidas de medida de pressão. Resistência Dificuldade imposta pelo vaso ao fluxo sanguíneo. Não é medida de forma direta , mas calculada R= P1-P2/Fluxo A resistência vascular pulmonar é em torno de 1/7 da resistência Vascular Periférica Circulação Pulmonar é um sistema de baixa pressão e Baixa resistência. Condutância É a facilidade que um vaso sanguíneo se deixa permear/passar. Pequenas variações no diâmetro de um vaso alteram pouco a resistência , mas produzem grande alteração na condutância vascular. O diâmetro arterial é bem variado podendo variar em até 4x. Assim mediante estímulos nervoso/química teciduais pode aumentar ou reduzir drasticamenteo fluxo/resistência. Resistência e Circuitos Vasculares O sangue flui de um sistema de alta para baixa pressão: Artéria Aorta para as Veias Cava. O conjunto de artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias estão em série. Quando em série a resistência dos vasos é somada. Assim, a resistência periférica total é a soma da resistência das artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias... Quando os vasos se ramificam para irrigar um órgão ou tecido formam sistemas em paralelo. Esse sistema facilita o controle do fluxo sanguíneo tecidual local. Dando certa independência no controle do fluxo sanguíneo por cada tecido/órgão. Resistência do Sistema em Paralelo é menor Cérebro, rins, pele e músculos possuem o sistema em paralelo. O fluxo de cada órgão é uma fração do fluxo total (débito cardíaco) é determinado pela resistência local e gradiente de pressão. A remoção do sistema em paralelo aumenta a resistência total do sistema. Viscosidade: o aumento ou redução da viscosidade sanguínea aumenta ou reduz respectivamente, a resistência ao fluxo sanguíneo. Viscosidade determinada pelos hematócritos número de eritrócitos. O aumento nos eritrócitos aumenta o contato entre eles, aumentando o atrito com a parede do vaso. Hematócrito: Proporção que o volume das hemácias ocupa no volume sanguíneo normal. Aumento do hematócrito aumenta a viscosidade do sangue. Aumento da Viscosidade leva a um aumento da pressão exercida para que ocorra o bombeamento. O aumento da pressão arterial leva a outros mecanismos compensatórios como a resistência vascular. Redução da Pressão leva uma redução compensatória da resistência vascular. A pressão não apenas empurra o sangue, mas a força contra a parede elástica do vaso faz com que aumente seu diâmetro o que aumenta o fluxo por redução da resistência. A queda da Pressão Arterial aumenta a resistência pois há redução no calibre e até colapso do vaso, ocorre aumento da resistência. Efeito Vasoconstrictor local: Reduz o fluxo até que os efeitos teciduais locais revertam a vasoconstricção. Regulação Nervosa da Circulação Tem função global no corpo todo. Redistribuição do fluxo sanguíneo. Aumento ou redução do fluxo cardíaco. Controle rápido da pressão. Controle nervoso sobre a circulação é feito através do SNA. SNA SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO O mais importante no controle é o simpático, os nervos simpáticos saem da medula espinhal através dos nervos espinhais torácicos L1 e L2. Segue por nervos específicos para a circulação do coração e das vísceras intestinais. Tônus Simpático Em condições normais, há uma descarga de 1-2 Hz do sistema vasoconstrictor para todo organismo mantendo um estado parcial de contração dos vasos. (Tônus Vasomotor) Anestesia espinhal bloqueia a transmissão sináptica e provoca hipotensão e perda do tônus vasomotor simpático. Norepinefrina: substância vasoconstrictora secretada pelas terminações nervosas simpáticas. Controle Circulatório A inervação de pequenas artérias e arteríolas aumenta a resistência e lentifica o fluxo. A inervação de grandes vasos aumenta o retorno venoso e reduz a capacitância vascular. Simpático: Efeito Cronotrópico e inotrópico positivo cardíaco. Parassimpático: é secundário no controle da circulação (principal efeito é cronotrópico) Centro Vasomotor – Controle Circulatório Localização: Bulbo, substância reticular 1/3 inferior da ponte. Simpático é Vasoconstrictor (raras fibras vasodilatadoras), maior distribuição vasoconstrictora nos rins, intestinos, baço e pele e menos na musculatura esquelética no SNC. Impulsos parassimpáticos para contração do coração através do N. Vago. Estímulo Simpático: pela medula espinhal e nervos simpáticos periféricos para quase todo o sistema Circulatório. Centro Vasomotor controla a constrição vascular e a atividade cardíaca 1-as porções laterais transmitem impulsos excitatórios para aumentar o inotropismo e cronotropismo cardíacos; 2-Quando necessário reduzir o DC a porção medial do centro vasomotor envia sinais aos núcleos dorsais dos nervos vagos para reduzir o inotropismo e o cronotropismo; Assim, o centro vasomotor pode aumentar ou reduzir a atividade cardíaca; Controle Superior do Centro Vasomotor 1- Pequenos Neurônios da Substância reticular da ponte e do mesencéfalo e diencéfalo podem gerar impulsos excitatórios e inibitórios do centro vasomotor. 2- Hipotálamo: Pode exercer efeito excitatório ou inibitório potente sobre o centro vasomotor: Porções Póstero-Laterias: Excitação. Porção Anterior: causa excitação ou inibição leve. 3- Córtex Cerebral: tem efeitos excitatórios ou inibitórios. 4- A base do cérebro pode atuar de forma profunda na regulação cardiovascular. Neurotransmissor Sináptico Noradrenalina, é o agente vasoconstritor simpático liberado nas terminações nervosas simpáticas e age diretamente sobre os receptores alfa-adrenérgicos. Glândulas Adrenais: são estimuladas concomitante ao estímulo adrenérgico, ocorre a liberação de adrenalina e noradrenalina. Que são distribuídas na circulação e agem diretamente nos vasos sanguíneos. SNA SIMPÁTICO possui pequena parcela de componentes vasodilatadores, que ocorre principalmente nos músculos pelo estímulo beta-adrenérgico. A dilatação Simpática dos vasos musculares é responsável pela vasodilatação inicial antecipatória de fluxo sanguíneo. SISTEMA NERVOSO E CONTROLE DA P.A. O Controle da P.A. é uma das funções mais importantes do SN. Quando ocorre aumento rápido da P.A. Contração difusa das arteríolas: elevando a resistência. Contração venosa Intensa: aumento do retorno venoso e distensão cardíaca e consequentemente aumento da contração (FRANK STARLING). Efeito direto sobre o coração: com aumento da frequência cardíaca e força de contração. Resposta rápida de 5-10s pode duplicar a P.A. Exercícios No exercício intenso o músculo depende de maior fluxo sanguíneo. Parte disso se da em função do controle local, e parte se da pelo aumento da pressão arterial em toda circulação. Aumento de até 40% na P.A. podendo duplicar o fluxo sanguíneo. O aumento da atividade motora SNC faz aumentar a atividade no sistema de ativação reticular do tronco cerebral que estimula as áreas vasoconstritoras e cardioaceleradoras do centro vasomotor Mecanismos Reflexos de Manutenção da P.A. Quase todos de feedback negativo. 1- Reflexo Barroreceptores: é o mecanismo de controle mais conhecido, desencadeado por receptores de estriamento em grandes artérias. O Aumento da P.A. estira o Barroreceptor que envia sinais ao SNC e sinais de feedback retornam pelo SNA para a circulação. Mais abundantes no Seio carotídeo e no arco aórtico. 1) Estímulo no seio carotídeo são transmitidos pelos nervos de Hering para os N. Glossofaríngeos e dai para o núcleo do trato solitário do bulbo. 2) Os estímulos dos barroreceptores aórticos são transmitidos para o núcleo solitário pelo N. Vago. - Ao redor da pressão normal (100 mmHg) mínimas alterações causam forte variação no sinal barroreflexo. A resposta dos barroreceptores é muito rápida, aumenta na sístole e diminui na diástole. O controle barorreceptor funciona estabilizando e impedindo grandes variações da PA durante nossas atividades do dia-a-dia. Controle pelos barroreceptores é essencial a curto prazo. Barroreceptores de Baixa Pressão, atriais e das artérias pulmonares Minimizam as variações de pressão arterial em resposta a variação de volume sanguíneo. O estiramento atrial provoca dilatação reflexa das arteríolas renais aferentes e são enviados sinais ao hipotálamo para reduzir a produção de ADH. Reflexo de Bainbridge: desencadeado pelo estiramento atrial, via N.vago, chega ao bulbo e de lá sinais eferentes pelo N. Vago e simpáticos aumentam a força de contração e a FC impedindo o acúmulo de sangue nas veias centrais , átriose pulmões. Reflexo Quimiorreceptores São sensíveis a Hipoxemia (baixa concentração de O2) Estão presentes na bifurcação das carótidas e na Aorta. São ricamente vascularizados e o estímulo segue o mesmo trajeto dos estímulos barorreceptores. A queda da pressão reduz o fluxo sanguíneo e por conseguinte a oferta de Oxigênio nos quimiorreceptores desencadeando estímulos transmitidos ao centro vasomotor. Papel secundário. Resposta Isquêmica do SNC Ocorre quando o fluxo sanguíneo para o centro vasomotor no tronco cerebral cai o suficiente para comprometer a oferta de oxigênio e garantir a eliminação de CO2. Essa isquemia provoca uma resposta direta e muito intensa dos neurônios vasoconstrictores e cardioaceleradores. A resposta Isquêmica do coração é um dos mais importantes ativadores de vasoconstricção simpática. Ativação em pressão < 60mmHg. É um mecanismo de emergência. Reação de Cushing Quando ocorre aumento da pressão liquórica, ocorre redução do fluxo sanguíneo para o SNC. Aumento da pressão no Líquor, tende a reduzir a pressão de perfusão cerebral (reduz o fluxo sanguíneo) A redução do fluxo sanguíneo desencadeia a resposta isquêmica. Regulação Humoral/Local da Circulação A maioria dos tecidos apresenta maneiras de regular seu fluxo de sangue dependendo de necessidades metabólicas específicas. O Controle local pode ser agudo ou crônico. Quando ocorre aumento do metabolismo ou redução, ocorre aumento do fluxo sanguíneo. Regulação Aguda do Fluxo Sanguíneo Teoria dos Vasodilatadores: Quanto maior o metabolismo ou menor a disponibilidade de oxigênio/nutrientes maior será a formação local de substâncias vasodilatadoras. As substâncias Vasodilatadoras se difundem pelos tecidos até os esfíncteres pré-capilares, metarteríolas e arteríolas. Substâncias Vasodilatadoras: Histamina, adenosina, CO2. Teoria da Demanda de Oxigênio Também chamada de teoria da demanda de nutrientes, quando ocorre redução do oxigênio tecidual, por redução da oferta ou consumo elevado, ocorre vasodilatação local. Os esfíncteres pré capilares estão abertos ou fechados de forma cíclica, e o tempo e número de esfíncteres abertos depende da necessidade local de oxigênio. Vasomotilidade: abertura e fechamento cíclico dos esfíncteres pré-capilares. Hiperemia Ativa e Reativa; Ativa: Quando o grande aumento da vascularização local se deve ao aumento do metabolismo do tecido ou órgão. Reativa: Quando o aumento da circulação é compensatório ao período em que não houve circulação ou estava reduzida de modo crítico . Autorregulação na Variação da Pressão Arterial Quando a P.A aumenta o fluxo por alguns minutos depois ocorre o ajuste do fluxo (Autorregulação). Teoria Miogênica: O estiramento súbito dos pequenos vasos induz a contração reflexa do músculo liso. Importante na prevenção do estiramento excessivo do vaso. Controle do Fluxo por Células Presentes no Endotélio As células endoteliais secretam substâncias vasoativas. Óxido Nítrico: Mais importante fator de relaxamento advindo do endotélio. Enzimas óxido-nítrico sintases sintetizam o ON, a partir da arginina e oxigênio e pela redução de nitratos orgânicos. ON, ativa as Guanilato-Ciclases e transforma o Cgtp em CGMP que ativa as proteínoquinases dependentes de GMP, causando vasodilatação. Angiotensina II um vasoconstrictor aumenta a liberação de ON que protege contra vasoconstricção excessiva. (HAS ou Aterosclerose) compromete a síntese de ON. A nitroglicerina e nitrato de amilo, administrados aos pacientes são clivados em ON. Endotelina Potente vasoconstrictor liberado pelo endotélio vascular. Presente em todos os vasos e liberado quando o endotélio é lesado, (Lesão por esmagamento) potente liberador de endotelina (proteção ao sangramento). Controle Adicional do Fluxo em Orgãos Específicos Renal; depende principalmente do feedback tubuloglomerular. A composição do Líquido é reconhecido pela Mácula densa, quando quantidade excessiva de líquido é filtrada pelo glomérulo ao chegar no sistema tubular a mácula densa envia sinais de feedback provocando a constrição da arteríola aferente do glomérulo. Cerebral: O aumento de íons de H e CO2 aumenta a vasodilatação e aumenta o fluxo sanguíneo. Pele Intimamente ligada ao controle da temperatura corporal. Controlada pelo SNC através dos nervos simpáticos. Regulação a Longo prazo do Fluxo Sanguíneo A regulação a longo prazo é mais completa tendo tempo de ocorrer oscilação da pressão entre 50 e 250 mmhg provocam mudanças no fluxo sanguíneo local Caso um tecido aumente cronicamente sua demanda , ocorre aumento do número e tamanho dos capilares teciduais: Angiogênese. Se o metabolismo reduz a vascularização se reduz. A angiogenese adaptativa do metabolismo ocorre rapidamente. Oxigênio Seu papel não restringe ao curto prazo. O Papel de O2 a longo prazo esta relacionado com o aumento da vascularização dos tecidos de pacientes e animais. Em RN prematuros: Submetidos a oxigenoterapia prolongada há redução e quase interrupção do crescimento vascular da retina e quando saem do O2 á um imenso estímulo para a angiogênese que carrega a doença chamada “Fibroplasia Retrolenticular” ocasiona cegueira. Fatores do Crescimento Vascular Fator de crescimento derivado do endotélio vascular. Fator de crescimento de fibroblastos. Fator de crescimento derivado das Plaquetas. Angioneína. A angiogênese se inicia através do brotamento de um vaso a partir de outro vaso. Quando não é mais necessário pqptídeos anti-angiogênicos , bloqueiam ou induzem a reabsorção dos neovasos. O controle vascular a longo prazo é determinado pela necessidade máxima de fluxo sanguíneo e não média deste fluxo. Após nascerem os vasos adicionais, os mesmos ficam contraídos Remodelamento Vascular O crescimento e remodelamento vascular são importantes para o crescimento dos tecidos e como alterações adaptativas. Remodelações: Eutrófica, hipertrófica, para dentro e para fora do vaso. Regulação Humoral Feitas através de substâncias vasoconstrictoras ou vasodilatadoras. Norepinefrina e Epinefrina: Vasoconstrictores, A epinefrina é menos potente e em alguns locais pode causar dilatação por estímulo de receptores beta- adrenérgicos. Angiotensina II: Potente vasoconstrictor, principalmente do sistema arteriolar, aumenta a resistência periférica e reduz a excreção de sódio e água pelos rins. Vasopressina: é o Hormônio Anti-diurético, tem efeito vasoconstrictor intenso, é formada pelo hipotálamo, transportada até a hipófise posterior onde é secretada, provoca grande absorção de água pelos túbulos renais. Bradicinina: Agente vasodilatador arteriolar potente: As cininas são pequenos polipeptídeos clivados das alfa-2-globulinas pela ação da calicreína; A calicreína é liberada pela maceração do sangue, inflamação local; A bradicinina tem efeito curto pois é metabolizada por uma carboxipeptidase ou ECA; -Provocam edema tecidual e extravasamento vascular capilar; Histamina: Vasodilatador arteriolar potente e liberado em todos os tecidos lesados (trauma, alergia, inflamação) Íons e Fatores Químicos: Causam Vasoconstricção ou vasodilatação (Cálcio, K, Mg, H, CO2) Agentes vasoconstrictores e Vasodilatadores não costumam ter papel a longo prazo. Regulação Renal do Fluxo Sanguíneo É um papel do rim é de longo prazo. Quando aumenta a pressão ou volume circulante há aumento de fluxo sanguíneo renal e aumento da diurese. Variações crônicas de P.A. afetam de modo acentuado o débito renal de água e sal. Com os sistemas funcionando normalmente o aumento na ingestão de água e sal leva a um aumento da diurese e natruirese trazendo o volume circulante e a pressão arterial de volta aos valores normais. Disfunção Renal: ocorreretenção de volume (água e sal) e HAS. Quando ocorre aumento da resistência vascular a longo prazo (o rim aumenta a diurese e Natriurese. Em caso de vasoconstricção renal ocorre aumento da Pressão arterial para o mesmo débito renal. Sal e Rim Água livre é excretada pelos rins quase que com a mesma velocidade que é ingerida. O sal não é eliminado com tanta rapidez e seus níveis elevados aumentam o Líquido Extracelular. Aumento do Sal estimula o centro da sede no SNC – bebe-se então mais água. Osmolalidade aumentada faz aumentar o hormônio antidiurético (retém água e é vasoconstricção). Deficiência renal acarreta em não eliminação de sal e água desenvolvendo HAS. HAS Por Sobrecarga de Volume 1- Elevação do Volume Líquido com aumento do Débito Cardíaco: HAS. 2- Alta pressão arterial e alta resistência periférica pela autorregulação local com retorno do Débito Cardíaco ao normal. Assim a alta resistência periférica ocorre na HAS por excesso de volume e após o desenvolvimento da HAS. Quando a pressão cai o Rim Libera RENINA Renina Armazenada como pró-renina nas células justaglomerulares. Células justaglomerulares ficam na parede das arteríolas aferentes próximo ao glomérulo. Com queda da pressão a quebra e liberação da renina. Renina é uma enzima. Leva cerca de 20 minutos para agir após uma hemorragia. Angiotensina II, age diretamente no rim com constrição da arteríola aferente que reduz o fluxo de sangue renal e retêm água e Sal. Age também nas glândulas adrenais estimulando a secreção de Aldosterona que aumenta muito a reabsorção tubular de sódio e água. SRAA mantêm a pressão normal mesmo em casos de ingestão alta de Sal. 1-Tumor de células justaglomerulares secretoras de renina –HAS grave; 2-HAS de Goldblatt –a estenose da artéria renal (Harry Goldblatt foi o 1º a estudar características quantitativas da HAS por estenose da artéria renal); 3-Rins doentes secretando cronicamente renina: áreas isquêmicas focais devido a alterações vasculares locais (mais comum em idosos); 4-HAS na parte superior do corpo-coarctação da Aorta; Pré-Eclâmpsia (toxemia gravídica)-isquemia da placenta e liberação de fatores tóxicos que leva a disfunção endotelial com redução da produção de óxido nítrico, redução da filtração glomerular e da natriurese por pressão; outra causa é o espessamento da membrana basal glomerular (auto-imune?) HAS neurogênica: aguda e de curta duração como em situações de estresse ou se fazemos a secção dos nervos dos barorreceptores são cortados (tal HAS dura uns 2 dias e depois é ajustada por outros mecanismos); Genética-mutação, muito rara, menos de 1% dos casos. Caracteriza-se por retenção de água e sal
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