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ANATOMIA FISIOLÓGICA DO CORAÇÃO ENDOCÁRDIO – fina membrana endotelial, formando pregas nos orifícios → válvulas cardíacas; sob o endocárdio, camadas de colágeno e elastina e camada de músculo liso PERICÁRDIO – tecido conjuntivo → sistema de membranas para proteção e amortecimento MIOCÁRDIO – anatomicamente semelhante ao músculo esquelético. VCI VCS Aorta AD VD Tricúspide VP VE AE Mitral VAo AA Pulm Veias Pulm Septo TIPOS DE CÉLULAS A) MIOCÁRDIO OPERACIONAL - fibras cilíndricas, núcleo central, prolongamentos formando um SINCÍCIO B) FIBRAS DE PURKINJE - céls. grandes, pálidas, glicogênio e poucos filamentos contráteis e mitocôndrias, sistema T raro ou ausente C) CÉLULAS NODAIS – céls. pequenas, ricas em glicogênio, poucos filamentos contráteis 3 tipos principais de músculo cardíaco • Músculo atrial, • Músculo ventricular, • Fibras musculares especializadas excitatórias e condutoras. MIÓCITO VENTRICULAR MIÓCITO ATRIAL CÉLS. PURKINJE FORMATO Longo e estreito Elíptico Longo COMPRIMENTO (µ) 60-140 Cerca de 20 150-200 DIÂMETRO (µ) Cerca de 20 5-6 35-40 VOLUME (µ3) 15-45.000 Cerca de 500 135.000-250.000 TÚBULOS T Abundante Raro ou ausente Ausente DISCOS INTERCALARES Proeminente, transmissão ponta a ponta Transmissão lado a lado e ponta a ponta Muito proeminente, muitas junções gap, rápida transmissão ponta a ponta APARÊNCIA GERAL Mitocôndrias abundantes, ramificações retangulares, pouco colágeno Feixes separados por amplas áreas de colágeno Poucos sarcômeros MUSCULATURA ESPIRALADA DAS PAREDES VENTRICULARES Músculo Cardíaco – corte longitudinal Músculo Cardíaco – corte transversal O Músculo Cardíaco como um Sincício JUNÇÃO ABERTA ou Gap Junction SINCÍCIO ATRIAL E VENTRICULAR Potencial de Ação no Músculo Cardíaco CARACTERÍSTICAS DA ATIVIDADE ELÉTRICA CARDÍACA Grande diversidade de morfologias dos P.A.: -Células atriais – potenciais de menor intensidade e amplitude semelhante às céls. ventriculares; -Células nodais – menor amplitude (cerca de 60 mV); potencial em rampa (potencial de repouso não estável) CANAIS IÔNICOS NO MÚSCULO CARDÍACO 1) CANAL DE Na (INa) – 2 “gates”, 3 estados de ativação (1 condutivo e 2 não condutivos) ➢ - 90 mV – canais fechados, não inativados ➢ - 50 mV – maioria dos canais inativados ➢ Período refratário relativo – uma parcela dos canais tem a inativação removida pela repolarização 2) CANAL DE Ca (ICa) – 2 tipos no miocárdio: tipo L (de long lasting) e tipo T (de transient) ➢ Tipo L – responsável pela fase 0 do P.A. no tecido nodal e platô nas células atriais e ventriculares. ➢ Tipo T – miócitos ventriculares, nódulo sinusal e fibras de Purkinje; completamente inativado em potenciais não tão negativos (-50 mV) 3) CANAIS DE POTÁSSIO a) Retificador de impulso (IK1) – manutenção do pot. de repouso; este canal se fecha imediatamente após a despolarização, quando pot. se afasta do EK+, diminuindo a saída de K+ b) Ativado por acetilcolina (IKACh) – ACh interage com receptor muscarínico – ativa proteína Gi – diminui a duração do P.A., reduzindo o platô a um mínimo, já que cria uma via de efluxo de K + c) Regulado por ATP (IKATP) – abrem quando há depleção de ATP, hiperpolarizam o miocárdio para “poupar” energia d) Corrente transiente de efluxo (Ito) – o limiar para sua ativação é –30 mV – é composta por 2 correntes Ito1 e Ito 2 – a última depende da concentração intracel. de cálcio e o íon permeante é o Cl- e) Corrente de potássio retificador retardado (IK) – cinética mais lenta, o potássio sai da célula, repolarizando-a; dois componentes IKr (-30 a –20 mV) e Iks (0 a 10 mV) BASES IÔNICAS DO POTENCIAL DE AÇÃO FASE 0 - DESPOLARIZAÇÃO – aumento da condutância ao Na (INa) FASE 1 - REPOLARIZAÇÃO RÁPIDA INICIAL – Ito (ativado pela despolarização) que permite saída de K, pode ser entrada de Cl FASE 2 – PLATÔ – correntes despolarizantes (influxo) = correntes repolarizantes (efluxo) – pot. de membrana varia pouco – inativação INa, abertura ICaL, fechamento de IK1 FASE 3 – REPOLARIZAÇÃO RÁPIDA FINAL – diretamente relacionada com IK, sendo que IK1 também contribui FASE 4 – POTENCIAL DE REPOUSO – IK1 - saída de K POTENCIAL DE AÇÃO LENTO FASE 0 - DESPOLARIZAÇÃO – ICaL – ativação mais lenta que Na – nas células de Purkinje INa FASE 1 e FASE 2 – não estão presentes FASE 3 – REPOLARIZAÇÃO – diretamente relacionada com IK FASE 4 – DESPOLARIZAÇÃO DIASTÓLICA – If (entra Na+ e Ca++ e sai K+), IK, IK1, ICaT IKs porque têm lenta inativação ainda estão abertos na despolarização diastólica ICaT – principal gênese do pot. marcapasso – maior densidade no NSA - ativado em –60 mV e leva à despolarização adicional (-30 mV) abrindo ICaL Potencial de Ação no Músculo Cardíaco DESPOLARIZAÇÃO VELOCIDADE ATRIAL = 200 ms VENTRICULAR = 300 ms ATRIAL = 0,3 – 0,5 m/s VENTRICULAR = 4 m/s Potencial de Ação no Músculo Cardíaco PERÍODO REFRTÁRIO ATRIAL = 150 ms VENTRICULAR = 250 - 300 ms Sistema de Condução Sistema de Condução • Túbulos T - liberando íons Ca++ (RS) através das cisternas • Grandes quantidades adicionais de Ca++ se difundem para o sarcoplasma através dos túbulos T, durante o potencial de ação. • Este influxo adicional garante a força de contração muscular e depende da concentração de Ca++ no LEC. • Ao final do platô, o influxo do Ca++ é interrompido e os íons são bombeados para o retículo e túbulos T, cessando a contração até o novo potencial de ação. Acoplamento Excitação-Contração Função dos Íons Cálcio e dos Túbulos Transversos • A contração do músculo dura cardíaco cerca de 0,2 s no átrio e 0,3 s no ventrículo. • Na FC normal de 72 bpm, o período de contração é de cerca de 40% do ciclo total. Com FC 3 vezes maior 65% do ciclo total Duração da Contração AÇÃO VALVULAR ➢ Músculos papilares – prendem-se às cúspides das válvulas AV pelas cordoalhas tendinosas; ➢ VÁLVULAS AV : DIREITA (tricúspide) e ESQUERDA (mitral) – são finas e flexíveis, requerendo pouco fluxo retrógrado para seu fechamento; ➢ VÁLVULAS SIGMÓIDES: aórtica e pulmonar – maior velocidade de ejeção porque são menos amplas; maior desgaste mecânico dos bordos; turbilhonamento e fluxo retrógrado coronárias ajuda a fechar válvulas VÁLVULAS CARDÍACAS DURANTE A SÍSTOLE VÁLVULAS CARDÍACAS DURANTE A DIÁSTOLE Valva tricúspide ou AV direita Valva mitral ou AV esquerda CICLO CARDÍACO PERÍODOS FASES SÍSTOLE ATRIAL SÍSTOLE VENTRICULAR DIÁSTOLE VENTRICULAR Pré-sístole Fase isométrica sistólica Fase de ejeção – máxima e reduzida Protodiástole Fase isométrica diastólica Fase de enchimento – rápido e lento DIAGRAMA DE WIGGERS • 75% do sangue fluem diretamente dos átrios para os ventrículos, • 25% para o enchimento adicional dos ventrículos pela contração atrial, • coração pode continuar operando sem esse adicional de 25% porque, normalmente, tem a capacidade de bombear 300 a 400% mais sangue do que é necessário para o corpo. • Pressões atriais de contração: no átrio direito é de 4 a 6 mmHg e no átrio esquerdo é de 7 a 8 mmHg. Funcionamento dos Átrios • Eleva a curva do volume ventricular, configurando o período de enchimento rápido dos ventrículos, que dura cerca do primeiro terço da diástole. • O terço médio da diástole, representa pequena quantidade de sangue fluindo para os ventrículos, que continuam desaguando das veias para os átrios. • Durante o último terço da diástole, os átrios se contraem e dão o impulso adicional ao influxo de sangue aos ventrículos, os 25% adicionais do enchimento ventricular. Enchimento dos Ventrículos na Diástole • A pressão ventricular eleva-se abruptamente, causando o fechamento das valvas A-V. • Então, é necessário mais 0,02 a 0,03 s para abrir as valvas semilunares • Contração isovolúmica ou isométrica. • Quando a pressão VE aumenta acima de 80 mmHg e a VD acima de 8 mmHg, forçam a aberturadas valvas semilunares. Esvaziamento dos Ventrículos na Sístole • 70% primeiro terço do período de ejeção • 30% dois terços. • Portanto, o primeiro terço é chamado de período de ejeção rápida, e os dois terços finais, de período de ejeção lenta. Esvaziamento dos Ventrículos na Sístole • Subitamente começa o relaxamento ventricular • Fechamento abrupto das valvas aórtica e pulmonar. • Durante 0,03 a 0,06 s, o músculo ventricular continua a relaxar, muito embora o volume ventricular não se altere, produzindo o período de relaxamento isovolúmico ou isométrico. Período de Relaxamento Isovolúmico (Isométrico) • Durante esse período, as pressões intraventriculares retornam rapidamente aos seus baixos valores diastólicos. • Então, as valvas A-V se abrem, para começar novo ciclo de bombeamento ventricular. Período de Relaxamento Isovolúmico (Isométrico) DÉBITO SISTÓLICO - é maior quanto melhor a contratilidade; - é função inversa da pós-carga; - pode ser expressa como FRAÇÃO DE EJEÇÃO → proporção do volume diastólico expulso durante a sístole FE (%) = VDF - VSF VDF VOLUME RESIDUAL - proporção do volume diastólico que não chega a ser expulso na sístole FR (%) = VSF VDF ALÇA PRESSÃO X VOLUME 1 2 3 4 • Bombeia de 4 a 6 litros de sangue a cada minuto • Exercício intenso 4 a 7 vezes mais, necessitando de mecanismos reguladores para esse trabalho. Regulação do Bombeamento Cardíaco • Os mecanismos básicos são: • (1) regulação cardíaca intrínseca do bombeamento (Mecanismo de Frank-Starling) Regulação do Bombeamento Cardíaco Regulação do Bombeamento Cardíaco A função do coração está determinada por 3 fatores: a) PRÉ-CARGA = condiciona o comprimento inicial da fibra; é análoga à pressão no final da diástole b) PÓS-CARGA = é resultado das relações entre P intraventricular, volume e espessura das paredes ventriculares; equivale à pressão aórtica c) CONTRATILIDADE = fator mais difícil de estudar já que seu mecanismo não está totalmente entendido. • Os mecanismos básicos são: • (2) Controle da frequência cardíaca e da força de bombeamento cardíaco pelo sistema nervoso autonômico. Regulação do Bombeamento Cardíaco Controle Cardíaco pelos Nervos Simpáticos e Parassimpáticos Controle Cardíaco pelos Nervos Simpáticos Controle Cardíaco pelos Nervos Simpáticos Controle Cardíaco pelos Nervos Parassimpáticos • Metabolismo oxidativo de ácidos graxos • menor grau, outros nutrientes, especialmente lactato e glicose. • O consumo de O2 pelo miocárdio é elevado e se caracteriza em uma excelente medida da energia química liberada no trabalho cardíaco. Energia Química para a Contração Miocárdica. • A diferença entre a produção de trabalho e o gasto total de energia química é a eficiência da contração cardíaca ou eficiência cardíaca. • A eficiência máxima do coração normal fica entre 20 e 25%, enquanto na insuficiência cardíaca, pode diminuir para apenas 5 a 10%. Energia Química para a Contração Miocárdica.
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