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ELETROFISIOLOGIA CARDI ACA E SISTEMA CONDUTOR O sistema circulatório é subdivido em: sistema cardiovascular que compõe os vasos sanguíneos e o coração propriamente dito e o sistema linfático composto pelos órgãos linfáticos e os vasos linfáticos. 1. FUNÇÃO DO SISTEMA CARDIOVASCULAR O sistema cardiovascular é importante no transporte de gases, inclusive qualquer alteração no funcionamento cardíaco promove alterações no equilíbrio dos gases e consequentemente problemas pulmonares como edema – acumulo de liquido no pulmão. Essencial ainda para a regulação da temperatura, transporte de nutrientes, resíduos metabólicos e hormônios. 2. ANATOMIA DO CORAÇÃO O coração apresenta uma base, na parte superior do coração onde estão os átrios direito e esquerdo. A parte mais inferior do coração é denominada de ápice, onde localizamos os ventrículos direito e esquerdo do coração. O coração ainda apresenta inúmeras faces, anteriormente temos a face esterno costal e inferior-posterior temos a face diafragmática. Fisiologicamente falando, o coração é dividido em dois corações, um coração direito (AD/VD) responsável por carregar sangue venoso e um coração esquerdo (AE/VE) responsável por carregar sangue arterial. 3. ENVOLTÓRIOS DO CORAÇÃO O coração é composto por três diferentes envoltórios ou camadas, além do musculo cardíaco em si, o miocárdio: A primeira delas e mais externa é o PERICÁRDIO, um saco membranáceo de paredes duplas. Abaixo do pericárdio, encontramos o EPICÁRDIO composto por tecido conjuntivo frouxo coberto por membrana serosa. E mais internamente temos o ENDOCÁRDIO que reveste internamente o miocárdio composto por tecido conjuntivo e células pavimentosas. As dobras do endocárdio formam as valvas cardíacas. 4. CORAÇÃO COMO BOMBA Para atuar como bomba, a fim de bombear o sangue com eficiência para o pulmão e para todo o corpo é indispensável a presença de valvas e câmaras que direcionem o fluxo associados a paredes extremamente compreensíveis. As células dessa região trabalham em conjunto, sofrem o potencial de ação em conjunto também. As paredes compreensíveis são fundamentais para o batimento do coração. As valvas são indispensáveis para evitar o refluxo sanguíneo de uma cavidade para outra evitando a perda de funcionalidade do coração. E as câmaras são as estruturas básicas que evitam a mistura de sangue arterial com venoso. 5. DIVISÃO INTERNA DO CORAÇÃO O coração é divida em quatro cavidades, dois átrios e dois ventrículos todos divididos por septos. O septo INTERATRIAL separa o AD do AE, o septo INTERVENTRICULAR separa o VD do VE. E o septo ATRIOVENTRICULAR separa os átrios dos ventrículos associados as valvas mitral e tricúspide. 6. SISTEMA VALVULAR Valva é o conjunto de válvulas – tecido fibroso recoberto de endocárdio/endotélio. Existem as VALVAS ÁTRIO-VENTRICULARES localizadas entre os átrios e ventrículos, são pregas do endocárdio com estrutura interna de tecido conjuntivo fibroso. Estão ancoradas nos músculos papilares do miocárdio por pregas tendineas. As principais valvas atrioventriculares são a TRICÚSPIDE entre o AD e o VD e a valva MITRAL entre o AE e o VE. Existem as VALVAS SEMILUNARES localizadas nas artérias aórtica e pulmonar, impedindo o retorno do sangue para os ventrículos. Localizadas no tronco pulmonar e na saída da aorta. 7. FUNCIONAMENTO DAS VALVAS As valvas funcionam conforme os movimentos de sístole e diástole do coração. Diástole corresponde no momento de relaxamento do coração, onde ocorre a chegada do sangue pelas veias cavas superior e inferior ao AD e chegada do sangue pelas veias pulmonares no AE. Nesse momento, as valvas atrioventriculares estão tricúspide e mitral estão fechadas, permitindo o enchimento da cavidade atrial. O movimento de sístole corresponde à contração das cavidades cardíacas, quase que simultaneamente, ainda que as cavidades atriais contraiam anteriormente. No momento da sístole atrial, as valvas atrioventriculares se abrem para que o sangue passe para os ventrículos. No momento de sístole dos ventrículos, as valvas semilunares se abrem e as valvas atrioventriculares se fecham e o sangue sai pelas artérias pulmonares e aórtica, indo em direção ao pulmão e corpo respectivamente. OBS: é importante observar a ação das artérias coronárias responsáveis por levar sangue e nutrientes para o musculo miocárdio, em diástole o óstio das coronárias permanece aberto aproveitando o sangue que sofreu refluxo para a aorta (por isso, o maior tempo de diástole do que sístole). Enquanto na sístole, o óstio das coronárias são fechados já que as valvas estão abertas e o sangue sai com uma pressão extremamente elevada pela artéria aorta. Em indivíduos sedentários quando realizam atividade física, aumenta à frequência cardíaca do coração, logo, o tempo de diástole diminui e o tempo de sístole aumenta devido ao aumento da frequência. Com a diminuição do tempo de sístole, menos tempos as coronárias permanecem abertas e enviam sangue para o musculo cardíaco do coração, com menor disponibilidade de sangue para o miocárdio ocorre o que denominamos de INFARTO DO MIOCÁRDIO resultante de um processo isquêmico. 8. COMPLEXO ESTIMULANTE CARDÍACO Quando falamos de regulação autonômica estamos falando do sistema simpático e parassimpático. Os nervos simpáticos inervam a musculatura cardíaca e os nó sinoatrial e atrioventricular, mas principalmente a musculatura. Já os nervos parassimpáticos como o nervo vago inerva muito os nódulos sinoatrial (SA) e atrioventricular (AV). E possuem o poder de inibir a ação do sistema simpático no coração. O simpático possui a propriedade de aumentar a FC e a força de contração cardíaca. Já o parassimpático diminui a FC e a força de contração cardíaca cerca de 20% a 30%. Existe um complexo denominado de COMPLEXO ESTIMULANTE DO CORAÇÃO responsável por levar o PA para todo o coração e permitir primeiramente a contração atrial e posteriormente a contração ventricular. O PA gerado no coração começa pelo nódulo SINUATRIAL (SA) perto da desembocadura da veia cava superior. Passa para os feixes internodais entre o nódulo SA e o ATRIOVENTRICULAR (AV) próximo aos septos atrioventriculares e interatriais. O PA chega ao AV e passa pelo feixe penetrante e chega ao FEIXE DE HISS composto pelos ramos direito e esquerdo. No FEIXE DE HISS segue pelas regiões mais periféricas cardíacas através das FIBRAS DE PURKINJE. As células do nódulo SA são células com função marca-passo, ou seja, são aquelas células que geram e disparam o próprio PA. Apesar de essas células serem as principais células marca-passo, todo o sistema condutor do coração possui uma função marca-passo. A somatória dos potenciais de ação iniciados no SA juntamente com a contração das células dão origem às curvas do eletrocardiograma, mais especificamente a onda P relacionada a despolarização atrial. Como forma de interpretar a imagem, a onda P está colorida com as cores AZUL que indica despolarização do SA, com a cor VERDE que indica despolarização das células atriais musculares provocada pela passagem do PA pelas fibras internodais e pela cor LARANJA que indica despolarização do AV. Após ocorrer despolarização completa dessas três estruturas representadas pela curva P no eletrocardiograma ocorre a contração atrial. Outras ondas como a Q,R,S indicam despolarização ventricular e a onda T indica repolarização ventricular. Outra observação interessante consiste nas diferenças de pressão dentro das cavidades ventriculares. O VD do coração corresponde a uma pressão interna leve ou baixa, enquanto do ventrículo esquerdo compõe a pressãoalta ou forte do coração. Anatomicamente falando, isso é perceptível pela diferença de espessura das paredes dos ventrículos. O VD possui uma parede mais delgada, enquanto o VE possui uma parede mais espessa. Enquanto o VD necessita de uma pressão menor resultante de uma força de bombeamento menor para enviar o sangue ate os pulmões pelas artérias pulmonares. O VE necessita de uma força elevada de contração para levar o sangue para a circulação sistema pela artéria aorta. O sistema condutor cardíaco possui diferente potencias de ação entre as estruturas. Por exemplo, o potencial de repouso do SA é menos negativo ou mais próximo do limiar do que os das células musculares cardíacas, enquanto do AV é menor ainda. POTENCIAL DE MEMBRANA EM REPOUSO DIFERENTE E PADRÃO DE DESPOLARIZAÇÃO DIFERENTE (RÁPIDA E LENTA) Quando nos referimos a padrão de despolarização do nódulo SA chamamos de padrão LENTO. Quando nos referimos a padrão de despolarização das fibras musculares ventriculares chamamos de padrão RÁPIDO. Por isso temos dois tipos de despolarização, a rápida é encontrada na musculatura cardíaca. Já a despolarização lenta ocorre no sistema condutor cardíaco, nos nódulos, e nos feixes transmissores de Hiss e Purkinje. Observar que tanto as células atriais e as células ventriculares apresentam o mesmo padrão de polarização por constituírem células musculares. Ou seja, tanto o átrio como o ventrículo apresenta o mesmo padrão, inclusive o de repouso. Os padrões são diferentes muito em virtude do potencial de repouso das estruturas. Se o padrão de despolarização das células atriais ocorresse de maneira lenta, como os das células do sistema condutor, o coração viveria contraído, e não apresentaria momentos de relaxamento. A diferença de velocidade em cada uma das estruturas, principalmente a fase ascendente da curva deve-se muito aos tipos de canais envolvidos nessa despolarização que serão mais pra frentes discutidos. 9. MÚSCULO CARDÍACO Existem “três tipos de musculaturas” no coração, ainda que todas abranjam uma musculatura estriada cardíaca histologicamente falando. As duas primeiras são a musculatura atrial e a musculatura ventricular que possuem contração similar a dos músculos esqueléticos com duração maior e padrão de despolarização rápido. A outra “musculatura” são as fibras excitatórias e condutoras que se contraem lentamente por conterem poucas fibras contráteis, mas apresentam descargas elétricas rítmicas automáticas, na forma de PA, representando um sistema excitatório que controla os batimentos cardíacos. Apresentam fibras em treliças, dividindo-se e recombinando-se novamente. Apresenta as miofribrilas típicas de actina e miosina Outra estrutura fundamental na contração cardíaca, permitindo que todas as células se contraiam ao mesmo tempo. Os responsáveis por isso são os DISCOS INTERCALARES junto com as GAP JUNCTION (permitem a difusão quase livre de íons) permitindo a contração rápida e simultânea de toda a musculatura cardíaca. Os PA não atravessam o tecido fibroso das valvas atrioventriculares. Os impulsos só são conduzidos pelo Feixe de Hiss ou pelo feixe AV. É por isso que a contração atrial ocorre um pouco antes da contração ventricular, já que o impulso chega primeiro ao AV que permite a contração atrial e depois as fibras de Purkinje que permite a contração ventricular. As velocidades de condução pelas fibras musculares atriais e ventriculares ocorrem com uma velocidade de 0,3 a 0,5 m/s. A velocidade das fibras condutoras é muito maior que das fibras musculares com cerca de 1,5 a 4 m/s. Sendo 6x mais rápido que as fibras ventriculares. Essa tamanha diferença ocorre devido às fibras condutoras apresentarem uma alta densidade de discos intercalares com gap junctions que permitem a passagem livre de íons por difusão, acelerando o processo de condução. É importante observar que durante a condução do impulso nervoso ocorre um atraso na passagem do impulso pelo AV e feixes penetrantes pelo fato de existirem menos gap junctions. Esse atraso é fundamental para que o átrio e o ventrículo não se contraiam simultaneamente. Quantitativamente falando, as fibras condutoras possuem uma velocidade de contração 150x maior que do AV e feixes penetrantes. 10. PA NO MUSCULO CARDÍACO O potencial de ação do musculo ventricular assim como do musculo atrial também apresenta um potencial de 105 mV. Ou seja, apresenta um potencial de repouso de -85 mV quando relaxado na diástole e com +20 mV quando contraído ou despolarizado no momento de sístole. Diferentemente da musculatura esquelética, a musculatura cardíaca apresenta uma fase de PLATÔ que permite que a contração cardíaca seja mais duradoura que do musculo esquelético. Na musculatura esquelética o PA é gerado quase que inteiramente pela abertura dos canais de sódio e o cálcio que ativa a contração é proveniente do reticulo sarcoplasmático. Já na musculatura cardíaca o PA é gerado por dois tipos de canais diferentes: o primeiro são os mesmo canais de sódio da musculatura esquelética e o segundo são OS CANAIS LENTOS DE CÁLCIO OU CANAIS CALCIO-SÓDIO COM RECEPTORES DE DIHIDROPIRIDINA NOS TÚBULOS T que permanecem abertos por mais tempo. São esses canais lentos de cálcio que fazem com que ocorra a fase de platô na contração da musculatura cardíaca. Na fase 0, a membrana está em potencial de repouso de -80 mV e a musculatura está relaxada ou em diástole. Na fase 1 ocorre a despolarização da fibra muscular cardíaca a partir da abertura dos canais de sódio voltagem dependentes que permitem a alteração da polarização da membrana muscular. Na fase 2, ocorre a fase de platô, antes da repolarização completa, ocorre o influxo principalmente dos íons cálcio pela abertura dos canais lento de cálcio. No entanto, já ocorre a abertura dos canais de potássio para ocorrer a repolarização, mas a abertura desses canais de cálcio com o influxo desses íons evita que ocorra a repolarização. Por fim, na fase 3, ocorre o fechamento dos canais lentos de cálcio e permanece aberto apenas os canais de potássio voltagem dependentes proporcionando o efluxo de íons potássio para fora da célula e realizando a repolarização da fibra. O PA de ação toda vez que chega a membrana ou ao sarcolema percorre os túbulos T atingindo as células musculares mais internas. 11. LIBERAÇÃO DE CÁLCIO O PA de ação formado é carregado pelo TÚBULO T que além de conduzir o impulso até o interior da fibra cardíaca serve como armazenamento de cálcio. Diferentemente da musculatura esquelética em que a grande maioria do cálcio fica armazenada no interior do reticulo sarcoplasmático. Na musculatura cardíaca o reticulo sarcoplasmático é pouco desenvolvido, mas ainda sim armazena uma pequena quantidade de cálcio. Então, o PA atingiu a membrana ou sarcolema, desceu pelos túbulos T até o interior da fibra e abriu os canais de cálcio. Nos canais de cálcio localizados no túbulo T existe um receptor de DIHIDROPIRIDINA sensível que permitem que o cálcio seja liberado para o interior da célula. No interior da célula, esse cálcio que por sua vez estimula o receptor de RIANODINA que permite a passagem de cálcio do interior do reticulo sarcoplasmático para o sarcoplasma, interagindo com as miofribrilas e promovendo a contração cardíaca. Agora, o cálcio no sarcoplasma interage com a troponina, formando o complexo cálcio- troponina que retira a tropomiosina do sitio de ligação com a miosina. As miofibrilas de actina e miosina se unem e deslizam entre si, realizando a contração muscular cardíaca. Existem mecanismos que retiram o cálcio do sarcoplasma da célula para que omusculo não fique infinitamente contraído. Para isso existe uma bomba de cálcio (SERCA) no reticulo sarcoplasmático que bombeia o sangue novamente para dentro do reticulo, retirando ele do citoplasma. Outra forma de retirar o cálcio do interior da célula é a partir do TROCADOR de sódio e cálcio dependente da bomba de sódio e potássio. O TROCADOR de sódio e cálcio só funciona baseado na ação da bomba de sódio e potássio já que para esse TROCADOR funcionar, ele elimina o cálcio intracelular colocando sódio para dentro da célula. Esse sódio colocado para dentro, só é removido graças à bomba de sódio e potássio que elimina os três sódios da célula e coloca dois potássios para dentro da célula. Os canais lentos de cálcio apresentam maior função na contração cardíaca do que diretamente na geração do PA na membrana. Os canais de sódio são majoritariamente predominantes na geração do PA na célula. Existem fármacos como a DIGOXINA que agem no funcionamento da bomba de sódio e potássio, a fim de aumentar a força de contração cardíaca pelo acumulo de sódio e cálcio no interior das células, tendo um efeito INOTRÓPICO POSITIVO. 12. PA E SUAS CONDUTÂNCIAS Analisando separadamente as fases cardíacas, temos o seguinte processo de contração da musculatura cardíaca: A fase 0 indica a despolarização das fibras cardíacas pelos mesmos canais de sódio que realizaram a despolarização da musculatura esquelética. Possui ainda uma pequena quantidade de canais de cálcio. A fase 1 indica o pico da despolarização seguido de uma pequena repolarização devido a abertura de canais de potássio do tipo TRANSITÓRIO voltagem dependentes que abre e fecha rapidamente. Na fase 2 é o momento de platô gerado por canais de cálcio principalmente aqueles localizados nos túbulos T, já que os canais de cálcio do reticulo sarcoplasmático são pouco significantes. Na fase 3, os canais de potássio sofrem maior onda de entrada desses íons, associado ao fechamento dos canais de cálcio voltagem dependentes e ocorre a repolarização. A medida que acontece a maior entrada de cálcio, os canais de potássio abrem-se em maior quantidade para favorecer a repolarização que ira ocorrer depois. 13. GERAÇÃO E CONDUÇÃO DO ESTÍMULO NO NSA No nódulo SA a condução do estimulo nervoso ocorre de maneira diferente que na musculatura estriada cardíaca. As células marca-passo possuem canais diferentes que as células musculares, denominados de canais vazantes de sódio. O potencial de membrana dessa célula marca- passo é menos negativo que das células musculares. Nesse momento, alguns canais de sódio já estão abertos, logo, alguns íons sódio já começam a entrar na célula. São esses canais vazantes de sódio que já estão abertos após a repolarização. Por isso a despolarização lenta, o sódio começa a vazar aos poucos por isso o potencial de repouso é menos negativo nas fibras condutoras. Os canais de potássio vazantes também estão abertos, mas o potencial de repouso ou potencial de Nerst é mais próximo do potencial de sódio do que do de potássio, fazendo com que a onda de entrada de sódio sobressaia à onda de entrada de potássio. A partir de -50 mV, temos a abertura de um novo canal de cálcio do tipo T atingindo o limiar de excitação. No período de repolarização, os canais de potássio do tipo R e S se abrem e promovem a repolarização das fibras condutoras. PP: PRÉ-POTENCIAL; AP: POTENCIAL DE AÇÃO; MDP: POTENCIAL DIASTÓLICO MÁXIMO. 14. ALTERAÇÕES DA FREQUENCIA CARDÍACA Se inclinarmos o período pré-potencial, ou seja, aumentarmos o tempo dessa fase consequentemente estará diminuindo o tempo do potencial de ação e da repolarização a fim de manter a frequência cardíaca. A diminuição do tempo do potencial de ação ocorre pelo aumento da frequência de disparos influenciado pelo sistema simpático e parassimpático. A. EFEITOS SIMPÁTICOS Existem dois efeitos possíveis: o EFEITO CRONOTRÓPICO POSITIVO que resulta no aumento da FC a partir do aumento das despolarizações do SA. Aumentando o numero de canais de cálcio do tipo L. Outro efeito é o DROMOTRÓPICO POSITIVO que aumenta a condutância do sistema condutor, principalmente por inserir correntes no NAV e canais de cálcio do tipo L. EFEITO INOTRÓPICO POSITIVO: aumenta o influxo de cálcio, maior quantidade de cálcio sensibiliza os receptores de RIANODINA que libera mais cálcio do reticulo sarcoplasmático, aumentando a força de contração. EFEITO LUSITRÓPICO POSITIVO: ocorre o aumento da receptação de cálcio via reticulo sarcoplasmático, diminuindo a interação de cálcio e troponina promovendo maior relaxamento muscular. B. EFEITO PARASSIMPÁTICO EFEITO CRONOTRÓPICO NEGATIVO: diminui as correntes e os canais de cálcio, diminuindo a velocidade de despolarização. EFEITO DROMOTRÓPICO NEGATIVO: ativa o canal de potássio dependente de Ach e hiperpolariza a célula. EFEITO INOTRÓPICO NEGATIVO: diminui o influxo de cálcio e consequente diminuição da concentração de cálcio intracelular. EFEITO LUSITRÓPICO NEGATIVO: diminui a recaptação de cálcio pelo RS e diminui a velocidade de relaxamento muscular.
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