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Principios da Hemodinâmica Objetivo: tentar compreender os fenômenos físicos que refletem no fluxo do sangue. Funções - Levar oxigênio do sistema respiratório ("ar alveolar") para os órgãos que o usufruem (célula fim); - Transporte de outras substâncias ao longo do corpo; - Intimamente ligado aos sistemas: digestório, respiratório, imunológico e linfático; - Transporte de metabólitos para a excreção (renal, respiratória e digestória); - Regulação da temperatura (termorregulação), que precisa ser mantida relativamente constante; - Reprodução; - Comunicação endócrina (sinalização química rápida); - Mediação de processos inflamatórios. Evolução do Sistema Cardiovascular Aparecimento de um tubo (primórdio do tubo digestório) e após isso aparece o sistema tubular; permite que todas as células recebam nutrientes do meio exterior. Necessitou-se de um órgão de bombeio para gerar gradiente de pressão. Nos vertebrados em geral (precisamente mamíferos), tem-se a necessidade de duas bombas, dentro de um mesmo órgão: coração direito (átrio e ventrículo direito) e coração esquerdo (átrio e ventrículo esquerdo). O fluxo de sangue em um circuito tubular fechado e de diâmetro constante deve ser igual em qualquer ponto do sistema. E se houver bifurcação, o fluxo individual em determinado ponto será menor, mas sua soma será igual ao inicial. O volume que sai é maior que o que entra, deixando um resquício no tecido, esse fluido é reintegrado pelo sistema linfático. Principais Componentes - Coração (possui um fluxo pulsático); - Sangue (quanto mais viscoso maior é a dificuldade de bombea-lo); - Vasos; - Músculo esquelético; - Sistema porta: duas redes capilares em série. Classificação Dos Vasos Sanguíneos Diâmetro Morfofuncional Artérias de grosso calibre Artérias elásticas Artérias de médio e pequeno calibre Artérias musculares Arteríolas Vasos de resistência Capilares Vasos de troca Vênulas Vasos de capacitância Veias As artérias elásticas permitem a conservação de energia, armazena em suas paredes e ajuda a impulsionar o sangue quando o coração começa o relaxamento. Nas artérias musculares tem predominancia de fibras musculares, o que facilita a vasoconstricção. Os vasos de resistência (arteríola) tem tanta capacidade de contração que oferece resistência ao fluxo (menor pressão), antecedem os capilares e fornecem o sangue com menor pressão. Capilares são vasos de menor calibre (essencial para a troca gasosa), com a parede mais fina do organismo. Realiza troca de nutrientes e hormônios. Vênulas e veias: parte da circulação de retorno (junto com os vasos linfáticos). Abrigam o maior volume do circuito ("capacitância venosa"). Venoconatricção: constricção exclusiva de veias. Não influencia na pressão, diminui a capacitância venosa e o sangue segue para o átrio direito, é importante para controlar a pressão no sistema arterial. Esfincter pré-capilar: constituído de músculo liso, controla o fluxo de sangue na área capilar. Localiza-se entre a porção final da arteríola e o início do capilar. Uma maior pressão anterior aumenta a resistência e diminui o fluxo. Fluxo= velocidade/tempo FLUXO É DIFERENTE DE VELOCIDADE DE FLUXO Área de Secção Transversal ao Longo do Circuito Cardiovascular Teóricamente e logicamente: “com a diminuição da área, a velocidade de fluxo aumenta e o fluxo é constante”. Porém, com as ramificações, o calibre dos vasos (individualmente) diminui, mas são tantas ramificações que, se somados a área de cada vaso de um ponto x, o resultado (área global) é maior, resultando em uma diminuição na velocidade de fluxo. Volume de sangue: - Circulação sistêmica: 85% do volume - Circulação pulmonar: 10% do volume - Coração: 5% Território de alta pressão: do ventrículo esquerdo às arteríolas = 15% do volume de sangue. Território de baixa pressão: dos capilares ao átrio esquerdo = 85% do volume de sangue. O ventrículo esquerdo é o responsável por tirar o sangue do território de baixa pressão e inserir no de alta pressão por causa da capacidade de alteração de pressão na sístole (a pressão fica inferior a do átrio e as válvulas se abrem, fazendo com que o sangue seja sugado por gradiente de pressão). Fluxo Sanguíneo Volume de sangue deslocado por unidade de tempo, tem uma relação direta com o delta de pressão (DP=F). Características que influenciam o fluxo: - Comprimento, numa relação inversa (+C -F) - Área, relação direta - Resistência, numa relação inversa (pode ser oferecida pelas arteríolas) - Características do próprio fluxo (como viscosidade) Primariamente o organismo controla outros fatores que influenciam o fluxo (principalmente a pressão). Modalidades de Fluxo - Fluxo Laminar (ou suave): se organizam em lâminas/camadas. Sofre força de cisalhamento = um tipo de força de atrito, a lâmina que esta mais próxima a parede do vaso sofre com o atrito, diminuindo sua velocidade/força e sucessivamente a das lâminas vizinhas (porém de uma forma secundária e de menor intensidade dissipativa), afetando menos a lâmina central. As válvulas do coração produzem barulho na sístole e diástole. Barulho produzido pelas bulhas cardíacas, caracteriza a passagem do sangue laminar para o turbilhonar, esse barulho gera turbulência do fluído <pag 508 - cunningham> Débito Cardíaco Volume de sangue que sai do coração a cada minuto. VS= volume sitólico FC= frequência cardíaca Sempre sobra um volume depois da sístole, chamado de volume sitólico final, é de extrema importância quando há necessidade de um aumento de fluxo rápido (em situações de estresse, por exemplo). Aumento do débito cardíaco: resultado do aumento na frequência cardíaca ou da força sistólica, ambos são controlados pelo Sistema Nervoso Simpático e geralmente aumentam em conjunto. O aumento da frequência cardíaca aumenta o débito cardíaco até certo ponto, porque se não há tempo de encher o ventrículo, o valor do volume sistólico diminui e consequentemente também dimunui o débito cardíaco. Hematócrito: % de volume das células vermelhas em relação ao total. Pressão Arterial Pressão exercida pelo sangue nas paredes das artérias DC= débito cardíaco RP= resistência periférica (produzida pelos vasos de resistência) O débito cardíaco pode ser influenciado pela contração/dilatação dos vasos de capacitância. Pressão Arterial e Ciclo Cardíaco - PA Sistólica - PA Diastólica . Medida de Pressão A variável de alta pressão é mais utilizada para a medição, por isso: “pressão arterial”. Aparelho utilizado: esfingmomanômatro. A aferição do pulso é parâmetro para saber até onde insulflar e aumentar a pressão do Cuff. Ruído 0 = fluxo 0. A pressão sistólica corresponde ao primeiro som de fluxo turbilhonar e a pressão diastólica corresponde ao último som de fluxo turbilhonar, marca a entrada no fluxo laminar. Vasos de Resistência: influencia sobre fluxo e pressão. O aumento da resistência aumenta a pressão antes do ponto e diminui após e virse versa. Eletrofisiologia Cardiovascular Propriedades do coração - Batmotropismo: excitabilidade; - Cronotropismo: capacidade de espontaneamente gerar potencial de ação (apesar de influências externas); Ritmo intrínseco é o nome dado ao ritmo próprio do coração, designado pelas células marcapasso. - Dromotropismo: capacidade de conduzir o estímulo elétrico gerado por células marca passo; - Inotropismo: capacidade de produzir força contrátil; - Lusitropismo: capacidade de distensibilidade. As células contráteis do coração tem capacidade de, de forma anômala, começar a gerar potenciais de ação. Sistema de geração e condução elétrico É um sincício funcional que tem como principalcaracterística junções comunicantes, que permitem a passagem do impulso. Potencial de Ação Cada potencial de ação gera um ciclo cardíaco. Características gerais dos diferentes Potenciais de Ação: o que irá diferencia-los é a configuração dos canais iônicos das diferentes células. K, Na, Cl e Ca são os 4 principais íons que irão trafegar e mudar a composição elétrica das células. É o gradiente eletroquímico que regula a entrada e saída de ânions e cátions. Os canais podem se abrir de forma expontânea ou serem induzidos (por um estímulo elétrico, por exemplo), são canais sensíveis a voltagem. 0mV: o LIC e o LEC se igualam em questão de força elétrica. Existe um potencial de equilíbrio pré- determinado para cada eletrólito, o K, embora seja positivo, é o que possui maior condutância, fica mais próximo do equilíbrio. Quando o potencial de ação sobe significa que há um aumento na condutância dos canais para cálcio ou para sódio (potencial de equilíbrio alto), quando o PA cai há um aumento na condutância dos canais para potássio ou cloreto (potencial de equilíbrio baixo). Entrada de ânions: é representada como corrente de efluxo, é como se uma carga positiva deixasse a célula. Limiar de despolarização: limite necessário para gerar o potencial de ação. Mesmo que a célula seja atingida por um valor maior que o valor de limiar de despolarização, a amplitude do PA será sempre a mesma. Fases do Potencial de Ação - Fase 0: despolarização rápida, abertura dos canais para Ca+ ou Na+; - Fase 1: repolarização inicial, corrente transiente de efluxo, abertura dos canais para Cl- ou K+; - Fase 2: platô, estabilização e alongamento do PA, abertura dos canais para Ca+; - Fase 3: repolarização lenta ou tardia, os canais para cálcio se fecham mas os canais para potássio/cloro continuam aberto, ou seja, volta a repolarizar - Fase 4: potêncial de repouso, fechamento dos canais para K+ Dinâmica de ativação dos canais iônicos Depois de aberto não pode ser fechado, apenas inativado e um canal inativado jamais poderá ser aberto, mesmo que seja fortemente estimulado. Na fase 3 (período em que os canais de sódio estão inativados) há um Período Refratário Absoluto – PRA, onde não há possibilidade para um novo potencial. Na fase 4 há um Período Refratário Relativo – PRR, onde uma nova despolarização depende da intensidade do estímulo. O átrio precisa de um potencial diastólico longo, para que o sangue venoso consiga chegar e encher o espaço. Diferenças no potenciais celulares A fase 4 de uma célula marca-passo não é um potencial de repouso fixo, é um potencial marca-passo, ou seja, isso que caracteriza uma célula marca-passo, ela própria caminha para seu limiar de despolarização; é uma fase 4 angular, e é a mudança desse ângulo que altera a frequência cardíaca. Se o ângulo aumenta = FC aumenta; ângulo diminui = FC diminui. Não tem as fases 1 e 2, a fase 3 é igual e a fase 4 tem a corente marca-passo (If) Noradrenalina e adrenalina aumentam o ângulo Aceticolina (receptor muscarímicos) diminui o ângulo Células Marca-passo Quem marca o ritmo cardíaco em condições normais é o nodo sinusal. Estas possuem um ritmo intrínseco mais rápido que o resto e induz outras células a seguir seu ritmo. As células no nodo atrioventricular também possuem capacidade cronotrópica, mas em condições normais obedecem ao nodo sinusal. Em repouso, somos vagotônicos (comandados pelo SNP). Modulação da atividade marca- passo Pode ser alterado através de: - Mudança na frequência de despolarização (mudança no ângulo); - Alteração do potencial diastólico máximo (hiperpolarização); - Mudança no limiar de despolarização. Endocardio: camada mais interna do coração, responsável por diminui o atrito entre o sangue e o musculo cardíaco Epicardio: camada mais externa do coração. Na sístole, o endocádio se contrai primeiro e na diástole o epicardio relaxa primeiro, isso ajuda a reduzir o gasto energético. As células endocárdicas se despolarizam primeiro e repolarizam depois, seu potencial de ação é mais longo. Modulação Autonômica - Simpático: estimula receptor β1 (noradrenalina e adrenalina) que resulta no aumento da corrente marca- passo (If) e da condutância dos canais para cálcio. - Parassimpático: possui mais inervações nos átrios que nos ventrículos, atua apenas na força de contração atrial. Atua nos receptores M2, diminui a corrente marca-passo, aumenta a condutância nos canais para potássio dependentes de acetilcolina (KAch), ocorre efluxo de potássio e diminuição da frequência cardíaca por conta da distância que alcança do limiar. Eletrocardiograma e Atividade Elétrica do Coração É feito de forma não invasiva e uma voltagem 0 implica um momento isoelétrico. O primeiro evento elétrico do coração é a despolarização das células marca-passo (nodo sinusal), mas não é detectado pelo ECG. - Onda P: depolarização atrial; - Complexo QRS: despolarização ventricular; - P’: repolarização atrial, pode aparecer no ECG em situações de bloqueio atrioventricular; - Onda P bífida: sugere que o átrio esquerdo está aumentado de tamanho Relação entre o intervalo RR e frequência cardíaca: ( )