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Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II DÉBITO CARDÍACO ● Introdução Débito cardíaco é o volume de sangue ejetado pelos ventrículos em 1 min. Como estamos falando de volume sanguíneo existem fatores que acabam interferindo no volume que será injetado, fatores cardíacos diretos como a frequência cardíaca e a contratilidade e fatores adicionais como a pré carga e a pós carga e também fatores como metabolismo corporal, atividade física, idade e dimensões do corpo podem alterá-lo Nem todo sangue que está no ventrículo é ejetado, o ventrículo nunca ficará completamente vazio, sempre restando um pouco de volume de sangue nos ventrículos ● Fatores Cardíacos ou Determinantes do débito cardíaco DC = VS X FC O débito cardíaco é igual ao volume sistólico (VS) - volume ejetado durante a sístole - multiplicado pela frequência cardíaca (FC), ou seja, esses dois fatores controlam o débito cardíaco, o aumentando ou o diminuindo dependendo da variação desses fatores (1) Frequência cardíaca A frequência cardíaca está diretamente ligada ao ciclo cardíaco em 1 min e é diretamente proporcional ao débito cardíaco, ou seja, em condições fisiológicas o aumento da frequência cardíaca significa o aumento do débito cardíaco e depois que a frequência diminui o débito diminui junto. Em condições patológicas ou crônicas onde a FC fica aumentada por horas os ventrículos não conseguem se encher de maneira totalmente, diminuindo o débito e como consequência causa problemas na regulação cardíaca e de oxigenação, ou seja, a FC cardíaca quando aumentada em períodos pequenos é diretamente proporcional ao ao DC e quando se mantém alta por longos períodos de tempo, como ocorre em algumas condições de taquiarritmias, se torna patológica e acaba diminuindo o DC devido a alteração do volume sistólico. Pacientes com taquiarritmia tem como sintoma comum a síncope já que possui seu volume Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II reduzido chegando ao cérebro. E em casos de redução crítica do débito cardíaco pode ocorrer a redução da pressão arterial causando hipotensão Ex.: Caso você tenha uma prova surpresa nesse exato momento sua frequência cardíaca irá aumentar e depois quando cancelarem essa prova sua frequência vai normalizar, isso ocorre porque existe um centro bulbar que mantém um equilíbrio da sua pressão arterial e frequência cardíaca. Quando você soube que ia ter a prova surpresa sua frequência aumentou e com isso o seu débito cardíaco aumentou mas isso não impactou no volume sistólico pois foi um aumento de frequência sustentado fisiologicamente, mas em certas doenças quando o controle da frequência cardíaca é afetado e ela aumenta além dos níveis fisiológicos e portanto o ventrículo não consegue se encher a tempo e portanto acaba diminuindo o débito, porque sairá menos sangue do coração e irá diminuir o VS. O aumento da frequência cardíaca acaba aumentando o “trabalho” da musculatura cardíaca e de seu consumo de O2 . O coração é o único órgão que recebe sangue durante a diástole, já que as coronárias só começam a se encher durante tal fase, portanto com um aumento da frequência as coronárias não conseguiriam se encher de forma adequada levando a necroses no coração. PA = DC X RVP RVP = resistência vascular periférica, caso ela seja aumentada a pressão arterial irá subir - Lembrando que o tônus simpático mantém os vasos em um diâmetro onde quando chega o volume sanguíneo ele irá encontrar tal vaso em uma dada contração - O tônus simpático acaba mantendo a pressão dos vasos mas se a ação A1 dos vasos aumentar de forma demasiada ou se este vaso perder sua capacidade de complacência de retorno a luz normal o tônus perdendo seu controle sobre o diâmetro aumentando sua RVP ( vaso contraído ) e levando a PA á aumentar. Um aumento momentâneo é aceitável mas em casos de aumentos prolongados acaba sendo extremamente nocivo para os órgãos já que acaba diminuindo seu suprimento sanguíneo. O volume sanguíneo com a vasoconstrição ( ↑ RVP ) acaba diminuindo e a velocidade do fluxo acaba aumentando, ou seja, os órgãos que precisam de grande aporte sanguíneo ( principalmente os rins ) começam a receber pouco sangue ocorrendo lesões que acabam gerando quadros necróticos ou escleróticos evoluindo, por exemplo, para um quadro de insuficiência renal. (2) Volume sistólico É o volume ejetado durante a sístole e possui 03 variáveis: Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II - Contratilidade = O coração quando ele mantém força de contração o DC acaba melhorando, desse modo, a contratilidade é a forma com que o coração se contrai, quando ocorre o aumento da contratilidade ocorre o aumento do DC, assim como, caso ele diminua o DC irá diminuir. O coração pode ter um aumento da frequência cardíaca e mesmo a contratilidade diminuir, fazendo com que o DC caia e a contratilidade permaneça sem alterações. Um exemplo seria um coração de um atleta, o coração de um atleta é hipereficaz (possui uma hipertrofia excêntrica), ou seja, sua parede é mais espessa dando a ele uma maior força de contração e uma maior capacidade de comportar volume sanguíneo, tendo um volume sistólico maior, isso faz com que o débito cardíaco de tal atleta seja excelente e com isso ele tenha uma menor frequência cardíaca quando comparado a pessoas sedentárias. O contrário seria um coração hipoeficaz, como num caso de insuficiência cardíaca congestiva, um coração hipoeficaz é um coração que possui um débito muito baixo e uma força contrátil muito menor podendo causar um refluxo sanguíneo pois o sangue fica congestionado no coração, não conseguindo ser ejetado para a circulação sistêmica. Com o aumento da RVP o ventrículo esquerdo passa a fazer mais força para que ocorra a ejeção de sangue, com isso, o ventrículo esquerdo pode desenvolver uma hipertrofia concêntrica ( para a luz do ventrículo ) sendo extremamente maléfica ao débito já que irá diminuir espaço para comportar volume sanguíneo levando a uma alteração do DC. - Pré-carga : definido como o estresse da parede ventricular direita durante a carga dos ventrículos. O Átrio Direito recebe sangue das veias cavas superior e inferior, ou seja, recebe o retorno venoso, que está intimamente ligado a pré-carga, já que se houver maior volume de sangue irá ter maior volume nos ventrículos e caso a pré-carga diminua o DC também é alterado A pré carga também pode ser definida como um sinônimo de retorno venoso, ou seja, a quantidade de sangue que retorna das veias cavas para o átrio direito. Com o aumento da RVP e a deficiência da regulação intrínseca por barorreflexos não controlá-la a pré carga acaba diminuindo já que tem menos sangue retornando para os ventrículos. A pré carga dentro de limites fisiológicos é diretamente proporcional ao Débito Cardíaco, porém, se a pré carga passa dos limites fisiológicos e acaba se alcançando limites patológicos o impacto será negativo nos pulmões devido ao aumento abrupto de volume, pois, se o volume que chega aos átrios ultrapassaras condições fisiológicas o coração perde força de contração e dentro dos limites fisiológicos ele ganha força de contração ( Lei de Frank-Starling - a distensão se passar dos limites fisiológicos o contato entre actina e miosina diminui e a contração acaba diminuindo), com a perda de força de contração o coração fica congesto e o sangue que Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II estaria circulando entre coração e pulmão acaba permanecendo nos pulmões levando a um edema agudo pulmonar Ex.: Paciente internado em hospital recebeu fluidoterapia ( soro ) sua pré carga acaba aumentando, devido ao aumento do volume sanguíneo. Em pacientes em que a fluidoterapia é demasiada, alem dos limites fisiológicos, e o coração acaba perdendo força e ficando congesto - Pós-carga ( RVP ): resistência da ejeção dos ventrículos pelas paredes dos vasos. Em pacientes hipertensos a pós-carga aumenta devido a um aumento da constrição dos vasos que acarreta em um aumento inicial do débito cardíaco, porém, o volume de sangue que retorna ao coração (retorno venoso) acaba diminuindo e com isso há uma queda da pré-carga e débito cardíaco Em casos de pacientes que tiveram sua pós-carga aumentada por razões fisiológicas ocorre um equilíbrio intrínseco da pré e pós-carga pelas células simpáticas, levando ao equilíbrio do retorno venoso e do débito cardíaco. Ou seja, caso ocorra um aumento da RVP a pós-carga também irá aumentar e se diminuir a RVP a pós-carga também irá diminuir em limites fisiológicos . Em casos de pacientes hipertensos a pós-carga é tanta que a fração de ejeção acaba diminuindo, com isso, sangue ficará congestionado levando a um edema pulmonar. Com um aumento da pós-carga de forma demasiada o Débito Cardíaco acaba diminuindo, pois, com uma resistência maior a fração de ejeção é diminuída e o volume que permanece no coração diminui e leva a diminuição do sangue que retorna ao coração é( diminui o retorno venoso ) ● Determinantes do DC 1. Pressão arterial Em um caso fisiológico o aumento da PA irá acarretar em um aumento do DC. Já em casos patológicos, caso a pressão permaneça alta, o débito cardíaco acaba diminuindo por consequência de uma deficiência no enchimento dos ventrículos 2. Fração de ejeção ( normal > 55% ) Quando o coração ejeta sangue os ventrículos nunca esvaziam completamente, sempre irá restar uma fração do volume sanguíneo ao fim da sístole, isso ocorre devido ao momento onde a pressão ventricular se torna menor Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II que a pressão na aorta, nesse momento ocorre o fechamento da valva aórtica e o sangue pára de fluir. O FE é de todo volume que está naquele ventrículo comparada a fração que sai dos ventrículos, ou seja, o FE controla o que fica e o que sai em paciente com F.C aumentada e F.C diminuída. A fração de ejeção é essencial que seja mantida. Com um aumento abrupto da frequência cardíaca o primeiro impacto é na fração de ejeção, pois se temos um volume menor no coração a sua fração de ejeção será menor. Patologia → Um paciente idoso hipertenso que já possui certa dificuldade de contrair o coração, devido a hipertrofia concêntrica que acaba também diminuindo o volume que o coração comporta, um dos impactos deste cenário é o edema pulmonar cardiogênico, porém, com a chegada constante de mais volume o ventrículo pode acabar dilatando perdendo força de contração e diminuindo a fração de ejeção. É nesses casos que é necessário fármaco que façam com que o ventrículo recupere sua força de contração ( em casos que esse fármaco não consegue reverter é necessário transplante cardíaco ) OBS.: Pacientes com sopro mitral intenso teremos um volume menor no ventrículo esquerdo, ou seja, o impacto é tão grande na fração de ejeção que pode ocasionar síncope ou cansaço extremo 3. Retorno venoso É influenciado por três fatores - Pressão atrial direita: exerce pressão retrógrada sobre as veias. Quando é aumentada até se igualar com a pressão dos vasos periféricos o fluxo sanguíneo para devido a uma falta de diferença de pressões - Grau de enchimento da circulação sistêmica - Resistência do fluxo sanguíneo entre os vasos periféricos e o átrio direito ● Controle intrínseco Quando a PA aumenta a ponto de quebrar a homeostasia, o centro regulador faz com que a PA volte ao normal. Quem deflagra esse sinal para o centro são os barorreceptores - receptores de pressão - presentes no seio carotídeo e na crosta da aorta, este receptores mandam informação para o SNC que processa a informação e age normalizando a pressão arterial. O controle favorece sempre que se mantenha o débito cardíaco, seja aumentando a pressão, frequência cardíaca e outros. Em pacientes hipertensos esse barorreceptores acabam achando que o “normal” são suas elevadas pressões arteriais - foram dessensibilizados - fazendo com que esse sistema regulador não funcione de maneira correta e trabalhe para manter a pressão em níveis elevados , é recomendado o uso de fármacos para que essa regulação se torne normal. A lei de Frank-starling e os nodos também agem como controle intrínseco Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II ● Controle extrínseco - Neurogênico Influência externa controlado pela inervação do SNA. Em casos de pessoas que receberam transplante não haverá essa inervação B1: CONTROLE SIMPÁTICO ↑Adenilato ciclasa ↑MPC ↑Ca ++ Fosfolambam é fosforilada o que deixa a SERCA livre, aumentando a recaptação de Ca++ para os retículos sarcoplasmáticos ao mesmo tempo que a condutância de Ca++ está aumentada, aumentando assim a sua frequência cardíaca e contratilidade A frequência e a força de contração aumentadas tem um impacto direto tanto nos nodos quanto na musculatura M2: CONTROLE PARASSIMPÁTICO Causa hiperpolarização devido a abertura de canais de K + o que leva ao fechamento de canais de Ca + + voltagem dependentes o que leva a uma maior dificuldade para a despolarização. FC↓ A inervação parassimpática só se encontra nos nodos, portanto, Durante o exercício físico o aumento do metabolismo local dos músculos acaba aumentando o consumo de O2 e como consequência, aumenta o DC. Os músculos esqueléticos atuam diretamente sobre as arteríolas musculares relaxando-as para permitir o acesso do O2, diminuindo a RVP. Para regular a pressão o SNA compensa causando a constrição de vasos motores ↑FC ↑Contratilidade ↑PA ↑Fluxo sanguíneo ↑DC compensando pelo SNA, impedindo que a pressão caia de maneira desastrosa Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II ➤ PDF2 (VSF) x VS Relação de Frank-Starling Em condições fisiológicas todo o volume que chega ao coração é capaz de ser ejetado, porém, quando esse volume ultrapassa suas as condições fisiologicas ele não conseguira ejetar todo o volume sanguineo que deveria devido a uma diminuição na força de contração dos ventrículos , já que teremos menos sítios ativos de actina ativados pelas cabeças de miosina (↓FE). As células percebem isso e provocam ↓PA↓ FC para que o sangue chegue mais devagar ➤ RP x VSÀ medida que a resistência periférica vai aumentando o volume sistólico é sustentado até certo ponto, porém, chega um momento em que a RP aumenta demais e o VS começa a cair, ou seja, como a pós-carga é a resistência dos vasos a ejeção do ventrículo esquerdo dentro dos limites fisiológicos o volume sistólico é mantido por regulações intrínsecas do organismo que atenua a pressão arterial diminuindo um pouco a pós-carga, quando atingem limites não fisiológicos acabam impactando o retorno venoso e o ventrículo esquerdo que perde fração de ejeção, Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II de maneira geral diminuindo o débito cardíaco . Caso isso se mantenha por muito tempo o organismo ativa mecanismos que fazem uma queda da PA e FC para que o VS não caia e o sangue flua corretamente ➤ VS x Pré - carga - O eixo normal mostra uma pré-carga maior e um volume sistólico maior pois tem mais sangue voltando para o AD - As curvas 1 a 4 mostram pacientes com insuficiência cardíaca, é quando o coração fica mais flácido e perde força de contração - Na curva 04, mesmo com a pré-carga aumentada e o VS é menos, pois, a pré carga está aumentada em níveis não fisiológicos, ou seja, o retorno venoso está comprometido devido a uma menor capacidade do coração de se contrair e ejetar seu sangue, diminuindo como consequência o sangue que retorna para o AD (Mecanismo de Frank - Starling) ➤ VS x Pós - carga Nicolas Martins 2025.1 - Fisiologia II Na curva normal a pós-carga aumentada ainda mantém um nível de volume sistólico normal devido às regulações intrínsecas do próprio sistema cardíaco ( diminuindo a pressão arterial e causando vasodilatação ), porém, chega um ponto onde a pós-carga muito aumentada leva a um Volume.S inadequado devido ao prometimento do retorno venoso. No paciente 04 a pós-carga aumenta tanto que a pré carga é comprometida afetando o retorno venoso e o VS - Hipertrofia excêntrica coração mais eficaz quando pratica atividades físicas mantendo a fração de Ejeção com menos esforço e sem alteração da FC - Hipertrofia concêntrica: ocorre em pacientes hipertensos, aumentando a RVPT Pós-Carga e Pressão dos ventrículos, camadas internas começam a hipertrofiar, diminui a luz do ventrículo, diminui o volume = insuficiência cardíaca. Coração não consegue relaxar como um todo diminuindo o DC, VS e FE OBS.: O relaxamento ventricular é de extrema importância para se manter um débito cardíaco adequado OBS.2: O fluxo sanguíneo do miocárdio envolve as famosas artérias coronarianas e vimos que se a frequência cardíaca aumentar demasiadamente a coronária é comprimida levando a um quadro isquêmico, ou seja, o bulbo deve controlar a FC para que não ocorram esses impactos no coração OBS.3: O músculo cardíaco possui uma lei de oferta e demanda de modo que a oferta tem que sempre acompanhar a demanda, ou seja, com um aumento da frequência cardíaca o pulmão precisa captar mais O2 por isso quando corremos aumentamos a frequência respiratória em paralelo com a cardíaca. Se em algum momento a demanda for maior que a oferta, por arritmias como exemplo, leva a um infarto. Por isso, um dos medicamentos prescritos para pacientes infartos são os B-bloqueadores que ao bloquear o receptor B1 reduz a FC e trabalho cardíaco, voltando a equilibrar a lei de oferta e demanda, evitando o surgimento de novas áreas de infarto.
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