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Ciclo cardíaco 1 Ciclo cardíaco Conceitos básicos Átrios e ventrículos NÃO contraem simultaneamente (átrio → ventrículo). A movimentação do sangue é motivada pela diferença de pressão entre cavidades. Durante um ciclo cardíaco, o sangue flui de uma área de maior pressão para uma de menor pressão. A contração aumenta a pressão, enquanto o relaxamento diminui a pressão. O fluxo sanguíneo no coração é unidirecional, devido à presença de valvas cardíacas - bicúspice/mitral (esquerda; 2 folhetos) e tricúspide (direita; 3 folhetos); abre quando a pressão força essas válvulas para baixo Pa>Pv); fecha quando a pressão força para cima Pv>Pa) e as cordas tendíneas, junto aos músculos papilares, fecham-nas; impedir o refluxo (fluxo retrógrado) sanguíneo. obs.: relação pressão X volume = inversos. obs.: o fluxo sanguíneo das câmaras para os vasos também é movida pela diferença de pressão. Entrada e saída de sangue no coração ARTÉRIAS → saem do coração; VEIAS → chegam ao coração. Sangue chega da periferia (rico em CO2, pelas veias cavas, ao AD, passam pela valva tricúspide até o VD e saem pelo tronco pulmonar, em direção aos pulmões (circulação pulmonar). Concomitantemente, sangue chega dos pulmões Ciclo cardíaco 2 (rico em O2, pelas veias pulmonares, ao AE, passam pela valva bicúspide até o VE e saem pela a. aorta (circulação sistêmica). A fim de prevenir o refluxo de vasos para as câmaras, há valvas semilunares (da aorta e do tronco pulmonar), que se abrem e fecham pela diferença/gradiente de pressão. obs.: há movimentação passiva de sangue por meio de gradiente de pressão. Fases do ciclo cardíaco O coração contrai e relaxa durante um ciclo cardíaco. 2 fases: SÍSTOLE → contração do miocárdio; resultado da despolarização; DIÁSTOLE → relaxamento do miocárdio; resultado da repolarização. FINAL DA DIÁSTOLE → ambos os conjuntos de câmaras estão relaxados e os ventrículos enchem-se passivamente (sangue chega aos átrios, o que gera pressão sobre as valvas e não há Pv para o fechamento das valvas, o que permite a passagem de sangue A → V - 80%; valva aórtica/pulmonar fica fechada porque a pressão do vaso é maior do que a do ventrículo; intervalo PR; Átrios e ventrículos relaxados. Átrios se enchendo de sangue, vindo das veias, e os ventrículos acabaram de completar uma contração. à medida que os ventrículos relaxam, as valvas AV se abrem (pressão ventricular baixa) e o sangue flui por ação da gravidade dos átrios para os ventrículos. Os ventrículos se expandem para acomodar o sangue - fase de enchimento ventricular passivo. SÍSTOLE ATRIAL → Pa>Pveias; a contração atrial força uma pequena quantidade de sangue adicional para dentro dos ventrículos 20%; onda P; Cerca de 20% do enchimento ventricular é resultado da contração (sístole atrial). A sístole atrial se inicia seguindo a onda de despolarização que percorre os átrios. A pressão aumentada que acompanha a contração empurra o sangue para os ventrículos. CONTRAÇÃO VENTRICULAR ISOVOLUMÉTRICA → Pv>Pa; a primeira fase da contração ventricular empurra as valvas AV e elas se fecham, mas não cria pressão suficiente para abrir as valvas semilunares; contração ventricular precoce e primeira bulha cardíaca; Enquanto os átrios se contraem, a onda de despolarização se move pelo sistema de condução em direção ao ápice do coração. A sístole ventricular inicia no ápice do coração, empurrando o sangue contra a porção inferior da valva AV, o que faz elas fecharem, evitando refluxo para os átrios. As vibrações seguintes ao fechamento das valvas AV geram a primeira bulha cardíaca. Com o conjunto de valvas AV e semilunares fechadas, o sangue dos ventrículos não tem pra onde ir. Entretanto, o ventrículo continua se contrair, mesmo sem a saída de sangue do seu interior. Esta fase é chamada de contração ventricular isovolumétrica (o volume do ventrículo não está alterando). Enquanto os ventrículos estão contraindo, as fibras atriais estão repolarizando e relaxando. Quando as pressões nos átrios atingem valores inferiores à pressão nas veias, o sangue volta a fluir das veias para os átrios. EJEÇÃO VENTRICULAR → como a pressão ventricular aumenta e excede a pressão nas artérias, as valvas semilunares se abrem e o sangue é ejetado; complexo QRS; Quando os ventrículos contraem a ponto de gerar pressão suficiente para abrir as valvas semilunares, o sangue com ala pressão é forçado para as artérias, empurrando o sangue com baixa pressão presente dentro delas. As valvas AV continuam fechadas e os átrios se enchendo. Ciclo cardíaco 3 RELAXAMENTO VENTRICULAR ISOVOLUMÉTRICO → quando os ventrículos relaxam, a pressão nos ventrículos cai, o sangue flui de volta para as cúspides das valvas semilunares e elas se fecham; a pressão atrial não é suficiente para abrir as valvas AV e haver a passagem de sangue A → V. No final da ejeção ventricular, os ventrículos começam a repolarizar e relaxar, diminuindo a pressão dentro deles. A pressão ventricular cai abaixo da pressão das artérias, o sangue começa a retornar em direção ao ventrículo, o que fecha as valvas semilunares. As vibrações geradas por este fechamento geram a segunda bulha cardíaca. Com o fechamento das valvas semilunares, os ventrículos novamente se tornam câmaras isoladas. As valvas AV permanecem fechadas pois, embora os ventrículos estejam relaxando, a pressão dentro deles ainda é maior do que nos átrios. Esta fase é chamada de relaxamento ventricular isovolumétrico. Quando o relaxamento faz a pressão ventricular cair abaixo da pressão atrial, as valvas AV se abrem e o sangue flui para o ventrículo, reiniciando o ciclo. Curvas pressão-volume Relação inversa. AB → pressão intraventricular diminui, mas o volume não; fase de relaxamento isovolumétrico; volume sistólico final é o volume de sangue que resta no coração após a sístole ventricular (pode ser utilizado para investigação de patologias). BC → pressão intraventricular constante e volume aumenta; ambas as câmaras relaxadas e fluxo passivo de sangue A → V; o volume diastólico final é o volume de sangue que está no coração ao final da diástole (se for menor, prejudica a contração, pois o estiramento da parede ventricular é importante para determinar o grau de contração); CD → pressão intraventricular aumenta e volume se mantém; contração isovolumétrica; pressão aumenta, mas não a ponto de abrir valvas semilunares e ejetar sangue; DA → pressão intraventricular aumenta, a ponto de abrir valvas semilunares, e volume diminui, devido à ejeção de sangue, até o início da diástole, em A. Ciclo cardíaco 4 Correlação de eventos durante um ciclo cardíaco ONDA P → despolarização e contração atrial; pressão ventricular baixa; COMPLEXO QRS → despolarização e contração ventricular, com aumento da pressão ventricular (pressão aórtica aumenta em conjunto), primeira bulha cardíaca, diminuição do volume ventricular e pressão atrial diminui levemente; ONDA T → relaxamento ventricular (fase de enchimento passivo); ápice da pressão ventricular e aórtica (começam a diminuir) e menor volume ventricular (começa a aumentar); pressão atrial volta a aumentar; no fim da onda T, pressão ventricular diminui e valvas semilunares se fecham (segunda bulha cardíaca). Ecocardiograma Avaliação da função cardíaca. VDF = volume diastólico final → volume existente no ventrículo ao fim da diástole (reflete como está o enchimento do coração e a ejeção); VSF = volume sistólico final → volume existente no ventrículo no fim da sístole (importante para ver se a ejeção ocorre de maneira adequada); VS = volume sistólico → é a diferença entre o VDF e o VSF e representa o volume ejetado pelo coração em cada sístole; Ciclo cardíaco 5 VS = VDF - VSF DC = débito cardíaco → medida de desempenho cardíaco; é o volume de sangue ejetado pelo VE em um determinado período de tempo; DC = FC x VS FE = fração de ejeção → é um número adimensional definido como a relação entre o VS e o VDF; porcentagem do volume sistólicoque está sendo ejetado; é o volume sistólico normalizado para o VDF; comumente apresentado sob a forma de porcentagem e deve ser maior do que 55% em coração normal; FE = VS/VDF ΔD% = fração de encurtamento → índice de relaxamento do coração; baseia-se na relação entre os diâmetros transversais de VE, obtidos no final da diástole e final da sístole. obs.: prolapso de mitral → abre para os 2 lados ( A → V e V → A, o que gera refluxo de sangue. obs.: FC = frequência cardíaca → número de batimentos cardíacos por unidade de sangue. O SN Autônomo modula a FC As porções simpática e parassimpática do SN autônomo influenciam a FC de forma antagônica - influenciam o marca- passo e os cardiomiócitos. SIMPÁTICO = aumento da FC - aumento do potencial de repouso de membrana do nó SA e despolarização mais rápida. 1 gânglio paravertebral e 2 neurônios - 1 fibra pré- ganglionar curta e uma pós-ganglionar longa. NEUROTRANSMISSOR → NA. Receptor β1 no coração - entrada de Na+ e Ca2. PARASSIMPÁTICO = diminuição da FC - diminuição do potencial de repouso de membrana do nó SA e despolarização mais lenta. 1 gânglio e 2 neurônios - 1 fibra pré-ganglionar longa e uma pós-ganglionar curta. NEUROTRANSMISSOR → ACh. Receptores muscarínicos no coração - saída de K. O balanço entre os dois equilibra a pressão arterial. Ciclo cardíaco 6 Múltiplos fatores influenciam o VS O DC está diretamente relacionado à força gerada pelo músculo cardíaco durante uma contração. 2 FATORES: COMPRIMENTO DA FIBRA NO ÍNICIO DA CONTRAÇÃO (quanto maior o comprimento, maior a força); CONTRATILIDADE → capacidade intrínseca de uma fibra muscular cardíaca de se contrair em qualquer comprimento de fibra. Relação comprimento-tensão - Lei de Frank-Starling Quanto mais alongada estiver a fibra muscular e o sarcômero, no início da contração, maior será a tensão desenvolvida, até um limite máximo. Quanto maior o volume de sangue no ventrículo, maior o estiramento da fibra e maior a tensão. CURVA DE STARLING → conforme o estiramento das paredes ventriculares aumenta, o VS aumenta. O grau de estiramento de miocárdio antes do início da contração é chamado de PRÉCARGA (quantidade de sangue que chega no coração na diástole) - depende de retorno venoso. Se eu diminuo a pré-carga, o ventrículo estira menos e o VS é menor. obs.: hipertensão arterial → aumento da pressão nos vasos aumenta a pré-carga; gera remodelamento do ventrículo e diminuição da câmara. obs.: choque hemorrágico → hipotensão e diminuição da pré-carga. Na LEI DE FRANKSTARLING, quanto mais sangue chega ao coração (ou quanto maior a pré-carga), com mais força ele se contrai e, logo, mais sangue ele ejeta. Ciclo cardíaco 7 Volume sistólico e retorno venoso De acordo com a lei de frank-starling, o VS aumenta quando o VDF aumenta. O VDF é determinado pelo retorno venoso, que é a quantidade de sangue que retorna ao coração pela circulação venosa - principal determinante da pré-carga. RETORNO VENOSO 3 FATORES: CONTRAÇÃO OU COMPRESSÃO DAS VEIAS QUE LEVAM O SANGUE PARA O CORAÇÃO (BOMBA DO M. ESQUELÉTICO) - favorece que o sangue volte ao coração; MUDANÇA NA PRESSÃO DO ABDOME E DO TÓRAX (BOMBA RESPIRATÓRIA) - favorece que o sangue volte ao coração; a) Durante a inspiração, a expansão da caixa torácica e a contração do diafragma cria uma pressão subatmosférica na caixa torácica - esta baixa pressão, diminui a pressão na veia cava inferior, permitindo que mais sangue das veias abdominais entre na veia cava. b) A contração do diafragma aumenta a pressão na cavidade abdominal, o que empurra o sangue em direção à veia cava. Estes 2 fatores, em conjunto, aumentam o retorno venoso durante a inspiração. INERVAÇÃO SIMPÁTICA NAS VEIAS - contração da parede das veias para favorecer que o sangue volte ao coração. Ciclo cardíaco 8 Quando ocorre a constrição das veias, devido à atividade simpática, seu volume diminui, empurrando mais sangue para o coração. Com um volume ventricular maior, o ventrículo contrai com mais força, levando mais sangue para o lado arterial da circulação. A contratilidade é controlada pelos SN e endócrino CONTRATILIDADE → capacidade intrínseca do músculo, relacionada com o Ca2. Substâncias químicas que afetam a contratilidade é chamada de AGENTE INOTRÓPICO. A contratilidade aumenta à medida que a disponibilidade de Ca2 aumenta. Contratilidade é diferente de relação comprimento-tensão - um músculo pode permanecer com um determinado VDF (ponto A e apresentar contratilidade aumentada. NA → agente inotrópico positivo. Catecolaminas aumentam a contratilidade Ciclo cardíaco 9 O VDF e a PA determinam a pós-carga Para ejetar sangue do ventrículo, o coração deve gerar força para deslocar sangue para a aorta, empurrando-o ainda mais adiante. A carga combinada do VDF e da resistência durante a contração é chamada de pós-carga. Pós-carga é a resistência a ejeção ventricular e é causada pela resistência oferecida ao fluxo na circulação sistêmica - resistência vascular sistêmica. A resistência é determinada pelo diâmetro das arteríolas e dos esfíncteres pré-capilares. Quanto mais reduzido for o seu diâmetro, maior a resistência. A resistência vascular sistêmica é controlada pelo SN simpático, que, por sua vez, controla o tônus muscular da parede arteriolar. Alterações na curva pressão-volume PRINCIPAIS DETERMINANTES PRÉCARGA → quanto chega ao coração; determina a força de contração; ↑ PRÉCARGA ↑ VDF ↑DÉBITO SISTÓLICO PÓSCARGA → resistência à saída do coração; ↑ CONTRATILIDADE ↑ DÉBITO SISTÓLICO ↓VSF CONTRATILIDADE → depende da maquinaria e da disponibilidade de Ca2. ↑ PÓSCARGA ↑ VSF ↓DÉBITO SISTÓLICO Fatores que determinam o DC FC → influenciada pela frequência de despolarização nas células autoexcitáveis VS → influenciada pela força de contração do miocárdio ventricular, que é influenciada pela contratilidade e pelo VDF Ciclo cardíaco 10
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