Eletrofisiologia cardíaca

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Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Campus UFRJ – Macaé 
Enfermagem 
Angie Martinez 
 
Fisiologia 
Cardio 
O músculo cardíaco 
• No tecido cardíaco encontram-se os discos 
intercalares, que fazem parte da fibra 
cardíaca. 
• Esses discos intercalares têm as junções 
mecânicas e elétricas. Essas estruturas 
presentes na fibra cardíaca vão fazer com 
que o m. cardíaco trabalhe de forma 
mecânica e distribua a corrente elétrica 
homogeneamente. 
• Nas junções mecânicas tem os desmossomos e 
as junções de aderência, que fazem com que 
no momento de contração, esse tecido 
trabalhe simultaneamente. 
• O coração precisa contrair. Se ele contrair um 
trecho e depois o outro, fica descompassado. 
As junções evitam essa defasagem tão 
grande. 
• Quando chega o potencial de ação, o 
resultado da fibra cardíaca é contrair. 
 
Diferenças entre o músculo esquelético e o 
músculo cardíaco. 
• Retículo sarcoplasmático menor; 
• Maior número de mitocôndrias; 
• Alto consumo de oxigênio; 
• Junções intercalares; 
• O acoplamento excitação-contração; 
 
Permeabilidade da membrana da fibra cardíaca 
• Principais íons envolvidos: Na+, K+, Ca2+. 
Semelhantes aos do potencial de ação do 
neurônio. 
• Os principais eventos que acontecerão por 
causa dessa permeabilidade serão: 
despolarização, platô, repolarização e 
repouso. Essas são as fases de potencial de 
ação que a fibra cardíaca vai apresentar. 
• Há variações do potencial de membrana, de -
90 a +65. 
• Na parte de repouso, há uma maior 
condutância do Potássio do que para o Sódio 
• Na fase de despolarização há maior 
condutância (G) 
Principais tipos de PA 
• Dependendo da fibra, haverá uma 
resposta/PA rápida ou lenta. 
• A fibra cardíaca, então, apresenta dois tipos 
de potencial de Ação, o de resposta rápida e 
outro de resposta lenta. 
• Potencial de ação de resposta rápida: fibras 
dos átrios, ventrículos e fibras de Purkinje, 
ou seja, em regiões contráteis, onde o 
músculo exerce como resposta a contração. 
• PA de resposta lenta: No nó sinoatrial e no 
átrio-ventricular (fibras marca-passos), o 
potencial de ação é lento. 
 
• Cada etapa dos potenciais de ação está 
representada por uma numeração. 
• Há uma equiparação entre elas. 
• Inicia-se com uma fase 0, em uma tem 1, na 
outra não... A duração das fases também 
varia. 
Eletrofisiologia cardíaca 
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• Isso significa que o envolvimento dos íons é 
diferente. 
Potencial de resposta rápida 
 
Fase 0 
• O potencial de repouso dessas células é bem 
negativo, partindo de - 90 mV. 
• Em seguida, há uma rápida deflexão. De -90 
há uma subida íngreme, chegando a valores 
positivos. 
Fase 1 
• O potencial da membrana que estava muito 
positivo teve uma ligeira queda. Essa fase 1 é 
a de breve repolarização. 
Fase 2 
• Possui uma estabilidade temporária, chamada 
de Platô. 
• Diferente do que acontece no neurônio, na 
fibra cardíaca de rápida e lenta resposta, 
haverá um platô definido. 
• Nesse breve período há um equilíbrio entre a 
quantidade de íons que saem e entram na 
célula. 
Fase 3 
• É a fase de repolarização. 
Fase 4 
• É a fase de repouso, onde a célula retorna 
para as quantidades iniciais do repouso. 
Potencial de ação de resposta lenta 
 
• A primeira diferença em relação à rápida é 
que a eletronegatividade do repouso nesse 
tipo de fibra é menor do que na fibra de 
resposta rápida. 
• O repouso se inicia em torno de – 60 mV. 
Logo, ele é menos negativo que a outra. 
Fase 0 
• Rápida deflexão. 
• É uma leve inclinação, não tão íngreme 
quanto na rápida. 
NÃO HÁ FASE 1 
Fase 2 
• O platô não é bem definido. 
Fase 3 e 4 
• Repolarização e retorno ao repouso. 
Bases iônicas do repouso 
Equilíbrio das forças eletrostática e química dos 
íons 
• A membrana possui uma permeabilidade 
seletiva. 
• A fibra cardíaca vai permitir a passagens dos 
íons K, Na, Ca e outros. 
• A mudança de permeabilidade permite a 
alteração da condutância dos íons (+G, -G). 
• A movimentação dos íons do meio externo 
para o interno e vice-versa é realizada por 
meio de canais iônicos. Esses canais são 
específicos para determinados íons. 
• Dependendo do momento, haverá maior 
condutância e mais canais para alguns íons. 
• Concentração dos íons no repouso: A 
concentração de K+ é maior no lado interno 
do que no lado externo. A concentração de 
Na2+ é maior no lado externo do que no 
interno. 
• Caso os canais de sódio abrirem, a tendência 
do íon será entrar, por causa do gradiente 
químico. INFLUXO DE SÓDIO. 
• Abrindo canais de potássio, ele sairia. EFLUXO 
DE POTÁSSIO. 
• O cálcio está mais concentrado no meio 
externo. Quando abrem seus canais, há um 
INFLUXO DE CÁLCIO. 
Se há saída de qualquer íon, chama-se de Efluxo. 
Se entra algum íon, chama-se de Influxo. 
• A força eletrostática aumenta e diminui a 
eletronegatividade do interior da célula. 
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• Aqueles íons que estão entrando, promovem 
correntes despolarizantes, ou seja, deixam o 
interior da célula menos negativo. Não 
significa que ela fique positiva. O SÓDIO E O 
CÁLCIO FARÃO ISSO. 
 
• Por outro lado, haverá correntes 
repolarizantes, correntes que vão trazer a 
eletronegatividade da membrana mais 
negativa. O POTÁSSIO ATUARÁ ASSIM. 
• O potássio vai sair da célula por diferentes 
tipos de canais. Dependendo do momento, 
haverá participação de canais diferentes. Por 
isso, há correntes de potássio distintas. 
• Quem faz a saída do potássio na fase 1 é o 
tipo de corrente K+ (Ito), um efluxo de 
potássio. As outras etapas vão ser fruto da 
combinação de vários canais. 
Bases iônicas dos tipos de resposta 
Resposta rápida 
Fase 0 - Deflexão 
 
• Gênese da deflexão inicial. 
• Quando chega um estímulo que vai alterar o 
potencial de repouso da membrana até o 
limiar. O resultado vai ser o potencial de 
ação. 
• Na fibra cardíaca, haverá a abertura de 
canais de sódio, que vão permitir o influxo de 
sódio. 
• O traçado é íngreme pela grande quantidade 
de canais de sódio que vão se abrir nesse 
momento. Mais canais, maior será o fluxo. A 
célula sai de valores de -90mV para +40 mV. 
• Uma propriedade desses canais é que eles 
conseguem abrir e fechar muito rapidamente. 
Logo, são canais rápidos de sódio, existentes 
na membrana da fibra cardíaca. 
• Os íons de sódio deixam o interior da célula 
positivo. 
• O fluxo cessa quando há a inativação dos 
canais. 
• Nessa fase há maior condutância de sódio do 
que de potássio. Isso significa que mesmo 
tendo uma concentração grande de potássio, 
apenas os íons de sódio vão se movimentar. 
Canais de sódio Na+ 
• Abre e fecha rapidamente. 
• Passa por alguns estágios, nos quais uma das 
duas comportas atuará. 
• No repouso: comporta M fechada e comporta 
H aberta. Encontra-se propício a receber 
estímulo para abrir. 
• Estado ativo: Quando o estímulo chega, a 
comporta M se abre, deixando o sódio passar. 
• Estado inativo: Chega um determinado 
momento, onde a membrana estará positiva. 
Essa variação na eletronegatividade muda a 
conformação do canal e faz com que ele se 
torne inativo. Nesse momento, a comporta H 
fecha o canal, e a M está aberta. Nesta 
configuração, não adianta ter estímulo, o 
canal não abrirá. 
 
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Período refratário absoluto e relativo 
• Estado inativo corresponderá ao período 
refratário absoluto, onde não é possível que a 
célula entre em potencial de ação. 
• Estado de repouso corresponde ao período 
refratário relativo, onde é possível que a 
célula seja ativa e os canais possam abrir, 
contudo precisa de maiores estímulos. 
• Quandoesse canal sai do estado inativo e passa 
para o estado de repouso, ele entra no período 
de refratário relativo. Como são muitos canais 
de sódio, eles não vão se abrir ao mesmo 
tempo, isso ocorre aos poucos. Os primeiros 
que abriram, serão os primeiros a estarem no 
estado inativo. Por sua vez, também os 
primeiros a passar ao estado repouso. Assim 
que chega no estado de repouso, o próximo 
estímulo tem que ser maior, mais forte, para 
chegar no potencial de ação. 
 
• Logo, conforme o potencial acontece, 
passa do absoluto para relativo, conforme 
os canais de sódio passam de inativo para 
o repouso. 
Tetrodotoxina TTX – Peixe Baiacú 
Essa toxina bloqueia o canal de sódio. Independente do estado em 
que o canal estiver, o bloqueio não permite o que o sódio passe pelo 
canal. Dessa forma, não acontece a despolarização. Assim, haverá 
deformação do traçado, resultando na morte do indivíduo, já que o 
PA não ocorre e a fibra não contrai, entrando em falência cardíaca. 
 
Fase 1 – Breve repolarização 
 
• Na fase 1, essa breve repolarização 
acontece devido a uma corrente 
transitória de efluxo de potássio. 
• Nesse momento, os canais de potássio 
que não são tão dinâmicos quanto os de 
sódio, ou seja, não têm a mesma 
velocidade de abertura e só vão conseguir 
responder ao estímulo nessa etapa. 
• Ordem: estímulo, canais de sódio abrem e 
promovem influxo de sódio, os canais de 
potássio começam a abrir e só se abrem 
completamente na fase 1. 
• Quando a eletronegatividade está 
positiva, o canal de potássio se abre. 
• O canal de potássio abre e o potássio sai. 
Devido a essa saída, a célula fica menos 
positiva, indo de + 40 mV a +20mV. 
• Nesse momento, não haverá influxo de 
sódio, já que os canais estão inativos ou 
fechados. 
• A condutância do potássio será maior do 
que a do sódio. 
• Quem promove essa breve repolarização 
são os canais de potássio da corrente Ito. 
• Também haverá ativação de canais de 
cloro. ELE ENTRA OU SAI? 
• A condutância, nesse momento, é maior 
para o potássio do que para o sódio. 
Fase 2 – Platô 
 
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• A corrente Ito está mandando potássio 
para fora. 
• Para ter o equilíbrio que a fase 2 
proporciona, tem que haver uma corrente 
que consiga contrapor a saída do 
potássio. 
• Nessa fase, os canais de cálcio já estão 
completamente abertos, e vão permitir 
que haja um fluxo positivo para dentro da 
célula. 
• O cálcio se movimenta por dois tipos de 
canais, os canais L, que são lentos, 
porque pela sua configuração, ele só vai 
terminar de se abrir nessa fase. Eles 
começam a se abrir na fase 0, mas abrem 
tão devagar que só começam a atuar na 
fase 2. 
• Então, na fase de platô, há um equilíbrio 
das correntes despolarizantes e 
repolarizantes, ou seja, um equilíbrio do 
efluxo de potássio e do influxo de Cálcio. 
• Nessa fase, a condutância é maior para o 
cálcio do que para o potássio. 
Contração do músculo cardíaco 
• Essa etapa é muito importante para o 
entendimento da fase de contração do 
músculo cardíaco. Esse cálcio que entra, 
vai proporcionar a contração 
propriamente dita. 
• Existem modalidades, pode-se aumentar 
ou diminuir a quantidade de cálcio que 
entra. Isso para modular a contração. 
Mais cálcio aumenta a força de 
contração, menos cálcio diminui a força 
de contração. 
• Alguns fármacos que trabalham com 
regulação de pressão arterial vão atuar 
nesse momento. Diminuem ou aumentam 
a disponibilidade do cálcio. 
Fármacos e NT que modulam a fase de platô 
• A acetilcolina é um NT parassimpático 
que pode diminuir a condutância do 
cálcio. 
• Pacientes que sofrem de insuficiência 
cardíaca, podem fazer uso de alguns 
fármacos que vão aumentar a força de 
contração: Norepinefrina, Isoproterenol e 
algumas catecolaminas. 
• Além dos fármacos, o sistema nervoso 
simpático também influencia na força de 
contração por meio da noradrenalina, 
aumentando a força. 
• O parassimpático gera bradicardia. 
Exemplo: Diltiazem 
• Esse fármaco é um 
antagonista do canal 
de cálcio. Ele vai 
diminuir a força 
contrátil do músculo 
cardíaco. Em 
vermelho, o 
potencial de ação. 
Em azul, a força de 
contração. 
• C é o controle. Esse PA é diferente, mas 
isso é normal, o gráfico vai depender da 
região. 
• À medida que a dose do fármaco 
aumenta, a força de contração cai e a 
curva do gráfico também. Assim, diminui 
o débito cardíaco e a frequência 
cardíaca. 
Fase 3 – Repolarização final 
 
• Nessa fase o efluxo de potássio começa a 
exceder o influxo de cálcio. A 
condutância do K supera o GCa, ou seja, 
está saindo mais K do que entrando Ca2+. 
• Ao longo da fase 3, o influxo de cálcio vai 
cessar totalmente e só o potássio vai sair. 
• Mediada por diferentes correntes: 
Corrente de Ito no início, Ik e Ik1 mais 
ativas no final da fase 3. 
Dependendo da região onde o potencial de ação de resposta rápida 
está ocorrendo, ele pode ter variações do traçado. Quanto maior a 
magnitude dos canais de potássio que promovem a corrente Ito, 
maior vai ser o efluxo nos ventrículos do que nos átrios. O gráfico 
também muda dependendo da camada do coração. O que mais 
influencia é o número de canais. 
Fase 4 – Restauração das concentrações iônicas 
de repouso 
• Haverá um balanço das correntes. 
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• Os íons que estavam entrando param de 
entrar. 
• Começam a funcionar as bombas que vão 
acionar e restabelecer as concentrações 
iniciais. 
• Para o sódio, há a bomba de sódio e 
potássio. Troca 3 íons de Na+ por 2 de K+. 
• O cálcio também tem uma bomba que vai 
trocar sódio e cálcio na membrana da 
fibra. Troca 3 íons de Na+ por 1 de Ca+. 
 
Síntese 
 
Resposta lenta 
Diferenças da rápida 
• Sua fase 0 é menos proeminente que a 
resposta rápida. Não há um traçado tão 
íngreme. 
• Não há fase 1, de breve repolarização. 
• Fase 2 menos longa e menos estável. 
• Fases 2 e 3 se confundem visualmente. 
• Não se distingue aonde começa e termina 
a fase 3. 
• Fase 4 é a chamada de potencial 
marcapasso, é diferente do que acontece 
na fase 4 da resposta rápida. 
 
Fase 4 – Potencial marcapasso 
• Correntes de efluxo de potássio Ik, 
influxo de sódio If e influxo de cálcio Icat. 
• Diferente da rápida, não é resultado de 
bomba sódio-potássio ou de bomba sódio-
cálcio. Ela se determina por uma 
movimentação de correntes de diversos 
íons. 
• Acreditava-se que o sódio não fazia 
participação nos potenciais de resposta 
lentos, mas se viu ao longo do tempo que 
existe uma curta participação dele. 
Quando os pesquisadores descobriram 
isso, chamaram essa corrente de Corrente 
Funny (If) engraçado. 
Fase 0 – despolarização 
• Dá-se pela entrada de cálcio. 
• Canais de cálcio tipo L e T. 
• Não há participação do sódio. 
Fase 3 – Início da repolarização 
• Movimentação iônica de potássio. 
• Combinação das correntes que vão 
repolarizar a fase 3., para chegar à 4. 
Diferenças entre os potenciais de ação rápido e 
lento 
 
• A resposta rápida tem PA mais negativo. 
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Cardio 
• A fase 4 no potencial de resposta rápida é 
mais constante. Não é tão constante na 
RL e menos inclinada, porque há vários 
íons atuando. 
• O potencial de ação acontece mais rápido 
na resposta lenta, porque a fase 4 está 
favorecendo o acontecimento do 
potencial de ação. 
• A TTX não altera o PA da R.L. 
• Dependendo da região do coração, haverá 
diferentes traçados de PA. 
• Os nós sinoatrial e atrioventricular 
possuem R.L. 
• Átrio, ventrículo, e os outros: R.R. 
 
Coração 
Excitação natural do coração 
• O coração pode bater fora do corpo 
humano. Essa característicase dá porque 
ele consegue gerenciar esse automatismo 
e ritmicidade própria. Ele gera sua 
própria condição elétrica para poder 
funcionar. 
• O sistema de condução se inicia pelo nó 
sinoatrial, passando pelo nó 
atrioventricular, o feixe de His, as fibras 
de Purkinje, que se estendem até o ápice 
do coração e sobe. 
• Todo esse sistema é chamado de sistema 
marcapasso e vai dar o ritmo que o 
coração funciona. 
 
• As células do nó sinoatrial apresentam 
potencial de ação de resposta lenta. 
• Tem frequência intrínseca em torno de 60 
a 80 batimentos por minutos. 
• Essas células do marcapasso que vão 
conduzir e gerar a corrente elétrica (as 
do nó), que vai se espalhar pelas fibras 
contráteis, as quais apresentam Potencial 
de resposta rápido. 
 
• Os discos intercalares que promovem esse 
funcionamento elétrico e mecânico 
simultaneamente. Fazendo que o impulso 
elétrico passe de uma fibra à outra. 
A fase 4 das células marcapasso pode ser chamada de 
despolarização diastólica lento (DDL). Ela é uma lenta e gradual 
despolarização. O efluxo do K e influxo do Na+ e Ca+ são 
responsáveis pelo seu início. 
Automatismo do coração 
• É a atuação das 3 correntes iônicas. 
Modulação da frequência dos disparos marca-
passos 
• Da mesma forma que se pode modular a 
força de contração pela oferta de cálcio, 
também é possível modular a fase 4 do 
potencial de resposta lento. 
• Essa fase é modulada através da 
velocidade da DDL. 
• Se ocorrer uma alteração dos íons que 
participam, pode-se alterar a duração. 
• Vai levar mais tempo para o potencial 
acontecer. 
• Caso a fase 4 aumente, haverá 
bradicardia, já que as células vão levar 
mais tempo para liberar o impulso 
elétrico, e consequentemente, a chegada 
do estímulo nas fibras contráteis vai ser 
mais lenta. Haverá menos batimentos 
cardíacos (os canais ficam mais tempo 
abertos). 
• Outra forma de modular a frequência dos 
disparos é tornando as fibras mais 
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Fisiologia 
Cardio 
negativas, precisando que mais íons 
atuam para chegar no nível de disparo. 
Controle autonômico 
• As células do nó sinoatrial estão sob 
controle do sistema nervoso autônomo e 
sofrem ação direta da ativação simpática 
e parassimpática. 
• Regula o ritmo do coração. 
Ativação parassimpática 
• Pela ativação do parassimpático, há a 
liberação da Acetilcolina, que atua na 
fase 4, aumentando o fluxo de potássio. 
• Ela se liga aos canais de potássio que vão 
permitir que ele saia da célula. Deixa 
também uma hiperpolarização do 
potencial de repouso, ou seja, está 
modulando por duas vias: prolongando a 
fase e deixando a célula mais negativa. 
• Também vai reduzir a corrente If, 
diminuindo a velocidade da 
despolarização diastólica. 
• Reduz a corrente de Cálcio, diminuindo a 
velocidade de despolarização da fase 0. 
• Aumenta a duração do potencial de ação, 
pela redução da Ik, retardando a fase 3. 
 
Ativação simpática 
• Atuação da adrenalina/noradrenalina. 
• Encurtamento da fase 4, aumentando a 
permeabilidade dos íons de sódio e 
cálcio. 
• Aumenta a velocidade da fase 0 do 
potencial de ação. 
• Há uma repolarização mais rápida. 
• O potencial de resposta ocorre mais vezes 
dentro de um período de tempo e a 
frequência cardíaca aumenta 
(taquicardia). 
 
Sequência normal da excitação cardíaca 
 
• O impulso elétrico é gerado no nó 
sinoatrial e se espalha para o átrio 
direito. Determinadas fibras vão levar 
esse impulso para o átrio esquerdo. Por 
causa disso, os átrios tendem a se 
contrair concomitantemente. 
• O impulso passa para o nó 
atrioventricular. Dele, para o feixe de His 
e as fibras de Purkinje. 
• Da parte dos átrios para os ventrículos, a 
condução elétrica é retardada. Isso para 
que dê tempo dos átrios entrarem em 
sístole enquanto os ventrículos estão em 
diástole. 
• Átrios contraem primeiro. 
• A condução passa do feixe de His, para as 
fibras de Purkinje, que se estendem até o 
ápice do coração. 
• Quando está no ventrículo, a primeira 
região que contrai é a de baixo. Logo, a 
contração se inicia no ápice e sobe para a 
parte mais superior. Por quê? Para 
conseguir ejetar o sangue para cima, seja 
para a Aorta ou para a artéria pulmonar, 
vencendo a gravidade. 
• Cada uma dessas etapas terá seu 
potencial de ação correspondente.