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Ph.D. Tiago Veltri Sistema Cardiovascular Circulações: - Circulação sistêmica Circulação pulmonar Funções: - Transporte de O2 e nutrientes para os tecidos - Remoção de CO2 Sistema cardiovascular Por que o fluxo sanguíneo sempre segue este sentido? Hemodinâmica cardiovascular Termo que designa os princípios físicos que regem o fluxo de sangue no sistema cardiovascular Pressão; Fluxo; Resistência; Gradiente de pressão Diferença de pressão de uma região para outra Gradiente de pressão Por que existe uma diminuição de pressão no sistema cardiovascular? Hemodinâmica cardiovascular (relação entre fluxo, pressão e resistência) O fluxo sanguíneo (Q) é definido como a quantidade de sangue a ser deslocada por unidade de tempo em um vaso sanguíneo - Pode ser influenciada por duas variáveis: 1) ΔP - gradiente de pressão sanguínea; 2) R - resistência vascular. Que parâmetros determinam a resistência vascular e consequentemente o fluxo sanguíneo? Viscosidade do sangue (η); Comprimento do vaso sanguíneo (L); Raio do vaso (r). Equação de Poiseuille → O que é mais fácil? Comprimento do vaso sanguíneo (L); Ex: Sugar água por um canudo curto ou longo Viscosidade do sangue (η); Ex: Beber água ou milkshake por um canudo do mesmo tamanho e espessura Raio do vaso (r). Ex: Beber milkshake por um canudo fino ou grosso Parâmetros que determinam a resistência vascular e consequentemente o fluxo sanguíneo? Conceitos importantes expressos na equação de Poiseuille A resistência ao fluxo é diretamente proporcional ao comprimento do vaso; - A resistência ao fluxo é diretamente proporcional à viscosidade do sangue; A resistência ao fluxo é inversamente proporcional ao raio do vaso. Se considerasmos somente a resistência e raio na equação de Poiseuille, podemos expressá-la como: Aplicando os valores encontrados na equação de fluxo: Hemodinâmica cardiovascular (Fluxo sanguíneo – quantidade de sangue deslocado) Mangueira de água Mangueira de água ↑ área - ↑ fluxo de sangue ↓ área - ↓ fluxo de sangue Retorno Venosos O Fluxo de sangue aumenta durante o exercício!!! O que acontecerá com a P.A.? Hemodinâmica cardiovascular (Fluxo sanguíneo – quantidade de sangue deslocado) Consequências da resistência vascular durante e após o exercício Durante: Aumento da resistência (catecolaminas) leva a uma aumento da FC e vasocontrição periférica com consequente aumento da PA. O aumento da PA é benéfico? Hemodinâmica cardiovascular (Fluxo sanguíneo – quantidade de sangue deslocado) Consequências da resistência vascular durante e após o exercício Durante: Aumento da resistência (catecolaminas) leva a uma aumento da FC e vasoconstrição periférica com consequente aumento da PA. Após: Diminuição da atividade simpática com diminuição das catecolaminas e consequente hipotensão DIÁSTOLE (RELAXADO) SÍSTOLE (CONTRAÍDO) Modificações Estruturais no Ciclo Cardíaco 24 Ciclo cardíaco (sistole e diastole) Diástole – Relaxamento das câmaras Abre as válvulas tricúspide e mitral (sangue flui para os ventrículos) 2) As válvulas semilunares fecham (aórtica e pulmonar evitam a saída de sangue dos ventrículos) Sístole – Contração das câmaras Fecha as válvulas tricúspide e mitral (evita refluxo de sangue para os átrios) 2) As válvulas semilunares abrem (aórtica e pulmonar, permitindo a saída de sangue dos ventrículos) Sistema de condução do coração 29 Eletrocardiograma O trabalho cardíaco produz sinais elétricos que passam para os tecidos vizinhos e chegam à pele. Com a colocação de eletrodos no tórax, podemos gravar as variações das ondas elétricas emitidas pelas contrações do coração o registro pode ser feito numa tira de papel ou num monitor eletrocardiograma (ECG). No coração normal, um ciclo completo é representado por ondas P, QRS e T, com duração total menor do que 0,8 segundos. onda P despolarização atrial corresponde à contração dos átrios; complexo QRS despolarização ventricular determina a contração dos ventrículos; onda T repolarização ventricular. Eletrocardiograma DÉBITO CARDÍACO DC = FC x VS Frequência cardíaca (75bpm) Volume de sangue ejetado durante a sístole ventricular (70ml) DC = 70 x 75 = 5250 ml/mim Débito cardíaco no exercício Quais são os fatores que determinam o aumento do D.C. e P.A. durante um exercício? Função simpática: fight or flight (lutar ou fugir); Situações de emergência na qual o indivíduo se confronta, por exemplo, com a iminência de um ataque perante o qual deverá exercer grande esforço físico, seja para lutar ou para fugir; Função parassimpática: rest and digest (repousar e digerir); Participação da divisão parassimpática na contínua homeostasia do dia-a-dia. Funções normais do repouso fisiológico, em particular as digestivas. Sistema nervoso autônomo (SNA) Organização do sistema nervoso Sistema nervoso autônomo (SNA) Controle antagonista 1 Adrenalina Na1+ Na1+ Gs Cel. Alvo: Cardiomiócito AC ATP AMPc Adrenalina Ca2+ Ca2+ Adenilato ciclase PKA Noradrenalina sangue Fosforilação Induz abertura K1+ K1+ Fosforilação Induz fechamento DESPOLARIZAÇÃO Canais de cálcio dependentes de voltagem FORÇA E FEQUÊNCIA CARDIACA AUMENTADAS INERVAÇÃO SIMPÁTICA ALTOS NÍVEIS SNP – simpático – Receptores adrenérgicos (epinefrina e norepinefrina) - Alfa 1 (excitação): Músculo liso da pele, esfíncteres do TGI e bexiga e músculo da íris (via PLC/Dag/IP3), - Alfa 2 (inibição): Músculo liso de vasos sanguíneos, pâncreas (AC/AMPc/PKA); - Beta 1 (excitação): Músculo cardíaco (AC/AMPc/PKA) - Beta 2 (Inibição): Músculo liso das vias respiratórias, vasos que suprem o coração, tecido adiposo e fígado (AC/AMPc/PKA) - Beta 3 (produção de calor): Tecido adiposo marrom (?) - A glândula suprarenal libera norepinefrina (20%) e epinefrina (80%) O exercício induz a vasodilatação dos vasos sanguíneos que irrigam o músculo ativo e promovem a vasoconstrição dos vasos sanguíneos viscerais Devido a ação do SNA (Receptores Betas Vs Alfas) Vasodilatadores locais produzidos pelo exercício (NO, calor, H+ e CO2) Redirecionamento do Fluxo Sanguíneo durante o Exercício 30 40 50 60 70 20 100 200 300 400 VO2 (ml.kg-1.min-1) . Carga (watts) Sedentários Ativos Condicionados Atletas de Endurance VO2 = DC x dif (a-v) O2 FC x VS CHF . Desempenho Físico 48 F.C. Pré-carga Pós-carga. Contratilidade do Miocárdio AJUSTE DO DÉBITO CARDÍACO F.C. D.C. V.S. R.P.T. P.A.S. Fatores Locais Fatores Neurais Fatores Humorais S.N.A. Marca-passo. Contratilidade Cardíaca Intrínseca Retorno Venoso (pré-carga) Pressão Arterial (pós-carga) S.N.A. 2 1 P P P - = D R P Q D = 4 . . . 8 r L R p h = 4 . . . 8 r L R p h = 4 1 r R µ R Q 1 =
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