Fisiologia cardiovascular - ciclo cardíaco

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Fisiologia cardiovascular - ciclo cardíaco
Ciclo cardíaco
● Diz respeito a todos os eventos envolvidos na capacidade do coração de
receber e ejetar volume, na diástole e sístole
Registro da pressão arterial e ECG do rato
● Esses dois registros são sincrônicos. Em cima é ECG e embaixo é o registro
de pressão
● A despolarização ventricular precede a elevação dos valores de pressão
arterial, até alcançar o valor máximo chamado pressão arterial sistólica
(PAS). Um pouco antes do PAS, a despolarização precede também o menor
valor de pressão, chamado pressão arterial diastólica (PAD)
● PAS ~100
● PAD ~70
● O platô, gera oscilação de cálcio e contração. Fase 0 precede a elevação da
pressão arterial. Com o fim do platô, cai cálcio, o músculo entra em
relaxamento
Anatomia das cavidades cardíacas
● A anatomia é essencial para entendermos as alterações de pressão nas
cavidades esquerdas e direitas
Como medir a pressão dentro das cavidades
● Técnica cateterismo cardíaco
○ Inserção de um cateter dentro das cavidades ventriculares
○ Em humanos: arterial braquial ou artéria femoral
○ Em animais posso pegar a carótida
○ Do lado direito: acesso por grandes veias, normalmente a veia jugular
ou subclávea
○ Acesso á cavidades esquerdos: entra na artéria aorta, como a pressão
arterial é maior que a atmosférica, o sangue reflui dentro do cateter
(que tem solução salina). O cateter pode estar conectado a um
transdutor de pressão, ou o transdutor está dentro do cateter
○ Se o transdutor está em uma grande artéria, observamos uma onda de
pressão arterial
○ Colocamos eletrodos para avaliar simultaneamente o ECG
○ Posso medir PAS e PAD
○ A quebra de morfologia é o que chamamos de insisura dicrótica ->
marca o momento em que se fecha a valva aórtica
○ Quando eu introduzo o catéter dentro do ventrículo esquerdo, muda a
onda de pressão em comparação com a medida feita numa artéria
○ Quando o cateter entra no ventrículo, o valor máximo (pressão sistólica
do ventrículo esquerdo PSVE) parece com PAS. Já o valor mínimo, tem
dois valores: pressão diastólia inicial (Pdi) e um valor que precede a
subida da pressão, pressão diastólica final (Pdf)
○ A nível de ventrículo, tenho 3 valores de pressão: PSVE, Pdi, Pdf. Isso é
fundamental para o enchimento de sangue dos átrios para os
ventrículos. Essa grande diferença de pressão que ocorre a cada
estimulaçao elétrica, permite que o coração seja uma grande bomba
que recebe e ejeta volume numa unidade de tempo
○ Pdi e PDf estão próximos ou abaixo de zero. São muito menores do
que PAD (70)
Pressão ventricular esquerda e direita
● Ali onde está muito próximo a zero -> pressão atrial
○ O átrio trabalha com baixa pressão
○ Armazena volume oscilando muito pouco a pressão
● Dentro do ventrículo direito
○ Diferença muito grande de pressão para o átrio direito
○ Passa pela valva tricúspide
○ Observo PSVD, Pdi (menor) e PDf (maior)
○ PSVD está próximo de 25mm, valores muito menores do que aqueles
obtidos no mesmo ciclo cardíaco no VE (110, 115mm). Isso é o que eu
espero na grande maioria dos animais em que eu fizer um cateterismo
Resistência à ejeção
● Ventrículos com o estimulo, iniciam uma contração septal, seguido pela ápice
e parede livre e por fim base, gerando aumento de pressão dentro dessas
duas cavidades
● Essa pressão é necessária por abrir a valva aórtica e pulmonar. A elevação de
pressão leva ao fechamento das valvas tricúspide e mitral
● O sangue não tem como refluir para os átrios, o único caminho possível é
para as artérias
● A circulação sistêmica é de uma proporção muito maior que a pulmonar
● Resistência em um sistema de tubos depende da viscosidade do líquido, do
comprimento de tubo, e é inversamente proporcional ao raio a quarta
potência. A circulação sistêmica, tem vasos com comprimento muito maior, e
por essa variável, a resistência do sistema pulmonar é muito menor
● Circulação pulmonar logo se divide em ramos, de modo que a um sistema de
tubos em paralelo que se forma rapidamente, diminuindo sua resistência
● A pressão que o ventrículo direito tem que vencer, é muito menor em
comparação com o ventrículo esquerdo, por causa da resistência. Para ejetar
o mesmo volume, a cavidade direita tem menor amplitude de pressão. Isso
tem uma marca anatômica: parede do ventrículo esquerdo é muito mais
espessa
● O ventrículo esquerdo gera muito mais força a cada ciclo cardíaco
● Para ter o mesmo fluxo, o VE faz uma pressão de 100mm e o VD, 30mm. Eles
trabalham um paralelo ao outro em série, mas o átrio esquerdo recebe
sangue dos pulmões e o direito recebe do resto do corpo
Ciclo cardíaco
● Sequência de eventos que ocorre durante o batimento cardíaco
● Mecanismo elétrico dispara mecanismos que vão elevar a pressão arterial a
nível dos ventrículos e grandes artérias, dos átrios
● Repolarização -> redução da pressão
● Quando o volume de sangue cai na cavidade ventricular, o fluxo para a aórtica
aumenta. Quando a valva fecha, o fluxo para a aórtica cessa
● Diferença de pressão entre cavidades separadas por valvas -> ruído -> bulhas
cardíacas
● Ciclo cardíaco: entender como ocorrem sequencialmente os eventos
elétricos, pressóricos, volumétricos, que geram fluxo e fechamento de valva
● Há vários eventos de sístole e diástole
● Momento em que o ventrículo está maximamente cheio de sangue
○ Momento final dos eventos diastólicos e início dos eventos sistólicos.
O que marca isso é a chegada da despolarização ventricular. Quando
despolariza os ventrículos, ele está cheio de sangue, o fluxo para a
aorta é zero (pois quando ele foi despolarizado, a pressão lá dentro
está muito próxima a pressão atrial em 8mm. Na aorta tá em 80mm).
A despolarização vai induzir um platô, e com o platô, entra Ca no
citosol, libera ca do retículo, e a pressão dentro do ventrículo vai
subindo progressivamente.
○ Quando a pressão dentro do ventrículo superar a pressão dentro dos
átrios, o fluxo é diretamente proporcional a diferença de pressão, e a
tendência do sangue é refluir para o átrio. Pela anatomia das valvas
mitral e tricúspide, há fechamento das valvas por causa da elevação de
pressão ventricular, que eu escuto como a primeira bulha (B1).
Fechamento de valva mitral e tricúspide pois está despolarizando os
dois ventrículos, os dois estão sofrendo o mesmo valor de
despolarização, estão contraindo ao mesmo tempo e elevando a
pressão ao mesmo tempo, fechando as duas valvas quase que
simultaneamente. Primeiro a mitral, milissegundos antes da tricúspide,
o potencial chega um pouquinho antes do lado esquerdo. Mas só
escuto um ruído, de alta amplitude
○ Fechou valva, a pressão no ventrículo vai subindo, mas os átrios ficam
muito baixos, pois estão entrando em relaxamento, fenômeno
diastólico. Isso por causa do retardo do NAV, que é essencial para a
função de bomba do coração
○ O fluxo ainda é zero pois o ventrículo está em sístole mas ainda não
mobiliza volume pois sua pressão não superou a das artérias. Essa
fase sistólica na qual ele desenvolve pressão mas não mobiliza
volume, é chamada de contração isovolumétrica. Ele recebeu um
acoplamento elétrico, disparou resposta mecânica, e a área tá
reduzindo, sem alterar volume. Essa fase é essencial para fechar as
valvas mitral e tricúspide, vai
○ Quando a pressão no ventrículo supera a pressão na aorta e na artéria
pulmonar, o ventrículo que está em platô, vai continuar contraindo, mas
as valvas estarão abertas. Isso gera queda de volume do ventrículo,
gera fluxo para as grandes artérias. A pressão no ventrículo precisa
superar a pressão diastólica das grandes artérias
○ O que determina PAD, é o menor valor de pressão no sistema arterial
ao final da diástole que eu consigo enxergar na artéria. Na artéria, eu
só vejo um fenômeno sistólico, quando eu abro a valva aórtica. PAD é
encerrado quando um novo ciclo cardíaco começa e o ventrículo gera
pressão suficiente para abrir as valvas
○ Quando abre as valvas e gera fluxo, a pressão nas duas cavidades se
iguala, e vai tendo elevação de pressão progressiva tanto nos
ventrículos quantona artéria. Temos PSV e PSA
○ Essa é a fase de ejeção rápida. É quando o ventrículo tem o maior
gradiente de pressão para gerar fluxo
● Quando o ventrículo perde volume para a aorta
○ Mesmo contraindo, os gradientes de pressão vão reduzindo, pois perde
pressão, a aorta comoda esse volume já que ela é elástica. Decaindo a
pressão nos ventrículos, ainda estou em ejeção, porém lenta
○ Fase sistólica de ejeção lenta, com pressão menor nos ventrículos e
artérias
● O que encerra a fase de ejeção ventricular
○ O fim do platô e a repolarização ventricular. O ventrículo vai relaxar, e
em resposta a isso, a pressão no ventricular cai rapidamente e na
aorta não cai tão rapidamente, pois dissipam fluxo para arteríolas. Isso
é mais lento, e por isso a pressão nas grandes artérias não caem tão
rapidamente
○ Quando a pressão nos ventrículos fica menor do que nas grandes
artérias, a tendência do sangue é refluir, e nesse momento fecha a
valva aórtica, e eu escuto o segundo ruído, segunda bulha cardíaca
(fechamento da valva aórtica e pulmonar nessa sequência). Isso
marca o início de fenômenos diastólicos
● Enchimento ventricular
○ Enquanto o ventrículo está em repouso, ele mecanicamente está tendo
relaxamento, a pressão está caindo, e o volume do ventrículo não
muda, porque a pressão é menor do que a da aorta, e maior que no
átrio. Não tem como abrir nenhuma valva. A primeira fase da diástole é
o relaxamento isovolumétrico
○ Quando a pressão no ventrículo ficar menor do que no átrio, as valvas
mitral e tricúspide se abrem e o ventrículo começa a se encher,
estando em potencial de repouso. AS valvas não se abriram por evento
elétrico, mas simplesmente porque a pressão atrial é maior que a
ventricular
○ O ventrículo se enche rapidamente, e vai ficando mais lento porque o
gradiente de pressão vai ficando menor
○ Quando ele já está quase todo cheio de sangue, é que o NSA dispara o
sinal, o átrio contrai, e acaba de encher o ventrículo, na sístole atrial
● Ausculta
○ Tudo que está entre B1 e B2, é um ruído que ocorre entre eventos
sistólicos
○ Tudo que eu ouvir entre B2 e a próxima B1, são eventos diastólicos
○ Eu espero não ouvir ruído nenhum. Se aparece algum ruído, isso é
chamado de sopro
● Valores de pressão que se relacionam com os valores medidos nas artérias e
ventrículos
○ Isso demanda atividade metabólica para síntese de ATP
○ O VE tem uma parede muito mais espessa
Circulação e fluxo coronariano
● O fluxo coronariano segue muito as mudanças de pressão tanto arterial
quanto ventricular. Ao mesmo tempo tem uma relação muito grande com as
cavidades ventriculares
● Vem do epicárdio em direção ao miocárdio e endocárdio
● Cada ramo da artéria coronária que penetra no miocárdio, é perpendicular às
artérias coronárias superficiais que observamos na superfície das cavidades
atrial e ventricular
● Tracejado inicial -> fim da contração isovolumétrica
● Segundo tracejado -> insisura dicrótica, início do relaxamento isovolumétrico
● Coronária direita segue o perfil da diferença de diferença de pressão
regulando fluxo. Maior fluxo ventricular dos tecidos irrigados pela coronária
direita, ou seja, região mais direita cardíaca, ele é maior durante a ejeção
ventricular, onde eu tenho os maiores valores de pressão na aorta
● Conforme a pressão cai ao longo da artéria, cai a pressão na coronária direita
● Quando eu tenho a menor pressão no tronco da aorta, e o ventrículo está em
contração isovolumétrica, o fluxo para a coronária esquerda cai muito. Na
ejeção, mesmo com uma resistência, o fluxo para a coronária aumenta. Em
resposta ao relaxamento isovolumétrico e queda da resistência das
coronárias, o fluxo de sangue para a coronária esquerda aumenta
bruscamente, no início dos fenômenos esquerdos. A partir daí o fluxo vai cair
progressivamente porque a pressão na aorta vai caindo
● Volume sistólico -> variação entre volume máximo e mínimo
Débito Cardíaco
● DC = volume sistólico x frequência cardíaca
● Fração de ejeção: quantos % de sangue um ventrículo consegue ejetar a cada
ciclo. Se ele ejeta todo o volume, a fração seria 100%
● Fisiologicamente, ele não ejeta todo o volume
● Normalmente ejeta 70% do volume contido ao final da diástole
● Índice cardíaco: normalizamos o valor de débito pela superfície de massa
corporal
● Exame realizado que permite estudar a mecânica cardíaca: ecocardiograma
-> não invasivo
Ecocardiograma
● Vemos ao longo do tempo, uma situação em que as duas paredes se
aproximam e se afastam
● Cada vez que as paredes septal e de parede livre se aproximam, mostra o
máximo de contração. Cada vez que afasta, mostra a distensão
● Posso obter vários dados mecânicos: espessura de septo, volume diastólico
final, volume sistólico final, fração de ejeção
● O débito oscila de acordo com a necessidade metabólica de cada organismo
● Posso calcular o débito cardíaco
Alça pressão volume
● Coração fica oscilando o tempo todo volume e pressão
● Inclinação das fases de enchimento é um índice muito bom para entender
fenômenos de enchimento durante a diástole
Trabalho cardíaco
● A área de mobilização de volume com pressão, informa o trabalho que o
coração teve que fazer para ejetar o volume distólico
● Trabalho = pressão x volume
● O trabalho está diretamente relacionado com o consumo de O2
● Quanto maior for a necessidade de geração de pressão, ou quanto maior foi o
volume que ele precisa mobilizar -> maior trabalho -> maior consumo de O2
● Se um coração entra em isquemia, todos os parâmetros se alteram
● O mesmo débito ocorre nas cavidades direita e esquerda,