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FISIOLOGIA DO MÚSCULO CARDÍACO O coração é composto pelo músculo atrial, músculo ventricular e as fibras especializadas excitatórias e condutoras. Essas fibras apresentam descargas elétricas rítmicas automáticas, na forma de potencial de ação, ou fazem a condução desse potencial de ação pelo coração, controlando os batimentos cardíacos. (GUYTON) Anatomia fisiológica do músculo cardíaco No miocárdio, as fibras musculares cardíacas se dispõem em malhas ou treliças, se dividindo, se recombinando e, de novo, se separando. O músculo cardíaco é estriado e contém miofibrilas com filamentos de actina e miosina. Esses filamentos se dispõem lado a lado e deslizam durante as contrações. (GUYTON) O miocárdio é um Sincício. As áreas que cruzam as fibras miocárdicas são referidas como discos intercalados. Esses discos são membranas celulares que separam as células miocárdicas. Assim, as fibras musculares cardíacas são feitas de células individuais, conectadas umas com as outras. (GUYTON) Em cada disco intercalado, as membranas celulares se fundem e formam as junções comunicantes permeáveis, que permitem rápida difusão dos íons, propagando os potenciais de ação facilmente de uma célula muscular cardíaca para outra, através dos discos intercalados. Essa conexão das células é o sincício. (GUYTON) O coração é composto por dois sincícios: o atrial (parede dos átrios) e o ventricular (parede dos ventrículos). Essa divisão em dois sincícios permite que os átrios se contraiam pouco antes da contração ventricular – pois os potenciais não passam inteiramente do sincício atrial para o ventricular por conta do esqueleto fibroso -, o que é importante para a eficiência do bombeamento cardíaco. (GUYTON) COMPLEXO ESTIMULANTE DO CORAÇÃO Durante o desenvolvimento embrionário, aproximadamente 1% das fibras musculares se tornam células autorrítmicas, isto é, células que geram potencial de ação rítmica e repetitivamente. Essas células atuam como um marca-passo e formam o complexo estimulante do coração, que é a via de propagação dos potenciais de ação por todo o músculo cardíaco. (TORTORA) Os potenciais de ação se propagam pelos seguintes componentes: 1. A excitação cardíaca começa, normalmente no nó sinoatrial. Cada potencial de ação proveniente do nó sinoatrial se propaga das células de condução para as células musculares cardíacas, por meio das junções comunicantes. Com a chegada do potencial de ação, os dois átrios se contraem. (TORTORA) 2. O potencial de ação se propaga ao longo das fibras musculares atriais – fibras internodais – e chega ao nó atrioventricular, onde diminui consideravelmente. Essa diminuição dá RESUMO APG 11 – ELETROFISIOLOGIA CARDÍACA Resumo por Camila Keller, Turma VI FASAI tempo aos átrios para ejetar sangue para os ventrículos. (TORTORA) 3. Do nó atrioventricular, o potencial de ação penetra no feixe de His (fascículo atrioventricular), o único local no qual os potenciais de ação passam dos átrios para os ventrículos. (TORTORA) 4. Após a condução ao longo do feixe de His, o potencial de ação penetra nos ramos direito e esquerdo, seguindo pelo septo interventricular em direção ao ápice do coração. (TORTORA) 5. As ramificações inferiores e terminais dos ramos direito e esquerdo são as fibras de Purkinje. Essas fibras retransmitem o potencial de ação para as células contráteis do miocárdio ventricular. Conforme a onda de contração ventricular se move para cima – mais rapidamente que em qualquer parte do coração, por causa das propriedades estruturais das fibras de Purkinje –, a partir do ápice, o sangue é empurrado na direção das valvas semilunares. (STEPHENS + TORTORA) OBS¹: Todas as células musculares cardíacas têm a capacidade de gerar potenciais de ação espontâneos, mas as do nódulo sinoatrial fazem- no com uma frequência maior. Por isso o nó sinoatrial é chamado de marca-passo, e o batimento cardíaco iniciado nele é o ritmo sinusal. (STEPHENS) CONTROLE DO CORAÇÃO PELOS NERVOS CARDÍACOS A eficácia do bombeamento cardíaco também é controlada pelos nervos simpáticos e parassimpáticos (vagos). O débito cardíaco – e a força de contração – pode ser aumentado por mais de 100% pelo estímulo simpático e diminuído até zero, ou quase zero, por estímulo parassimpático (vagal). (GUYTON) Os nervos simpáticos e parassimpáticos formam o plexo cardíaco de nervos. (TORTORA) OBS²: O batimento cardíaco é originado no nó sinoatrial. Ele é apenas influenciado pelos nervos cardíacos. (TORTORA) OBS³: As fibras vagais (parassimpáticas) estão dispersas, em grande parte, pelos átrios e muito pouco nos ventrículos, onde realmente ocorre a geração da força de contração. Essa distribuição explica o porquê o estímulo vagal atual sobre a frequência cardíaca, mas não diminui acentuadamente a força de contração. (GUYTON) PROPRIEDADES ELÉTRICAS DO CORAÇÃO As células musculares cardíacas, assim como os neurônios e as fibras musculares esqueléticas, possuem um potencial de membrana em repouso (PMR). O potencial de membrana em repouso depende de uma baixa permeabilidade da membrana plasmática ao sódio e ao cálcio e de uma permeabilidade maior ao potássio. (STEPHENS) Os potenciais de ação no músculo cardíaco exibem uma despolarização seguida de repolarização do potencial de membrana em repouso. As alterações que ocorrem nos canais de membrana são responsáveis pelas mudanças na permeabilidade da membrana plasmática, que produzem os potenciais de ação. (STEPHENS) OBS4: Na célula polarizada, o meio intracelular é mais negativo, rico em potássio, e o meio extracelular é mais positivo, rico em sódio e cálcio. As bombas, principalmente de sódio, potássio e cálcio, são as responsáveis por manter essa polarização. A despolarização vai desequilibrando essas voltagens. (STEPHENS) Fases do potencial de ação no miocárdio Fase 0 – despolarização: Os canais rápidos de sódio se abrem e permitem que o sódio flua para dentro da célula e a despolarize. Com a despolarização, o potencial de membrana fica mais positivo. (GUYTON) Fase 1 – repolarização inicial: Os canais de sódio se encerram e os canais de potássio se abrem, permitindo que o potássio saia da célula e comece uma breve repolarização inicial. (GUYTON) Fase 2 – platô: O potencial de ação alcança um platô em consequência da abertura dos canais de cálcio – que ocorre lentamente durante as fases 0 e 1 – e da diminuição do efluxo do potássio. (GUYTON) Fase 3 – repolarização rápida: Os canais de cálcio se encerram e os canais de potássio abrem novamente, permitindo que o potássio saia da célula, finalizando o platô e retornando ao potencial de membrana em repouso. (GUYTON) Fase 4 – potencial de membrana em repouso: valor médio de aproximadamente -90mv. (GUYTON) OBS5: O platô ocorre no músculo cardíaco por causa da abertura dos canais lentos de cálcio que, ao fluir cálcio para dentro da célula, prolongam a contração e impedem a repolarização imediata pela saída de potássio da célula. (GUYTON) OBS6: Na fase 4 do potencial de ação, quando a membrana retorna ao seu estado de repouso – meio intracelular negativo e extracelular positivo –, tem mais potássio fora da célula do que dentro; e mais sódio dentro da célula do que fora. Para ajustar essas concentrações – que devem ser mais potássio dentro e mais sódio fora – a bomba de sódio e potássio atua, jogando dois potássios para dentro e três sódios para fora. (GUYTON) Automatismo e ritmicidade do músculo cardíaco O coraçãotem automatismo e ritmicidade porque estimula a si próprio (auto) para se contrair a intervalos regulares (rítmico). (STEPHENS) No nó sinoatrial, as células marca-passo geram potenciais de ação espontaneamente a intervalos regulares. Esses potenciais se propagam pelo sistema de condução cardíaco, levando os canais de sódio a se abrirem. (STEPHENS) A geração de potenciais no nó sinoatrial denomina-se pré-potencial e atinge o seu limiar. Ao atingir o limiar, inicia-se a despolarização das células marca-passo e, em seguida, a repolarização. Depois que o potencial de membrana em repouso é estabelecido, começa- se a geração de um novo pré-potencial. (STEPHENS) Período refratário do miocárdio O músculo cardíaco, como todos os tecidos excitáveis, é refratário à reestimulação durante o potencial de ação. Assim, o período refratário do coração é o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco não pode reexcitar uma área já excitada do miocárdio. Existe ainda o período refratário relativo, durante o qual é mais difícil excitar o músculo do que nas condições normais, mas pode ser excitado por impulso excitatório mais intenso. O período refratário atrial é bem mais curto que o dos ventrículos. (GUYTON) ELETROCARDIOGRAMA – ECG O ECG é um registro da atividade elétrica do coração. Para obter esses registros, eletrodos são colocados em contato com a superfície do corpo do paciente. Como o coração é tridimensional, são necessários 12 eletrodos, cada um posicionado em um ângulo diferente, para obter o registro adequado da atividade elétrica cardíaca. (ECG ESSENCIAL) Todas as ondas diferentes observadas em um ECG são manifestações da despolarização e repolarização das células miocárdicas. Essas ondas possuem três características principais: 1. Duração, medida em fração de segundo. 2. Amplitude, medida em milivolts (mV). 3. Configuração, que se refere à forma e ao aspecto da onda. (ECG ESSENCIAL) O eixo vertical do ECG mede a voltagem e o horizontal mede a duração. (ECG ESSENCIAL) Ondas P, complexo QRS, ondas T e linhas retas A primeira onda do ECG é a onda P, que é um registro da disseminação da despolarização pelo miocárdio atrial do início ao fim. Quando a despolarização está completa, o ECG se torna eletricamente silencioso e há uma curta pausa até a próxima onda. Após a curta pausa, a onda de despolarização escapa do nó atrioventricular e é disseminada rapidamente para os ventrículos, produzindo a contração ventricular. No ECG, esse momento é marcado por uma grande deflexão, chamada de complexo QRS. Esse complexo é maior que a onda P porque os ventrículos têm muito mais massa muscular que os átrios. (ECG ESSENCIAL) A configuração do complexo QRS pode variar significativamente, por isso foi criado um padrão para designar cada componente: 1. Se a primeira deflexão for para baixo, é chamada de onda Q. 2. A primeira deflexão para cima é chamada de onda R. Se houver uma segunda deflexão para cima, é chamada de R’. 3. A primeira deflexão para baixo, após uma deflexão para cima, é chamada de S. 4. S o ECG for composto apenas por uma deflexão para baixo, é chamado de complexo QS. (ECG ESSENCIAL) Depois da despolarização, as células do miocárdio ventricular se repolarizam. Essa repolarização é registrada no ECG como onda T. As células miocárdicas atriais também se repolarizam, mas essa onda é ofuscada pela onda de repolarização das células miocárdicas ventriculares. (ECG ESSENCIAL) Posicionamento dos eletrodos e formação das ondas Os eletrodos podem ser colocados em qualquer local na superfície do corpo para registrar a atividade elétrica do coração. A depender do local, as ondas registradas serão diferentes. (ECG ESSENCIAL) Uma onda de despolarização se movendo a favor de um eletrodo positivo gera uma deflexão positiva. Uma onda de despolarização se movendo para longe de um eletrodo positivo gera uma deflexão negativa. (ECG ESSENCIAL) Se o eletrodo positivo for posicionado no meio da célula, à medida que a onda de despolarização se aproxima dele, é formada uma deflexão positiva. (ECG ESSENCIAL) Depois, no momento exato em que essa onda atinge o eletrodo, as cargas positivas e negativas se equilibram e se neutralizam. Assim, o registro do ECG retorna à linha de base. (ECG ESSENCIAL) À medida que a onda de despolarização se afasta, é inscrita no ECG uma deflexão negativa. (ECG ESSENCIAL) Quando todo o músculo é despolarizado, o ECG retorna à linha de base. A inscrição final de uma onda de despolarização que se move perpendicularmente a um eletrodo é uma onda bifásica. (ECG ESSENCIAL) Os efeitos da repolarização sobre o ECG são similares aos da despolarização, exceto que as cargas são invertidas. Uma onda de repolarização movendo-se em direção a um eletrodo positivo inscreve uma deflexão negativa no ECG. Uma onda de repolarização se movendo para longe do eletrodo positivo inscreve uma deflexão positiva no ECG. Uma onda perpendicular produz uma onda bifásica, com a deflexão negativa precedendo a positiva. (ECG ESSENCIAL) REFERÊNCIAS: Anatomia e fisiologia – Seeley, Stephens e Tate Tratado de fisiologia médica – Guyton e Hall Princípios da anatomia humana – Tortora ECG essencial – John R. Hampton ECG ESSENCIAL, Eletrocardiograma na prática diária – Malcolm S. Thaler Nova metodologia de ensino do ECG: desmistificando a teoria na prática – Revista Brasileira de Educação Médica, 2017.
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