Resumo Fisiologia Cardiovascular

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FISIOLOGIA 
CARDIOVASCULAR 
O coração é responsável pelo bombeamento 
do sangue, pela circulação do líquido interno, 
através de um sistema fechado de vasos. 
Esse circuito unidirecional leva o sangue por 
uma rota específica e assegura a distribuição 
de gases, nutrientes, moléculas sinalizadoras 
e resíduos. 
Esse sistema, o sistema circulatório, é 
composto por um coração, vasos sanguíneos 
e sangue. 
VISÃO GERAL DO SISTEMA 
CIRCULATÓRIO 
O sistema circulatório é uma série de tubos 
(vasos sanguíneos) cheios de líquidos 
(sangue) conectados a uma bomba (coração). 
A pressão gerada no coração propele o 
sangue continuamente pelo sistema. O 
sangue captura o oxigênio nos pulmões e os 
nutrientes no intestino e, então, entrega essas 
substâncias para as células corporais ao 
mesmo tempo em que remove resíduos 
celulares e calor para serem excretados. O 
sistema circulatório também tem um 
importante papel na comunicação celular e na 
defesa contra invasores. 
 
O sistema circulatório transporta materiais 
por todo o corpo 
As substâncias transportadas pelo sistema 
circulatório podem ser nutrientes, águe e 
gases que entram no corpo a partir do 
ambiente externo; materiais que se movem de 
célula a célula no interior do corpo e resíduos 
que as células eliminam. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um fornecimento contínuo de oxigênio às 
células, por exemplo, é particularmente 
importante, uma vez que muitas células, 
quando privadas de oxigênio, sofrem danos 
irreparáveis em curto período de tempo. Os 
neurônios encefálicos possuem uma taxa 
elevada de consumo de oxigênio e não podem 
suprir suas necessidades metabólicas de ATP 
utilizando vias anaeróbias, as quais têm baixa 
produção de ATP/glicose. Devido à 
sensibilidade do encéfalo à hipóxia, o controle 
homeostático faz o possível manter o fluxo 
sanguíneo cerebral, mesmo que isso 
signifique privar outras células de oxigênio. 
Alguns produtos residuais são transportados 
até o fígado para serem processados antes 
que sejam excretados na urina e nas fezes. 
 
O sistema circulatório é constituído por 
coração, vasos sanguíneos e sangue 
Os vasos sanguíneos que carregam sangue 
adiante a partir do coração são chamados de 
artérias; os vasos sanguíneos que trazem 
sangue para o coração chamados de veias. 
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À medida que o sangue é transportado pelo 
sistema circulatório, um sistema de valvas no 
coração e nas veias assegura que o sangue 
flua em apenas um sentido – impedem que o 
sangue inverta o sentido do seu fluxo. 
Ambas as regiões do coração recebem 
sangue bem-oxigenado através de suas 
próprias artérias, mas, além disso, o sangue 
deixa o trato digestório e vai diretamente para 
o fígado pela veia porta do fígado. O fígado é 
um órgão importante de processamento de 
nutrientes e tem um papel principal na 
destoxificação de substâncias estranhas. A 
maioria dos nutrientes absorvidos no intestino 
é levada diretamente ao fígado, permitindo 
que este órgão processe o material antes de 
ele ser liberado na circulação geral. 
PRESSÃO, VOLUME, FLUXO E 
RESISTÊNCIA 
Líquidos e gases fluem por gradientes de 
pressão (ΔP) de regiões de alta pressão 
para regiões de baixa pressão. Por essa 
razão, o sangue pode fluir no sistema 
circulatório apenas se uma região 
desenvolver pressão mais elevada do que 
outra. 
O coração gera alta pressão quando se 
contrai. O sangue flui para fora do coração (a 
região de pressão mais alta) para o circuito 
fechado de vasos sanguíneos (uma região de 
menor pressão). Conforme o sangue se move 
pelo sistema, a pressão diminui, devido ao 
atrito entre o sangue e a parede dos vasos 
sanguíneos – devido à perda de energia 
gerada pelo atrito. Consequentemente, a 
pressão cai de forma contínua com o 
movimento do sangue para longe do coração. 
A pressão mais alta nos vasos do sistema 
circulatório é encontrada na aorta e nas 
artérias sistêmicas, as quais recebem sangue 
do ventrículo esquerdo. A pressão mais baixa 
ocorre nas veias cavas, imediatamente antes 
de desembocarem no átrio direito. 
 
A pressão do líquido em movimento 
diminui com o aumento da distância 
A pressão (mmHg) em um líquido é a força 
exercida pelo líquido no seu recipiente. 
Se o fluido não está se movendo, a pressão 
que ele exerce é chamada de pressão 
hidrostática, e a força exercida é igualmente 
em todas as direções. 
Em um sistema no qual o líquido está em 
movimento, a pressão cai com a distância à 
medida que a energia é perdida devido ao 
atrito. Além disso, a pressão exercida por um 
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líquido em movimento tem dois componentes: 
um dinâmico, que é o componente do 
movimento e que representa a energia 
cinética do sistema, e um componente lateral, 
que representa a pressão hidrostática 
(energia potencial) exercida sobre as paredes 
do sistema. 
A pressão nos líquidos pode mudar sem 
uma alteração no volume 
Se as paredes de um recipiente cheio de 
líquido se contraem, a pressão exercida sobre 
o líquido no recipiente aumenta. 
No coração humano, a contração dos 
ventrículos cheios de sangue é similar a 
apertar um balão com água: a pressão gerada 
pela contração do músculo ventricular é 
transferida para o sangue. O sangue sob alta 
pressão flui para fora do ventrículo, para os 
vasos sanguíneos, deslocando o sangue sob 
baixa pressão que já está nos vasos. A 
pressão criada dentro dos ventrículos é 
denominada pressão propulsora, pois é a 
força que impulsiona o sangue pelos vasos 
sanguíneos. 
Quando as paredes de um recipiente 
preenchido com líquido se expandem, a 
pressão exercida sobre o líquido diminui. Por 
isso, quando o coração relaxa e se expande, 
a pressão dentro das câmaras cheias de 
líquido cai. 
Variações na pressão também podem ocorrer 
nos vasos sanguíneos. Se os vasos 
sanguíneos dilatarem, a pressão dentro do 
sistema circulatório cai. Se os vasos 
sanguíneos contraírem, a pressão sanguínea 
no sistema aumenta. As mudanças no volume 
dos vasos sanguíneos e no coração são os 
principais fatores que influenciam a pressão 
sanguínea no sistema circulatório. 
O sangue flui de uma área de maior 
pressão para uma área de menor pressão 
O fluxo sanguíneo pelo sistema circulatório 
requer um gradiente de pressão. O fluxo pelo 
tubo é diretamente proporcional (α) ao 
gradiente de pressão (ΔP): 
Fluxo (Q) α ΔP 
em que ΔP = P1 – P2. Essa elação significa 
que quanto maior o gradiente de pressão, 
maior é o fluxo de líquido. 
Dois tubos idênticos podem apresentar 
pressões absolutas muito diferentes, mas o 
mesmo fluxo. Uma vez que a diferença de 
pressão é igual nos dois tubos, o fluxo é o 
mesmo. 
A resistência se opõe ao fluxo 
O sangue que flui pelos vasos sanguíneos 
gera atrito com a parede dos vasos e entre as 
próprias células do sangue. 
A tendência de o sistema circulatório se opor 
ao fluxo sanguíneo é denominada resistência 
ao fluxo. O fluxo sanguíneo também escolhe o 
caminho com menor resistência. Um aumento 
na resistência de um vaso sanguíneo resulta 
em redução do fluxo por ele. 
Fluxo α 1/R 
Assim, o fluxo é inversamente proporcional à 
resistência; se a resistência aumenta, o fluxo 
diminui; se a resistência diminui, o fluxo 
aumenta. 
A resistência é influenciada por três 
componentes: o raio do tubo (r), o 
comprimento do tubo (L) e a viscosidade 
(“espessura”) do líquido (η – eta). Esses 
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componentes podem ser relacionados na lei 
de Poiseuille: 
R = 8Lη/πr4 
Como 8/π é uma constante, a equação pode 
ser reescrita da seguinte forma: 
R = Lη/r4 
Essa expressão diz que (1) a resistência 
oferecida por um tubo ao fluxo do líquido 
aumenta quando o comprimento do tubo 
aumenta, (2) a resistência aumenta à medida 
que aumenta a viscosidade do líquido, mas (3) 
a resistência diminuiquando o raio do tubo 
aumenta. 
Uma pequena mudança no raio de um vaso 
sanguíneo terá um grande efeito na 
resistência desse vaso ao fluxo sanguíneo. 
Assim, como o fluxo é inversamente 
proporcional à resistência, o fluxo aumenta 16 
vezes quando o raio duplica. A diminuição no 
diâmetro de um vaso sanguíneo é chamada 
de vasoconstrição. O aumento, de 
vasodilatação. A vasoconstrição diminui o 
fluxo sanguíneo pelo vaso e a vasodilatação o 
aumenta. 
Combinando as duas equações, de fluxo e 
resistência, obtém-se 
Fluxo (Q) = ΔP/R 
que indica que o fluxo sanguíneo no sistema 
circulatório é diretamente proporcional ao 
gradiente de pressão no sistema e 
inversamente proporcional à resistência do 
sistema ao fluxo. Se o gradiente de pressão 
permanece constante, então o fluxo varia 
inversamente à resistência. 
 
A velocidade de fluxo depende da taxa de 
fluxo e da área de secção transversal 
O fluxo geralmente significa a taxa de fluxo, 
que é o volume sanguíneo que passa em um 
dado ponto do sistema por unidade de tempo. 
Na circulação, o fluxo é expresso em litros por 
minuto (L/min) ou em mililitros por minuto 
(mL/min). 
A velocidade de fluxo é a distância que um 
dado volume sanguíneo percorre em um dado 
período de tempo. A velocidade de fluxo é 
uma medida de o quão rápido o sangue flui ao 
passar por um ponto. Em contrapartida, a taxa 
de fluxo mensura quanto sangue (volume) 
O quão significantes são o comprimento do tubo, a 
viscosidade do líquido e o raio do tubo para o fluxo 
sanguíneo em um indivíduo normal? O comprimento 
da circulação sistêmica é de terminado pela anatomia 
do sistema e é essencialmente constante. A 
viscosidade do sangue é determinada pela razão entre 
os eritrócitos e o plasma, bem como pela quantidade 
de proteínas plasmáticas. Em geral, a viscosidade é 
constante, e pequenas mudanças no comprimento ou 
na viscosidade causam poucos efeitos na resistência. 
Isso faz as mudanças no raio dos vasos 
sanguíneos serem a principal variável que afeta a 
resistência na circulação sistêmica. 
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passa por um ponto em um dado período de 
tempo. 
A relação entre a velocidade de fluxo (v), a 
taxa de fluxo (Q) e a área de secção 
transversal do tubo (A) é expressa pela 
equação 
v = Q/A 
que diz que a velocidade de fluxo por um tubo 
é igual à taxa de fluxo dividida pela área de 
secção transversal do tubo. Em um tubo com 
diâmetro fixo (e, portanto, uma área de secção 
transversal fixa), a velocidade de fluxo é 
diretamente relacionada à taxa de fluxo. Em 
um tubo com diâmetro variável, se a taxa de 
fluxo é constante, a velocidade de fluxo varia 
inversamente ao diâmetro. Em outras 
palavras, a velocidade é maior em partes mais 
estreitas e mais lenta em partes mais largas. 
O líquido flui mais rapidamente nas partes 
estreitas do que nas partes largas. Essa 
diferença de velocidade ocorre de modo a 
manter a mesma taxa de fluxo, ou seja, "a 
mesma quantidade de pessoas passando 
pela porta". 
O coração gera pressão quando se contrai e 
bombeia o sangue para o lado arterial da 
circulação. As artérias atuam como um 
reservatório de pressão durante a fase de 
relaxamento do coração, mantendo a 
pressão arterial média (PAM), que é a força 
impulsora do fluxo sanguíneo. A pressão 
arterial média é influenciada por dois 
parâmetros: o débito cardíaco (volume 
sanguíneo que o coração bombeia por minuto) 
e a resistência periférica (resistência dos 
vasos sanguíneos ao fluxo sanguíneo por 
eles): 
Pressão arterial média α 
débito cardíaco X resistência periférica 
 
As curvas de pressão-volume representam 
o ciclo cardíaco 
É importando lembrar que o fluxo sanguíneo 
vai de áreas de maior pressão para áreas de 
menor pressão. Quando o coração contrai, a 
pressão aumenta e o sangue flui para as 
áreas de menor pressão. 
O lado esquerdo do coração gera pressões 
mais elevadas do que o lado direito, o qual 
envia o sangue para a circulação pulmonar, 
que é mais curta. 
Quando a pressão no átrio ultrapassa a 
pressão do ventrículo, a valva mitral (AV 
esquerda), localizada entre o átrio e o 
ventrículo, abre-se. Assim, o sangue flui do 
átrio para o ventrículo, aumentando seu 
volume. À medida que o sangue entra, o 
ventrículo que está relaxando se expande 
para acomodar o sangue que está entrando. 
Consequentemente, o volume do ventrículo 
aumenta, porém a pressão do ventrículo 
aumenta muito pouco. 
A última etapa do enchimento ventricular é 
concluída pela contração atrial. O ventrículo 
agora contém o volume máximo de sangue 
que ele manterá durante este ciclo cardíaco. 
Como o enchimento máximo do ventrículo 
ocorre no final do relaxamento ventricular 
(diástole), este volume recebe o nome de 
volume diastólico final (VDF). 
Por exemplo, a porta aberta de uma sala de 
aula. O número de pessoas que passam 
pela porta em um minuto é a taxa de fluxo 
de pessoas. O quão rápido essas pessoas 
estão passando pela porta é a sua 
velocidade. 
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Quando a contração ventricular inicia, a valva 
mitral (AV) se fecha. Com as valvas AV e as 
válvulas semilunares fechadas, o sangue no 
interior do ventrículo não tem para onde ir. 
Entretanto, o ventrículo continua a se contrair, 
fazendo a pressão aumentar rapidamente 
durante a contração ventricular 
isovolumétrica. Quando a pressão no 
ventrículo ultrapassa a pressão na aorta, a 
valva da aorta se abre. A pressão continua a 
se elevar enquanto o ventrículo se contrai 
ainda mais, porém o volume ventricular 
diminui conforme o sangue é ejetado para a 
aorta. 
O coração não se esvazia completamente de 
sangue a cada contração ventricular. O 
volume sanguíneo deixado no ventrículo 
ao final da contração é chamado de volume 
sistólico final (VSF). O VSF é a menor 
quantidade de sangue que o ventrículo 
contém durante um ciclo cardíaco. 
Ao final de cada contração ventricular, o 
ventrículo começa a relaxar e a pressão 
diminui. Quando a pressão no ventrículo cai a 
valores inferiores aos da pressão na aorta, a 
válvula semilunar se fecha, e o ventrículo mais 
uma vez se torna uma câmara isolada. O 
restante do relaxamento ocorre sem alteração 
no volume sanguíneo e, portanto, essa fase é 
chamada de relaxamento isovolumétrico. 
Quando finalmente a pressão ventricular cai a 
níveis inferiores aos da pressão atrial, a valva 
AV esquerda (mitral) abre-se e o ciclo inicia 
novamente. 
 
 
O volume sistólico é o volume sanguíneo 
bombeado em uma contração 
Qual a finalidade de o sangue permanecer nos 
ventrículos ao final de cada contração? A 
finalidade é que o VSF proporciona uma 
margem de segurança, uma reserva. Com 
uma contração mais eficaz, o coração pode 
diminuir seu VSF, enviando mais sangue para 
os tecidos. Como muitos órgãos do corpo, o 
coração geralmente não trabalha “a todo 
vapor”. 
A quantidade de sangue (volume) bombeado 
por um ventrículo durante uma contração é 
chamada de volume sistólico. É medido em 
mililitros por batimento e pode ser calculado 
da seguinte forma: 
 
Volume sanguíneo antes da contração - 
volume sanguíneo após a contração = 
volume sistólico 
 
VDF - VSF = volume sistólico 
 
O volume sistólico não é constante e pode 
aumentar até 100 mL durante o exercício 
 
O débito cardíaco é uma medida do 
desempenho cardíaco 
Uma forma de avaliar a eficácia do coração 
como uma bomba é medir o débito cardíaco 
(DC), o volume sanguíneo ejetado pelo 
ventrículo esquerdo em um determinado 
período de tempo. Uma vez que todo o 
sangue que deixa o coração flui através dos 
tecidos, o débito cardíaco é um indicador 
do fluxo sanguíneo total do corpo. 
Entretanto, o débito cardíaco não nos informa 
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como o sangue é distribuído aos vários 
tecidos. 
O débito cardíaco (DC) pode ser calculado 
multiplicando-se a frequência cardíaca(batimentos por minuto) pelo volume sistólico 
(mL por batimento, ou por contração): 
Débito cardíaco (DC) = frequência 
cardíaca -volume sistólico 
 
A média do volume total de sangue é de 
aproximadamente 5 litros. 
Em geral, o débito cardíaco é o mesmo em 
ambos os ventrículos. Contudo, se por alguma 
razão um lado do coração começa a falhar e 
se torna incapaz de bombear de maneira 
eficiente, o débito cardíaco torna-se desigual. 
Alterações homeostáticas no débito 
cardíaco são provocadas por mudanças na 
frequência cardíaca, no volume sistólico 
ou em ambos. 
Múltiplos fatores influenciam o volume 
sistólico 
O débito sistólico, o volume sanguíneo 
bombeado por cada ventrículo em cada 
contração, está diretamente relacionado à 
força gerada pelo músculo cardíaco durante 
uma contração. Em geral, quando a força de 
contração aumenta, o volume sistólico 
aumenta. 
Volume sistólico e retorno venoso. O 
volume diastólico final é, em geral, 
determinado pelo retorno venoso, que é a 
quantidade de sangue que retorna ao coração 
pela circulação venosa. Três fatores afetam o 
retorno venoso: (1) a contração ou 
compressão das veias que levam o sangue 
para o coração (bomba do músculo 
esquelético), (2) a mudança na pressão no 
abdome e no tórax durante a respiração (a 
bomba respiratória) e (3) a inervação 
simpática das veias. 
A bomba do músculo esquelético é assim 
denominada devida às contrações do músculo 
esquelético que espremem as veias 
(particularmente nas pernas), comprimindo-as 
e empurrando o sangue em direção ao 
coração. Durante exercícios que envolvem os 
membros inferiores, o músculo esquelético 
ajuda a bombear o sangue de volta para o 
coração. Durante os períodos em que se está 
imóvel, sentado ou em pé, a bomba do 
músculo esquelético não auxilia no retorno 
venoso. 
A bomba respiratória é criada pelo movimento 
do tórax durante a inspiração. Como o tórax 
se expande e o diafragma se move em direção 
ao abdome, a cavidade torácica se amplia e 
desenvolve uma pressão subatmosférica. 
Essa baixa pressão diminui a pressão na veia 
cava inferior, que passa através do tórax, 
permitindo que mais sangue das veias 
abdominais entre na veia cava. A bomba 
respiratória é auxiliada pelo aumento da 
pressão exercida no lado de fora das veias 
abdominais quando o conteúdo abdominal é 
comprimido durante a inspiração. A 
combinação do aumento da pressão sobre as 
veias abdominais e da diminuição da pressão 
sobre as veias torácicas aumenta o retorno 
venoso durante a inspiração. 
A constrição das veias devida à atividade 
simpática é o terceiro fator que afeta o retorno 
venoso. Quando ocorre constrição das veias, 
seu volume diminui, empurrando mais sangue 
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para dentro do coração. Com um volume 
ventricular maior no início da próxima 
contração, o ventrículo contrai com mais força, 
enviando mais sangue para o lado arterial da 
circulação. Desse modo, a inervação 
simpática das veias permite que o corpo 
redistribua parte do sangue venoso para a 
parte arterial da circulação. 
A contratilidade é controlada pelos 
sistemas nervoso e endócrino 
Toda substância química que afeta a 
contratilidade é chamada de agente 
inotrópico, e sua influência é chamada de 
efeito inotrópico. Por exemplo, as 
catecolaminas adrenalina e noradrenalina e 
fármacos, como os digitálicos, aumentam a 
contratilidade e, portanto, possuem efeitos 
inotrópicos positivos. Substâncias químicas 
com efeito inotrópico negativo diminuem a 
contratilidade. 
O volume diastólico final e a pressão 
sanguínea arterial determinam a pós-carga 
Para ejetar sangue do ventrículo, o coração 
deve gerar força para deslocar o sangue para 
a aorta, empurrando-o ainda mais adiante. A 
carga combinada do sangue no ventrículo (o 
VDF) e da resistência durante a contração 
ventricular é chamada de pós-carga. 
O aumento da pós-carga é visto em várias 
situações patológicas, incluindo a pressão 
sanguínea arterial elevada e a perda da 
distensibilidade (complacência) da aorta. 
Para manter constante o volume sistólico 
quando a pós-carga aumenta, o ventrículo 
deve aumentar sua força de contração. Isso, 
então, aumenta a necessidade de oxigênio e 
de produção de ATP para o músculo cardíaco. 
Se o aumento da pós-carga se torna uma 
situação crônica, as células miocárdicas 
hipertrofiam, resultando em um aumento da 
espessura da parede ventricular. 
 
RESUMÃO: 
 O sangue flui por gradiente de pressão (ΔP), 
da aorta e artérias com alta pressão para a 
veia cava e para as veias pulmonares com 
menor pressão. 
 Em um sistema no qual um líquido está 
fluindo, a pressão diminui com a distância. 
 A pressão gerada quando os ventrículos 
contraem é chamada de pressão propulsora 
do fluxo sanguíneo. 
 A resistência de um líquido que flui através 
de um tubo aumenta com o aumento do seu 
comprimento, com o aumento da viscosidade 
(espessura) do líquido e com a diminuição do 
raio do tubo. Desses três fatores, o raio do 
tubo tem o maior efeito sobre a resistência. 
 Se a resistência aumenta, a taxa de fluxo 
diminui. Se a resistência diminui, a taxa de 
fluxo aumenta. 
 O fluxo de líquido através de um tubo é 
proporcional ao gradiente de pressão (ΔP). 
Um gradiente de pressão não é a mesma 
coisa que a pressão absoluta no sistema. 
 A taxa de fluxo é o volume sanguíneo que 
passa em um ponto do sistema por unidade 
de tempo. 
 Velocidade de fluxo é a distância que um 
volume sanguíneo percorre em um dado 
período de tempo. Em uma taxa de fluxo 
constante, a velocidade de fluxo em um tubo 
pequeno é mais rápida que a velocidade de 
fluxo em um tubo maior. 
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 Um ciclo cardíaco contém um ciclo de 
contração e relaxamento. A sístole é a fase de 
contração; a diástole é a fase de relaxamento. 
 A quantidade de sangue bombeado por um 
ventrículo durante uma contração é chamada 
de volume sistólico. 
 Débito cardíaco é o volume sanguíneo 
bombeado por um ventrículo por unidade de 
tempo. O débito cardíaco é igual à frequência 
cardíaca vezes o volume sistólico. O débito 
cardíaco médio em repouso é 5 L/min. 
 Alterações homeostáticas no débito cardíaco 
são produzidas por variações na frequência 
cardíaca, no volume sistólico, ou em ambos. 
 A atividade parassimpática diminui a 
frequência cardíaca; a atividade simpática a 
aumenta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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