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Problem� 2 - Cicl� cardíac� Os eventos cardíacos que ocorrem do início de um batimento até o começo do próximo compõem o que é chamado ciclo cardíaco. A despolarização inicia no nó sinoatrial (nó SA), as células auto excitáveis no átrio direito que servem como o principal marcapasso do coração. A onda de despolarização, então, propaga-se rapidamente por um sistema especializado de condução, constituído de fibras autoexcitáveis não contráteis. Uma via internodal ramificada conecta o nó SA com o nó atrioventricular (nó AV), um grupo de células auto excitáveis perto do assoalho do átrio direito. Do nó AV, a despolarização move-se para os ventrículos. As fibras de Purkinje, células de condução especializada dos ventrículos, transmitem os sinais elétricos muito rapidamente para baixo pelo fascículo atrioventricular, no septo ventricular. O fascículo se divide em ramos esquerdo e direito esses ramos continuam se deslocando para o ápice do coração, onde se dividem em pequenas fibras de Purkinje, que se espalham lateralmente entre as células contráteis. O sinal elétrico para a contração começa quando o nó SA dispara um potencial de ação e a despolarização se propaga para as células vizinhas através das junções comunicantes. A condução elétrica é rápida através das vias de condução internodais, porém mais lenta através das células contráteis do átrio. o nó AV é o único caminho através do qual os potenciais de ação podem alcançar as fibras contráteis dos ventrículos. O sinal elétrico passa do nó AV para o fascículo AV e seus ramos até o ápice do coração. ➔ Por que é necessário direcionar os sinais elétricos através do nó AV? ➔ Por que não permitir que eles se espalhem dos átrios para os ventrículos? A resposta reside no fato de que o sangue é bombeado para fora dos ventrículos através de aberturas localizadas na porção superior dessas câmaras. Se o impulso elétrico vindo dos átrios fosse conduzido diretamente para os ventrículos, estes iniciaram a contração pela parte superior. Logo, o sangue seria impulsionado para baixo. Uma segunda função do nó AV é atrasar um pouco a transmissão do potencial de ação. Esse atraso permite que os átrios completem suas contrações antes do início da contração ventricular. O atraso no nó AV ocorre devido à diminuição na velocidade de condução dos sinais através das células nodais. Fases do ciclo cardíaco: 1. O coração em repouso: diástole atrial e ventricular. Os átrios estão se enchendo com o sangue vindo das veias e os ventrículos acabaram de completar uma contração. À medida que os ventrículos relaxam, as valvas AV entre os átrios e os ventrículos se abrem e o sangue flui por ação da gravidade dos átrios para os ventrículos. Os ventrículos relaxados expandem-se para acomodar o sangue que entra. 2. Término do enchimento ventricular: sístole atrial. A maior quantidade de sangue entra nos ventrículos enquanto os átrios estão relaxados, mas pelo menos 20% do enchimento é realizado quando os átrios contraem e empurram sangue para dentro dos ventrículos. A sístole, ou contração atrial, inicia seguindo a onda de despolarização que percorre rapidamente os átrios. A pressão aumentada que acompanha a contração empurra o sangue para dentro dos ventrículos. 3. Contração ventricular precoce e primeira bulha cardíaca. Enquanto os átrios se contraem, a onda de despolarização se move lentamente pelas células condutoras do nó AV e, então, pelas fibras de Purkinje até o ápice do coração. O sangue empurrado contra a porção inferior das valvas AV faz elas se fecharem, de modo que não haja refluxo para os átrios. As vibrações seguintes ao fechamento das valvas AV geram a primeira bulha cardíaca. Com ambos os conjuntos de valvas AV e válvulas semilunares fechadas, o sangue nos ventrículos não tem para onde ir. Entretanto, os ventrículos continuam a se contrair, comprimindo o sangue da mesma forma que você apertaria um balão cheio de água com as mãos. Isso é similar a uma contração isométrica, na qual as fibras musculares geram força sem produzir movimento. Essa fase é chamada de contração ventricular isovolumétrica, a fim de destacar o fato de que o volume sanguíneo no ventrículo não está variando. 4. A bomba cardíaca: ejeção ventricular. Quando os ventrículos contraem, eles geram pressão suficiente para abrir as válvulas semilunares e empurrar o sangue para as artérias. A pressão gerada pela contração ventricular torna-se a força motriz para o fluxo sanguíneo. Durante essa fase, as valvas AV permanecem fechadas e os átrios continuam se enchendo. 5. Relaxamento ventricular e a segunda bulha cardíaca. No final da ejeção ventricular, os ventrículos começam a repolarizar e a relaxar, diminuindo a pressão dentro dessas câmaras. Uma vez que a pressão ventricular cai abaixo da pressão nas artérias, o fluxo sanguíneo começa a retornar para o coração. Este fluxo retrógrado força as válvulas semilunares para a posição fechada. As vibrações geradas pelo fechamento das válvulas semilunares geram a segunda bulha cardíaca. Uma vez que as válvulas semilunares se fecham, os ventrículos novamente se tornam câmaras isoladas. As valvas AV permanecem fechadas devido à pressão ventricular que, embora em queda, ainda é maior que a pressão nos átrios. Esse período é chamado de relaxamento ventricular isovolumétrico, porque o volume sanguíneo nos ventrículos não está mudando. Quando o relaxamento do ventrículo faz a pressão ventricular cai até ficar menor que a pressão nos átrios, as valvas AV se abrem. O sangue que se acumulou nos átrios durante a contração ventricular flui rapidamente para os ventrículos. O ciclo cardíaco começou novamente. A maior parte do coração é composta por células musculares cardíacas, ou miocárdio. A maioria das células musculares cardíacas é contrátil, mas cerca de 1% delas são especializadas em gerar potenciais de ação espontaneamente. Essas células são responsáveis por uma propriedade única do coração: sua capacidade de se contrair sem qualquer sinal externo. As células auto-excitáveis são também denominadas células marca-passo, uma vez que elas determinam a frequência dos batimentos cardíacos. As células auto excitáveis miocárdicas são anatomicamente distintas das células contráteis: elas são menores e contêm poucas fibras contráteis. ! As junções comunicantes nos discos intercalares conectam eletricamente as células musculares cardíacas umas às outras. Elas permitem que as ondas de despolarização se espalhem rapidamente de célula a célula, de modo que todas as células do músculo cardíaco se contraem quase simultaneamente. No músculo cardíaco, um potencial de ação também inicia o acoplamento EC, contudo, o potencial de ação origina-se espontaneamente nas células marca-passo do coração e se propaga para as células contráteis através das junções comunicantes. Um potencial de ação que entra em uma célula contrátil se move pelo sarcolema e entra nos túbulos T, onde abre os canais de Ca 2+ dependentes de voltagem tipo L na membrana das células. O Ca2 entra nas células através desses canais, movendo-se a favor do seu gradiente eletroquímico. A entrada de cálcio abre os canais liberadores de cálcio do tipo rianodínico (RyR) no retículo sarcoplasmático 3 . Esse processo do acoplamento EC no músculo cardíaco é também chamado de liberação de Ca 2-induzida pelo Ca2. Quando os canais RyR se abrem, o cálcio estocado flui para fora do retículo sarcoplasmático e entra no citosol. A liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático fornece, aproximadamente, 90% do Ca2 necessário à contração muscular, sendo que os 10% restantes entram na célula a partir do líquido extracelular. O cálcio difunde-se pelo citosol para os elementos contráteis, onde se liga à troponina e inicia o ciclo de formação de pontes cruzadas e o movimento. A contração ocorre pelo mesmo tipo de movimento de deslizamento de filamentos que ocorre no músculo esquelético. Com a diminuição das concentrações citoplasmáticas de Ca2, o Ca2 desliga-se da troponina, liberando a actina da miosina,e os filamentos contráteis deslizam de volta para sua posição relaxada. Como no músculo esquelético, o Ca2 é transportado de volta para o retículo sarcoplasmático com a ajuda da Ca2-ATPase. Entretanto, no músculo cardíaco, o Ca2 também é removido de dentro da célula pelo trocador Na-Ca 2+. Um Ca2 é movido para fora da célula contra o seu gradiente eletroquímico em troca de 3 Na para dentro da célula a favor do seu gradiente eletroquímico. O sódio que entra na célula durante essa troca é removido pela Na-K -ATPase. Células miocárdicas contráteis: Os potenciais de ação das células cardíacas contráteis são similares aos dos neurônios e dos músculos esqueléticos. A fase de despolarização rápida do potencial de ação é resultado da entrada de Na, e a fase de repolarização rápida é devida à saída de K. A principal diferença entre o potencial de ação das células miocárdicas contráteis daqueles das fibras musculares esqueléticas e dos neurônios é que as células miocárdicas têm um potencial de ação mais longo, devido à entrada de Ca2. ★ Fase 0: Despolarização Quando a onda de despolarização entra na célula contrátil através das junções comunicantes, o potencial de membrana torna-se mais positivo. Os canais de Na dependentes de voltagem se abrem, permitindo que a entrada de Na + despolarize rapidamente a célula. O potencial de membrana atinge cerca de 20 mV antes de os canais de Na se fecharem. ★ Fase 1: repolarização inicial Quando os canais de Na se fecham, a célula começa a repolarizar à medida que o K deixa a célula pelos canais de K abertos. ★ Fase 2: o platô A repolarização inicial é muito breve. O potencial de ação, então, se achata e forma um platô como resultado de dois eventos: uma diminuição na permeabilidade ao K e um aumento na permeabilidade ao Ca 2+. Os canais de Ca 2+ dependentes de voltagem ativados pela despolarização foram abertos lentamente durante as fases 0 e 1. Quando eles finalmente abrem, o Ca2 entra na célula. Ao mesmo tempo, alguns canais “rápidos” de K se fecham. A combinação do influxo de Ca2 com a diminuição do efluxo de K faz o potencial de ação se achatar e formar um platô. ★ Fase 3: repolarização rápida O platô termina quando os canais de Ca 2+ se fecham e a permeabilidade ao K aumenta mais uma vez. Os canais lentos de K, responsáveis por essa fase, são similares aos dos neurônios: eles são ativados pela despolarização, mas são abertos lentamente. Quando os canais lentos de K + se abrem, o K sai rapidamente e a célula retorna para seu potencial de repouso. ★ Fase 4: potencial de membrana em repouso As células miocárdicas contráteis têm um potencial de repouso estável de aproximadamente 90 mV. ! O potencial de ação miocárdico mais longo ajuda a impedir a contração sustentada, chamada de tétano. A prevenção do tétano no coração é importante porque o músculo cardíaco deve relaxar entre as contrações, de modo que os ventrículos possam encher-se com sangue. Células miocárdicas autoexcitáveis: O seu potencial de membrana é instável, o qual inicia em 60 mV e lentamente ascende em direção ao limiar. Este potencial de membrana instável é chamado de potencial marcapasso, em vez de potencial de membrana em repouso, uma vez que ele nunca permanece em um valor constante. Sempre que o potencial marcapasso despolariza até o limiar, as células auto excitáveis disparam um potencial de ação. ➔ O que causa a instabilidade do potencial de membrana dessas células? O nosso conhecimento atual é de que as células auto excitáveis contêm canais que são diferentes dos canais de outros tecidos excitáveis. Quando o potencial de membrana da célula é 60 mV, os canais If, que são permeáveis tanto ao K quanto ao Na +, estão abertos (corrente funny). Quando os canais If se abrem em potenciais de membrana negativos, o influxo de Na excede o efluxo de K. O influxo resultante de carga positiva despolariza lentamente a célula auto excitável À medida que o potencial de membrana se torna mais positivo, os canais de If fecham-se gradualmente, e alguns canais de Ca 2+ se abrem. O resultante influxo de Ca2 continua a despolarização, e o potencial de membrana move-se continuamente em direção ao limiar. Quando o potencial de membrana atinge o limiar, canais adicionais de Ca 2+ dependentes de voltagem se abrem. O cálcio entra rapidamente na célula, gerando a fase de despolarização rápida do potencial de ação. Quando os canais de Ca 2+ se fecham no pico do potencial de ação, os canais lentos de K estão abrindo. A fase de repolarização do potencial de ação auto excitável é devida ao resultante efluxo de K. A frequência cardíaca é iniciada pelas células auto excitáveis do nó SA, porém, ela é modulada por estímulos neurais e hormonais. A média da frequência cardíaca em repouso em adultos é de aproximadamente 70 batimentos por minuto (bpm). As porções simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo influenciam a frequência cardíaca através de um controle antagônico. A atividade parassimpática diminui a frequência cardíaca, ao passo que a atividade simpática aumenta. Controle parassimpático: O neurotransmissor parassimpático acetilcolina (ACh) diminui a frequência cardíaca. A acetilcolina ativa os receptores colinérgicos muscarínicos que influenciam os canais de K e Ca 2+ nas células marca-passo. A permeabilidade ao K aumenta, hiperpolarizando a célula, de modo que o potencial marcapasso inicia em um valor mais negativo. Ao mesmo tempo, a permeabilidade ao Ca 2+ diminui nas células marca-passo. A diminuição da permeabilidade ao Ca 2+ retarda a taxa em que o potencial marcapasso despolariza. A combinação dos dois efeitos faz a célula levar mais tempo para alcançar o limiar, atrasando o início do potencial de ação no marca-passo e diminuindo a frequência cardíaca. Controle simpático: A estimulação simpática nas células marca-passo acelera a frequência cardíaca. As catecolaminas noradrenalina (dos neurônios simpáticos) e adrenalina (da medula da glândula supra renal) aumentam o fluxo iônico através dos canais If e de Ca2. A entrada mais rápida de cátions acelera a taxa de despolarização, fazendo a célula atingir o limiar mais rapidamente e, assim, aumentando a taxa de disparo do potencial de ação. Quando o marca-passo dispara potenciais de ação mais rapidamente, a frequência cardíaca aumenta. A permeabilidade aumentada ao Na e ao Ca2 durante as fases do potencial marcapasso acelera a despolarização e a frequência cardíaca. ! Ambas as subdivisões autonómicas também alteram a velocidade de condução no nó AV. A acetilcolina desacelera a condução dos potenciais de ação através do nó AV, aumentando, assim, o retardo elétrico nessa estrutura. Em contrapartida, as catecolaminas, adrenalina e noradrenalina, aceleram a condução dos potenciais de ação através do nó AV e do sistema de condução. O sistema nervoso central coordena o controle reflexo da pressão arterial e a distribuição de sangue aos tecidos. O principal centro integrador situa-se no bulbo. A principal função do centro de controle cardiovascular (CCC) é garantir fluxo sanguíneo adequado ao encéfalo e ao coração, mantendo uma pressão arterial média suficiente. Contudo, o CCC também recebe influências de outras partes do encéfalo e tem capacidade para alterar a função de alguns órgãos ou tecidos, sem alterar a função de outros. ex.: os centros termorreguladores do hipotálamo se comunicam com o CCC para alterar o fluxo sanguíneo para a pele. A principal via reflexa para o controle homeostático da pressão arterial média é o reflexo barorreceptor. Os mecanorreceptores sensíveis ao estiramento, denominados barorreceptores, estão localizados nas paredes das artérias carótidas e aorta, onde eles monitoram continuamente a pressão do sangue que flui para o cérebro (barorreceptores carotídeos) e para o corpo (barorreceptores aórticos). Os barorreceptores carotídeos e aórticos são receptores sensíveis ao estiramento tonicamente ativos que disparam potenciais de ação continuamente durante a pressão arterial normal. Quando a pressãoarterial nas artérias aumenta, a membrana dos barorreceptores estira, e a frequência de disparos do receptor aumenta. Se a pressão sanguínea cai, a frequência de disparos do receptor diminui. O CCC integra as entradas sensoriais e inicia uma resposta apropriada. A resposta do reflexo barorreceptor é muito rápida: mudanças no débito cardíaco e na resistência periférica ocorrem dentro de dois batimentos cardíacos após o estímulo. Os sinais que partem do centro de controle cardiovascular são veiculados pelos neurônios autonômicos simpáticos e parassimpáticos. A resistência periférica está sob controle simpático tônico, com a aumentada descarga simpática causando vasoconstrição. A aumentada atividade simpática aumenta a frequência cardíaca, encurta o tempo de condução através do nó AV e aumenta a força de contração miocárdica. Aumentando a atividade parassimpática, ocorre diminuição da frequência cardíaca, mas somente um pequeno efeito na contração ventricular. Os barorreceptores aumentam sua frequência de disparos quando a pressão arterial aumenta, ativando o centro de controle cardiovascular bulbar. Em resposta, o centro de controle cardiovascular aumenta a atividade parassimpática e diminui a atividade simpática, a fim de reduzir a atividade do coração e dilatar as arteríolas. Quando a frequência cardíaca cai, o débito cardíaco também cai. Nos vasos, a diminuída atividade simpática causa dilatação das arteríolas, reduzindo sua resistência e permitindo maior saída de fluxo sanguíneo das artérias. Como a pressão arterial média é diretamente proporcional ao débito cardíaco e à resistência periférica (PAM = DC x RP), a combinação do reduzido débito cardíaco e da diminuída resistência periférica reduz a pressão arterial média. Uma mudança na pressão arterial pode resultar de uma alteração em ambos, débito cardíaco e resistência periférica, ou uma mudança em apenas uma das duas variáveis. A função cardiovascular pode ser modulada por sinais provenientes de outros receptores periféricos, além dos barorreceptores. Por exemplo, os quimiorreceptores arteriais ativados pelos baixos níveis sanguíneos de oxigênio aumentam o débito cardíaco. A integração funcional entre os sistemas respiratório e circulatório é adaptativa. Se os tecidos necessitam de mais oxigênio, o sistema circulatório e o respiratório trabalham juntos para fornecê-lo. Como consequência, o aumento da frequência respiratória é, em geral, acompanhado pelo aumento no débito cardíaco. O hipotálamo medeia respostas vasculares envolvidas na regulação da temperatura corporal e na resposta de luta ou fuga. As respostas emocionais e aprendidas podem se originar no córtex cerebral e serem expressas por respostas circulatórias, como o rubor e o desmaio. A regulação da pressão arterial no sistema circulatório está intimamente associada à regulação do equilíbrio hídrico pelos rins. Popularmente conhecido como ataque cardíaco, é um processo de morte do tecido (necrose) de parte do músculo cardíaco por falta de oxigênio, devido à obstrução da artéria coronária. A obstrução ocorre, em geral, pela formação de um coágulo sobre uma área previamente comprometida por aterosclerose (placa de gordura), causando estreitamentos dos vasos sanguíneos do coração. A injúria miocárdica é detectada quando há elevação de biomarcadores sensíveis e específicos, como troponina ou CK-MB. Sintomas comuns: ● Dor ou desconforto intenso no peito ● Aperto ● Opressão ● Peso ● Queimação Sintomas acompanhados por: ● Tontura ● Falta de ar ● Aumento da frequência cardíaca ● Náusea e vômito ● Sudorese ● Palidez ● Mal-estar súbito e sensação de morte ! Em pacientes diabéticos, idosos ou no período pós-operatório, o infarto pode ocorrer na ausência de dor, mas com náuseas, mal-estar, dispnéia, taquicardia ou até confusão mental. O diagnóstico é feito com base no quadro clínico, nas alterações eletrocardiográficas e na elevação dos marcadores bioquímicos de necrose. Tendo em vista que os sintomas são extremamente variados e que a elevação dos marcadores inicia-se cerca de seis horas após o início da dor. Os marcadores cardíacos são a expressão bioquímica da lesão das fibras cardíacas. A velocidade de aparecimento dos biomarcadores na corrente sanguínea depende de vários fatores, entre eles o peso molecular, sua localização intracelular, fluxo sanguíneo local e a taxa de eliminação sanguínea. A dosagem é realizada por meio da obtenção do soro do indivíduo. A amostra é analisada no setor de bioquímica por meio de métodos de reações enzimáticas. Dentre os diversos marcadores cardíacos ou biomarcadores que podem ser dosados, a Creatina fosfoquinase total (CK-MB-TOTAL), Creatina fosfoquinase fração MB (CK-MB), Mioglobina e Troponina apresentam maior importância diagnóstica do IAM. Segundo Cantelle e Lanaro (2011) nem todos os marcadores são específicos para o IAM, podendo também estar alterados na presença de outras doenças, por isso a avaliação da clínica do paciente, dos exames complementares junto aos laboratoriais fecham um diagnóstico mais fidedigno. Creatinoquinase (CK): Sua função fisiológica predominante ocorre nas células musculares, onde está envolvida no armazenamento da creatina fosfato de alta energia. A CK-MB é o biomarcador de fácil interpretação e tem uso difundido e mais amplamente utilizado nos hospitais do Brasil. O valor de referência para ambos os sexos é <25U/L e elevações na dosagem de CK-MB possuem maior especificidade para indicar lesão miocárdica. Sua atividade também se encontra em outras desordens cardíacas como: fibrilação auricular crônica, desfibrilação, insuficiência coronária, entre outras. Apresenta pouca sensibilidade nas primeiras seis horas de evolução do IAM. Com isso, a dosagem de forma seriada, a cada 3 a 4 horas, e uma avaliação com no mínimo nove horas é recomendada para afastar ou confirmar o diagnóstico de infarto em pacientes suspeitos. Troponina: São proteínas reguladoras presentes nos filamentos finos dos músculos cardíacos e esqueléticos que são responsáveis pelo processo de contração e relaxamento muscular. Miranda e Lima (2014) consideram as troponinas como padrão-ouro no diagnóstico do IAM. Elas podem se elevar diante de pequenos infartos, mesmo em ausência de elevação da CK-MB. Para os autores a troponina miocárdica também pode se elevar em algumas situações clínicas, como miosites, miocardites, embolia pulmonar, trauma cardíaco e insuficiência renal. As troponinas apresentam a mesma sensibilidade diagnóstica da CK-MB, mas na presença de doenças que diminuem a especificidade da CK-MB elas se tornam indispensáveis. ! A sociedade Brasileira de Cardiologia preconiza que durante o processo investigativo do IAM devem ser usados pelo menos dois marcadores: mioglobina e CKMB no diagnóstico precoce e novamente a CK-MB e as troponinas no diagnóstico mais tardio e definitivo. Mioglobina: A mioglobina é uma hemeproteína citoplasmática de baixo peso molecular, presente nos músculos esqueléticos e cardíacos. Liga-se fortemente ao oxigênio funcionando como um reservatório e transportador de O2 na medida em que o tecido entra em hipóxia. A mioglobina é liberada rapidamente pelo miocárdio lesado durante o Infarto Agudo do Miocárdio, sendo considerada um biomarcador cardíaco precoce e sensível, porém não específico, tendo em vista que seus valores se alteram na presença de lesões musculares, exposição a drogas e toxinas, insuficiência renal crônica, choque, traumas e após cirurgias. A utilização deste biomarcador precoce em pacientes com dor torácica tem como vantagem a detecção do IAM nas primeiras horas de evolução. Entretanto, não determina definitivamente o diagnóstico do infarto, necessitando de confirmação com outros marcadores, assim como afasta o diagnóstico em valores normais. Classificações do IAM: Classificação clínica de Killip Killip 1: Sem evidência de congestão pulmonar Killip 2: Estertores pulmonares, distensão venosa jugular ou terceira bulha Killip 3: Edema pulmonar Killip 4: Choque cardiogênicoClassificação hemodinâmica de Forrester Forrester 1: IC >2.2 e PCP<18 Forrester 2: IC>2.2 e PCP>18 Forrester 3: IC<2.2 e PCP<18 (correlaciona-se com infarto do ventrículo direito) Forrester 4: IC<2.2 e PCP<18 IC = índice cardíaco - O índice cardíaco é um parâmetro hemodinâmico que relaciona o débito cardíaco do ventrículo esquerdo em um minuto à área da superfície corporal, relacionando assim o desempenho cardíaco ao tamanho do indivíduo PCP = pressão capilar pulmonar; aferido com catéter de Swan Ganz Eletrocardiograma é o exame mais importante no diagnóstico do IAM. Deve ser feito seriadamente nas primeiras 24 horas e diariamente após o primeiro dia. É possível inferir a artéria culpada por meio do eletrocardiograma. Ecocardiograma é um exame de baixo custo, não invasivo, que pode ser feito à beira do leito. Pode detectar disfunção segmentar do ventrículo, auxiliando no diagnóstico. Além disso, na evolução do IAM quantifica a função cardíaca, evidencia envolvimento do ventrículo direito e diagnostica complicações mecânicas valvares e miocárdicas, além de possíveis trombos nos átrios e ventrículos.
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