eletrofisiologia cardiaca

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Universidade Federal do Rio de Janeiro| Fisiologia Cardiovascular – Fernanda Daumas 
 ELETROFISIOLOGIA CARDIACA E EEG 
 
O MÚSCULO CARDÍACO 
❖ O tecido cardíaco possui discos intercalares, 
neles estão junções mecânicas que são os 
desmossomos e junções de aderência e 
conexões elétricas, que são as junções GAP. 
❖ Essa estrutura faz com que o musculo cardíaco 
trabalhe de forma mecânica e distribua a 
corrente elétrica de forma igual para que a 
fibra se contraia ao mesmo tempo. 
DIFERENÇA EM RELAÇÃO AO MÚSCULO ESTRIADO 
CARDÍACO 
1. Retículo sarcoplasmático menor 
 2. Maior número de mitocôndrias (30%) 
 3. Alto consumo de oxigênio 
 4. Gap junctions (nos discos intercalares) 
 5. Acoplamento excitação-contração 
ALTERAÇÃO DE PERMEABILIDADE GERANDO 
VARIAÇÃO DO POTENCIAL DE MEMBRANA 
❖ Os principais íons envolvidos no potencial da 
célula cardíaca são: sódio, potássio e cálcio. 
❖ Eles vão estar em 4 eventos: despolarização, 
platô, repolarização e repouso. 
❖ O que irá mudar em cada evento é a 
permeabilidade da membrana para os íons 
citados a cima. 
PRINCIPAIS TIPOS DE PA DA FIBRA MUSCULAR 
CARDÍACA 
❖ A fibra cardíaca apresenta dois tipos de 
potencial de ação: 
➢ Resposta rápida: fibras dos átrios, ventrículos e 
fibras de purkinje; 
➢ Resposta lenta: fibras do nó sino atrial e 
atrioventricular. 
Essas duas respostas possuem envolvimentos 
diferentes de cada íon. 
 
FASES DO PA DE RESPOSTA RÁPIDA 
❖ O potencial de repouso é -90 MV. 
FASE 0 
❖ Em seguida há uma rápida deflexão, ou seja de 
-90 ele chega a valores mais positivos. 
Despolarização. 
FASE 1 
❖ Nessa fase o potencial de membrana varia de 
bem positivo e tem uma ligeira queda, ou seja, 
breve repolarização. 
FASE 2 
❖ Aqui temos uma estabilidade temporária, ou 
seja, um platô. 
❖ Há equilíbrio entre a quantidade de íon que sai 
e entra da célula. 
FASE 3 
❖ Fase de repolarização. 
FASE 4 
❖ Fase de repolarização final. 
FASES DO PA DE RESPOSTA LENTA 
❖ Primeira diferença: a eletronegatividade no 
repouso é menor nesse tipo de fibra. 
❖ Potencial de repouso: -60 mv 
FASE 0 
❖ Rápida deflexão 
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FASE 1 
❖ Ausente 
FASE 2 
❖ Platô 
FASE 3 
❖ Repolarização 
FASE 4 
❖ Repolarização final 
BASES IÔNICAS DO POTENCIAL DE REPOUSO: 
EQUILÍBRIO DAS FORÇAS ELETROSTÁTICA E 
QUÍMICA 
❖ A membrana da fibra cardíaca possui 
permeabilidade seletiva para os íons K+, Na+ e 
Ca+. 
❖ G: significa que a condutância daquele íon está 
maior ou menor 
❖ A mudança da permeabilidade da membrana 
permite alteração na condutância dos íons 
❖ A membrana da fibra cardíaca possui canais 
iônicos específicos para cada íon. Dependendo 
do momento se há prioridade dos canais de 
sódio, abrem-se esses canais. 
❖ No repouso: a concentração de potássio é 
maior no meio interno do que no meio 
externo. Sendo assim o K+ sai da célula = 
efluxo de K+. 
❖ No repouso: o sódio está mais concentrado no 
meio externo. Ao abrir os canais de sódio, ele 
tende a entrar na célula e o potássio tende a 
sair da célula. (influxo de sódio) 
❖ No repouso: o cálcio está mais concentrado 
externamente e por isso tende a entrar na 
célula. Influxo 
❖ Os íons que estão entrando na célula 
promovem correntes despolarizantes. Quem 
realiza esse processo é o sódio e o cálcio. 
❖ Os íons que estão saindo da célula promovem 
repolarização da membrana. Quem realiza 
esse processo é o potássio. 
VARIAÇÕES DAS CORRENTES IÔNICAS 
DESPOLARIZANTES E REPOLARIZANTES 
❖ O potássio pode entrar na célula por diversos 
canais, isso faz com que ele produza correntes 
diferentes. 
CORRENTES DESPOLARIZANTES: INFLUXO 
❖ Correntes rápidas de Na+ 
❖ Correntes de Ca+2: (canais tipo L) 
CORRENTES REPOLARIZANTES: EFLUXO 
❖ I to: corrente transiente de efluxo de K + 
❖ IK1: corrente retificadora de influxo de K + 
❖ Correntes retificadoras tardias de K +: 
 1. Rápida (IKr) 
2. Lenta (IKs). 
BASES IÔNICAS DA RESPOSTA RÁPIDA – FASE 0 
❖ Assim que o estimulo chega ao coração há 
abertura dos canais de sódio na membrana do 
miócito. Eles se abrem, há entrada de sódio e 
despolarização dessa fibra. 
 
❖ Nesse momento há muita abertura dos canais 
de sódio, por isso a reta de despolarização é 
tão íngreme. 
❖ A voltagem vai de -90 mv para -40 mv. 
❖ Nesse momento a condutância da membrana 
para sódio está maior do que para potássio. 
Por mais que haja mais potássio dentro da 
célula é o sódio que se move devido a abertura 
de seus canais. 
❖ Os canais são bem rápidos e se abrem e 
fecham rapidamente. 
❖ Estado de repouso: parte interna -90 mv. 
Nessa etapa a comporta M está fechando os 
canais de sódio. Essa etapa é chamada de 
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período refratário relativo pois a comporta se 
abre quando chega um estimulo. 
❖ Estado ativo: ao chegar em -40 mv a comporta 
M se abre e entra sódio. 
❖ Estado inativo: os canais estão sendo fechados 
por uma comporta H. nesse momento 
qualquer que seja o estimulo não consegue 
abrir essa comporta, ou seja o canal. Essa 
etapa é chamada de período refratário 
absoluto. 
Período refratário 
absoluto 
Período refratário absoluto: nessa etapa está ocorrendo 
o potencial de ação e por isso nenhum outro estimulo 
pode fazer com que os canais de sódio se abram 
novamente 
Período refratário 
relativo 
No decorrer do PA os canais de sódio que se abriram 
primeiro começam a ficar em repouso e já podem 
sofrer outro estimulo e se abrirem. 
Toxina TTX = toxina do baiacu 
Essa toxina bloqueia o canal de sódio. Independente se 
está ativo ou não o sódio não passa pelo canal e não há 
despolarização. 
 
BASES IÔNICAS DA RESPOSTA RÁPIDA – FASE 1 
❖ Nessa etapa ocorre repolarização devido a 
uma corrente transitória de efluxo de potássio. 
❖ Os canais de potássio não são tão rápidos 
como os de sódio. Eles começam a se abrir na 
fase 0, mas terminam sua abertura na fase 1. 
❖ O potencial de membrana fica positivo, abrem-
se os canais de potássio e o potássio sai da 
célula pois estava mais concentrado dentro da 
célula. Ele deixa a célula um pouco menos 
positiva indo de +40 para +20. 
❖ Quem promove essa repolarização são os 
canais de potássio da corrente ITO. 
❖ Nessa fase também tem abertura dos canais 
de Cl-. 
❖ Nesse momento a condutância para o potássio 
está maior que para sódio, pois os canais de 
sódio estão fechados e quem está se 
movimentando é o potássio. 
BASES IÔNICAS DA RESPOSTA RÁPIDA – FASE 2 
❖ Fase do platô 
❖ Nesse momento ainda há saída de potássio 
pela corrente iTO, então para haver um 
equilíbrio e consequentemente um platô é 
preciso haver outra corrente contrapondo esse 
movimento. Quem fará isso são as correntes 
de cálcio 
❖ Essa fase é o balanço entre as correntes 
despolarizantes e repolarizantes. 
❖ Então nessa fase há abertura dos canais de 
cálcio para que haja influxo dos íons de cálcio. 
❖ Ele se movimenta para a célula por canais do 
tipo L 
❖ Canais do tipo L: são canais lentos pois 
começam a se abrir na fase 0 e terminam de se 
abrir aqui na fase 2. 
❖ Esse cálcio que entra vai atuar estimulando a 
liberação do cálcio do RE sarcoplasmático que 
por sua vez atua na contração do músculo 
cardíaco, sendo que esse cálcio pode ser 
regulado podendo entrar mais ou menos 
aumentando ou não a força de contração. 
❖ Aumenta cálcio: aumenta força de contração 
❖ Diminui cálcio: diminui força de contração 
MODULAÇÃO DO PLATÔ POR NT E FÁRMACOS 
➢ Diminuição da condutância de Ca+: Acetilcolina 
(parassimpático). 
➢ Aumento da condutância de Ca+: Norepinefrina e 
isoproterenol (simpático). 
➢ O aumento da condutância de Ca por 
catecolaminasé o principal mecanismo pelo 
qual se aumenta a contratilidade muscular 
cardíaca → Casos de insuficiência cardíaca 
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➢ Fármacos antagonistas do canal de Calcio 
diminuem a força contrátil do musculo 
cardíaco. Isso ocorre porque o antagonista 
impede que o cálcio se ligue ao receptor e 
entre na célula. 
BASES IÔNICAS DA RESPOSTA RÁPIDA – FASE 3 
❖ Fase de repolarização final 
❖ Nessa fase o efluxo de potássio começa a 
exceder o influxo de cálcio, ou seja, começa a 
sair mais potássio do que entrar cálcio. Isso vai 
levar a uma nova repolarização 
❖ O efluxo de K envolve três correntes: ITO, IK e 
Ik1. 
❖ Dependendo da região do coração que está 
sendo analisada a configuração do gráfico das 
fases de resposta rápida podem ser diferentes. 
BASES IÔNICAS DA RESPOSTA RÁPIDA – FASE 4 
❖ Etapa de restauração das concentrações 
iônicas de repouso. 
❖ Os íons que entraram em excesso serão 
retirados do interior do miócito: 
→ Na+: é retirado por um trocador na/K ATPase, que 
troca 3 íons de Na+ por 2 de K + 
→Ca+2: é retirado por um trocador de Na/Ca+2 que 
troca 3 íons de Na+ por 1 de Ca+2 
Em resumo 
➢ Canais de sódio se abrindo e há entrada de 
sódio promovendo despolarização. 
➢ Saída de íons potássio levando a breve 
repolarização. 
➢ Saída de potássio equilibrando-se com entrada 
de cálcio. 
➢ Ativação da corrente de potássio e inativação 
da corrente de cálcio. 
➢ Restabelecimento das concentrações iniciais 
do repouso. 
BASES IÔNICAS DA RESPOSTA LENTA 
❖ Fase 0: é bem menos proeminente que na RR 
❖ Fase 1: ausente 
❖ Fase 2: menos longa e não tão estável 
❖ Fase 3: transição entre o platô e a 
repolarização não é tão distinta. 
❖ Fase 4: lenta despolarização (potencial 
marcapasso) 
 
 
PA LENTO 
❖ Começamos as fases pela fase 4 
❖ Na fase 4 não há bombas para restabelecer o 
equilíbrio e sim correntes de efluxo de K+, 
influxo de Na+ e influxo de Ca+. Chamada de 
corrente funny pela presença de sódio que não 
é vista nas outras fases como na resposta 
rápida. 
❖ Isso provoca despolarização lenta 
❖ Na fase 0 há despolarização e entrada de cálcio 
por canais do tipo L e T. 
❖ Na fase 2 há equilíbrio entre K+ e Ca+ (não tão 
visível) 
❖ Na fase 3: saída de K+ 
❖ Na resposta rápida o potencial de repouso é 
mais constante 
VARIAÇÕES DOS PA DE RESPOSTA RÁPIDA E 
LENTA EM DIFERENTES REGIÕES 
 
❖ Células nos nódulos SA e AV exibem potenciais 
de ação de resposta lenta. 
❖ Células atriais, ventriculares e de condução, 
como o feixe de His e as de Purkinje exibem 
potencias de ação de resposta rápida. 
EXCITAÇÃO NATURAL DO CORAÇÃO 
❖ O coração consegue gerenciar sua automação 
e ritmo próprio. Ele gera sua própria condução 
elétrica para funcionar. 
❖ O sistema de condução se inicia pelo nó 
sinoatrial →nó átrio ventricular → feixes de 
hiss→ fibras de purkinje. 
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❖ São sistemas marca passo que dão ritmo ao 
coração 
NÓ SINOATRIAL (SA) 
❖ Suas células produzem corrente elétrica 
porque são capazes de se auto despolarizarem. 
As células apresentam potencial de ação de 
resposta lenta; esse potencial se espalha pelas 
células dos músculos cardíacos (fibras 
contrateis) pelos feixes 
 
❖ As fibras possuem o potencial de ação rápido. 
❖ Seu potencial de repouso é menos negativo 
❖ Frequência intrínseca de 60-80 bpm 
MODULAÇÃO DA FREQUÊNCIA DOS DISPAROS 
MARCA-PASSOS 
❖ O potencial de resposta lenta também é 
modulável: através da velocidade da fase 4. 
❖ Em A temos o gráfico controle e em B uma 
fase 4 mais longa. Como a fase 4 antecede 
uma nova despolarização podemos aumenta-la 
fazendo com que ela ocorra por mais tempo e 
assim o potencial vai demorar mais tempo pra 
acontecer. Como as células do nó sinoatrial 
vão demorar mais para liberar o impulso 
elétrico para as fibras cardíacas, elas vão 
demorar mais para se contrair e haverá 
bradicardia no coração. 
❖ A diminuição na duração da fase 4, no entanto 
causará taquicardia. 
 
❖ Também podemos modular a fase 4 através de 
hiperpolarização deixando a célula mais 
negativa (gráfico 2-B) 
CONTROLE AUTONÔMICO: ATIVAÇÃO 
PARASSIMPÁTICA 
❖ O controle das células marca passo é feito pela 
acetilcolina e pode estar sobre ação do sistema 
nervoso parassimpático e simpático. 
❖ A acetilcolina atua na fase 4, 0 e 3. 
❖ A acetilcolina atua na fase 4 aumentando o 
fluxo de potássio. Ela se liga a canais que 
permitem a saída de potássio da célula a 
deixando mais negativa o que diminui a 
despolarização diastólica. 
❖ Ela também pode reduzir a corrente de cálcio 
que diminui a velocidade de despolarização da 
fase 0 
❖ Retarda a fase 3 quando reduz a corrente de 
potássio e aumenta a duração do potencial de 
ação 
❖ O ciclo de sístole e diástole vai acontecer em 
intervalos de tempos maiores 
 
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CONTROLE AUTONÔMICO: ATIVAÇÃO 
SIMPÁTICA 
❖ Sobre ação do SN simpático a acetilcolina faz 
com que o potencial de resposta lenta ocorra 
mais vezes dentro de um período de tempo. 
❖ Causa taquicardia 
❖ Efeito mais rápido das características das fases 
do potencial de resposta lenta 
❖ Fase 4 mais curta 
❖ Maior permeabilidade e velocidade da entrada 
de cálcio 
 
SEQUÊNCIA NORMAL DA EXCITAÇÃO CARDÍACA 
❖ O impulso elétrico é gerado no nó SA no átrio 
direito em seguida esse impulso vai para o 
átrio esquerdo pelos feixes de Bachmann e 
assim os átrios contraem juntos. 
❖ Em seguida o impulso passa para o Nó 
atrioventricular. Esse nó possui saída de feixes 
de Hiss que percorrem os ventrículos do 
coração e terminam em fibras de Purkinje que 
estão no ápice do coração. 
❖ O ventrículo começa a contrair de baixo para 
cima para ejetar o sangue. 
 
 
ELETROCARDIOGRAMA (ECG) - POTENCIAIS 
ELÉTRICOS GERADOS PELO CORAÇÃO 
❖ O eletrocardiograma detecta mudanças 
temporais do potencial elétrico entre algum 
ponto na superfície da pele e um eletródio 
❖ O traçado consiste nas ondas P, Q, R, S e T. 
❖ A onda P não pode estar tão distante do 
complexo Q, RS 
ECG NORMAL 
❖ A onda P reflete a distribuição da despolarização 
pelos átrios. 
❖ A onda (ou complexo) QRS reflete a despolarização 
dos ventrículos. 
❖ A onda T representa a repolarização dos ventrículos 
(a repolarização dos átrios é mascarada pela 
despolarização ventricular). 
 
❖ Intervalo PR (ou PQ) → é a medida do tempo 
entre o início da ativação atrial e o início da 
ativação ventricular; normalmente varia entre 
0,12 e 0,20 segundo. 
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❖ Intervalo ST → intervalo no qual todo o 
miocárdio ventricular está despolarizado 
❖ Intervalo QT (ou sístole elétrica) → se 
correlaciona intimamente com a duração 
média do potencial de ação nos miócitos 
ventriculares