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Laísa Dinelli Schiaveto ATIVIDADE ELÉTRICA DO CORAÇÃO ATIVIDADE ELÉTRICA DA FIBRA CARDÍACA A distribuição iônica dos LIC e LEC na fibra muscular cardíaca é praticamente idêntica ao do neurônio ou da fibra muscular esquelética, o que faz com que a bioexcitabilidade da célula cardíaca se assemelhe ao do neurônio. Esta não é totalmente igual, devido ao fluxo iônico de cálcio, além do sódio e potássio e ao tempo dos eventos da despolarização e repolarização. à No neurônio mielinizado estes eventos ocorrem em cerca de 1 a 3 mseg, enquanto que na fibra cardíaca estes eventos podem variar entre 500 a 1000 mseg (para FC de 120 e 60 bpm, respectivamente) e, tal fato é importante para garantir tempo suficiente para o enchimento de sangue nas câmaras cardíacas. Concentrações Iônicas na Fibra Cardíaca Íons LEC (mM) LIC (mM) POT.EQ (mV) Sódio 145 10 70 Potássio 4 135 -94 Cálcio 2 10-4 132 TIPOS DE FIBRAS CARDÍACAS FIBRAS DE TRABALHO • Desempenham o processo contrátil • Geram tensão contrátil • Baixo grau de automatismo • Despolarização rápida (fibras rápidas) • Localizadas em átrios e ventrículos, com grande abundância nos ventrículos FIBRAS NODAIS • Fibras cardíacas que perderam as proteínas contráteis (actina, miosina, troponina e tropomiosina) e assim não contraem • Porém, ganharam a propriedade de gerar e propagar potenciais de ação • Alto grau de automatismo • Despolarização lenta (fibras lentas) • Localizadas no nódulo sinusal, nódulo atrioventricular, feixe de His e rede de Purkinje (continuação do feixe de His) É importante destacar que, para conhecer os eventos elétricos da despolarização e repolarização e seus fluxos iônicos, nestes dois tipos de células cardíacas, insere-se um microeletrodo exploratório no LIC e um eletrodo de referência no LEC para a mensuração das correntes elétricas. ATIVIDADE ELÉTRICA DA FIBRA CARDÍACA DE TRABALHO Fase Zero Influxo de sódio pelos canais rápidos, devido ao gradiente de concentração do sódio, que é maior no LEC, e ao gradiente elétrico, já que o interior da fibra elétrica está carregada negativamente; portanto, trata-se de um gradiente eletroquímico. A proteína M de um canal se abre e, por ser voltagem dependente, outros canais nas suas proximidades também se abrirão e assim sucessivamente, promovendo um fluxo muito grande e rápido de sódio para o interior da fibra cardíaca (retroalimentação positiva). Após o overshoot, acima de 0 mV, a única força atuante para o influxo de sódio é o gradiente de concentração. Curiosidade: O veneno neurotóxico tetradotoxina (TTX) inibe a ação dos canais rápidos de sódio, tornando esta fase muito lenta. Laísa Dinelli Schiaveto Fase 1 Os canais rápidos de sódio se fecham e a célula começa a se repolarizar à medida que os íons potássio saem da célula através do canais de potássio abertos. Fase 2 (Fase de Platô) Influxo lento de sódio e cálcio pelos canais lentos de sódio e cálcio e, ao mesmo tempo, ocorre o efluxo lento de potássio, promovendo poucas variações na ddp. Essa fase é tempo dependente e nada altera, nem a presença de novo estímulo (está em período refratário) ou drogas farmacológicas. É importante para garantir o adequado enchimento das câmaras cardíacas. Fase 3 Efluxo rápido de potássio à favor do gradiente eletroquímico, tornando a célula discretamente hiperpolarizada. Fase 4 Ação da bomba de sódio-potássio, o que permite a volta do potencial de ação à -85mV. Esta fase sofre grandes influências da ação autonômica, da temperatura, das variações iônicas e de drogas farmacológicas. Além disso, possui a capacidade de alterar/ajustar a FC rapidamente. à Conhecida também como pré-potencial ou potencial diastólico final. Proteína M Na fibra de trabalho, a proteína M está totalmente aberta ou totalmente fechada, ou seja, ela mantém o canal totalmente aberto ou totalmente fechado. • Antes do Estímulo: FECHADA • Com o Estímulo: ABERTA ATIVIDADE ELÉTRICA DA FIBRA CARDÍACA NODAL Fase Zero Influxo lento de sódio pelos canais lentos. A proteína M está sempre parcialmente aberta, promovendo o influxo de sódio, aos poucos a todo momento e de maneira lenta. Esta propriedade garante a estas células a capacidade de auto gerar potenciais de ação (automatismo próprio). Curiosidade: A tetrodotoxina não altera esta fase do potencial de ação, pois ocorre uma despolarização lenta, visto que não há canais rápidos na fibra nodal. Fase 3 Efluxo lento de potássio, apenas pelo seu gradiente de concentração. Sendo assim, sua repolarização acontece de uma forma lenta. Além disso, a saída de potássio é um pouco maior que a entrada de sódio, pois a permeabilidade ao potássio é um pouco maior. Então, a célula torna-se discretamente hiperpolarizada. Fase 4 Ação da bomba sódio-potássio, que regula as concentrações do LIC e do LEC, retirando o excesso de sódio que entrou e captando o excesso de potássio que saiu. Durante esta fase, a velocidade do efluxo de sódio é superior ao seu influxo (observada na fase zero). Além disso, o pré-potencial ou potencial diastólico final, pela sua inclinação, irá determinar a FC cardíaca momento a momento. Esta inclinação demora mais para chegar no limiar, demorando, assim, para recomeçar as fases novamente. Contudo, se a inclinação for mais lenta, o potencial diastólico Laísa Dinelli Schiaveto demora mais e será menor, levando à diminuição da FC. Já, se a inclinação for mais rápida, o potencial diastólico final demorará menos e será maior, levando ao aumento da FC. Proteína M Na fibra cardíaca nodal, a proteína M sempre está parcialmente aberta, sendo assim, ela nunca se fecha e, consequentemente, há sempre a entrada de sódio do LEC. Porém, o sódio não entra todo de uma vez, pois, como a proteína não está totalmente aberta, este passa por “portas pequenas”, levando, assim, a entrada de sódio pouco a pouco. Estes dois tipos de fibras possuem comportamentos elétricos distintos e, por isso, garantem: • Automatismo próprio • Processo de regulação da FC • Gênese de Pressão para manter a circulação MARCA-PASSO CARDÍACO A região do nódulo sinusal ou sinoatrial, por apresentar maior taxa de disparo (alto disparo e despolarização), com uma frequência intrínseca de 110bpm, é denominada de MARCA PASSO CARDÍACO. Ou seja, dita o ritmo cardíaco, com uma frequência intrínseca extremamente constante ao redor de 110bpm. Além disso, essa região é modulada pelo SNA momento a momento. Caso este nó não auto-despolarizar-se, o nódulo atrioventricular (AV) assume o comando, porém com uma frequência de disparo menor, na faixa de 50 bpm. Esta ainda é compatível com a vida, porém com várias limitações. Considerando que FC de repouso, no adulto, é na faixa de 65 a 90 bpm (média de 80 bpm), isto significa inferir que, no repouso, o sistema parassimpático (nervo vago) reduz a frequência de disparo sinoatrial. Destaca-se que, durante o exercício físico, a ação simpática predomina sobre o nódulo sinoatrial. Portanto, se não houvesse a regulação momento a momento do SNA, a FC seria sempre 110 bpm. COMUNICAÇÃO ELÉTRICA DO CORAÇÃO A comunicação elétrica do coração começa com um potencial de ação de uma célula autoexcitável. A despolarização se espalha rapidamente para as células adjacentes através das juncoes comunicantes nos discos intercalares. A onda de despolarização é seguida por uma onda de contração que passa o átrio e depois para o ventrículo. A despolarização se inicia no nó sinoatrial (SA) (células autoexcitáveis localizadas no AD, que atuam como principal marca-passo do coração). A onda de despolarização se propaga rapidamente por um sistema especializado de condução, constituído por fibras autoexcitáveis não contráteis. Uma via intermodal ramificada conecta o nó sinoatrialao nó atrioventricular (AV) (grupo de células autoexcitáveis localizadas próximo ao assoalho do AD). Então, do nó atrioventricular, a despolarização move- se para os ventrículos. As fibras de Purkinje (células de condução especializadas) transmitem sinais elétricos muito rapidamente a partir do Feixe de His, também chamado de fascículo atrioventricular, localizado no septo intraventricular. Percorrido um curto caminho no septo, o fascículo se divide em ramo esquerdo e direito. Esses ramos continuam de deslocando para o ápice do coração, onde se dividem em vários ramos menores chamados rede de Rede de Purkinje. Propagação do Sinal Elétrico O sinal elétrico para a contração começa quando o nó sinoatrial (SA) dispara um potencial de ação e Laísa Dinelli Schiaveto despolarização se propaga para as células adjacentes pelas junções comunicantes. A comunicação elétrica é rápida pelas vias de condução intermodais, porém é mais lenta através das células contráteis dos átrios. Quando os potenciais de ação encontram o esqueleto fibroso do coração, na junção entre os átrios e ventrículos, esta barreira impede que os sinais elétricos sejam transferidos dos átrios para os ventrículos. Sendo assim, o nó atrioventricular é o único caminho através do qual os potenciais de ação podem alcançar as fibras contráteis dos ventrículos. O sinal elétrico passa do nó atrioventricular para o feixe de His (fascículo AV) e seus ramos até o ápice do coração. as fibras de Purkinje transmitem impulsos muito rapidamente, com velocidade de até 4ms, de modo que todas as células contráteis do ápice se contraiam quase ao mesmo tempo. Retardo do Nó Atrioventricular (AV) É importante que ocorra um retardo de 0,12 – 0,20s na propagação do sinal elétrico pelo nódulo atrioventricular, visto que esse possui três tipos diferentes de células à camada NA (nódulo átrio), camada N (intermediária) e camada NV (nódulo ventrículo). A existência desse retardo significa que a atividade elétrica ventricular ocorre depois e, não junto, com a atividade elétrica dos átrios. Sendo assim, haverá primeiro a despolarização dos átrios e sua contração e, em seguida, mas não ao mesmo tempo, a despolarização dos ventrículos e sua contração. Isso garante o adequado enchimento ventricular. Obs 1: Quando os ventrículos estão repolarizando, os átrios então despolarizando. Obs 2: Nos átrios, a primeira região a se despolarizar é a primeira a se repolarizar; enquanto que nos ventrículos, a última região a se despolarizar é a primeira a se repolarizar. Período Refratário O músculo cardíaco, como todos os tecidos excitáveis, é refratário (resiste à ações físicas e químicas) à reestimulação durante o potencial de ação. Assim, o período refratário do coração é o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco normal não pode reexcitar a área já excitada do miocárdio. O período refratário normal do ventrículo é de 0,25 a 0,30s, o que equivale aproximadamente à duração da fase platô do potencial de ação. O período refratário normal do átrio é 0,15s, sendo bem mais curto que o dos ventrículos. E, também, existe o período refratário relativo, de cerca de 0,05s, durante o qual é mais difícil excitar o músculo do que nas condições normais, mas que ainda pode ser excitado por impulso excitatório mais intenso. Laísa Dinelli Schiaveto ELETROCARDIOGRAMA (ECG) O eletrocardiograma (ECG) representa a soma vetorial elétrica dos eventos elétricos de todos os miócitos cardíacos. A forma do potencial de ação de uma única fibra cardíaca é totalmente diferenciada no traçado eletrocardiográfico. As ondas identificadas são: P, Q, R, S (complexo QRS), T e, eventualmente U. O ECG mensura a diferença de potencial elétrico (ddp) entre dois eletrodos, um positivo e outro negativo, instalado nos braços, pernas e na região precordial. O local do posicionamento e, assim a ddp entre eles, é chamada DERIVAÇÃO ELETROCARDIOGRÁFICA. Quando uma onda elétrica que percorre o coração se dirige para o eletrodo positivo, tem-se uma deflexão positiva do ECG. Já, quando uma onda elétrica se dirige para o eletrodo negativo, o traçado se move para baixo. Através do ECG, podemos medir, para importâncias clínicas, a duração dos eventos do ciclo cardíaco. O tempo e amplitude são reguláveis. Além disso, também, pode-se ter uma noção do tempo da despolarização e da repolarização através dos intervalos P-Q e S-T, respectivamente. COMPONENTES O ECG normal é composto por onda P, complexo QRS e onda T. O complexo QRS apresenta, com frequência, mas nem sempre, três ondas distintas: onda Q, onda R e onda S. Além disso, podemos dizer que o ECG é composto por ondas de depolarização e repolarização. Onda P – produzida pelos potenciais elétricos gerados quando os átrios se despolarizam, antes da contração atrial (despolarização atrial). Complexo QRS – produzido pelos potenciais elétricos gerados quando os ventrículos despolarizam, antes da sua contração (despolarização ventricular). Onda T – é produzida pelos potenciais elétricos gerados, enquanto os ventrículos se reestabelecem do estado de despolarização (repolarização ventricular). Onda Ta – é produzida pelos potenciais elétricos da repolarização atrial (não visível); trata-se de uma onda de baixa voltagem, mascarada pelo complexo QRS. Onda U – é produzida pelos potenciais elétricos da repolarização dos músculos papilares. Intervalo P-Q – é o pelo intervalo entre o início da onda P e o início do complexo QRS, correspondendo, assim, o intervalo entre o começo da estimulação elétrica dos átrios e o começo da estimulação dos ventrículos; o intervalo normal é cerca de 0,16s; com frequência esse intervalo é chamado de intervalo P-R, porque é comum a onda Q estar ausente. Intervalo Q-T – é o intervalo entre o início da onda Q (ou da onda R, quando a onda Q está ausente) até o final da onda T, representando, assim, a despolarização ventricular; o intervalo normal é cerca de 0,35s. Segmento S-T – é o segmento marcado pelo fim do complexo QRS (final da onda S) até o final da onda T, representando o intervalo entre o fim da despolarização ventricular e o início da repolarização ventricular. Laísa Dinelli Schiaveto TRIÂNGULO DE EINTHOVEN Um triângulo hipotético criado ao redor do coração (considerado uma carga pontual, localizado no centro do triângulo), que mostra que os dois braços e perna esquerda formam os ápices de um triângulo que circunda o coração e, nestas áreas, colocam-se os eletrodos. • Os dois ápices da parte superior representam os pontos pelos quais os dois braços se conectam eletricamente aos líquidos situados ao redor do coração; • O ápice inferior representa o ponto pelo qual a perna esquerda se conecta com os líquidos situados ao redor do coração. Os lados do triângulos são numerados correspondente a três derivações (ou pares de eletrodos) usados para obter o registro. Cada par de eletrodos formam uma derivação. DERIVAÇÕES O ECG registra uma derivação de cada vez. Um eletrodo se comporta como eletrodo positivo da derivação e o outro se comporta como o eletrodo negativo da derivação. Num traçado eletrocardiográfico clássico de 12 derivações, considera-se 3 tipos de derivações, sendo elas: Derivações Bipolares ou Periféricas Os eletrodos são colocados em braços e pernas. A perna direita recebe o eletrodo nutro (usado para retirar interferências). • Derivação I = BD (-) + BE (+) • Derivação II = BD (-) + PE (+) • Derivação III = BE (-) + PE (+) Derivações Unipolares Permite mensurar o potencial elétrico de um único ponto, graças à utilização da central terminal de Watson. CTW = BD + BE + PE • aVR (braço direito) = BD (+) + CTW (-) • aVL (braço esquerdo) = BE (+) + CTW (-) • aVF (perna esquerda) = PE (+) + CTW (-) Laísa Dinelli SchiavetoDerivações Pré-Cordiais Os eletrodos são colocados sobre o precordio, mais próximo do coração. V1; V2; V3; V4; V5; V6 (+) + CTW (-) • V1 – 4º espaço intercostal, lado direito (margem direita do esterno); • V2 – 4º espaço intercostal, lado esquerdo (margem esquerda do esterno); • V3 – espaço intermediário de V2 até V4; • V4 – 5º espaço intercostal, lado esquerdo (linha hemiclavicular); • V5 – espaço intermediário de V4 até V6; • V6 – 5º espaço intercostal, lado esquerdo (plano axilar medial). Obs: Pode haver outras derivações do lado direito (V2R, V3R, etc). EIXO ELÉTRICO CARDÍACO Esse circulo com os ângulos é a junção da projeção das derivações bipolares (I, II e III) e unipolares aVR, aVL e aVF). Com ele é possível determinar onde está o eixo elétrico do coração. Em função de cada uma das seis derivações, tem-se um vetor, e a partir dele vê-se a direção. - Se o ECG estiver marcado no eixo elétrico cardíaco em +50º, o coração está em posição normal; - Se na direção da Derivação I, a onda maior (onda R) for positiva, o eixo do coração está voltado do braço direito (-) para o braço esquerdo (+); - Se na Derivação I, a onda maior (onda R) for negativa, o eixo do coração está voltado do braço direito (+) para o braço esquerdo (-). Assim, o eixo anatômico do coração é definido a partir de três fatores: 1) Derivação I – define se o eixo está para a esquerda ou para a direita; 2) aVF – define se o eixo está para cima ou para baixo; 3) v1 – ponta do coração mais anterior ou posterior (pode ser visto pelo V6, mas com leitura ao contrario).
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