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FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR O MÚSCULO CARDÍACO; O CORAÇÃO COMO UMA BOMBA E A FUNÇÃO DAS VALVAS CARDÍACAS Duas bombas distintas cada um contém um átrio e um ventrículo o Coração direito bombeia sangue para os pulmões o Coração esquerdo bombeia sangue para os órgãos periféricos Ritmo cardíaco sucessão contínua de contrações cardíacas FISIOLOGIA DO MÚSCULO CARDÍACO Músculo atrial, músculo ventricular e fibras especializadas excitatórias e condutoras (batimento cardíaco) ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO CARDÍACO Músculo estriado Contração muscular dura mais tempo Contém filamentos de actina-miosina O MIOCÁRDIO COMO UM SINCÍCIO Discos intercalares fusão das membranas das células adjacentes junções gap rápida difusão dos íons Potenciais de ação propagam facilmente entre as células musculares cardíacas Sincício atrial Sincício ventricular Átrios e ventrículos separados por uma membrana fibrosa, que circunda as valvas atrioventriculares o Potenciais de ação não atravessam a partir do sincício atrial o Feixe atrioventricular conduz potencial de ação o Átrio se contraem antes do ventrículo POTENCIAIS DE AÇÃO NO MÚSCULO CARDÍACO Membrana permanece despolarizada por cerca de 0,2 segundos platô aumenta duração da contração muscular ventricular O QUE CAUSA O POTENCIAL DE AÇÃO PROLONGADO E O PLATÔ? 1. Potencial de ação gerado pela abertura dos canais rápidos de sódio e dos canais lentos de cálcio (canais de cálcio-sódio) Demoram mais para abrir e para fechar 2. Imediatamente após o início do potencial de ação a permeabilidade da membrana celular miocárdica aos íons potássio diminui RESUMO DAS FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO DO MIOCÁRDIO Fase 0 (despolarização) abertura dos canais rápidos de sódio (entra na célula) potencial da membrana mais positivo (+20 milivolts) Fase 1 (despolarização inicial) canais rápidos de sódio encerram abertura dos canais de potássio (íons saem da célula) início da repolarização Fase 2 (platô) abertura dos canais rápidos de sódio e fechamento dos canais de potássio Fase 3 (polarização rápida) canais de cálcio encerram e os canais lentos de potássio abrem retorno ao nível de repouso Fase 4 (potencial da membrana de repouso) - -90 milivolts VELOCIDADE DA CONDUÇÃO DO SINAL NO MIOCÁRDIO Nas fibras atriais e ventriculares = 0,3 a 0,5 m/s Fibras de Purkinje = chegam a 4 m/s PERÍODO REFRATÁRIO DO MIOCÁRDIO Intervalo de tempo no qual o impulso cardíaco não pode reexcitar área já excitada do miocárdio Período refratário ventrículo = 0,25 a 0,30 segundos Período refratário átrio = 0,15 segundos Período refratário relativo mais difícil de excitar o músculo, necessita de impulso mais intenso ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO A FUNÇÃO DOS ÍONS CÁLCIO E DOS TÚBULOS TRANSVERSOS Potencial de ação cursa pela membrana do miocárdio difunde-se para o interior da fibra muscular (membranas dos túbulos transversos T) Potencial dos túbulos T age nos túbulos sarcoplasmáticos longitudinais liberação dos íons de cálcio - contração muscular o Há íons de cálcio que partem do próprio túbulo T aumenta força de contração Entrada de cálcio ativa canais de liberação de cálcio (canais de receptores de rianodina) desencadeia liberação de cálcio para o sarcoplasma o Interação entre os íons e a troponina formação das pontes cruzadas contração A força de contração cardíaca depende da quantidade de íons cálcio nos líquidos extracelulares Final do platô influxo dos íons de cálcio interrompido bombeados para o retículo sarcoplasmático (ATPase) e túbulos T DURAÇÃO DA CONTRAÇÃO Músculo atrial = 0,2 segundo Músculo ventricular = 0,3 segundo O CICLO CARDÍACO Iniciado pela geração espontânea de potencial de ação no nodo sinusal (parede lateral superior do átrio direito) o Difunde-se para ambos os átrios e, posteriormente, para os ventrículos, pelo feixe A-V o Átrios se contraem antes dos ventrículos DIÁSTOLE E SÍSTOLE Diástole relaxamento coração se enche de sangue Sístole contração O AUMENTO DA FREQUÊNCIA CARDÍACA REDUZ A DURAÇÃO DO CICLO CARDÍACO Frequência muito rápida não permite o tempo de enchimento completo das câmaras cardíacas RELAÇÃO DO ELETROCARDIOGRAMA COM O CICLO CARDÍACO Onda P disseminação da despolarização pelos átrios contração atrial Ondas QRS 0,16 segundos após onda P despolarização elétrica dos ventrículos aumento da pressão ventricular inicia-se pouco antes da sístole ventricular Onda T ventricular estágio de repolarização ventricular relaxamento inicia-se pouco antes do final da contração ventricular OS ÁTRIOS FUNCIONAM COMO PRÉ-BOMBAS PARA OS VENTRÍCULOS Apenas 20% do sangue é passado dos átrios aos ventrículos em decorrência da sístole atrial Onda a contração atrial Onda c início da sístole ventricular ligeiro refluxo de sangue Onda v final da contração ventricular (valvas A-V fechadas) lento fluxo de sangue das veias para os átrios FUNÇÃO DOS VENTRÍCULOS COMO BOMBAS OS VENTRÍCULOS SE ENCHEM DE SANGUE DURANTE A DIÁSTOLE Sístole ventricular valvas A-V fechadas sangue se acumula nos átrios Período de enchimento rápido ventricular abertura das valvas A-V aumento do volume ventricular primeiro terço da diástole Sístole atrial terço final da diástole ventricular 20% de enchimento ventricular EJEÇÃO DE SANGUE DOS VENTRÍCULOS DURANTE A SÍSTOLE PERÍODO DE CONTRAÇÃO ISOVOLUMÉTRICA (ISOMÉTRICA) Período em que o ventrículo se contrai, mas não se esvazia aumento da tensão no músculo cardíaco sem encurtamento das fibras musculares Demora 0,02 a 0,03 segundos para que a pressão seja suficiente para abrir as válvulas semilunares aórtica e pulmonar PERÍODO DE EJEÇÃO Pressão no ventrículo esquerdo > 80 mmHg e no ventrículo direito > 8 mmHg força abertura das válvulas semilunares - sangue lançado para as artérias Período de ejeção rápida primeiro terço do tempo Período de ejeção lenta dois terços do tempo PERÍODO DE RELAXAMENTO ISOVOLUMÉTRICO (ISOMÉTRICO) Período em que a musculatura relaxa, porém não há alteração de volume 0,03 a 0,06 segundos Final da sístole início do relaxamento ventricular altas pressões arteriais provocam o retorno do sangue e o fechamento das valvas aórticas e pulmonares VOLUME DIASTÓLICO FINAL, VOLUME SISTÓLICO FINAL E DÉBITO SISTÓLICO Volume diastólico final 110 ou 120 mL Débito sistólico volume diminui por 70 mL à medida que os ventrículos se esvaziam ao longo da sístole Volume sistólico final 40 a 50 mL AS VALVAS CARDÍACAS EVITAM O REFLUXO DE SANGUE DURANTE A SÍSTOLE VALVAS ATRIOVENTRICULARES Evitem o refluxo de sangue dos ventrículos para os átrios durante a sístole As valvas aórtica e pulmonar impedem o refluxo das artérias para os ventrículos durante a diástole FUNÇÃO DOS MÚSCULOS PAPILARES Ligam-se às valvas A-V pelas cordas tendíneas Não ajudam as valvas a se fechar impedem abaulamento intenso o Se uma corda tendínea se romper ou um dos músculos papilares ficar paralisado, pode haver grande refluxo e insuficiência cardíaca Contraem-se ao mesmo tempo que a contração da parede ventricular VALVAS AÓRTICA E DA ARTÉRIA PULMONAR Aberturas menores velocidade do sangue através delas é muito maior Não são contidas pelas cordas tendíneas Constituídas por tecido fibroso forte, mas são mais flexíveis CURVA DA PRESSÃO AÓRTICA Contração do ventrículo esquerdo -> aumento da pressão ventricular -> abertura da valva aórtica o Após abertura, a pressão se elava mais lentamente Entrada de sangue nas artérias -> distensão de suas paredes -> pressão de 120 mmHg Final da sístole fechamento da valva aórtica parede elásticas da artéria mantêm pressão elevada mesmo durante a diástole Incisura momento em que a valva aórtica se fecha breve período de sangue retrógrado antes que o ventrículo se contraia,pressão está cerca de 80 mmHg RELAÇÃO ENTRE OS SONS CARDÍACOS E O BOMBEAMENTO CARDÍACO FECHAMENTO DAS VALVAS VIBRAÇÃO DOS FOLHETOS VALVARES E LÍQUIDOS QUE OS BANHAM PRIMEIRO SOM FECHAMENTO DAS VALVAS A-V SÍSTOLE VENTRICULAR TIMBRE BAIXO E DURAÇÃO LONGA SEGUNDO SOM FECHAMENTO DAS VALVAS AÓRTICA E PULMONAR FINAL DA SÍSTOLE RÁPIDO ESTALIDO PRODUÇÃO DE TRABALHO PELO CORAÇÃO TRABALHO SISTÓLICO DO CORAÇÃO ENERGIA PARA BOMBEAR SANGUE PARA AS ARTÉRIAS TRABALHO EXTERNO PARA PROPELIR O SANGUE DO SISTEMA VENOSO ENERGIA CINÉTICA DO FLUXO SANGUÍNEO ENERGIA PARA ACELERAR O SANGUE ATÉ SUA VELOCIDADE DE EJEÇÃO ANÁLISE GRÁFICA DO BOMBEAMENTO VENTRICULAR - FASE I PERÍODO DE ENCHIMENTO FASE II PERÍODO DE CONTRAÇÃO ISOVOLUMÉTRICA TODAS AS VÁLVULAS ESTÃO FECHADAS FASE III PERÍODO DE EJEÇÃO FASE IV PERÍODO DE RELAXAMENTO ISOVOLUMÉTRICO CONCEITOS PRÉ-CARGA E PÓS-CARGA Pré-carga tensão do músculo quando o coração começa a se contrair pressão diastólica final quando o ventrículo está cheio Pós-carga carga contra a qual o músculo exerce sua força contrátil pressão na aorta à saída do ventrículo (pressão sistólica) EFICIÊNCIA DA CONTRAÇÃO CARDÍACA Energia convertida em calor/Energia convertida em trabalho 20 a 25% Insuficiência cardíaca = 5 a 10% REGULAÇÃO DO BOMBEAMENTO DO CORAÇÃO Pessoa em repouso bombeia 4 a 6 L de sangue por minuto REGULAÇÃO INTRÍNSECA DO BOMBEAMENT O CARDÍACO O MECANISMO DE FRANK- STARLING Capacidade intrínseca do coração se adaptar a volumes crescentes de afluxo sanguíneo Quanto mais o miocárdio for distendido durante o enchimento, maior será a força da contração e maior será a quantidade de sangue bombeada para a aorta QUAL A EXPLICAÇÃO DO MECANISMO DE FRANK-STARLING? Quanto mais sangue chega ao coração, mais ele é distendido filamentos de miosina e actina ficam dispostos em ponto mais próximo do grau ideal de superposição para a geração de força CURVAS DE FUNÇÃO VENTRICULAR Enquanto os ventrículos se enchem em resposta a maiores pressões atriais, o volume de cada ventrículo e a força de contração cardíaca também se elevam - coração bombeia maiores quantidades de sangue para as artérias CONTROLE DO CORAÇÃO PELA INERVAÇÃO SIMPÁTICA E PARASSIMPÁTICA Eficácia do bombeamento cardíaco nervos simpáticos e parassimpáticas (vagos) Estímulo simpático aumento do débito cardíaco Estímulo parassimpático diminuição do débito cardíaco MECANISMOS DE EXCITAÇÃO CARDÍACA PELOS NERVOS SIMPÁTICOS Fibras nervosas simpáticas tem descarga contínua Aumento da frequência cardíaca e da força de contração cardíaca aumentando o volume bombeado de sangue e sua pressão de ejeção Inibição diminuição do bombeamento cardíaco, da frequência cardíaca e da força de contração muscular ventricular ESTIMULAÇÃO PARASSIMPÁTICA (VAGAL) DO MIOCÁRDIO Mais dispersas nos átrios que nos ventrículos Diminui principalmente a frequência cardíaca, e não a força de contração Diminuição dos batimentos EFEITO DOS ESTÍMULOS SIMPÁTICOS E PARASSIMPÁTICOS NA CURVA DA FUNÇÃO CARDÍACA EFEITOS DOS ÍONS POTÁSSIO E CÁLCIO NO FUNCIONAMENTO CARDÍACO EFEITO DOS ÍONS POTÁSSIO Excesso de potássio nos líquidos extracelulares pode deixar coração mais flácido e dilatado, além de diminuir a frequência dos batimentos Grandes quantidades de íons potássio podem bloquear a condução do impulso cardíaco pelo feixe A-V Alta concentração de íons potássio diminui o potencial de repouso das membranas (menos negativo) contrações mais fracas EFEITO DOS ÍONS CÁLCIO Efeitos opostos ao dos íons potássio Excesso de íons cálcio induzem coração a produzir contrações espáticas Deficiência dos íons cálcio - flacidez cardíaca EFEITO DA TEMPERATURA NO FUNCIONAMENTO CARDÍACO Temperatura corporal aumentada aumento da frequência cardíaca o Calor aumenta a permeabilidade das membranas do músculo cardíaco aos íons que controlam a frequência cardíaca o Força contrátil do coração temporariamente melhorada com o aumento da temperatura Temperatura corporal diminuída queda da frequência cardíaca O AUMENTO DA PRESSÃO ARTERIAL (ATÉ CERTO LIMITE) NÃO REDUZ O DÉBITO CARDÍACO CAPÍTULO 10 EXCITAÇÃO RÍTMICA DO CORAÇÃO O SISTEMA EXCITATÓRIO E CONDUTOR ESPECIALIZADO DO CORAÇÃO Nodo sinusal gera impulsos rítmicos normais Vias internodais conduzem impulsos do nodo sinusal ao nodo atrioventricular Feixe atrioventricular conduz impulso dos átrios para os ventrículos Ramos direito e esquerdo do feixe de fibras de Purkinje conduzem impulsos para todas as partes dos ventrículos NODO SINUSAL (SINOATRIAL) Pequena faixa de tecido muscular cardíaco especializado Situado na parede posterolateral superior do átrio direito abaixo da abertura da veia cava superior Suas fibras se conectam diretamente às fibras musculares atriais potencial de ação se difunde imediatamente para a parede do músculo atrial Bibliografia e imagens:
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