Baixe Resumo de fisiologia cardíaca - Funções biológicas e outras Resumos em PDF para Fisiologia Humana, somente na Docsity!
▣ OBJETIVOS
→ Descrever a anatomia do coração → Descrever o funcionamento do ciclo cardíaco (fases, fatores mecânicos e nervosos e controle) → Descrever a anatomia da pequena circulação → Definir a comunicação interatrial (CIA)
▣ DESCREVER A ANATOMIA DO
CORAÇÃO
O coração é um órgão que compõe um macrossistema do organismo humano, o sistema cardiovascular, em que se integra com o sistema circulatório, composto ainda pelos vasos sanguíneos. O coração é um órgão muscular , oco e de forma cônica, localizado no mediastino , ligeiramente deslocado para a esquerda da linha média do corpo. A localização do coração no corpo humano é no centro da cavidade torácica. O ápice pontiagudo do coração está voltado para baixo e para o lado esquerdo do corpo, ao passo que a sua base mais larga fica bem atrás do osso esterno. Dentro da cavidade torácica, o coração situa-se na parte ventral entre os dois pulmões, com seu ápice sobre o diafragma. O mediastino - região anatômica de localização do coração - é a parte superior da cavidade torácica. O mediastino é subdividido em mediastino anterior, médio, posterior e superior. O coração ocupa a região do mediastino médio. Orientações da localização anatômica do coração: Anterior : Na parte frontal, o coração está posicionado atrás do esterno (osso do peito) e das cartilagens costais das costelas. Posterior : Atrás do coração, encontram-se a coluna vertebral e as grandes veias como a veia cava inferior e a veia cava superior. Lateral : Lateralmente, o coração é flanqueado pelos pulmões. O pulmão esquerdo possui uma concavidade chamada incisura cardíaca que acomoda a maior parte do coração. Superior : Na parte superior, o coração está relacionado com a base dos grandes vasos, incluindo a aorta, a artéria pulmonar, as veias pulmonares e as veias cavas superior e inferior.
Inferior : Inferiormente, o coração repousa sobre o diafragma, um músculo que separa a cavidade torácica da cavidade abdominal. Quanto à orientação anatômica do coração, pode-se pensar no órgão como um cone, em que há uma base mais larga e um ápice pontiagudo. Transpondo-se esse raciocínio para o coração, tem-se que… O ápice do coração (sua parte inferior) é formado principalmente pelo ventrículo esquerdo e situa-se no quinto espaço intercostal , aproximadamente na linha médio-clavicular. A base do coração (sua parte superior) é formada principalmente pelos átrios, especialmente o átrio esquerdo, e pelas conexões dos grandes vasos (artérias pulmonares e aorta, veia cava superior e veias pulmonares). O coração é envolvido por um saco membranoso resistente, o pericárdio. Uma fina camada de líquido pericárdico claro , localizada dentro do pericárdio, lubrifica a superfície externa do coração, visto que ele bate dentro do saco pericárdico. O pericárdio é dividido em 2 partes: seroso e fibroso. A parte fibrosa é a camada mais externa do pericárdio, é composta por tecido conjuntivo fibroso e limita a expansão excessiva do órgão. A parte serosa fica interna à parte fibrosa e se divide em 2 partes: lâmina parietal (que se adere a parte fibrosa) e lâmina visceral (epicárdio). São, então, 3 as camadas de revestimento do coração (endocárdio, epicárdio e miocárdio). → Epicárdio
- camada mais externa da parede do coração
- tecido conjuntivo e adiposo, além de ser coberta por uma camada de células mesoteliais. Esta camada é também a mesma que a lâmina visceral do pericárdio seroso.
- protege o coração e também contém vasos sanguíneos, nervos e linfáticos que fornecem nutrição e inervação ao miocárdio → Miocárdio
- Camada intermediária e mais espessa do coração: o “músculo do coração”
- Tecido muscular cardíaco, que é responsável pelas contrações que bombeiam o sangue.
- coberto por finas camadas internas e externas de epitélio e tecido conectivo.
- É a camada funcional do coração, responsável pela geração da força de contração necessária para impulsionar o sangue através do sistema circulatório. Ele é formado por células musculares especializadas chamadas cardiomiócitos. → Endocárdio
- Camada mais interna
- Fina camada de células endoteliais. Esta camada está diretamente em contato com o sangue que preenche as cavidades do coração
- Reveste as câmaras internas do coração e as valvas cardíacas, fornecendo uma superfície lisa para facilitar o fluxo sanguíneo e minimizar a fricção. Também ajuda a regular a função cardíaca e a resposta inflamatória.
Quando falamos de veias, a principal veia que drena o lado esquerdo do coração é a veia cardíaca magna , enquanto do lado direito, é a veia cardíaca menor. Essas veias desembocam no seio coronário posteriormente.
O funcionamento do bomba do
coração é devido às valvas
cardíacas que regulam o fluxo
O sangue flui através do coração em um único sentido, que é atrioventricular, e o fluxo sanguíneo unidirecional é garantido por 2 conjuntos de valvas cardíacas: valvas atrioventriculares e valvas semilunares. As valvas atrioventriculares se localizam na divisão entre átrios e ventrículos, enquanto as valvas semilunares são localizadas entre ventrículos e artérias. → Valvas atrioventriculares Localizadas nos canais atrioventriculares, essas valvas são cúspides (folhetos), elas asseguram o fluxo unidirecional de sangue dos átrios para os ventrículos e impedem o retorno do sangue para os átrios. Existem duas válvulas assim: a válvula tricúspide e a válvula mitral (ou bicúspide). Válvula Tricúspide Localizada entre o átrio direito e o ventrículo direito. Composta por: Cúspides (Folhetos) : Possui três cúspides, ou folhetos, que são finas lâminas de tecido conectivo cobertas por endotélio. Esses folhetos são denominados cúspide anterior, cúspide posterior e cúspide septal. Cordas Tendíneas : As cúspides são conectadas aos músculos papilares do ventrículo direito por meio de cordas tendíneas. As cordas tendíneas impedem que as cúspides se invertam durante a contração ventricular (sístole) e ejetem sangue de volta. Músculos Papilares: São 3 tipos principais de músculos papilares (anterior, posterior e septal) que ancoram as cordas tendíneas e ajudam na função da válvula. Válvula Mitral (Bicúspide) Localizada entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo.
Composta por 3 cúspides, anterior e posterior, e por isso sua denominação. Também possui cordas tendíneas que conectam os ventrículos e os músculos papilares afim de impedir o retorno venoso. Possuem 2 músculos papilares (anterior e posterior). Enquanto a valva tricúspide impede o refluxo de sangue do ventrículo direito ao átrio direito, garantindo a diástole ventricular, a valva bicúspide (mitral) impede o retorno de sangue ao átrio esquerdo. → Valvas semilunares Se localizam na aorta e no tronco da artéria pulmonar e garantem o fluxo sanguíneo unidirecional entre ventrículos e artérias (ventrículo direito e artéria pulmonar; ventrículo esquerdo e artéria aorta). Essas válvulas são a válvula aórtica e a válvula pulmonar. Válvula Aórtica Localizada entre o ventrículo esquerdo e a aorta. Composta por 3 cúspides, sendo cúspide direita, esquerda e posterior. Cada cúspide dessa valva é envolvida por um anel fibroso que mantém sua estrutura. Válvula Pulmonar Localizada entre o ventrículo direito e o tronco pulmonar. Possui a mesma composição da valva aórtica. O princípio da circulação sanguínea e o ciclo cardíaco estão associados ao CAMINHO percorrido pelo sangue, que, de modo geral é: O sangue chega ao átrio direito pelas veias cava inferior e superior, enchendo o átrio direito. A abertura da valva tricúspide possibilita o enchimento de sangue do ventrículo direito. Logo, a valva semilunar pulmonar se abre e ejeta sangue para o tronco pulmonar, e há a oxigenação do sangue. Através das veias pulmonares, o sangue já oxigenado chega ao átrio esquerdo, e logo a valva bicúspide (mitral) se abre e enche o ventrículo esquerdo. Assim, a valva aórtica se abre e há sístole ventricular para a artéria aorta, que irriga o corpo.
Potencial de Ação Cardíaco: → Despolarização : A entrada rápida de íons sódio (Na+) causa a despolarização das células musculares cardíacas, iniciando o potencial de ação. → Plateau : Uma fase de plateau prolongada ocorre devido à entrada de íons cálcio (Ca 2 +) através dos canais de cálcio tipo L , permitindo uma contração sustentada. → Repolarização : A saída de íons potássio (K+) leva à repolarização das células, retornando ao estado de repouso. Acoplamento Excitação-Contração (EC): → Liberação de Cálcio : O influxo de cálcio durante o potencial de ação desencadeia a liberação adicional de cálcio do retículo sarcoplasmático. → Interação Actina-Miosina : O cálcio se liga à troponina, permitindo que os filamentos de actina e miosina deslizem uns sobre os outros, resultando na contração muscular. → Relaxamento : A remoção de cálcio do citoplasma e sua reabsorção pelo retículo sarcoplasmático levam ao relaxamento das células musculares. Esses mecanismos são mediados por regulação autonômica (falaremos no próximo objetivo).
A graduação da contração muscular
cardíaca
A contração muscular dad fibras cardíacas é graduada, ou seja, a fibra varia a quantidade de força que gera. Se a concentração de Ca 2 no citosol está baixa, algumas ligações cruzadas não são ativadas e a força de contração é menor. Se Ca 2 extracelular for adicionado à célula, mais Ca 2 será liberado do retículo sarcoplasmático. Esse Ca 2 adicional se liga à troponina , aumentando a habilidade da miosina de formar as ligações cruzadas com a actina, gerando mais força. Ainda, a capacidade de contração do sarcômero está associada a força de contração, vinculada ao poder de diminuição de comprimento desse sarcômero.
▣ DESCREVER O FUNCIONAMENTO DO
CICLO CARDÍACO (FASES, FATORES
MECÂNICOS E NERVOSOS, E CONTROLE)
O ciclo cardíaco é o conjunto de eventos que ocorrem desde o início de um batimento cardíaco até o início do próximo. Esse ciclo inclui a contração e o relaxamento dos átrios e ventrículos , garantindo a circulação eficiente do sangue pelo corpo. Porém… precisamos entender a questão dos potenciais de ação no miocárdio para então entendermos a fisiologia do ciclo cardíaco e tudo que o envolve.
O Miocárdio é um sincício
Dizer que o miocárdio é um sincício se refere à maneira como as células musculares cardíacas estão interconectadas e funcionam como uma unidade coordenada. Isso implica que as células individuais trabalham juntas como se fossem uma única célula multinucleada , devido às suas conexões especializadas. Assim, o músculo cardíaco é um sincício formado por muitas células musculares cardíacas, no qual as células cardíacas estão tão interconectadas que, quando uma célula fica excitada, o potencial de ação se espalha rapidamente para todas elas. O coração, na verdade, é composto por dois sincícios: o sincício atrial , que constitui as paredes dos dois átrios; e o sincício ventricular , que constitui as paredes dos dois ventrículos. Os átrios são separados dos ventrículos por tecido fibroso que circunda as aberturas valvares atrioventriculares (AV) entre os átrios e os ventrículos. Essa divisão do músculo cardíaco em dois sincícios funcionais permite que os átrios se contraiam um pouco antes da contração ventricular , o que é importante para a eficácia do bombeamento cardíaco e do ciclo cardíaco! Inclusive, a condução de sincício atrial para o sincício ventricular é feita de maneira indireta, através do feixe AV.
Potenciais de ação
O músculo cardíaco, assim como o músculo esquelético e os neurônios, é um tecido excitável com a capacidade de gerar potenciais de ação. Como já citei anteriormente, existe um complexo de excitação-contração que regula os mecanismos de contração do músculo cardíaco e a condução do impulso pelas fibras cardíacas. Tanto no miocárdio autoexcitável quanto no contrátil, o Ca 2 desempenha um papel importante no potencial de ação… 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+ da célula. 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 Ca 2. (gráfico dos potenciais de ação, SILVERTHORN)
(aqui temos o registro das correntes iônicas associadas a cada ion e a explicação fisiológica na membrana é um desdobramento disso, GUYTON). O músculo cardíaco, como todo tecido excitável,
é refratário à reestimulação durante o
potencial de ação. Portanto, o período refratário do coração é o intervalo de tempo durante o qual um impulso cardíaco normal não pode reexcitar uma área já excitada do músculo cardíaco. O período refratário normal do ventrículo (período refratário absoluto) é de 0 , 25 a 0 , 30 segundo, que é aproximadamente a duração do potencial de ação de platô prolongado. O período refratário do músculo atrial é muito mais curto do que o dos ventrículos (cerca de 0 , 15 segundo para os átrios em comparação com 0 , 25 a 0 , 30 segundo para os ventrículos). (nesse gráfico, vejamos: Durante o período refratário absoluto, a célula cardíaca é completamente incapaz de responder a um novo estímulo , não importa a intensidade ou a natureza do estímulo; Durante o período refratário relativo, a célula cardíaca é capaz de responder a um novo estímulo, mas apenas se o estímulo for de intensidade suficiente .) Agora, podemos ir ao ciclo cardíaco em si e entende-lo completamente…
Ciclo Cardíaco
Os eventos cardíacos que ocorrem desde o início de um batimento cardíaco até o início do próximo são chamados ciclo cardíaco. Cada ciclo é iniciado pela geração espontânea de um
potencial de ação no nó sinusal.
Esse nó está localizado na parede lateral superior do átrio direito próximo à abertura da veia cava superior, e o potencial de ação viaja dali, rapidamente, através de ambos os átrios e, em seguida, através do feixe AV para os ventrículos. Esse sistema, que leva um tempo para a condução, é excessivamente importante, pois: Há um atraso de mais de 0 , 1 segundo durante a passagem do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos. Esse atraso permite que os átrios se contraiam antes da contração ventricular, bombeando sangue para os ventrículos antes que a forte contração ventricular comece. Assim, os átrios atuam como bombas preparatórias para os ventrículos, e os ventrículos, por sua vez, fornecem a principal fonte de energia para mover o sangue através do sistema vascular do corpo.
Uma via internodal ramificada conecta o nó SA com o nó atrioventricular (nó AV) , um grupo de células autoexcitáveis 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, ou feixe AV, também chamado de feixe de His. Percorrido um curto caminho no septo, 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. As células do nó SA determinam o ritmo dos batimentos cardíacos. Outras células do sistema de condução, como as do nó AV e as fibras de Purkinje, têm potenciais de repouso instáveis e podem também agir como marca-passos sob algumas condições. Diástole e sístole no ciclo cardíaco A duração total do ciclo cardíaco, incluindo sístole e diástole, é a recíproca da frequência cardíaca. Por exemplo, se a frequência cardíaca for de 72 batimentos/min, a duração do ciclo cardíaco será 1 / 72 min/batimento (bpm) − cerca de 0 , 0139 min/batimento ou 0 , 833 s/batimento. Ou seja, os ciclos formam a frequência cardíaca. (diferentes eventos durante o ciclo cardíaco para o lado esquerdo do coração As três curvas superiores mostram as mudanças de pressão em aorta, ventrículo esquerdo e átrio esquerdo, respectivamente. A quarta curva mostra as mudanças no volume do ventrículo esquerdo, a quinta mostra o eletrocardiograma e a sexta mostra um fonocardiograma, que é uma gravação dos sons produzidos pelo coração − principalmente pelas valvas cardíacas − conforme ele bombeia) Existe uma representação nesse gráfico da eletrofisiologia cardíaca, que traduz em curvas de potencial elétrico a condução dos impulsos no coração, o que é chamado de eletrocardiograma (assunto do próximo problema). Mas, de forma simples, tem-se que… A onda P é causada pela propagação da despolarização através dos átrios e é seguida pela contração atrial, que causa um leve aumento na curva de pressão atrial imediatamente após a onda P eletrocardiográfica. Cerca de 0 , 16 segundo após o início da onda P, as ondas QRS ( complexo QRS ) aparecem como resultado da despolarização elétrica dos ventrículos , que inicia a contração dos ventrículos e faz com que a pressão ventricular comece a aumentar (ejeção para artérias). Portanto, o complexo QRS começa um pouco antes do início da sístole ventricular.
(gráfico do bombeamento ventricular)
Volume sistólico e débito cardíaco
A quantidade de sangue (volume) bombeado por um ventrículo durante uma contração é chamada de volume sistólico (contração ventricular para as artérias). Pode ser calculado como: O débito cardíaco, por outro lado, avalia a funcionalidade do coração enquanto bomba sanguínea de suprimento. É o volume sanguíneo ejetado pelo ventrículo esquerdo em um determinado período de tempo.
A frequência cardíaca é mediada
pelo Sistema Nervoso Autônomo
A frequência cardíaca é iniciada pelas células autoexcitáveis do nó SA, porém, ela é modulada por estímulos neurais e hormonais. 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 a 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. No miocárdio, os receptores muscarínicos presentes são do tipo M 2. A ligação da acetilcolina com esses receptores causa hiperpolarização dos canais de K+ e diminuição do influxo de Ca 2 em seus canais, diminuindo a frequência do marca passo. 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 e adrenalina aumentam o fluxo iônico através dos canais de Ca 2. 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, aumentando frequência.
No coração, isso não é diferente. Um maior volume de sangue que chega requer uma maior acomodação das fibras musculares cardíacas para compartimentar o sangue recebido. O grau de estiramento (aumento do comprimento da fibra) do miocárdio antes do início da contração é chamado de pré-carga sobre o coração, pois esse estiramento representa a carga colocada sobre o músculo cardíaco antes que ele contraia. Isso é demonstrado através de um gráfico na curva de Frank-Starling , que o eixo x representa o volume diastólico final e o y representa o volume sistólico. (a curva demonstra que quanto maior o estiramento - relacionado ao volume diastólico final, ou seja, de enchimento dos ventrículos - maior a força de contração dessas câmaras). ainda, catecolaminas são capazes de aumentar essa força de contração. O gráfico mostra que o débito sistólico é proporcional ao volume diastólico final. Quando mais sangue chega ao coração, ele se contrai com mais força e ejeta mais sangue. Essa relação é conhecida como lei de Frank-Starling do coração. Isso significa que, dentro dos limites fisiológicos, o coração ejeta todo o sangue que chega até ele.
Mecanismos de controle da
contratilidade
A contratilidade do músculo cardíaco é determinado pela integração entre os 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, aumentam a contratilidade e, portanto, possuem efeitos inotrópicos positivos. Substâncias químicas com efeito inotrópico negativo diminuem a contratilidade.
Quando fala-se da frequência cardíaca , estamos
falando de Cronotropismo. A liberação de
norepinefrina pelos nervos simpáticos aumenta a frequência cardíaca. A norepinefrina se liga aos receptores β 1 - adrenérgicos no nó sinoatrial (SA), aumentando a taxa de despolarização das células marcapasso e, portanto, a frequência dos batimentos cardíacos.
▣ DESCREVER A ANATOMIA DA
PEQUENA CIRCULAÇÃO
É a parte do sistema cardiovascular que transporta sangue entre o coração e os pulmões. Sua principal função é permitir a troca de gases: a remoção do dióxido de carbono (CO ₂ ) do sangue e a adição de oxigênio (O ₂ ).
Como ocorre?
Ventrículo Direito: O sangue desoxigenado retorna ao coração pelas veias cavas (superior e inferior) e entra no átrio direito. Do átrio direito, o sangue passa através da válvula tricúspide para o ventrículo direito. Artéria Pulmonar: Quando o ventrículo direito se contrai, ele bombeia o sangue desoxigenado para a artéria pulmonar através da válvula pulmonar. A artéria pulmonar é a única artéria que transporta sangue desoxigenado e se divide em artérias pulmonares direita e esquerda, levando o sangue para os pulmões correspondentes. Capilares Pulmonares: Nos pulmões, as artérias pulmonares se ramificam em arteríolas e, em seguida, em uma rede de capilares que envolvem os alvéolos pulmonares. Nos capilares pulmonares, ocorre a troca gasosa. O dióxido de carbono é liberado do sangue para ser exalado, e o oxigênio é absorvido pelos glóbulos vermelhos. Isso ocorre por meio de difusão. Veias Pulmonares: O sangue agora oxigenado flui dos capilares pulmonares para as vênulas e, em seguida, para as veias pulmonares. As veias pulmonares (duas de cada pulmão) são as únicas veias que transportam sangue oxigenado e levam esse sangue para o átrio esquerdo do coração. Átrio Esquerdo: O sangue oxigenado entra no átrio esquerdo e, através da válvula mitral, passa para o ventrículo esquerdo. O ventrículo esquerdo então bombeia o sangue oxigenado para a circulação sistêmica através da aorta.
Pode ocorrer: → Shunt Esquerda-Direita : Devido à pressão mais alta no átrio esquerdo, o sangue oxigenado flui do átrio esquerdo para o átrio direito, misturando-se com o sangue desoxigenado. Isso aumenta o volume de sangue que o ventrículo direito precisa bombear para os pulmões. → Sobrecarga de Volume : O aumento do fluxo sanguíneo para o ventrículo direito e para os pulmões pode levar a uma sobrecarga de volume e dilatação do ventrículo direito, e eventualmente, à hipertensão pulmonar. → Risco de Insuficiência Cardíaca : Se não tratada, a sobrecarga de volume pode levar à insuficiência cardíaca direita. No caso da criança do problema, tem-se que a CIA leva a um desbalanço da oxigenação correta do sangue, diminuindo a Pressão Parcial de O 2 no sangue e levando à cianose, que deixa sua boca roxa.
REFERÊNCIAS
HALL, John E.; HALL, Michael E. Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica SILVERTHORN. Fisiologia
