Aula_1_Cardio

FISIOLOGIA CARDÍACA E CARDIO-CIRCULATÓRIA

Hipólito Reis

Fisiologia cardíaca e cardio-circulatória

Programa das aulas

Aula 1 – 29/05/2009 – Hipólito Reis

- Revisão da anatomia do coração e grandes vasos. Actividade eléctrica cardíaca. Potencial de membrana. Condução nas fibras

musculares cardíacas. Excitabilidade da célula cardíaca. Sistema de condução cardíaco. Electrocardiografia. Músculo cardíaco.

Ciclo cardíaco.


-- Regulação da frequência cardíaca e da tensão arterial. Influência do sistema nervoso sobre o coração. Regulação da função

miocárdica. Função cardíaca sistólica e diastólica. Débito cardíaco e factores de regulação. Circulação coronária.

Fisiopatologia da isquemia do miocárdio. Treino e adaptação cardiovascular ao esforço.

Aula 3 – 05/06/2009 – Carla Roque

- Insuficiência cardíaca e sua fisiopatologia. Mecanismos de compensação na insuficiência cardíaca: sistema nervoso, rim,

sistema renina-angiotensina-aldosterona, outros. Insuficiência cardíaca aguda e crónica. Insuficiência cardíaca esquerda e

direita. Resistência vascular periférica.

Aula 4 – 17/06/2009 – Pinheiro Vieira

- Métodos directos e indirectos para o estudo cardio-circulatório: electrocardiograma e monitorização electrocardiográfica,

ecocardiograma, Rx tórax, testes analíticos, teste de tilt, estudo electrofisiológico, cintigrafia de perfusão do miocárdio,

cateterismo e angiografia cardíaca, TAC e ressonância magnética cardíaca. Revisão dos métodos clínicos de avaliação e estudo

do doente cardíaco.

Bibliografia

Fisiologia cardiovascular

1. BERNE RM, LEVY, MN, KOEPPEN BM, STANTON BA. Fisiologia, 5ª ed., Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2004.

2. GUYTON AC, HALL JE. Tratado de Fisiologia Médica. 11. ed., Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2005

FISIOLOGIA CARDÍACA E CARDIO-CIRCULATÓRIA

Hipólito Reis

29/05/2009


Programa das aulas


Sumário

- Introdução

- Revisão da anatomia do coração e grandes vasos.

- Actividade eléctrica cardíaca.

- Potencial de membrana.

- Condução nas fibras musculares cardíacas.

- Excitabilidade da célula cardíaca.

- Sistema de condução cardíaco.

- Electrocardiografia.

- Músculo cardíaco.

- Ciclo cardíaco.


Introdução

Coração órgão altamente sofisticado / apesar do baixo peso ( ≈ 300 g) e tamanho é capaz de

desempenhar um trabalho especializado durante as 24 horas do dia, ano após ano.

• 100.000 batimentos/dia

• 2.500.000.000 durante uma vida estimada em 70 anos

• 4-5 L/min., em repouso

• 250 – 300 L/h

• 5.700 – 7.200 L/dia

• 2-2.5 milhões L/ano

• débito cardíaco 2 x em exercício ligeiro

• débito cardíaco 4-5 x em exercício vigoroso

• débito cardíaco 35-40 L/min. em atletas treinados

Funções

Sistema circulatório

• transposta e distribui as substâncias essenciais aos tecidos (O2 e nutrientes)

• remove os produtos do metabolismo

• também participa nos mecanismos homeostáticos tais como:

• regulação da temperatura corporal

• manutenção dos fluídos

• ajuste de O2 e nutrientes para diferentes estados fisiológicos

Introdução

Sistema circulatório

• Participa, ainda, em mecanismos tais como:

• emergência e reparação permanente

• defesa

• comunicações (circulação de hormonas)

Composição

Sistema cardiovascular

• coração (bomba)

• vasos arteriais (tubos de condução e distribuição do sangue aos tecidos, mantendo a pressão

intravascular e o fluxo adequada)

• capilares (sistema extenso de vasos finos que permitem trocas rápidas de substâncias sólidas,

líquidas e gasosas entre o compartimento vascular e as células dos tecidos)

• sistema vascular venoso (propriedade da variação da capacidade para permitir o retorno de um

volume sanguíneo variável ao coração, mantendo a reserva desse volume)

• sistema linfático (via acessória pelo qual pode fluir líquido do espaço intersticial para o sangue;

pode transportar proteínas e grandes partículas)

http://bp2.blogger.com/_d3TiBDNHEzM/RgM1lmobJUI/AAAAAAAAAQQ/UUZX6Pfzdew/s400/capilares3.bmp

Composição


• vasos (parede: 4 componentes em quantidades variáveis):

• endotélio – camada que reveste a parte interna, participa do controle do tónus muscular e

separa o sangue dos demais constituintes

• tecido elástico – confere rigidez, elasticidade e distensibilidade aos vasos

• músculo liso – faz o controle activo do calibre

• tecido conjuntivo – também confere rigidez, elasticidade e distensibilidade aos vasos

• artérias – ricas em tecido elástico e pobres em musculatura lisa

• veias – paredes delgadas em relação ao calibre interno, com quantidades semelhantes de tecido

muscular e conjuntivo, distensíveis quando vazias e semi-cheias e rígidas quando distendidas

• capilares – constituídos somente por endotélio (paredes não elásticas), com raio fixo

Vasos sanguíneos


• características histológicas:

• aorta – predomina estrutura elástica

• arteríolas – predomina camada muscular

Capilares


• vasos muito finos - uma camada celular

• área total - extensa

• velocidade de fluxo - lenta

condições ideais para troca de substâncias sangue / tecidos

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Coração – sistema circulatório


2 bombas em série:

• circulação pulmonar – sangue pulmões para trocas gasosas

(O2 / CO2)

• circulação sistémica – sangue tecidos do organismo

Fluxo de sangue:

• unidireccional (válvulas cardíacas).

• contínuo para os tecidos periféricos – apesar do débito cardíaco ser intermitente; propriedade de

retracção elástica da aorta e resistência ao fluxo pelas arteriolas.

Coração – posição no tórax

Anatomia do coração e grandes vasos

Clavícula

Esterno

Vertebra

Aorta

Esófago

Esterno

Localizado centralmente no tórax, ligeiramente deslocado

para a esquerda e rodeado por uma grade de protecção

formada pelas costelas.

Situado à frente e no meio dos pulmões.

A base é superior e faz a ancoragem do coração com o resto

do corpo através dos vasos sanguíneos.

O ápex aponta para baixo e para a esquerda e localiza-se +/-

10 cm lateralmente ao apêndice xifóide.

coração


Coração

Aorta

Artéria pulmonar esquerda

Veias pulmonares

Aurícula esquerda

Válvula aórtica

Válvula mitral

Septo interventricular

Ventrículo esquerdo

Ápex

Veia cava superior

Válvula pulmonar

Apêndice auricular direito

Válvula tricúspide


Músculo papilar

Veia cava inferior

Coração – vista posterior


Aorta

Artérias pulmonares

Veia cava superior

Veias pulmonares

Veia cava inferior

Aurícula esquerda


Coração – vista postero-inferior


Veia cava superior

Veia cava inferior

Veias pulmonares

Aorta

Artérias pulmonares

Aurícula esquerda


Ventrículo direito

Pericárdio


Pericárdio

Pericárdio

Pericárdio

• serosa constituído por dupla membrana (visceral e parietal)

• assegura a posição apropriada do coração no tórax

• tem funções de protecção

• segrega um líquido lubrificante que previne a fricção entre as 2 camadas, permitindo o suave deslizamento das paredes do órgão durante e seu funcionamento mecânico.

Pericárdio – vista anterior


Pericárdio visceral

Pericárdio parietal


Artérias coronárias e veias do seio coronário

Tronco comum

Coronária direita

Artéria circunflexa

Artéria descendente anterior

Seio coronário


Artérias coronárias

Coronária direita


Artérias coronárias

Coronária esquerda

Tronco comumArtéria circunflexa

Artéria descendente anterior

Aurícula direita


Óstio do seio coronário

Veia cava inferior

Veia cava superior


Apêndice auricular

Septo interauricular

Ventrículo direito


Válvula pulmonar

Artéria pulmonar


Apêndice auricular



Válvula mitral

Aorta

Apêndice auricular

Aurícula esquerda

Veiaspulmonares

Músculos papilares

Ápex ventrículo esquerdo


Válvulas cardíacas

Válvula mitral


SístoleDiástole

Cavidades cardíacas


Aurícula esquerda


Aurícula direita

Ventrículo direito


Enervação do coração

Coração – estrutura ricamente enervada sob influência reguladora do SNC, permitindo uma

adaptação rápida e contínua às diferentes necessidades do fluxo sanguíneo ao organismo

Sistema nervoso autónomo:

• sistema nervoso simpático (nervos simpáticos) – função estimuladora

• sistema nervoso parassimpático (nervo vago) – efeito inibidor



• Funções externas e internas do organismo controladas de forma a adaptarem-se de forma rápida,

fiável e automática às diferentes solicitações e ambientes.

• Controle automático

• mediado pelo sistema nervoso próprio do coração;

• existe também alguma influência exercida por hormonas circulantes e enzimas (controle mais

lento).

• A informação é colectada por células nervosas especiais que têm receptores sensíveis a diferentes

tipos de estímulo.

• Estímulos: térmicos, químicos, mecânicos ou eléctricos.

• Condução dos estímulos ao SNC por vias nervosas sensitivas (vias aferentes).

• O SNC (cérebro e medula) processa a informação, transmitindo depois sinais de resposta através de

vias eferentes para os músculos e glândulas.



• Sistema nervoso autónomo (involuntário ou neurovegetativo) influencia o estado funcional e as

propriedades dos diferentes componentes do órgão pela libertação de substâncias químicas

neurotransmissoras:

• estimuladoras – noradrenalina, outras (simpático)

• inibidoras – acetilcolina, outras (parassimpático)

Constituição

Membrana celular

Dupla camada fosfolipídica

proteína

Constituição

Membrana celular

Transporte através da membrana

Membrana celular

• Difusão passiva

• Difusão “facilitada”

• Transporte activo

• Endocitose e exocitose

• Transporte epitelial

Movimento de moléculas através das membranas celulares

Membrana celular

Transporte através da membrana

• Difusão

• Lipossolubilidade

• Tamanho da molécula

• Canais

• Carga eléctrica

Movimento de moléculas através das membranas celulares

Na+

K+

Actividade eléctrica cardíaca

Potencial de repouso

O potencial de repouso da célula cardíaca é fundamentalmente determinado pelos gradientes de

concentração e de voltagem do K+ através da membrana celular

em repouso, só os canais do K+ permanecem permeáveis.

[K+] in150 mM

[K+] out5 mM

Gradiente de concentração

Gradiente de voltagem

+++

---

Equação de Nernst = - 26.7 in ( K+ in / K+ out ) = - 91 mV


Excitabilidade da célula cardíaca

• as células miocárdicas geram potenciais de acção apenas na presença a um estímulo externo – em

resposta a um potencial de acção de uma célula vizinha ou a um pulso de voltagem de um pacemaker

artificial.

• este estímulo leva à despolarização da membrana e se neste processo o potencial de membrana atinge

um determinado limiar gera-se um potencial de acção.

• os potenciais de acção normais são sempre idênticos na forma e na amplitude (norma de tudo ou nada).

• os canais iónicos são macromoléculas que formam poros na membrana celular – são vias de baixa

resistência à condução dos iões (Na+, K+, Ca2+ e Cl-); a sua abertura ou encerramento depende das

condições eléctricas da membrana.

• Alteração do potencial durante o potencial de acção é devida ao fluxo transmembrana de vários iões:

Na+, K+ e Ca2+.

Potencial de acção

• Todas as células cardíacas (pacemaker / sistema de condução / musculares) são electricamente

excitáveis podem desenvolver um potencial de acção.

• Potencial da acção alteração do potencial de membrana desencadeado sempre que um estímulo tem

intensidade suficiente para atingir um limiar de excitação.

• Em repouso o espaço intracelular tem um potencial inferior ao do espaço extracelular (polarização de

cargas com concentração de cargas negativas dentro da célula e positivas fora dela)

• Durante a propagação do impulso ocorre um ciclo de despolarização (o potencial transmembrana inverte-

se e torna-se positivo na face interna da membrana), seguido de repolarização (retorno da polaridade ao

valor inicial).



• Gradiente de voltagem transmembrana - potencial de repouso – em geral entre – 80 e - 90 mV

(resulta da de cargas eléctricas intra e extracelulares).

• Deve-se à difusão dos iões de K+ para fora do espaço intracelular seguindo o gradiente de concentração.

• Processo passivo (não é necessário dispêndio de energia para manter um potencial de difusão).

• todas as células miocárdicas são capazes de alterar o potencial transmembrana no sentido de

desenvolverem excitação transitória - potencial de acção.


Registo de potenciais transmembrana


Célula cardíaca: célula excitável capaz de gerar um potencial de acção

5 fases:

• fase 0 – despolarização rápida

da permeabilidade ao Na+ (gradiente de )

• fase 1 – repolarização inicial

Potencial de membrana 0 mV por

transitório da permeabilidade à saída de K+

• fase 2 – repolarização - plateau (+/- 0 mV)

2 correntes a funcionar em sentidos oposto

(Ca2+ a entrar na célula / K+ a sair da célula)

• fase 3 – repolarização - período final da repolarização

regresso do potencial transmembrana a –90mV;

- inactivação dos canais Ca2+, continuação da saída de K+.

• fase 4 – potencial de repouso


Bomba Na+-K+ e saída Ca++

(Na+/Ca++ e Ca++-ATPase)


Fase 0 – despolarização rápida

• estímulos eléctricos, químicos e mecânicos desencadeiam uma elevação da permeabilidade da

membrana ao Na+ que penetra na célula.

• o potencial de membrana altera-se e ao atingir o limiar de excitação (-70 a –65 mV) desencadeia a

abertura explosiva dos “canais rápidos de Na+”.



Fase 1 – repolarização precoce

• o influxo de Na+ para dentro da célula, inverte rapidamente a distribuição de cargas em relação à

membrana, tornando o espaço intracelular positivo em relação ao extracelular – potencial de membrana

atinge valores de +20 a +35 mV.

• após a espícula inicial do potencial de acção ocorre um rápido período de repolarização com o potencial

de membrana a atingir valores próximos de 0 mV.

• esta fase ocorre pela inactivação da corrente rápida de Na+ e pela saída de K+.



Fase 2 – plateau

• período em que a membrana permanece despolarizada por 0,2 a 0,3 seg., criando um plateau

(característica do potencial de acção do músculo cardíaco); ao mesmo tempo o fluxo de K+ para fora da

célula aumenta e inicia-se um influxo de Ca2+ para dentro da célula - estas duas corrente de iões

equivalem-se mantendo o potencial de membrana +/- constante.



Fase 3 – repolarização

• com o encerramento dos canais lento de Ca2+ e com a restauração da alta permeabilidade ao K+ (a

corrente de K+ predomina), inicia-se um período de repolarização rápida (duração aproximada de 50 ms) -

durante esta fase a célula miocárdica retorna ao seu potencial de repouso.



Fase 4 – repouso

• o Na+ acumulado no espaço intra-celular nas fases 0 e 2 é trocado pelo K+ extracelular que deixou as

células nas fases 2 e 3 pela actividade da bomba Na+ - K+ - ATPase.

• são eliminados 3 iões Na+ por cada 2 K+ recapturados, criando uma corrente de perda de cargas

positivas como resultado o potencial intracelular negativo é restabelecido e a membrana repolariza-se

voltando ao potencial de repouso da membrana.

• este potencial de acção descrito é encontrado nas células de músculo cardíaco contráctil e nas células

de Purkinje, conhecidas com células de resposta rápida.


Potencial de acção / ECG



ventricular

Despolarização

Repolarização

Potencial de repouso

Propriedades electrofisiológicas básicas do tecido de condução


Potenciais de acção ≠s:

células contrácteis e as

células especializadas pacemaker e do tecido de condução



1. A voltagem negativa máxima das células especializadas (células “pacemaker”) é menor (-60 mV) que as células

musculares auriculares e ventriculares (-90 mV).

- o potencial transmembrana menos negativo causa inactivação dos canais de Na+

2. Fase 4 não é estável: depende da entrada de iões Na+, mas por canais diferentes dos canais “rápidos” de Na+

da fase 0 das células musculares.

Aos – 40 mV (limiar) abrem-se os canais “lentos” de Ca++.

3. Despolarização (fase 0) menos rápida e menor amplitude (os canais “rápidos” de Na+ estão inactivados).



A repolarização das células contrácteis e das células “especializadas” (células pacemaker e células de

condução) é semelhante:

1. Inactivação dos canais de Ca++

2. Aumento da activação dos canais de K+, com maior saída de K+ da célula

Repolarização

Propriedades electrofisiológicas básicas da célula cardíaca


• Automaticidade

• Excitabilidade

• Condução

• Refractoriedade


Automaticidade

• propriedade da célula cardíaca que permite a despolarização espontânea durante a fase 4 do

potencial de acção (diástole eléctrica), levando à génese de um estímulo eléctrico (actividade de

pacemaker).

(células não automáticas necessitam de estímulo extrínseco para potencial de acção).

• nó sinusal, nó aurículo-ventricular, fibras especializadas do sistema de His-Purkinje e algumas

fibras auriculares (localizadas na crista terminal e veias pulmonares).

• nó sinusal - > grau de automatismo marcapasso do coração.

• o grau de automatismo determina a frequência cardíaca – varia habitualmente entre 60 e 100/min.



Excitabilidade

• capacidade que a célula cardíaca tem de despolarizar em resposta a um estímulo eléctrico,

mecânico ou químico, gerando um potencial de acção que é conduzido ao longo do tecido de condução

cardíaco ou desencadeando uma resposta contráctil no caso do tecido muscular cardíaco.


• Súbita e rápida despolarização “tudo-ou-nada” da membrana, que viaja ao longo da célula


Condução

• capacidade de propagação do estímulo eléctrico, gerado num determinado local, ao longo de todo o

orgão.


Despolarização

Os tecidos cardíacos estão electricamente unidos;


Velocidade de condução (propagação do impulso eléctrico através do tecido cardíaco) – é

influenciada pelo grau de elevação da fase 4 e pela amplitude da fase 0 do potencial de acção.


Músculo ventricular

Fibras de Purkinje

Nó AV

Músculo auricular

Nó sinusal

Relação do tempo de activação do tecido de condução e a morfologia e duração do potencial de acçãonos diferentes tecidos cardíacos.



Despolarização

Condução nas fibras musculares cardíacas


Condução do estímulo eléctrico através das células cardíacas

Gap Junction – junção intercelular de baixa-resistência

Sequência normal da despolarização



Refractoriedade

• é a propriedade da célula cardíaca que define o período de recuperação necessário para haver nova

excitação das células cardíacas por um estímulo

• período refractário:

• absoluto

• efectivo

• relativo

• período supranormal

• uma vez completado o potencial de acção a excitabilidade restabelece-se e as resposta evocadas

têm características semelhantes às respostas espontâneas normais.




Período refractário - divide-se:

1. Período refractário absoluto – célula completamente inexcitável qualquer que seja a intensidade do estímulo

2. Período refractário efectivo - parte do potencial de acção na qual um estímulo pode evocar uma resposta

local não propagável

3. Período refractário relativo (parte final da fase 3) – célula excitável com estímulos mais intensos.

4. Período supranormal (logo após a fase 3) – estímulos menos intensos que o normal podem desencadear um

novo potencial de acção.

RepolarizaçãoPeríodo Refractário



1. A duração do potencial de acção das células cardíacas é muito maior que nas células musculares esqueléticas.

Isto determina um período refractário prolongado, durante o qual o miocárdio não pode ser re-estimulado.

2. Este fenómeno é fisiologicamente importante porque:

• a) Permite que haja tempo para um preenchimento diastólico eficaz

• b) “Protege” o coração contra frequências cardíacas anormalmente elevadas

RepolarizaçãoPeríodo Refractário

Músculo esqueléctico / músculo cardíaco


Estrutura “sincícial” do miocárdio

Placa motora – músculo esquelético

(Sincício – célula com muitos núcleos resultantes da fusão de várias células mais pequenas)

Músculo esqueléctico - tetania


Cardiomioplastia


Músculo esquelético / músculo cardíaco


Potencial de membrana

Contracção

Músculo esquelético Músculo cardíaco

Estrutura microscópica

Activação

Força de contracção

Potencial de acção e período refractário

Fibras isoladas

Nervo motor e placa motora

Recrutamento unidades motoras e tetania

Curto 3 ms

Rede de fibras

Pacemaker cardíaco via condução

Alterações da relação excitação-contracção

Longo 300 ms

Sistema de condução cardíaco


NÓDULOAURÍCULO-VENTRICULAR

NÓDULO SINUSALFEIXE DE HIS

RAMO ESQUERDO

RAMO DIREITO

SISTEMA PURKINJE

Tecido de condução cardíaco


Nó sinusal

Nó aurículo-ventricular

Feixe de His

Ramo direito do feixe de His

Fibras de Purkinge

Tecido de condução cardíaco


Ramo esquerdo do feixe de His

Aurícula esquerda

Aorta

Artéria pulmonar


Electrocardiografia básica

Electrocardiografia

• Nó SA - início da despolarização

• Nó AV - lentifica a condução

• Fibras de Purkinge - condução acelerada


Electrocardiografia

Diagrama do sistema de condução

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:ECG_principle_slow.gif


Electrocardiografia

Electrocardiograma

• Electrocardiograma – gráfico obtido quando os potenciais de um campo eléctrico com origem no coração

são registados à superfície do organismo.

• Sinais – detectados por eléctrodos metálicos ligados aos membros e à parede torácica, sendo depois

amplificados e registados pelo electrocardiógrafo

Electrocardiografia

Electrocardiograma

Electrocardiografia

1º electrocardiógrafo

Electrocardiograma

Electrocardiografia

1 mm = 0.1 mV

0.01 sec = 10 mseg

Papel electrocardiográfico

Electrocardiografia

Papel ECG: tempos standard e voltagem

Triângulo de Eithoven

Electrocardiografia


•

Electrocardiografia

• Onda P = activação sequencial (despolarização) da aurícula direita e esquerda;

• QRS = despolarização do ventrículo direito e esquerdo (normalmente activados em simultâneo): < 0.12 s;

• ST-T = repolarização ventricular;

• Onda U = origem não clara, provavelmente representa “pós-despolarizações” nos ventrículos


•

Electrocardiografia

• Intervalo PR = tempo entre o início da despolarização auricular (onda P) e o início da despolarização ventricular (QRS)

• Duração do QRS = duração da despolarização do músculo ventricular: < 0.12 s;

• Intervalo QT = duração da despolarização e repolarização ventricular;

• Intervalo RR = duração do ciclo cardíaco ventricular (indicador da frequência ventricular)

• Intervalo PP = duração do ciclo auricular (indicador da frequência auricular)

ECG

Electrocardiografia

• Representação da actividade eléctrica cardíaca, registada a partir de eléctrodos colocados na superfície do corpo

• Informação espacial da condução cardíaca em 3 direcções ortogonais: - direita / esquerda; - superior / inferior; - anterior / posterior

ECG

• ECG – permite identificar:

• orientação anatómica do coração

• tamanho relativo das diferentes cavidades

• alteração do ritmo e da condução dos impulsos

• extensão e localização de lesões isquémicas

• efeitos de alteração na concentração de electrólitos

• influência de diferentes fármacos

Electrocardiografia

Histologia básica

• Miocárdio – composto por células individuais de músculo estriado (fibras), normalmente com 10 a 15 μm de

diâmetro e de 30 a 60 μm de comprimento.

• cada fibra contém múltiplos filamentos com estrias transversais (miofibrilhas), que correm ao longo da

fibra e que são compostas de uma estrutura que se repete em série – sarcómero – unidade de contracção

estrutural e funcional.

• o citoplasma remanescente, situado entre as fibrilhas, contém outros constituintes celulares como o núcleo

único localizado centralmente, numerosas mitocôndrias e sistema de membrana intracelular.

• histologicamente características de músculo esquelético (estriado / fibrocélulas compridas), mas

funcionalmente características de músculo liso (movimentos involuntários).

Músculo cardíaco

Discos intercalares – linhas de junção entre as células.

Histologia básica

Músculo cardíaco

• Célula uni ou bi-nucleada

• Estrutura básica sarcómero

• Mitocondrias (35% do vol. celular)

• Membrana celular sarcolema

• Discos intercalares

• Sistema tubular T (meio intra e extracelular)

Miócito - algumas características essenciais:

Sarcómero

Miócito

Proteínas contrácteisEstrutura do sarcómero

Histologia básica

Músculo cardíaco

Membrana celular

Sistema Tubular

Reticulo sarcoplásmico

Mitocondria

Disco intercalar

Capilar

NÚCLEO

Linha Z

Eritrócito

Miofibrilha

Cisterna lateral

Histologia básica

Músculo cardíaco

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Despolarização Contracção muscular

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Sístole

Sístole mecânica

Músculo esquelético

Sístole

isovolumétricaContracção isométrica

Contracção isotónica

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Sequência normal da despolarização

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Sístole Diástole

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Curvas de pressões no “coração esquerdo”

1 encerramento da válvula mitral (válvula tricúspide no “coração direito”)2 abertura da válvula aórtica (válvula pulmonar no no “coração direito”)1-2 contracção isovolumétrica (aumento de P sem alteração de V)3 encerramento da válvula aórtica 2-3 sistole ventricular4 abertura da válvula mitral3-4 relaxamento isovolumétrico (diástole inicial)4-1 diástole (enchimento ventricular)

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

Onda aPulso venoso Onda c Descida x Onda v Descida y

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco

PRESSÃO

VOLUME

EJECÇÃO

Sístole

ISOVOLUMÉTRICA

Sístole

ENCHIMENTO VENTRICULAR (Diástole)

ISOVOLUMÉTRICA

Relaxamento

Normal

Ciclo cardíaco

• Ciclo cardíaco – corresponde ao período compreendido entre um determinado fenómeno e a sua repetição

no ciclo seguinte (período de diástole e sístole cardíacas com intervalos intercalados).

• três eventos interdependentes, mas não simultâneos, possibilitam o ciclo cardíaco: 1) a despolarização

celular; 2) a contração miocárdica, que constituirá o ciclo fisiológico; e 3) o movimento cinético do sangue e

das valvas cardíacas que compõe o ciclo cardíaco propriamente dito. Apenas este último é o que determina

o que estudamos como ciclo cardíaco. Assim devemos compreender que os eventos contrácteis, são

precedidos dos eventos de excitação elétrica e, por sua vez, os eventos hemodinâmicos sucedem os

eventos contrateis.

• os fenómenos nas cavidades direitas são qualitativamente semelhantes; a diferença entre os 2 lados do

coração manifesta-se apenas por:

• pressões + baixas à direita

• desfasamento temporal fisiológico

Ciclo cardíaco

Contracção isovolumétrica

Contracção isovolumétrica

• o início da contracção ventricular coincide com o pico da onda R do ECG, manifestando-se na

curva de pressão ventricular por um aumento de pressão a seguir à contracção auricular.

• a válvula mitral encerra e a pressão ventricular aumenta progressivamente.

• como a válvula aórtica também está encerrada o volume intraventricular mantém-se constante.

• fase correspondente ao entre encerramento da válvula mitral e abertura da válvula aórtica

• apesar de não haver variação do volume esta fase não é verdadeiramente

isométrica uma vez que algumas fibras musculares se alongam e outras se

encurtam devido à alteração da forma ventricular.

• logo após o início da contracção ventricular o encerramento da válvula

mitral e o seu abaulamento para o interior das aurículas provoca um

aumento da pressão auricular – onda C na curva de pressão auricular.

Ciclo cardíaco

Fase de ejecção

Fase de ejecção

• inicia-se com a abertura da válvula aórtica, quando a pressão no

interior do ventrículo esquerdo excede a pressão no interior da aorta.

• subdividida em duas fases:

• ejecção rápida – precoce / curta duração

• ejecção lenta – tardia / longa

Ciclo cardíaco

corresponde aproximadamente ao 1º 1/3 da fase de ejecção, distinguindo da fase lenta por:

1. as pressões intraventricular esquerda e aórtica aumentarem + rapidamente;

2. o volume intraventricular esquerdo diminuir + abruptamente;

3. o fluxo aórtico ser > e aumentar progressivamente;

4. o gradiente de pressão VE/Ao ser positivo (pressão VE > pressão Ao).

Fase de ejecção

Fase de ejecção

• a inversão do gradiente de pressão VE/Ao na presença de um fluxo sanguíneo contínuo do VE para a aorta

(provocado pelo movimento do fluxo) fica a dever-se ao armazenamento de energia potencial nas paredes

estiradas das artérias o que provoca uma diminuição da velocidade de fluxo.

• o pico da curva de fluxo coincide com o ponto de inversão dos gradientes de pressão – a curva de pressão

aórtica intersecta a curva de pressão ventricular.

• a manutenção deste gradiente de pressão invertido faz com que o fluxo aórtico continue a diminuir durante a

fase de ejecção lenta.

Ciclo cardíaco

Fase de ejecção

Fase de ejecção

• durante a fase de ejecção a espessura da parede ventricular aumenta progressivamente e os diâmetros

ventriculares diminuem, à medida que as fibras musculares se encurtam.

• para a ejecção ventricular contribuem fundamentalmente as fibras musculares circunferenciais (contribuição

das fibras longitudinais – muito menos significativa).

• são os pequenos eixos ventriculares (antero-posterior e septo-lateral) que diminuem mais durante a ejecção

25% (80 – 90% do volume de ejecção) / grande eixo ventricular 9%.

• a pressão auricular diminuiu imediatamente após o início da ejecção ventricular em virtude da descida da base

ventricular e do consequente estiramento das aurículas.

• durante o restante tempo da fase de ejecção a pressão auricular aumenta progressivamente à medida que o

sangue retorna às aurículas.

• no final da fase de ejecção um determinado volume de sangue permanece na cavidade ventricular esquerda

(volume residual).

Ciclo cardíaco

Relaxamento isovolumétrico

Relaxamento isovolumétrico

• corresponde ao período entre o encerramento da válvula aórtica e a abertura da válvula mitral.

• caracteriza-se por uma queda acentuada da pressão ventricular sem alterações concomitantes do volume.

• o encerramento da válvula aórtica origina a incisura no ramo descendente da curva de pressão aórtica e

algumas vibrações na curva de pressão auricular.

• a pressão auricular continua a aumentar durante esta fase dando origem à onda “V”.

Ciclo cardíaco

Fase de enchimento rápido

Fase de enchimento rápido

• inicia-se com a abertura da válvula mitral quando a pressão no ventrículo esquerdo se torna inferior à pressão

na aurícula esquerda, sendo responsável pela maior parte do enchimento ventricular.

• durante a fase inicial desta fase a pressão no ventrículo diminuiu apesar do volume aumentar.

• isto é devido relaxamento miocárdio ainda em curso e ao recuo elástico da contracção que o precede

(fenómeno fisiológico conhecido por sucção ventricular).

• contributo do recuo elástico – diminuto em condições basais (+ evidente se contractilidade miocárdica

aumentada e o volume telessistólico diminuido).

Ciclo cardíaco

Diástole

Diástole

• durante este período as pressões auriculares e ventriculares são praticamente iguais diminuição acentuada

do fluxo aurículo-ventricular.

• o fluxo que subsiste deve-se à energia cinética criada pelo retorno venoso da circulação sistémica no caso do

ventrículo direito e da circulação pulmonar no caso do ventrículo esquerdo.

• este aumento relativamente lento do volume ventricular determina um aumento igualmente lento das pressões

auricular e venticular.

Ciclo cardíaco

Contracção auricular

Contracção auricular

• segue-se à onda P do ECG a qual representa a

despolarização das aurículas.

• é responsável pelo aumento da pressão auricular

e consequentemente por um segundo período de

enchimento rápido.

• apesar de não existirem válvulas na junção das veias cavas com a aurícula direita, nem na junção das veias

pulmonares com a aurícula esquerda, a maior parte do sangue é bombeado, em condições normais para os

ventrículos, uma vez que a inércia provocada pelo retorno venoso opõe-se ao movimento retrógrado do sangue

para as veias cavas ou pulmonares.

• em condições basais a contracção auricular não é indispensável ao enchimento ventricular; pode assumir, no

entanto, crucial importância em condições patológicas e durante o exercício; manifesta-se pela onda “a”na

curva de pressão auricular.

Ciclo cardíaco

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