Biofísica Da Contração Muscular
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1BiofsicaContrao Muscular
Juno Neuromuscular
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2Tbulos TFonte: Purves et al.,
Vida A cincia da Biologia. 6a. Ed.
Artmed editora, 2002 (pg. 838).
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31. O potencial de ao viaja axnio abaixo2. Os canais de Ca2+ dependentes de voltagem abrem-se3. Exocitose de ACh4. Difuso de ACh na fenda sinptica5. ACh liga-se ao receptor6. Abertura dos canais de Na+ (entrada) e K+ (sada)7. Aumento da probabilidade de incio de um potencial de ao 8. O potencial de ao viaja ao longo da membrana9. O potencial de ao entra no retculo sarcoplasmtico10. O potencial de ao abre os canais de Ca2+ dependentes de voltagem11. Os ons de Ca2+ ligam-se aos filamentos, causando contrao
Resumo da Contrao Muscular
TEORIA DO FILAMENTO DESLIZANTE
1. O PA causa a rpida liberao do on Ca2+ no interior da clula2. O on Ca2+ liga-se troponina3. A troponina passa por uma mudana conformacional4. Tal mudana movimenta a tropomiosina para fora da rea de encaixe da miosina5. Hidrlise do ATP (pela a ATPase da miosina), o que permite a formao do
complexo actina-miosina6. A ligao da miosina com a actina7. Os filamentos de actina deslizam sobre a miosina8. Uma nova molcula de ATP permite a quebra do complexo actina-miosina. A nova
molcula de ATP sofre hidrlise. O processo continua at que no haja mais Ca2+
Como Funciona a Contrao ?
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4Como Funciona a Contrao ?RELAXAMENTO
1. Degradao da acetilcolina2. Canais inicos fecham-se3. Repolarizao da membrana4. Diminuio da permeabilidade do retculo sarcoplasmtico (rs) aos ons de Ca2+
5. Os ons de Ca2+ so bombeados de volta ao rs (processo lento com consumo de ATP)
6. Os ons de Ca2+ so retirados das molculas de troponina C, que volta a conformao original
7. A tropomiosina retorna a cobrir a regio do encaixe da actina8. Quebram-se os complexos miosina-actina9. O complexo miosina-ATP se reconstitui nas cabeas de miosina, pronto para um
novo potencial de ao
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TIPOS DE MSCULOS
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Fibras musculares cardacas
O termo fibra aplica-se a clulas individuais bem como
a cadeia de clulas. Formam trelias de clulas estriadas
com miofibrilas de actina e miosina, semelhante ao msculo
esqueltico.
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a unidade bsica da estrutura contrtil do msculo,
composto por estriaes alternadas denominadas bandas A
e bandas I. Cada sarcmero composto por um arranjo de
filamentos finos e grossos. Os filamentos finos so
compostos por molculas de actina e os grossos, por
molculas de miosina.
SARCMERO
Banda A : Composta por filamentos grossos de miosina e
filamentos finos de actina;
Banda I : Composta apenas por filamentos finos de actina;
Zona H : Composta apenas por filamentos grossos de
miosina.
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SARCMERO
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As quatro protenas contrcteis extradas das
miofibrilas cardacas so: actina, miosina, tropomiosina e
troponina.
Protenas Contrcteis
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9Biofsica Cardiovascular
Biofsica Cardiovascular
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Diferena entre musculatura cardacae musculatura esqueltica
- estmulo no se propaga- depende de estmulos externos (neu. motor)- canais de clcio rpidos
- estmulo se propaga clula-clula- estimula a si prprio (NSA e NAV)- canais de clcio lentos
Musculatura esquelticaMusculatura cardaca
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Potencial de membrana de uma clula cardaca
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Diminuio espontnea k+ responsvel pela despolarizao espontnea das cluas marcapasso
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Pausa entre a contrao atrial e a ventricular
conseqncia da conduo lenta dos potenciais de
ao atravs do NAV. As clulas do NAV so a nica
passagem entre os trios e os ventrculos, pois os
trios e os ventrculos so separados por uma camada
de tecido conjuntivo que por sua vez no conduzem
PAE.
Sistema especializado de conduo do corao
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PAE (sentido nico) NSA NAV (marca-passo
auxiliar) feixe de His (seus ramos) conduzem PAE 3X
mais rpido que nas clulas atriais ramificam rede de
fibras de Purkinje conduzem PAE ao longo do interior
das paredes de ambos ventrculos.
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Atividade eltrica da clula
Fonte: Guyton & Hall, 2002.
K+
K+
Na+
Na+
Ca++
K+
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Propriedades do msculo cardaco Excitabilidade
Potencial LimiarPotencial Limiar--70 a 70 a --65mV65mV
Lei do Lei do Tudo ou NadaTudo ou Nada
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Propriedades do msculo cardacoAutomaticidade
Fonte: Guyton & Hall, 2002.
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Propriedades do msculo cardacoRefratariedade
No caireis em tentao
de despolarizar antes da hora!
Perodo refratrio absoluto
Perodo refratrio relativo
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CICLO CARDACO
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FASES DO CICLO CARDACO
Fase 1: sstole atrial; Fase 2: contrao isovolumtrica; no h alterao no volume ventricular; Fase 3: ejeo rpida do ventrculo para a aorta; Fase 4: ejeo lenta; (presses ventriculares e articacomeam a diminuir); Fase 5: relaxamento isovolumtrico; (primeira fase da distole ventricular; no h enchimento nem esvaziamento do ventrculo); Fase 6: enchimento rpido; presso atrial esquerda maior que a ventricular, leva abertura da mitral e o enchimento ventricular; Fase 7: enchimento lento (distase).
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O ELETROCARDIOGRAMA
O ECG a ferramenta clnica mais comumente
utilizada para diagnosticar disfunes eltricas do corao.
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Eletrocardigrafos
Analgico Monocanal
Digital Computadorizado
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Origem das ondas no ECG
- P (atrial)
- QRS (despolarizao ventricular)
- T (repolarizao ventricular)
- Despolarizao atrial
- onda P (potencial de membrana retorna a zero.
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Origem das ondas no ECG
- A despolarizao vai pelo NAV e 1a parte feixe AV
- Despolarizao ventricular = onda Q
- Voltagem positiva - fibras de Purkinje carreiam o PAE
rapidamente para o interior de ambos os ventrculos.
- Despolarizao se propaga para parte externa atravs
das paredes de ambos os ventrculos = onda R
- Ao final da despolarizao ventricular ocorre uma diferena
de voltagem breve, pequena e negativa = onda S
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Origem das ondas no ECG
- Enquanto a onda de despolarizao se propaga para fora
das paredes de ambos os ventrculos, a onda de
repolarizao em geral se propaga para dentro.
- Parede externa ventricular ltima a despolarizar e 1a a
repolarizar
- A repolarizao gera uma onda positiva = onda T
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Registro da atividade eltrica cardaca
- - - + + + + +
+ + + - - - - - -
+ + + - - - - - -
- - - + + + + +
+ -
Sentido da despolarizao
Estmulo
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Registro da atividade eltrica cardaca
REPOUSOREPOUSO
+ + + + +
+ + + + +
- - - - - - - -- - - - - - - -
A
DESPOLARIZADADESPOLARIZADA
- - - - -
+ + + ++ + + +
- - - - -
C
REPOLARIZAREPOLARIZAOO
+ + - - - -- - + + +- - + + ++ + - - - -
D
DESPOLARIZADESPOLARIZAOO
- - + + +
+ + - - - -+ + - - - -
- - + + +
B
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Registro de ondas: Despolarizao e Repolarizao
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Despolarizao rpida e Repolarizao lenta
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Fluxo de corrente pelo trax
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Potenciais de ao (despolarizao central)
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Derivaes bipolares dos membros
D1 - mede a diferena entre o potencial do brao
esquerdo (VL) e o potencial do brao direito (VR)
D2 - mede a diferena de potencial existente entre a
perna esquerda (VF) e o brao direito (VR)
D3 - mede a diferena entre o potencial da perna
esquerda (VF) e o potencial do brao esquerdo (VL).
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Planos geomtricos que servem de referncia para o estudo da
eletrocardiografia
A posio dos vetores eltricos gerados
pelo corao referida com relao aos
seguintes planos:
Frontal (PF)
Horizontal (PH)
Sagital (PS)
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Planos geomtricos que servem de referncia para o estudo da
eletrocardiografia Em eletrocardiografia, usam-se mais freqentemente os planos
horizontal e frontal para conhecer a posio espacial de cada vetar cardaco.
O plano frontal permite distinguir se o vetor est dirigido: para cima ou para baixo para a direita ou para a esquerda
Esse plano, contudo, no identifica se o vetor est voltado para a frente ou para trs.
O plano horizontal, por sua vez, distingue quando um dado vetor est dirigido:
para frente ou para trs para a direita ou para a esquerda
Todavia, esse plano no identifica se o vetor est voltado para cima ou para baixo.
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Derivaes Precordiais
V1 - quarto espao intercostal direito, junto borda do
esterno
V2 - quarto espao intercostal esquerdo, junto borda
doesterno
V3 - meia distncia entre V2 e V4
V4 - quinto espao intercostal esquerdo, sobre a linha
hemiclavicular
V5 - mesmo nvel que V4, mas sobre a linha axilar
anterior esquerda
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Derivaes Precordiais
V6 - mesmo nvel que V4, mas sobre a linha axilar
mdia esquerda
V7 - mesmo nvel que V4, mas sobre a linha axilar
posterior
V8 - mesmo nvel que V4, mas sobre a linha escapular
mdia
V9 - mesmo nvel que V4, mas sobre a linha
paravertebral esquerda
VE - na ponta do apndice xifide (E refere-se ao
processo ensiforme do estemo)
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Tringulo de Einthoven(Eletrdios disposio convencional)
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ECG em trs derivaes
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Conexes do corpo com o ECG
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ECG normais registros pelas seis derivaes
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ECG normaisRegistros pelas trs derivaes unipolares
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Vetores - Foras so produzidas pelos sistemas biolgicos, foras
so aplicadas sobre os sistemas biolgicos. Para estudar. os
efeitos dessas foras, um modo prtico e descomplicada
represent-las por vetores. Os vetares indicam a direo, sentido
e magnitude das Foras - Direo pelo corpo (trao), sentido pela
cabea da seta, e magnitude pelo comprimento: pode-se usar
equivalncia grfica, por ex. 1 cm = I kg ou 2 em = 1 kg.
Vetores
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Vetores cardacos
Fonte: Tilley, 1996.
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Sistema de derivaes cardacas
-- ++DerivaDerivao Io I
++
Deriva
Derivao II
o II
--
Der
iva
Der
iva
o II
Io
III
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Derivaes bipolares
-- ++DerivaDerivao Io I
++
Deriva
Derivao II
o II
--
Der
iva
Der
iva
o II
Io
III
II
IIIIIIIIII
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Biofsica Cardiovascular
Derivaes unipolares de membros
-- ++RightRight
++
Deriva
Derivao II
o II
--
Der
iva
Der
iva
o II
Io
III
LeftLeft
FootFoot
aVLaVLaVRaVR
aVFaVF
II
IIIIII IIII
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II
IIIIIIIIII
aVFaVF
aVLaVLaVRaVR
00180180
9090
--9090
Derivaes unipolares de membros
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Avaliao de arritmias
Doenas pericrdicas
Mudanas na anatomia cardaca
Avaliao de terapia com drogas
Distrbios eletrolticos
Progresso de cardiopatias
Doenas extra-cardacas
Indicaes ECG
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Ritmicidade anormal do marca-passo;
Deslocamento do marca-passo do nodo sinusal, para
outras reas do corao;
Bloqueios em diferentes partes da propagao do
impulso pelo corao;
Vias anormais, para a transmisso do impulso pelo
corao;
Gerao espontnea de impulsos anormais em quase
todas as reas do corao.
Causas das Arritmias
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ExtraExtra--ssstoles ventricularesstoles ventriculares
Taquicardia Taquicardia atrialatrial
Taquicardia VentricularTaquicardia Ventricular
ARRITMIAS CARDACAS
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AssistoliaAssistolia ventricularventricular
Taquicardia ventricularTaquicardia ventricular
ARRITMIAS CARDACAS
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Biofsica da Circulao
Presso Arterial X Tenso Arterial
Relao Entre Presso, Fluxo e
Resistncia
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Presso Sistlica ou Mxima
Fatores Associados
Volume sistlico ventricular esquerdo
Velocidade de ejeo ventricular
Distensibilidade artica
Biofsica da Circulao
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Presso Diastlica ou Mnima
Fatores Associados
Presso sistlica
Resistncias perifricas
Durao da distole
Biofsica da Circulao
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CIRCULAO
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Representao esquemtica dos vasos sanguneos: artrias, capilares e veias
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Estrutura Morfolgica
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ESTRUTURA DOS VASOS SANGNEOS
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SISTEMA ARTERIAL
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SISTEMA VENOSO
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SISTEMA LINFTICO
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Biofsica da Circulao
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Presso Arterial Diferencial
Presso Arterial Mdia
PM = (Mx + 2Mn) / 3
Biofsica da Circulao
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MECANISMO CARDACO
(Guyton & Hall, 2002)
Biofsica Cardiovascular
Idade
Sexo
Digesto
Sono
Emoes
Altitude
Ortostatismo
Exerccio Muscular
Temperatura Ambiente
Peso Corporal
Nacionalidade
Emoes e Resoluo de Questes Intelectuais
Variaes Fisiolgicas
Biofsica da Circulao
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MECANISMO CARDACO
(Guyton & Hall, 2002)
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Verificao da Presso Ao se contrair, o ventrculo esquerdo aumenta a
presso no seu interior e faz o sangue fluir com
facilidade para a aorta.
A entrada de sangue na aorta e demais artrias faz
com que suas paredes se distendam e a presso no
seu interior se eleva.
A vlvula artica aberta, permite que a presso
gerada no interior do ventrculo esquerdo pela sua
contrao se transmita para a aorta.
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Biofsica Cardiovascular
Verificao da Presso
No final da sstole, quando o ventrculo
esquerdo deixa de ejetar, a vlvula
artica se fecha e ocorre o ponto
mximo da presso intra-arterial, a
presso sistlica. Em um adulto mdio,
a presso sistlica atinge cerca de
120mmHg.
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Verificao da Presso
Depois que a vlvula artica se fecha, a presso na
aorta ci lentamente, durante toda a distole
ventricular, porque o sangue no interior das artrias
elsticas distendidas flui continuamente atravs dos
vasos mais perifricos. Imediatamente antes de se
iniciar o novo ciclo cardaco, a presso registrada na
aorta a presso diastlica e, em um adulto seu
valor de aproximadamente 80mmHg.
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Verificao da Presso
A presso arterial mdia a presso mdia existente
na rvore arterial durante um ciclo cardaco. A
presso mdia no representa a mdia aritmtica
entre a presso sistlica e a diastlica, em virtude do
formato da onda de pulso; ela est mais prxima da
presso diastlica que da sistlica e seu valor
aproximado de 92mmHg.
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Verificao da Presso
A gerao da presso na artria pulmonar tem mecanismos semelhantes aos do corao esquerdo e seus valores normais so de 25mmHg para a presso sistlica, 10mmHg para a presso diastlica e cerca de 15mmHg para a presso mdia.
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Verificao da Presso
A diferena entre a presso sistlica e a
presso diastlica chamada presso
de pulso. Seu valor de 40mmHg no
adulto mdio. A presso de pulso
depende diretamente do volume de
ejeo sistlica e do volume de sangue
existente no sistema arterial.
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Verificao da Presso
A bomba cardaca, do tipo reciprocante,
produz uma onda de presso a cada ciclo
cardaco, com uma presso sistlica e uma
presso de pulso, ambas importantes para a
perfuso tissular.
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Verificao da Presso
As bombas utilizadas para a impulso do sangue
durante a circulao extracorprea so do tipo de
deslocamento positivo, que aspiram o sangue no
orifcio de entrada e o conduzem ao orifcio de sada.
Essas bombas geram um fluxo contnuo e linear. Ao
contrrio da bomba cardaca, no geram presso de
impulso, como a presso sistlica.
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Verificao da Presso
Os mecanismos orgnicos reguladores
do dbito cardaco no so efetivos
com a bomba mecnica, que ajustada
para fornecer um dbito fixo e estvel,
calculado conforme as necessidades
metablicas do indivduo, nas
condies da operao a ser realizada.
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Verificao da Presso
Por essa razo a presso arterial durante a perfuso, a presso intravascular mdia mais baixa que a presso gerada pela bomba cardaca pulstil, e representa a interao do fluxo da bomba arterial com a resistncia vascular perifrica do paciente.
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Verificao da Presso