Álvaro Réa Neto Capítulo 6 FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR Álvaro Réa...

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  • C a p í t u l o 6

    FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR Álvaro Réa Neto

    35

    INTRODUÇÃO

    CORAÇÃO

    Eletrofisiologia do coração Ciclo cardíaco

    Circulação coronária Débito cardíaco

    CIRCULAÇÃO SISTÊMICA

    Fluxo sanguíneo Controle da circulação sistêmica

    Controle da pressão arterial FISIOLOGIA DO TRANSPORTE DE OXIGÊNIO

    Transporte de oxigênio Cascata de oxigênio

    Transporte de oxigênio no sangue Uso metabólico do oxigênio pelas células

    Troca de gases no tecido O equivalente circulatório

    REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

  • INTRODUÇÃO O sistema cardiovascular circula o sangue através dos va-

    sos e capilares pulmonares e sistêmicos com o propósito de troca de oxigênio, gás carbônico, nutrientes, produtos de de- gradação e água nos tecidos periféricos e nos pulmões.1,2 Ele é composto pelo coração e dois sistemas vasculares: as circu- lações sistêmica e pulmonar (Fig. 6-1). O coração, por sua vez, possui os ventrículos direito e esquerdo que funcionam como bombas em série, ejetando sangue através de dois sistemas vasculares – a circulação pulmonar de baixa pressão, onde ocorre a troca gasosa (captação de oxigênio e liberação de gás carbônico pela hemoglobina circulante nas hemácias), e a cir- culação sistêmica que distribui sangue aos órgãos individuais, suprindo as suas demandas metabólicas.1 O fluxo e a pressão sanguínea estão sob intenso controle do sistema nervoso au- tônomo.

    Este sistema cardiovascular tem muitas funções diferen- tes, dependendo dos tecidos e órgãos que recebem seus su- primentos.1,2 A transferência de oxigênio e gás carbônico en- tre os pulmões e os tecidos periféricos parece ser o papel fundamental deste sistema.3,4 Mas os vasos gastrointestinais absorvem nutrientes dos intestinos e perfundem o fígado. A circulação renal é essencial para a manutenção da hemosta- sia da água e eletrólitos e eliminação de produtos de degra- dação celular e o sistema cardiovascular, também é funda- mental na distribuição dos líquidos nos diversos comparti- mentos extracelulares, na distribuição de hormônios nos ór- gãos-alvo e no transporte de células e substâncias essenciais para a imunidade e coagulação.

    CORAÇÃO O coração é composto por quatro câmaras e divide-se em

    dois lados, direito e esquerdo, cada um dotado de um átrio e um ventrículo.1 Os átrios agem como reservatórios de sangue venoso, possuindo leve ação de bombeamento para o enchi- mento ventricular. Em contraste, os ventrículos são as grandes câmaras de propulsão para a remessa de sangue à circulação pulmonar (ventrículo direito) e sistêmica (ventrículo esquerdo). O ventrículo esquerdo é de formato cônico e tem a missão de gerar maior quantidade de pressão do que o direito, sendo, portanto, dotado de parede muscular mais espessa. Quatro vál- vulas asseguram a direção única do fluxo do átrio para o ventrí- culo (valvas atrioventriculares, tricúspide e mitral) e depois para as circulações arteriais (valvas semilunares, pulmonar e aórtica). O miocárdio é composto por células musculares que podem so- frer contração espontânea e também por células marca-passo e de condução dotadas de funções especializadas.

    Eletrofisiologia do coração A contração do miocárdio resulta de uma alteração na volta-

    gem, através da membrana celular (despolarização), que leva ao surgimento de um potencial de ação.1,2 A contração miocárdica normalmente ocorre como resposta a esta despolarização (Fig. 6-2). Este impulso elétrico inicia-se no nodo sinoatrial (SA), com- posto por uma coleção de células marca-passo, localizado na jun- ção do átrio direito com a veia cava superior. Tais células especia- lizadas despolarizam-se espontaneamente, ocasionando uma onda de contração que passa cruzando o átrio. Após a contração atrial, o impulso sofre um retardo no nodo atrioventricular (AV), localizado na parede septal do átrio direito. A partir daí, as fibras de His-Purkinje promovem a rápida condução do impulso elétri- co através de suas ramificações direita e esquerda, ocasionando quase que simultaneamente a despolarização de ambos os ven- trículos num tempo de aproximadamente 0,2 segundo após a chegada do impulso inicial no nodo sinoatrial. A despolarização da membrana celular miocárdica ocasiona grande elevação na concentração de cálcio no interior da célula, que por sua vez cau- sa contração através da ligação temporária entre duas proteínas, actina e miosina. O potencial de ação cardíaco é mais prolongado que o do músculo esquelético, e durante esse tempo a célula mi- ocárdica não responde a novos estímulos elétricos.2

    36 Parte II ! MONITORIZAÇÃO HEMODINÂMICA

    Fig. 6-1. Estrutura esquemática do sistema cardiovascular.

    AD

    AP VP

    Capilares

    pulmonares

    Capilares

    sistêmicos

    Vênulas Arteríolas

    Grandes

    veias

    Artérias

    VD

    AE

    VE

    Fig. 6-2. Potencial de ação ventricular seguido de contração mecânica.

    Potencial de ação

    Contração

    +30

    -90

    mV

    1

    0

    2

    3

    4

    250 ms

  • Ciclo cardíaco As relações entre os eventos elétrico e mecânico do ciclo

    cardíaco estão resumidas na Figura 6-3. Existe um ciclo semelhante em ambos os lados do cora-

    ção, mas as pressões do ventrículo direito e das artérias pul- monares são menores que as do ventrículo esquerdo e aor- ta.1,2,4 Sístole refere-se a contração e diástole a relaxamento. A contração e o relaxamento podem ser isométricos, quando ocorrem alterações na pressão intraventricular sem modifica- ção no comprimento das fibras musculares. O ciclo inicia-se no nodo sinoatrial com uma despolarização que leva à contra- ção do átrio. Durante este tempo o fluxo sanguíneo no interi- or dos ventrículos é passivo, mas a contração atrial aumenta o seu enchimento em 20 a 30%. A sístole ventricular ocasiona o fechamento das valvas atrioventriculares (1ª bulha cardíaca) sendo que a contração é isométrica até que as pressões intra- ventriculares tornem-se suficientes para abrir as valvas pulmo- nar e aórtica, dando início à fase de ejeção. O volume de san-

    gue ejetado é conhecido como volume de ejeção. Ao final desta fase ocorre o relaxamento ventricular e o fechamento das valvas pulmonar e aórtica (2ª bulha cardíaca). Após o rela- xamento isovolumétrico, as pressões ventriculares diminuem mais do que as pressões atriais. Isso leva à abertura das valvas atrioventriculares e ao início do enchimento ventricular dias- tólico. Todo o ciclo então se repete na seqüência de outro im- pulso a partir do nodo sinoatrial.

    Circulação coronária O suprimento cardíaco do miocárdio é fornecido pelas ar-

    térias coronárias que correm pela superfície do coração e divi- dem-se em ramos colaterais para o endocárdio (camada inter- na do miocárdio).1,4

    A drenagem venosa é efetuada principalmente através do seio coronário no átrio direito, mas uma pequena porção de san- gue flui diretamente nos ventrículos através das veias de Tebésio, liberando sangue não oxigenado para a circulação sistêmica.

    37Capítulo 6 ! FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR

    Fig. 6-3. Ciclo cardíaco. 120

    80

    0

    Pulso venoso

    jugular

    P r e s s ã o ( m m H g )

    Enchimento

    ventricular

    Contração

    atrial

    Contração

    ventricular

    isovolumétrica

    Ejeção

    ventricular

    Relachamento

    ventricular

    isovolumétrico

    Enchimento

    ventricular

    Pressão atrial

    Pressão

    ventricular

    Pressão aórtica

    QRS

    Eletrocardiograma

    P T

    a c

    v

    y

    x

    S1 S2Fonocardiograma

  • A extração de oxigênio, pelos tecidos, está na dependência do consumo e da oferta. O consumo de oxigênio do miocárdio é mais elevado que o dos músculos esqueléticos (no miocárdio são extraídos 65% do oxigênio arterial, nos músculos esqueléticos, 25%). Assim, qualquer aumento na demanda metabólica do mio- cárdio deve ser compensado por uma elevação do fluxo sanguí- neo coronário. Esta resposta é local, mediada por alterações do tônus da artéria coronária, com apenas uma pequena participa- ção do sistema nervoso autônomo.

    Débito cardíaco O débito cardíaco (DC) é o produto entre a freqüência

    cardíaca (FC) e o volume sistólico (VS).4,5

    DC = FC ! VS

    Para um homem com 70 kg os valores normais são: FC = 72/min e VS = 70 ml, fornecendo um rendimento cardíaco de aproximadamente 5 litros/minuto. O índice cardíaco (IC) é o débito cardíaco por metro quadrado da área de superfície cor- poral. Os valores normais variam de 2,5 a 4,0 litros/min/m.6

    A freqüência cardíaca é determinada pelo índice de velo- cidade da despolarização espontânea no nodo sinoatrial (ver acima), podendo ser modificada pelo sistema nervoso autô- nomo. O nervo vago atua nos receptores muscarínicos redu- zindo a freqüência cardíaca, ao passo que as fibras simpático- cardíacas estimulam os receptores beta-adrenérgicos, elevan- do-a.

    O volume sistólico é o volume total de sangue ejetado pelo ventrículo durante uma sístole e é determinado por três fatores principais: pré-carga, pós-carga e contratilidade, con- siderados a seguir:

    " Pré-carga: é o volume ventricular no final da diá