06. Fisiologia Cardiovascular

Fisiologia Cardiovascular

Prof. Dr. Fernando L. Zanoni

Função Cardiovascular

• Promover o transporte (oferta) de nutrientes e O₂para as células (tecidos)

• Transportar metabólitos (p.e. CO2), hormônios e

outras substâncias

Anatomia X Função

Coração • 4 câmaras

▫ Átrio direito (AD) ▫ Átrio esquerdo (AE) ▫ Ventrículo direito (VD) ▫ Ventrículo esquerdo (VE)

• Bomba de 2 tempos: ▫ Admissão (enchimento) ▫ Ejeção

Anatomia X Função

Coração • Sístole

▫ Período de contração das câmaras cardíacas ▫ Se alterna com a:

• Diástole

▫ Período de relaxamento (repouso) das câmaras cardíacas

Anatomia X Função

Vasos sanguíneos • Morfologicamente ▫ Artérias
Grande calibre
Médio Calibre
Pequeno calibre
Arteríolas ▫ Veias
Grande calibre
Médio Calibre
Pequeno calibre
Arteríolas

Anatomia X Função

Vasos sanguíneos • Funcionalmente ▫ Fluxo ▫ Resistência ▫ Esfincterianos ▫ Troca ▫ Capacitância ▫ Shunt
Artérias
Arteríolas
Metarteríolas
Capilares
Veias

O sistema circulatório em

humanos e mamíferos é

fechado

Ó rg ã o R es p ir a tó ri o Coração Tecidos Tecidos

Circulação sistêmica X central

• Sistêmica (ou grande circulação)

▫ Da saída do ventrículo esquerdo até o retorno ao átrio direito

• Central (ou pequena circulação)

▫ Da saída do ventrículo direito até o retorno ao átrio esquerdo

▫ Inclui a circulação cardíaca (coronárias)

Sangue venoso X sangue arterial

• Sangue venoso

▫ Sangue pobre em O2e rico em CO2

▫ Circula pelas veias sistêmicas e artérias pulmonares

• Sangue arterial

▫ Sangue rico em O2

▫ Circula pelas artérias sistêmicas e veias pulmonares AD VD Artéria Pulmonar C a p ila re s Veias Pulmonares VE AE C a p ila re s VE AORTA Arteríolas Vênulas VEIA CAVA AD

Eletrofisiologia

• O músculo cardíaco é dotado de automatismo • O cardiomiócito (célula muscular cardíaca)

possui excitabilidade

• Embora cada célula muscular seja excitável, há um sistema concebido para gerar e conduzir estímulos, o sistema excitocondutor

Eletrofisiologia

• Sistema excitocondutor

▫ Nó sinusal (nó sinoatrial) ▫ Nó atrioventricular

▫ Feixe de His (ramos direito e esquerdo) ▫ Fibras de Purkinje Nó sinusal Músculo atrial Nó AV Fibra de Purkinge Músculo ventricular Feixe de His

Sistema excitocondutor

Sistema excitocondutor

• Nó sinusal ▫ É o “marcapasso natural”

▫ Formado por células que tem a capacidade de despolarizar espontaneamente (automatismo)

Alta permeabilidade ao Na+_{e ao Ca}2+

▫ A frequência de despolarização está entre 70 a 80 vezes por minuto

▫ Quando o nó produz um estímulo, este se propaga pelos átrios

Sistema excitocondutor

• Nó atrioventricular

▫ Atua como uma “barreia” à propagação do impulso, dos átrios para os ventrículos

▫ O impulso passa dos átrios aos ventrículos apenas pelo nó AV

▫ Como a velocidade de condução no nó AV é menor

que nas outras estruturas, há um retardo

fisiológico na passagem dos estímulos

▫ Importante para que os átrios e ventrículos contraiam em tempos diferentes

Velocidade de condução no sistema

excitocondutor

Estrutura Velocidade Feixes internodais e átrios 1 m/s Nó AV 0,05 m/s Complexo His-Purkinje 4 m/s Células ventriculares 0,3 m/s

Sistema excitocondutor

• Complexo His-Purkinje

▫ Favorecem a propagação do impulso pelos

Potenciais de membrana da célula

muscular ventricular

• Despolarização rápida • Potencial de ação em platô

• Períodos refratários longos Potencial de repouso da membrana D es p o la ri za çã o K+ Na+ Fase de Platô Ca2+ Repolarização K+ Na+ K+ ATP Equilíbrio Iônico 20 0 -20 -40 -60 -80 -90 Sarcolema Espaço intracelular Espaço extracelular mV

Conceitos-chave

• Taquicardia • Bradicardia • Cronotropismo • Inotropismo • Dromotropismo • Arritmia

Farmacologia

• Adrenalina e noradrenalina possuem efeitos inotrópico, cronotrópico e dromotrópico positivos

• Acetilcolina induz inotropismo, cronotropismo e dromotropismo negativos

Correlação clínica

• Bloqueio Atrioventricular Total

▫ Distúrbio do sistema excitocondutor, onde o estímulo não é conduzido através do nó AV.

Atividade mecânica do coração

• Bomba de dois tempos

• Receber o sangue e ejetá-lo adiante

• O retorno venoso da circulação sistêmica é ejetado para a circulação pulmonar

• O retorno venoso da circulação pulmonar é ejetado para a circulação sistêmica

Válvulas cardíacas

• Estruturas formadas por tecido conjuntivo localizadas na saída de cada uma das 4 câmaras cardíacas

▫ Atrioventricular direita→tricúspide ▫ Atrioventricular esquerda→mitral ▫ Semilunar direita→pulmonar ▫ Semilunar esquerda→aórtica

Válvulas cardíacas

• A função valvar é garantir o fluxo sanguíneo em único sentido (unidirecional), sem que ocorra refluxo para a câmara anterior

Válvula pulmonar _{Válvula aórtica}

Válvula

mitral _Válvula

tricúspide

Válvulas cardíacas

• O choque da coluna de sangue em decorrência do fechamento de uma válvula produz sons que podem ser auscultados com o auxílio de um estetoscópio

▫ 1ª bulha→fechamento das válvulas AV

▫ 2ª bulha→fechamento das válvulas semilunares

Patologia valvar

• Estenose (dificuldade para abrir) • Insuficiência (dificuldade para fechar)

Conceitos-chave

• Veias • Artérias • Sangue venoso • Sangue arterial • Válvulas AV • Válvulas semilunares • Bulhas cardíacas • Sopro

Ciclo cardíaco

• Conjunto de alterações musculares que ocorrem no coração a fim de acomoda e ejetar o sangue • 4 fases 1) Contração isovolumétrica 2) Ejeção 3) Relaxamento isovolumétrico 4) Enchimento

Ciclo cardíaco

1) Contração isovolumétrica

• Fase que se inicia após o enchimento ventricular • O VE repleto de sangue, ao final da diástole, tem

um volume de aproximadamente 100 mL (volume diastólico final (VDF)

• Inicia-se a contração ventricular • Eleva-se a pressão intraventricular • Há o fechamento da válvula mitral

Ciclo cardíaco

2) Ejeção ventricular • Abertura da válvula aórtica

▫ A pressão no VE supera a pressão na aorta

• Uma quantidade de sangue é ejetado para a aorta

▫ Débito sistólico (DS, ~ 60 mL)

• Remanesce no ventrículo uma quantidade de sangue

▫ Volume sistólico final (VSF, ~ 40 mL)

Ciclo cardíaco

3) Relaxamento isovolumétrico • Fechamento da válvula aórtica

▫ A pressão no VE torna-se menor que a pressão na aorta

• O relaxamento ventricular se torna progressivo e a pressão intraventricular diminui

▫ Todas as válvulas estão fechadas

Ciclo cardíaco

4) Enchimento ventricular • Abertura da válvula mitral

• O enchimento ventricular se dá quase que totalmente por diferença de pressão

▫ A sístole atrial contribui pouco

▫ É preenchido com sangue até o VDF, próximo de 100 mL

Índices e volumes

• Fração de ejeção (FE)

▫ Razão entre o DS e o VSF

▫ A FE normal está em torno de 60% ▫ Na insuficiência cardíaca a FE diminui ▫ Inotropismo positivo eleva a FE

▫ Elevações no Ca2+ _{intracelular tem efeito} inotrópico positivo

Índices e volumes

• Frequência cardíaca (FC)

▫ É a quantidade de sístoles por minuto

• Débito cardíaco (DC)

▫ Volume ejetado pelo coração (ventrículos) por minuto

▫ Pode ser calculado multiplicando o DS x FC Um indivíduo normal, em repouso, com FC de 80 bpm e DS de 60

mL/sístole terá um débito cardíaco de: 60 mL x 80 bpm = 4.800 mL / min (ou 4,8 L/min)

Correlação clínica

• Frequência cardíaca baixa em atletas

▫ Baixa FC em repouso para atletas que realizam atividades aeróbicas

▫ Discreta dilatação do VE, associada à maior contratilidade eleva o DS

▫ Para manter um DC adequado em repouso (~ 5 litros/min) a FC diminui

▫ Exemplo: se o DS for de 120 mL/min, uma frequência de 40 bpm mantém o DC de repouso (4,8 L/min)

O DC pode ser regulado pelo SNA

• O estimulo simpático eleva a FC

▫ Aumenta o DC

• O estímulo parassimpático reduz a FC

▫ Reduz o DC

A taquicardia, até certo limite, eleva o DC. A partir de uma frequência muito alta (> 200 bpm) o DC

sofrerá redução

O DS é influenciado pelo inotropismo,

a pré-carga e a pós-carga

• Inotropismo

▫ Aumentado na estimulação simpática

Efeitos da noradrenalina e adrenalina

▫ Fármacos que elevam as concentrações de Ca2+ intracelular também induzem ao inotropismo positivo

p.e., digitálicos

O DS é influenciado pelo inotropismo,

a pré-carga e a pós-carga

• Pré-carga

▫ É a tensão na parede ventricular imediatamente antes da sístole

▫ Lei de Frank-Starling

Dentro de certos limites, um aumento na distensibilidade leva a um aumento na contratilidade

O DS é influenciado pelo inotropismo,

a pré-carga e a pós-carga

• Pós-carga

▫ É a pressão que o ventrículo precisa vencer para ejetar o sangue

Pressão na raiz das artérias pulmonares e aorta

▫ É determinada pela resistência vascular periférica (RVP)

Os vasos sanguíneos

• Resistência arterial

▫ Quanto menor for o raio de um vaso, maior será a sua resistência à passagem do sangue

▫ A árvore arterial é um sistema que apresenta grande resistência ao fluxo

▫ Para vencer a resistência e fazer com que o sangue flua se faz necessário pressão no sistema

Pressão arterial

• É a força (pressão) que o sangue exerce na parede das artérias

• Pressão diastólica

▫ Pressão no sistema durante a diástole

• Pressão sistólica

▫ Pressão no sistema durante a sístole

• Pressão arterial média

▫ Valor hipotético da pressão em regime de fluxo contínuo

Grande resistência

Rede capilar

• Troca de nutrientes e gases

• Suprir a demanda metabólica dos tecidos • As redes capilares são dispostas em paralelo e

podem redistribuir o fluxo, dependendo da demanda

▫ Um exemplo é a sonolência após as refeições, onde o fluxo sanguíneo é desviado para o trato

Redistribuição de fluxo

• Resposta à alta taxa metabólica •↑CO2

• Acidose local

• Dilatação arteriolar (↑fluxo)

Óxido Nítrico (NO)

• Potente vasodilatador

• Gás produzido por células endoteliais e pelas células musculares lisas dos vasos, por exemplo em resposta ao estímulo parassimpático

Controle Nervoso

• Regulação cardíaca

▫ SNA simpático ▫ SNA parassimpático

• Regulação vascular

▫ SNA simpático (tônus vasomotor)

O papel dos rins

• Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona

▫ Mecanismo hormonal de controle da PA a longo prazo ▫ Elementos
Renina
Angiotensinogênio
Angiotensina I
Angiotensina II

ECA (enzima conversora da angiotensina)

Angiotensinogênio

Angiotensina I

Angiotensina II

Vasoconstrição Secreção de aldosterona

Aumento da resistência vascular

Retenção de sódio e água