Fisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular

SISTEMA

CARDIOVASCULAR

MSc LORENA ALMEIDA DE MELO

VISÃO GERAL

CORAÇÃO SANGUEVASO

SANGUÍNEO

SISTEMA CARDIOVASCULAR


FUNÇÕES

Transporte de Oxigênio (pulmões), Água e

Nutrientes (epitélio intestinal)

Comunicação Intercelular

◦ Hormônios – células-alvo – circulação

◦ Glicose do fígado e ácidos graxos do tecido adiposo –

células ativas

◦ Células brancas e anticorpos – interceptação de

invasores

Recolhimento de resíduos das células

◦ Dióxido de carbono (pulmões), restos metabólicos

(urina, fezes), calor (pele)

ANATOMIA GERAL DO SISTEMA

CIRCULATÓRIO

CORAÇÃO

LOCALIZAÇÃO

ESTRUTURAS

E

FLUXO UNIDIRECIONAL

VALVAS CARDÍACAS

Valvas atrioventriculares

◦ Tricúspide (direita) e bicúspide (esquerda)

◦ Prolapso: falha das cordas tendíneas - valva

empurrada para o átrio durante a contração

ventricular

Valvas semilunares

◦ Aórtica e pulmonar

◦ Fechamento – pressão retrógrada

CÉLULAS CARDÍACAS

Células Contráteis

◦ Músculo estriado – sarcômeros

◦ Uninucleares

◦ Rico em mitocôndrias – 70 a 80% do O2

oferecido pelo sangue

◦ Discos intercalares – junções que unem ascélulas cardíacas adjacentes - ligados pordesmossomos

A força gerada por uma célula é transferida para acélula adjacente

Junções comunicantes – ligam as células eletricamente– espalhando a onda de despolarização

CÉLULA CARDÍACA

CÉLULAS CARDÍACAS

Células Auto-rítmicas (Células do marcapasso)

◦ Capacidade de gerar potencial de ação –

contração sem estímulo externo.

◦ Controlam a frequência dos batimentos

cardíacos

EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO

Características da célula miocárdica

◦ Túbulo T: grande e se ramificam no interior

das células.

◦ Retículo sarcoplasmático: pouco desenvolvido –

depende de Ca+2 extracelular.

◦ Início da contração – potencial de ação

estimulando a célula muscular

EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO

RELAÇÃO TAMANHO-TENSÃO

Etapas do Potencial de Ação

no Músculo Cardíaco

Potencial de repouso da membrana: - 85 a -95 (mV).

Variação de potencial – negativo → positivo(potencial em ponta).

Canais atuantes◦ Abertura dos canais de sódio (rápidos);

◦ Abertura dos canais de cálcio (lentos)

◦ Entrada de íons sódio e cálcio – interior da fibramuscular cardíaca.



DESPOLARIZAÇÃO

◦ Quando as fibras contráteis são levadas a seu limiar –abertura dos canais rápidos de sódio voltagem-dependentes.

◦ A entrada de sódio para o citosol ocorre adepolarização

PLATÔ

◦ Depende da abertura dos canais lentos de cálciovoltagem-dependentes

◦ Liberação dos íons cálcio das cisternas terminais doretículo sarcoplasmático (pouco desenvolvido)

◦ Diminuição da permeabilidade dos canais de potássio



REPOLARIZAÇÃO

◦ Os canais de cálcio começam a se fechar;

◦ Os canais de potássio voltagem-dependente

abrem-se o que aumenta a permeabilidade da

membrana aos íons potássio;

◦ O potencial de membrana repouso - negativo

é restabelecido.



PERÍODO REFRATÁRIO

Intervalo de tempo durante o qual nãopode ser produzida uma segundacontração.

O período refratário da fibra muscular émais longo que a própria contração –nova contração após o relaxamentocompleto ou bem avançado.

Evitar a tetania (contração sustentada) –alternância de contração e relaxamento –bombeamento do fluxo sangüíneo.

POTENCIAL DE AÇÃO –

CÉLULAS AUTO-RÍTMICAS- Potencial de membrana (marcapasso)= -60 mV

- Canais If = Permeável ao Na+ e K +

- Abertura dos canais If= entra mais Na +

- Despolarização - Positividade= fechamento If e abertura Ca2+

- Repolarização= fechamento Na+ e abertura K+

SISTEMA DE CONDUÇÃO

CÉLULAS AUTO-RÍTMICAS

Células auto-rítmicas

◦ Rede de fibras musculares cardíacas

especializadas responsáveis pela atividade

elétrica, intrínseca e rítmica.

◦ Geram potenciais de ação espontâneos que

desencadeiam as contrações cardíacas.

◦ Funções

Marcapasso - define o ritmo para todo coração

Forma o sistema de condução (via para a

propagação dos potenciais de ação por todo

músculo cardíaco).

COMPONENTES DO SISTEMA DE

CONDUÇÃO

(1) A excitação cardíaca início– nodo sino-atrial (SA -parede atrial direita); opotencial propaga-se pelosdois átrios (junções abertas)– contração atrial;

(2) O potencial atinge o nodoatrioventricular (AV – septointeratrial);

(3) Atinge o feixeatrioventricular (feixe de Hiss– única conexão elétricaentre os átrios e osventrículos;

COMPONENTES DO SISTEMA DE

CONDUÇÃO

(4) Após ser conduzido aolongo do feixe de Hiss opotencial de ação entra nosramos dos feixes direito eesquerdo em direção ao ápicecardíaco.

(5) Finalmente, as fibras dePurkinje conduzem o PA doápice do miocárdioventricular para o restante domiocárdio;

SISTEMA DE CONDUÇÃO

a

b

c

d

e

f

Marcapasso – Frequência Cardíaca

As células do nó SA determinam a

velocidade dos batimentos cardíacos

◦ O nó AS - ritmo mais rápido que o nó AV e

das fibras de Purkinje (evitar tetania)

◦ Falha do nó AV – comando da FC fibras do AV

e das fibras de Purkinje

◦ Bloqueio AV completo – ventrículos (35 ipm)

contraíram mais lento que o átrios (70 ipm)

◦ Bloqueio AV total – insuficiente para manter

fluxo sanguíneo – marcapasso mecânico

ELETROCARDIOGRAMA

Registro da atividade elétrica do coração obtido apartir da colocação de eletrodos na superfície dapele.

Representa múltiplos potenciais de ação ocorrendono músculo cardíaco em dadoo período de tempoe obtido na superfície corporal.

Walter Einthoven (1887) –Triângulo de Einthoven

◦ Eletrodos nos braços (D e E) e na perna (E)

◦ Lados do triângulo numerados – derivações

Cada componente do ECG representa adespolarização ou a repolarização de determinadaparte do coração

TRIÂNGULO DE EINTHOVEN

ELETROCARDIOGRAMA

Componentes principais no ECG

◦ Onda P: despolarização dos átrios

◦ Complexo QRS: despolarização ventricular

◦ Onda T: repolarização atrial

Eletrodos

◦ Eletrodo positivo, negativo e neutro

◦ Resultado dos potenciais de ação se move – eletrodo

positivo – deflexão positiva (para cima)

◦ Resultado dos potenciais de ação se move – eletrodo

negativo – deflexão negativa (para baixo)

ELETROCARDIOGRAMA

ELETROCARDIOGRAMA

Derivações colocadas em locais diferentes

◦ Informações de partes diferentes do coração

◦ 12 derivações: 3 (membros) e 9 (peito e tronco)

Informações fornecidas

◦ Frequência cardíaca

Espaço de tempo entre uma onda P e a onda P

subsequente.

Taquicardia e bradicardia

◦ Ritmo (regular e irregular-arritmia)

Fibrilação atrial – nó AS perde função de

marcapasso

ELETROCARDIOGRAMA

Informações fornecidas

◦ Relação das ondas

Cada complexo QRS é precedido por uma

P?

O segmento P-R possui um comprimento

constante?

Ex: bloqueio cardíaco – problema de

condução do PA para ventrículo – uma ou

mais onda P aparecem sem que haja

complexo QRS

CICLO CARDÍACO

Período compreendido entre o início de um

batimento cardíaco e o início do batimento

subsequente

Fases do ciclo cardíaco

◦ Sístole: período de tempo o qual o coração está

contraído

◦ Diástole: período de tempo o qual o coração relaxa

CICLO CARDÍACO

CICLO CARDÍACO

Mudanças de pressão-volume do ventrículo

esquerdo durante um ciclo cardíaco

VOLUME DE EJEÇÃO

Volume bombeado por um ventrículo

VE= volume de sangue nos ventrículos

antes da contração (VDF) - volume de

sangue nos ventrículos após a contração

(VSF).

VE= VDF-VSF 135- 65=70

ml/batimento(repouso)

VE= 100 ml/batimento (exercício)

DÉBITO CARDÍACO

Quantidade de sangue ejetada por um

ventrículo por unidade de tempo

DC= frequência cardíaca x volume de

ejeção

DC= 72 x 70= 5040 ml/min;5 l/min

(repouso)

DC= 30-35 l/min (exercício)

RETORNO VENOSO

Quantidade de sangue que retorna ao coração

pela circulação venosa

Fatores que afetam o retorno venoso

◦ Bomba muscular (coração periférico) –

comprime as veias e empurra o sangue em

direção ao coração.

◦ Bomba respiratória – movimento do tórax

durante a inspiração – reduz a pressão sobre a

veia cava inferior – mais sangue desemboca no

AD

BOMBA MUSCULAR

REGULAÇÃO DA FC

Embora a FC seja iniciada pelas células

auto-rítmicas do nó SA – comando

◦ Sistema nervoso autônomo

Simpático

Parassimpático

◦ Hormônios

CONTROLE REFLEXO DA FC

REGULAÇÃO EXTRÍNSECA

◦ Ocorre em resposta às alterações no volume de sangue quechega ao coração, de acordo com a Lei de Frank- Starling.

◦ Esta lei diz que sempre que houver um aumento no retornovenoso, haverá um aumento no débito cardíaco. Isto ocorredevido a uma maior distensão do músculo cardíaco, que iráse contrair com mais força (característica do músculoestriado).

◦ Princípio: Quanto maior for o estiramento do miocárdiodurante o enchimento, maior será a força de contração e aquantidade de sangue bombeada para a Aorta.

◦ Durante o estiramento adicional ocorre armazenamento deenergia para uma posterior contração mais acentuada.

FLUXO SANGUÍNEO

Parede dos vasos sanguíneos

◦ Camadas de músculo liso

◦ Camadas de tecido conjuntivo elástico

◦ Camadas de tecido conjuntivo fibroso

Endotélio

◦ Revestimento interno de todos os vasos

sanguíneos

◦ Funções: regulação da pressão arterial,

crescimento de vasos sanguíneos e absorção

de materiais.

AS PAREDES DOS VASOS SANGUÍNEOS

VARIAM NO DIÂMETRO E NA

COMPOSIÇÃO

MÚSCULO LISO VASCULAR

Músculo liso dos vasos sanguíneos

Organizado em camadas circulares ou espirais

Vasoconstrição: estreita o diâmetro da luz do

vaso; vasodilatação: alarga o mesmo

Tônus muscular: estado de contração parcial

o tempo todo do músculo liso vascular.

Contração – depende do íon Ca2+

Substâncias químicas – neurotransmissores,

hormônios, substâncias parácrinas (células

adjacentes)

VASOS SANGUÍNEOS

Artérias

◦ Camadas grossas de músculo liso, tecido

elástico e fibroso

◦ Energia para vencer a rigidez do tecido fibroso

e armazenamento pelas fibras elásticas e

liberação por meio de retração elástica.

◦ As artérias maiores dividem-se em menores –

paredes mais musculares.

Arteríolas

◦ Menores artérias

◦ Parede com músculo liso – contração e relaxamento

VASOS SANGUÍNEOS

Metarteríola

◦ Ramificação das arteríolas

◦ Faz a ligação entre a arteríola e vênula

◦ Na ramificação das metarteríolas existemesfíncteres pré-capilares regulando a quantidadede sangue de um órgão em repouso e ematividade

◦ Funções: regula o fluxo sanguíneo através doscapilares; permitem que os leucócitos passemda circulação arterial para a venosa (capilaresdeixa passar os eritrócitos mas não osleucócitos)

METARTERÍOLA

VASOS SANGUÍNEOS

Capilares

◦ Local de troca entre o sangue e o fluido

intersticial.

◦ As paredes não possuem músculo liso,

nem tecido fibroso e elástico.

◦ Contém endotélio capilar que é um

epitélio de troca com junções vazantes

entre as células.

VASOS SANGUÍNEOS

Vênulas

◦ São pequenas veias

◦ O sangue flui dos capilares para as vênulas

◦ Similares aos capilares com um fino epitélio de

troca e pouco tecido conjuntivo

Veias

◦ São vasos de diâmetro maior que as artérias

◦ Alojam-se mais próximo a superfície da pele

◦ Paredes mais finas que as artérias com menos

tecido elástico

ANGIOGÊNESE

Processo pelo qual novos vasos sanguíneos

formados

Na criança (crescimento normal); adulto

(cicatrização de um ferimento, revestimento

uterino após a menstruação; prática de exercício)

Fator de crescimento vascular endotelial (FCVE)

e fator de crescimento fibroblástico (FCF)

◦ Promovem angiogênese

◦ Mitogênicos - promovem mitose (divisão celular)

◦ São produzidos pelas células da musculatura lisa e

perícitos (células que circundam os capilares)

ANGIOGÊNESE

Inibição da angiogênese

◦ Angiostatina: citocina produzida pela proteína

sanguínea plasminogênio

◦ Endostatina

◦ Tratamento de doenças

Câncer: células do câncer invadem tecidos e

multiplicam-se, precisam de novos vasos para

manter o aporte de nutrientes e O2 –

angiostatina e endostatina bloqueam a

angiogênese

ANGIOGÊNESE

◦ Tratamento de doenças

Doença arterial coronariana: ocorre redução

do fluxo para o miocárdio; induzir o

crescimento de novos vasos sanguíneos para

repor os vasos bloqueados; uso dos fatores

de crescimento

PRESSÃO SANGUÍNEA

Conceito: força exercida pelo sangue contra

qualquer unidade de área da parede vascular.

Medida em milímetro de mercúrio (mmHg)

Ex: 50mmHg ( a força exercida é suficiente para

impelir uma coluna de mercúrio contra a

gravidade até o nível de 50 mm de altura

PRESSÃO ARTERIAL

Contração ventricular – força propulsora do

fluxo sanguíneo por meio do sistema de vasos.

Aorta e as artérias se expandem e armazenam

pressão nas paredes elásticas.

PRESSÃO ARTERIAL

PRESSÃO ARTERIAL

A pressão arterial é mais alta nas artérias e cai

continuamente.

◦ Energia perdida – resistência dos vasos

sanguíneos

A pressão mais alta ocorre na aorta – pressão

criada pelo ventrículo esquerdo.

Pressão de pulso: pressão criada pelo ventrículos

e sentida como um pulso nas artérias

◦ Pressão de pulso= Pressão sistólica-Pressão diastólica

DIFERENÇA DE PRESSÃO

NOS VASOS

PRESSÃO SANGUÍNEA

Queda da pressão nas veias

◦ Algumas veias possuem válvulas internas com

uma única direção – refluxo do sangue –

retorno venoso

◦ Auxílio da bomba muscular e respiratória

PRESSÃO ARTERIAL MÉDIA

É a média das pressões sistólica e diastólica

durante o ciclo cardíaco, ou seja, média de todas

as pressões medidas a cada milisegundo durante

um período de tempo

◦ PAM: P diastólica + 1/3 (P sistólica-P diastólica)

◦ Valores de referência: 70 a 105 mmHg

Fatores que influenciam a PAM

◦ Débito cardíaco

◦ Resistência Periférica

PRESSÃO ARTERIAL A pressão arterial é determinada pelo equilíbrio

entre fluxo sanguíneo para dentro das artérias e

o fluxo sanguíneo fora das artérias para o tecido

O fluxo sanguíneo dentro da aorta = débito

cardíaco; o fluxo sanguíneo de saída das artérias é

influenciado pela resistência das arteríolas

(periférica)

PRESSÃO ARTERIAL

VOLUME SANGUÍNEO

↑ VOLUME SANGUÍNEO

↑PRESÃO ARTERIAL

↓ VOLUME SANGUÍNEO

↓ PRESÃO ARTERIAL

•EX: Balão de ar – com pouca água e com muita água

•Aumento do volume sanguíneo – ingestão de alimentos e

água – rins – excreção de água na urina

•Diminuição do volume sanguíneo - desidratação e

hemorragia

•Vasoconstrição

•Estimulação simpática aumentada do coração

RESISTÊNCIA

Tendência do sistema cardiovascular de se opor

ao fluxo sanguíneo.

O sangue escolhe o caminho com menor

resistência – resistência elevada redução do fluxo.

Variáveis que interferem na resistência

◦ Comprimento e raio do tubo e viscosidade do fluido

◦ A resistência ao fluxo sanguíneo – diretamente

proporcional – comprimento do tubo e viscosidade

◦ A resistência ao fluxo sanguíneo – inversamente

proporcional – ao raio do tubo

DISTRIBUIÇÃO DE SANGUE

PARA OS TECIDOS

Varia de acordo

com as

necessidades

metabólicas

Controle é feito

por variações na

resistência das

arteríolas

REGULAÇÃO DA PRESSÃO

ARTERIAL

Reflexo

barorreceptor:

primeiro mecanismo

reflexo para o

controle

homeostático da

pressão arterial

Componentes do

reflexo

barorreceptor


ARTERIAL

Barorreceptores

◦ Membrana celular com canais de Na+ iniciando

potenciais de ação

◦ Pressão arterial elevada – aumenta o

estiramento da membrana – aumenta potencial

de ação

◦ Pressão arterial reduz – reduz o estiramento da

membrana – reduz potencial de ação


ARTERIAL

HIPOTENSÃO ORTOSTÁTICA

Controle da Pressão Arterial - Regulação

Hormonal da Pressão Sangüínea

Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona

◦ ↓ volume sangüíneo → ↓ do fluxo sangüíneo renal →

células justaglomerulares → ↑ enzima renina → renina e

enzima conversora de angiotensina→ hormônio

angiotensina II → ↑ pressão arterial.

◦ Angiotensina II: é um vasoconstrictor aumentando a

resistência vascular sistêmica;

◦ Estimulação da secreção da aldosterona → ↑ reabsorção

dos íons sódio (Na+) e de água pelos rins → ↑ volume de

sangue → ↑ pressão arterial.

MSc Lorena Almeida de Melo



Epinefrina e Norepinefrina

◦ Hormônio da medula adrenal;

◦ Norepinefrina

Produz vasoconstrição das arteríolas e das veias na

pele e nos órgãos abdominais

Aumenta o débito cardíaco

Freqüência e força de contração.

◦ Epinefrina

Vasodilatação dos músculos cardíacos e esqueléticos


Hormônio antidiurético (ADH)

◦ Produzido pelo hipotálamo e liberado pela

glândula hipófise posterior;

◦ Controla níveis baixos de pressão arterial

(retenção hídrica) e osmolaridade (retenção

eletrolítica).

◦ Produzem constrição nos ductos coletores

renais - ↑ pressão arterial.





SANGUE

Formado por parte líquida (plasma) e parte celular(várias células);

Líquido intersticial: líquido que banha as célulascorporais;

O2 (pulmões) e nutrientes (trato gastrointestinal)transportados sangue → líquido intersticial → tecidoscorporais;

CO2 e restos do metabolismo dos tecidos corporais→ líquido intersticial sangue → pulmões, rins, pele esistema digestivo.



SANGUE

FUNÇÕES DO SANGUE

◦ Transporte: O2, CO2, nutrientes e hormônios;

◦ Regulação: Participa da regulação do pH, regula a temperatura corporal;

◦ Proteção: presença dos glóbulos brancos.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SANGUE

◦ Mais viscoso que a água – fluxo lento;

◦ Temperatura: 38◦ C; pH: 7,35 e 7,45; 8% do peso corporal total; 5 a 6 litros (homens) e 4 a 5 litros (mulher);


COMPONENTES DO SANGUE

Plasma

◦ Líquido aquoso contendo substânciasdissolvidas

91,5%-água

8,5% de solutos (proteínas - albuminas,globulinas, fibrinogênio);

Elementos Figurados

◦ Glóbulos vermelhos do sangue (GVS), glóbulosbrancos do sangue (GBS) e as plaquetas;


Glóbulos Vermelhos (Eritrócitos

ou Hemácias)

Função

◦ Transporte de oxigênio

Hemoglobina – proteína globina – cadeias

polipeptídicas e pigmentos não-protéicos

hemes;

Cada heme – íons ferro – oxigênio (pulmões)

– líquido intersticial – célula;

Sangue – capilares teciduais – capta o CO2 –

hemoglobina – liberado pelos pulmões;


Glóbulos Vermelhos (Eritrócitos ou

Hemácias)

Regulação da Produção de Hemácias

◦ Número adequado de hemácias para

proporcionar a oxigenação tecidual;

◦ Hipóxia (redução de oxigênio tecidual) →

aumento da eritropoetina (hormônio-rins) →

produção de hemácias.


HEMOGLOBINA

Glóbulos Brancos do Sangue

(Leucócitos)

São as unidades móveis do sistema

protetor do organismo

Formação

◦ Medula óssea: granulócitos, monócitos e

alguns linfócitos

◦ Tecido linfóide: linfócitos e plasmócitos;

Os leucócitos – transportados pelo

sangue – áreas infectadas e inflamadas –

defesa imediata contra o agente

infeccioso; MSc Lorena Almeida de Melo

Glóbulos Brancos do Sangue

(Leucócitos)

Quimiotaxia◦ Fenômeno no qual as diversas substâncias químicas presentes

nos tecidos façam com que os neutrófilos e macrófagos semovam em direção à fonte das substâncias (toxinasbacterianas, tecidos inflamados);

Fagocitose: ingestão do agente agressor por umacélula◦ Superfície áspera;

◦ Ausência revestimentos protéicos protetores (antígenos epartículas estragadas);

◦ Reconhecimento de corpos estranhos – interação antígeno-anticorpo


Plaquetas

São minúsculos discos redondos ou ovais, de cercade 2 mm de diâmetro que participam do processode coagulação sangüínea.


Plaquetas

Mecanismos da Hemostasia

Hemostasia: é seqüência de respostas queinterrompe o sangramento.

(1) Espasmo vascular: imediatamente após aruptura ou o corte de um vaso sangüíneoocorre vasoconstrição (contração) do vasosangüíneo lesado reduzindo a perda desangue.

(2) Tampão plaquetário: acúmulo de plaquetaspara formar um tampão plaquetário no vasolesado (adesividade das plaquetas no local dalesão e aderência das plaquetas entre si).


Plaquetas


(3) Coagulação sangüínea

◦ Em resposta à ruptura do vaso → cascatas de reaçõesquímicas no sangue → complexo de substâncias ativadas(ativador da protombina);

◦ Ativador da protombina + Ca+2 → protrombina →trombina;

◦ Trombina (enzima) → fibrinogênio → filamentos defibrina → retém as plaquetas, células sanguíneas e oplasma → coágulo.

(4) Regeneração: crescimento de tecidos fibrososno coágulo sangüíneo para obturar o orifício dovaso.


Plaquetas



Education

Fisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular