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Marcella Abreu- MD3 PROBLEMA 2- MÓDULO 7 HISTOLOGIA • A maior parte do coração é composta por células musculares cardíacas, ou miocárdio, coberto por finas camadas internas e externas de epitélio e tecido conectivo. A maioria das células musculares cardíacas é contrátil, mas cerca de 1% delas são especializadas em gerar potenciais de ação espontaneamente. Essas células são responsáveis por uma propriedade única do coração: sua capacidade de se contrair sem qualquer sinal externo • O coração pode se contrair sem uma conexão com outras partes do corpo, pois o sinal para a contração é miogênico, ou seja, é originado dentro do próprio músculo cardíaco • O sinal para a contração miocárdica não é proveniente do SNC, mas de células miocárdicas especializadas, denominadas células autoexcitáveis ou células marca-passo, uma vez que elas determinam a frequência dos batimentos cardíacos. As células autoexcitáveis miocárdicas são anatomicamente distintas das células contráteis: elas são menores e contêm poucas fibras contráteis. Como elas não têm sarcômeros organizados, as células autoexcitáveis não contribuem para a força contrátil do coração. Entretanto, as células contráteis são células típicas de músculo estriado, com fibras contráteis organizadas em sarcômeros • Logo o coração é constituído basicamente por dois tipos de células: - Células musculares (ou fibras) contrateis, que trabalham na contração mecânica do coração; - Células especializadas do sistema de condução, que iniciam o ritmo cardíaco e propagam o impulso elétrico, estimulando a contração das células miocárdicas. CÉLULAS DO MÚSCULO ESTRIADO CARDÍACO • O músculo do coração é constituído por células alongadas e ramificadas (bifurcadas) que se prendem por meio de junções intercelulares. Elas tem controle nervoso involuntário, com contração rítmica e espontânea • O músculo cardíaco apresenta os mesmos tipos e arranjos de filamentos contráteis do músculo esquelético; porem as fibras musculares cardíacas são muito menores do que as fibras musculares esqueléticas. Por conseguinte, as células musculares cardíacas e as fibras que elas formam exibem estriações transversais • Diferentemente das fibras musculares estriadas esqueléticas e viscerais, que representam células únicas multinucleadas, as fibras musculares cardíacas consistem em numerosas células cilíndricas dispostas em um arranjo terminoterminal que têm apenas um ou dois núcleos localizados centralmente • A localização central do núcleo nas células musculares cardíacas constitui um aspecto que ajuda a distinguilas das fibras musculares esqueléticas multinucleadas, cujos núcleos se localizam imediatamente abaixo da MP • As miofibrilas do músculo cardíaco se separam para passar ao redor do núcleo, delineando, assim, uma região justanuclear bicônica, na qual estão concentradas as organelas celulares. Essa região é rica em mitocôndrias e contém o complexo de Golgi, grânulos de pigmento de lipofuscina e glicogênio. • Nos átrios do coração, os grânulos atriais também estão concentrados no citoplasma justanuclear. Esses grânulos secretores recobertos por membrana produzem e contêm dois hormônios polipeptídicos: o fato natriurético atrial (ANF) (aumenta eliminação de sódio, água -natriurese e diurese-, reduzindo a pressão arterial) e o fator natriurético cerebral (BNF). Ambos os hormônios são diuréticos, afetando a excreção urinária de sódio; eles inibem a secreção de renina pelo rim e a secreção de aldosterona pela glândula suprarrenal, além das contrações do músculo liso vascular. Esses grânulos localizados próximo aos núcleos celulares, na região do aparelho de Golgi são mais abundantes nas células musculares do AE. O ANF ou ANP - peptídio natriurético atrial- tem ação oposta à da Aldosterona (hormônio sintetizado no córtex das glândulas suprarrenais) que atua nos rins promovendo a retenção de sódio e água e aumentando a pressão arterial. • Além das mitocôndrias justanucleares, as células musculares cardíacas tem grandes mitocôndrias, densamente dispostas entre as miofibrilas. Elas contêm numerosas cristas densamente compactadas e, frequentemente, estão distribuídas ao longo de todo o comprimento de um sarcômero. As concentrações de grânulos de glicogênio também estão localizadas entre as miofibrilas. Logo, as estruturas que armazenam energia (grânulos de glicogênio) e as que liberam e recapturam a energia (mitocôndrias) apresentam localização adjacente às estruturas (miofibrilas) que utilizam a energia para impulsionar a contração. • O disco intercalar é a estrutura juncional responsável pela adesão entre as células musculares cardíacas. São bandas transversais densamente coradas que cruzam as fibras musculares de modo linear. Os discos intercalares representam pontos de fixação altamente especializados entre células adjacentes. Essa fixação intercelular linear das células musculares cardíacas resulta em “fibras” de comprimento variável. Eles atuam tanto na adesão, como na comunicação, possibilitando o funcionamento coordenado do tecido (contração em sincronia). Marcella Abreu- MD3 • O disco distinguem-se duas regiões: a parte transversal, que cruza as miofibrilas em ângulo reto, e a parte lateral, que caminha paralelamente aos miofilamentos. Ambos os componentes do disco intercalar contêm junções intercelulares especializadas entre células musculares cardíacas adjacentes. - A fáscia de adesão (zônula de adesão) é o principal constituinte do componente transverso. Serve para ancorar os filamentos de actina dos sarcômero das células musculares cardíacas, tornando-as funcionais. É vista sempre como um limite transversal entre as células musculares cardíacas; atua como local em que os filamentos finos de actina do sarcômero terminal se fixam à membrana plasmática - As máculas de adesão (desmossomos) unem as células musculares entre si e ajudam a evitar a separação das células submetidas à tensão, promovidas pelas contrações repetitivas. Reforçam a fáscia de adesão e são encontradas nos componentes tanto transversais quanto laterais dos discos intercalares - As junções comunicantes (junções gap) constituem o principal elemento estrutural do componente lateral do disco intercalar. As junções comunicantes fornecem uma continuidade iônica entre células musculares cardíacas adjacentes, possibilitando, assim, a passagem de macromoléculas (íons) sinalizadoras ou ligantes de uma célula para outra. Essa troca possibilita que as fibras musculares cardíacas se comportem como um sincício (pois o sinal para a contração passa como uma onda de uma célula para a outra; as células estão tão interconectadas que, quando uma célula é excitada, o potencial de ação se espalha rapidamente para todas), enquanto retêm a integridade e a individualidade celulares. A posição das junções comunicantes nas superfícies laterais do disco intercalar as protege das forças geradas durante a contração. Elas permitem que as ondas de despolarização se espalhem rapidamente de célula a célula, de modo que todas as células do músculo cardíaco se contraem quase simultaneamente • A estrutura e a função das proteínas contráteis das células musculares cardíacas são praticamente as mesmas descritas para o músculo esquelético. No músculo cardíaco o sistema T e o retículo sarcoplasmático não são tão bem organizados como no músculo esquelético. OBS: Os feixes de miofilamentos que constituem a miofibrila são circundados por um retículo endoplasmático liso (REL) bem desenvolvido, também denominado reticulo sarcoplasmático. O sistema T consiste em numerosas invaginações tubulares da membrana plasmática (sarcolema) da fibra muscular; cada uma dessas invaginações é denominada túbulo T • Na musculatura dosatingir o limiar mais rapidamente e, assim, aumentando a taxa de disparo do potencial de ação. Quando o marca- passo dispara potenciais de ação mais rapidamente, a frequência cardíaca aumenta. • As catecolaminas exercem seus efeitos ligando-se e ativando receptores Beta1-adrenégicos nas células autoexcitáveis. Os receptores Beta1 utilizam o sistema de segundo mensageiro AMPc para alterar as propriedades de transporte dos canais iônicos. No caso dos canais If, que são canais dependentes de nucleotídeos cíclicos, o próprio AMPc é o mensageiro. Quando o AMPc se liga para abrir os canais If, eles permanecem abertos por mais tempo. A permeabilidade aumentada ao Na+ e ao Ca2+ durante as fases do potencial marca-passo acelera a despolarização e a frequência cardíaca. Marcella Abreu- MD3 CONTROLE TÔNICO • Em geral, o controle tônico da frequência cardíaca é dominado pela porção parassimpática. Esse controle pode ser demonstrado experimentalmente bloqueando-se todos os sinais autonômicos de entrada para o coração. Quando todos os sinais simpáticos e parassimpáticos para o coração são bloqueados, a frequência de despolarização espontânea do nó SA é de 90 a 100 vezes por minuto. Para alcançar uma frequência cardíaca em repouso de 70 batimentos por minuto, a atividade parassimpática tônica deve diminuir a frequência intrínseca de 90 bpm. • Um aumento da frequência cardíaca pode ser alcançado de duas formas. O modo mais simples de aumentar a frequência cardíaca é diminuir a atividade parassimpática. Quando a influência parassimpática é retirada das células autoexcitáveis, elas assumem sua frequência intrínseca de despolarização e a frequência cardíaca aumenta para 90 a 100 bpm. Um estímulo simpático é necessário para aumentar a frequência cardíaca acima da taxa intrínseca. A noradrenalina nos receptores beta1 acelera a taxa de despolarização das células autoexcitáveis e aumenta a frequência cardíaca. Ambas as subdivisões autonômicas também alteram a velocidade de condução no nó AV. • A acetilcolina desacelera a condução dos potenciais de ação através do nó AV, aumentando, assim, o retardo elétrico nessa estrutura. Em contrapartida, as catecolaminas, adrenalina e noradrenalina, aceleram a condução dos potenciais de ação através do nó AV e do sistema de condução ➢ OUTROS FATORES QUE INFLUENCIAM NO CICLO: - As ações da NICOTINA se fazem fundamentalmente através do SNA: a nicotina se liga a receptores colinérgicos nos gânglios autônomos, liberando noradrenalina pós ganglionar e adrenalina da medula adrenal. Observam-se, como efeito clínico, taquicardia e hipertensão arterial, vasoconstricção periférica com redução da temperatura cutânea e aumento da resistência periférica RECEPTORES • As informações recebidas de todos os tipos de receptores cardiovasculares iniciam os reflexos fisiológicos apropriados. Os receptores funcionam da seguinte maneira: - Os barorreceptores (receptores de alta pressão) sentem a pressão arterial. Estão localizados no seio carotídeo e no arco aórtico. - Os receptores de volume (receptores de baixa pressão) localizados dentro das paredes dos átrios e dos ventrículos sentem a pressão venosa central e fornecem ao SNC informações sobre a distensão cardíaca. - Os quimiorreceptores detectam alterações no oxigênio, na tensão de dióxido de carbono e no pH. Esses receptores são os corpos carotídeos e aórticos localizados na bifurcação das artérias carótidas comuns e no arco aórtico, respectivamente. RECEPTORES ADRENÉRGICOS: • B-adrenérgicos: - São os principais receptores adrenérgicos presentes no coração. Existem dois subgrupos destes receptores, os β1 e β2. Os receptores β1 localizam-se sobretudo no miocárdio ventricular, e os β2 principalmente no músculo liso vascular. - A estimulação de receptores β-adrenérgicos aumenta a contratilidade miocárdica, dilata as artérias coronárias, provoca efeitos inotrópicos positivos, acelera a condução atrioventricular e aumenta a automaticidade (ação de marca-passo das células do nó SA). • α- adrenérgicos: - Subdividos em α1 e α2. - Os receptores α1 estão presentes no miocárdio, principalmente no átrio, onde participam da produção de efeitos inotrópicos positivos. - Já os receptores α2 estão localizados em terminais nervosos pré-sinápticos no cérebro, e sua estimulação pode inibir a descarga adrenérgica. Influxo de Ca2+ pelos canais de cálcio do tipo L, devido à sua fosforilação por cinases dependentes de AMPc. - Estimulação de receptores α-Adrenérgicos: *despolarização mais rápida das células de resposta lenta (↑ da frequência de disparo do nodo SA e ↑ da velocidade de condução no nodo AV) *↑ força de contração nas células de resposta rápida *Deste modo, o tempo de contração é diminuído, possibilitando mais contrações por minuto, ao mesmo tempo em que a força de contração é aumentada. - O PA não é prolongado por uma maior corrente de entrada de Ca2+ na fase de “platô do potencial” de ação porque a estimulação dos receptores B- adrenérgicos leva à fosforilação de canais de K+, o que determina a sua saída durante a repolarização das células cardíacas - Deste modo, o tempo de contração é diminuído, possibilitando mais contrações por minuto, ao mesmo tempo que a força de contração é aumentada RECEPTORES COLINÉRGICOS • A estimulação dos receptores colinérgicos muscarínicos (M2 e M4) presentes sobretudo nos nodos SA e AV e miocárdio atrial, determinam os efeitos observados da ação parassimpática. • Eles são ligados a proteína Gi e inibem a produção de AMPc produzindo um efeito contrário dos receptores beta Marcella Abreu- MD3 • Estimulação de receptores Colinérgicos: - Saída de K+ pela ativação de canais de K+ dependentes de acetilcolina. Isso provoca a hiperpolarização da célula, sendo necessário + tempo e/ou mais corrente despolarizante para que seja atingido o limiar de excitação. Estes dois efeitos somados produzem ação cronotrópica e inotrópica negativa, além de aumento do tempo de condução atrioventricular • Acelticolina ativa receptores colinérgicos muscarínicos (M2) através da ligação com a proteína Gi que inibe a Adenil Ciclase e diminui o AMPc. Com isso, há o aumento da permeabilidade para íons K+ e diminuição para Ca2+. A célula hiperpolariza e diminui a velocidade, logo a frequência dos batimentos também diminui OBS: A diminuição do inotropismo leva a diminuição do débito cardíaco, ou seja, a diminuição do volume de sangue bombeado pelo coração em 1 min (freq. x vol. sistólico) OBS2: Porque o estímulo vagal altera o crono e não o inotropismo? Porque os receptores muscarínicos apresentam-se principalmente nos átrios e pouco nos ventrículos. Então, a força de contração não é alterada, mas a frequência sim. Parassimpático quase não age nos ventrículos ESTIMULAÇÃO VAGAL • O nervo vago (parassimpático) exerce restrição contínua sobre a ação do coração. A isto chamamos tônus vagal. • Em animais cuja inervação vagal foi removida, a ação do coração torna-se sobremodo acelerada, demonstrando a inibição vagal tônica sobre a atividade basal intrínseca ditada pelo sistema elétrico do coração. • A estimulação vagal tem um período latente curto, e uma estabilização da ação é atingida dentro de poucos batimentos cardíacos. Após a interrupção desta estimulação vagal, ocorre aceleração cardíaca imediata. O tônus vagal pode ser aumentado produzindo bradicardia e bloqueio de condução atrioventricular em certas situações, como durante uma anestesia. OBS: Porque o estímulo vagal altera o cronotropismo e não o inotropismo? Porque os receptores muscarínicos apresentam-se principalmente nos átrios e pouco nos ventrículos. Então, a força de contração não é alterada, mas a frequência sim. Parassimpáticoquase não age nos ventrículos. LEI DE FRANK-STARLING • Nos músculos estriados a força gerada por uma fibra muscular é diretamente relacionada com o comprimento do sarcômero, como indicado pelo comprimento inicial da fibra muscular. Quanto mais alongada estiver a fibra muscular e o sarcômero no início da contração, maior será a tensão desenvolvida, até um limite máximo. No coração, conforme o estiramento das paredes ventriculares aumenta, o mesmo acontece com o volume sistólico. Se mais sangue chegar ao ventrículo, as fibras musculares se estiram mais, aumentando a força de contração, ejetando mais sangue. • O grau de estiramento do miocárdio antes do início da contração é chamado de pré-carga sobre o coração, pois esse estiramento representa a carga colocada sobre o músculo cardíaco antes que ele contraia. • A relação entre estiramento e força no coração intacto é plotada na curva de Starling. O eixo x representa o volume diastólico final. Esse volume é uma medida do estiramento dos ventrículos, o qual, por sua vez, determina o comprimento do sarcômero (proporcional). O eixo y da curva de Starling representa o volume sistólico e é um indicador da força de contração; é nesse eixo que o gráfico revela que o débito sistólico é proporcional ao volume diastólico final, quanto mais sangue chega, mais ele se contrai, e mais ejeta • Lei de Frank-Starling: gráfico mostra que o débito sistólico é proporcional ao volume diastólico final. Quando mais sangue chega ao coração, ele se contrai com mais força e ejeta mais sangue. Isso significa que, dentro dos limites fisiológicos, o coração ejeta todo o sangue que chega até ele. • A relação de Frank-Starling propõe que a quantidade de sangue que chega ao átrio direito é igual à quantidade que sai pelo ventrículo esquerdo, ou seja: o retorno venoso é igual ao débito cardíaco. Pode-se afirmar, portanto, que se o retorno venoso aumenta, o sangue que chega ao ventrículo também aumenta (VDF aumenta). • O fato de o retorno venoso ser igual ao débito cardíaco é importante visto o impacto que isso terá na própria pressão arterial. Como veremos adiante, fatores que aumentam o débito cardíaco, aumentam também a Pa. Pela relação de Frank-Starling, se aumentarmos o retorno venoso, também aumentaremos a Pa. • A partir dessas afirmações, surgem dois conceitos fundamentais para a fisiologia cardiovascular: pré e pós-carga. - Pré-carga: corresponde à pressão gerada pelo VDF. Quanto maior o VDF, maior a pré-carga. Marcella Abreu- MD3 - Pós-carga: corresponde à pressão na aorta. É a pressão que o ventrículo deve vencer para efetuar a sístole. Está sujeita a alterações da resistência da aorta, sendo que se essa resistência aumenta (vasoconstrição, bloqueios no vaso), a pós-carga também aumenta. VOLUME SISTÓLICO E RETORNO VENOSO • De acordo com a lei de Frank-Starling, o volume sistólico aumenta quando o volume diastólico final aumenta. O volume diastólico final é, em geral, determinado pelo retorno venoso, que é a quantidade de sangue que retorna ao coração pela circulação venosa. Três fatores afetam o retorno venoso: (1) a contração ou compressão das veias que levam o sangue para o coração (bomba do músculo esquelético), (2) a mudança na pressão no abdome e no tórax durante a respiração (a bomba respiratória) e (3) a inervação simpática das veias. 1. Bomba do músculo esquelético: é assim denominada devida às contrações do músculo esquelético que espremem as veias (particularmente nas pernas), comprimindo-as e empurrando o sangue em direção ao coração. Durante exercícios que envolvem os membros inferiores, o músculo esquelético ajuda a bombear o sangue de volta para o coração. Durante os períodos em que se está imóvel, sentado ou em pé, a bomba do músculo esquelético não auxilia no retorno venoso. 2. Bomba respiratória: é criada pelo movimento do tórax durante a inspiração. Como o tórax se expande e o diafragma se move em direção ao abdome, a cavidade torácica se amplia e desenvolve uma pressão subatmosférica. Essa baixa pressão diminui a pressão na veia cava inferior, que passa através do tórax, permitindo que mais sangue das veias abdominais entre na veia cava. A bomba respiratória é auxiliada pelo aumento da pressão exercida no lado de fora das veias abdominais quando o conteúdo abdominal é comprimido durante a inspiração. A combinação do aumento da pressão sobre as veias abdominais e da diminuição da pressão sobre as veias torácicas aumenta o retorno venoso durante a inspiração. 3. Constrição das veias devida à atividade simpática: quando ocorre constrição das veias, seu volume diminui, empurrando mais sangue para dentro do coração. Com um volume ventricular maior no início da próxima contração, o ventrículo contrai com mais força, enviando mais sangue para o lado arterial da circulação. Desse modo, a inervação simpática das veias permite que o corpo redistribua parte do sangue venoso para a parte arterial da circulação INFLUÊNCIA DOS HORMÔNIOS NA CONTRATILIDADE • Toda substância química que afeta a contratilidade é chamada de agente inotrópico, e sua influência é chamada de efeito inotrópico. Se uma substância química aumenta a força de contração, ela possui um efeito inotrópico positivo (ex: adrenalina e noradrenalina e fármacos, como os digitálicos). Substâncias químicas com efeito inotrópico negativo diminuem a contratilidade. • A contratilidade é distinta da relação comprimento- tensão. Um músculo pode permanecer com um determinado comprimento, e apresentar uma contratilidade aumentada. A contratilidade aumenta conforme a quantidade de cálcio disponível para a contração aumenta. A contratilidade foi considerada distinta das mudanças na força, resultantes da variação no comprimento do músculo (sarcômero). Contudo, parece que o aumento do comprimento do sarcômero também torna o músculo cardíaco mais sensível ao Ca2+, associando, assim, a contratilidade ao comprimento muscular. • Mecanismo das catecolaminas: moléculas sinalizadoras ligam-se e ativam os receptores beta1- adrenérgicos na membrana das células contráteis do miocárdio. Os receptores beta1 ativados utilizam o sistema de segundo mensageiro do AMP cíclico para fosforilar proteínas intracelulares específicas. A fosforilação dos canais de Ca2+ dependentes de voltagem aumenta a probabilidade de eles abrirem e permanecerem abertos por mais tempo. Mais canais abertos permitem que mais Ca2 entre na célula. - Noradrenalina se liga à receptores B1 (proteína Gs) nas células autoexcitáveis. Esses receptores usam o 2º mensageiro (AMPc), que se liga a canais If e os mantém abertos. Logo, + canais abertos permitem que o Ca2+ entre na célula - As catecolaminas aumentam o armazenamento de Ca2 por meio de uma proteína reguladora, chamada de fosfolambam. A fosforilação do fosfolambam aumenta a atividade da Ca2+-ATPase no retículo sarcoplasmático. A Ca2-ATPase concentra o Ca2no retículo sarcoplasmático, fazendo que mais Ca2fique disponível para a liberação de cálcio induzida pelo cálcio extracelular. Como mais Ca2 citosólico significa mais ligações cruzadas ativas, e como a força de contração é proporcional ao número de ligações cruzadas ativas, o efeito resultante é uma contração mais forte. Além de aumentar a força da contração cardíaca, as catecolaminas também encurtam a duração da contração. O aumento da atividade da Ca2-ATPase acelera a remoção do Ca2do citosol. Isso, por sua vez, reduz o tempo em que o Ca2fica ligado à troponina e diminui o tempo ativo das ligações cruzadas de miosina. O abalo muscular, portanto, é mais curto • Um mecanismo contrário ao efeito das catecolaminas ocorre com os fármacos a base de GLICOSÍDEOS que diminui a atividade da Na+ e K+ ATPase e, com isso, há menosenergia para a remoção de Ca+2 do citoplasma para o RS, aumentando o tempo de contração (tratamento insuficiência cardíaca). Os glicosídeos aumentam a contratilidade por retardar a remoção de Ca2+ do citosol (em contraste com as catecolaminas, as quais Marcella Abreu- MD3 aceleram a remoção de Ca2+). Esse mecanismo é um efeito farmacológico e não ocorre na ausência do fármaco. Diminuem a capacidade para remoção do Ca2+ pelo trocador Na+-Ca2+. O aumento resultante de Ca2+ citosólico gera contrações miocárdicas mais eficazes VDF-PRESSÃO SANGUÍNEA-PÓS CARGA • A força ventricular deve ser usada para vencer a resistência criada pelo enchimento de sangue no sistema arterial. Em outras palavras, para ejetar sangue do ventrículo, o coração deve gerar força para deslocar o sangue para a aorta, empurrando-o ainda mais adiante. A carga combinada do sangue no ventrículo (o VDF) e da resistência durante a contração ventricular é chamada de pós-carga. - Pós carga: é a força ventricular que deve ser usada para vencer a resistência criada pelo enchimento do sistema arterial, ou seja, é a força do ventrículo para deslocar o sangue para a aorta, a carga combinada do sangue no ventrículo (VDF) e da resistência durante a contração ventricular fazendo com que a contração consiga empurrar o sangue pela valva semilunar para dentro das artérias cheia de sangue; • O aumento da pós-carga é visto em várias situações patológicas, incluindo a pressão sanguínea arterial elevada e a perda da distensibilidade (complacência) da aorta. Para manter constante o volume sistólico quando a pós-carga aumenta, o ventrículo deve aumentar sua força de contração. Isso, então, aumenta a necessidade de oxigênio e de produção de ATP para o músculo cardíaco. Se o aumento da pós- carga se torna uma situação crônica, as células miocárdicas hipertrofiam, resultando em um aumento da espessura da parede ventricular. • Clinicamente, a pressão sanguínea arterial é usada com frequência como um indicador indireto da pós- carga. Outros aspectos da função ventricular podem ser avaliados de modo não invasivo por ecocardiografia, um procedimento de ultrassom no qual as ondas sonoras são refletidas no tecido cardíaco. Um índice funcional derivado desse procedimento é a fração de ejeção, ou porcentagem de VDF ejetado em uma contração (débito sistólico/VDF). Utilizando nossos valores-padrão para um homem de 70 kg, a fração de ejeção em repouso é de 70 mL/135 mL, ou 52%. Se o débito sistólico aumenta para 100 mL com o exercício, a fração de ejeção aumenta para 74%. PROPRIEDADES CARDÍACAS CRONOTROPISMO (FREQUÊNCIA) • Efeito sobre a frequência cardíaca (FC) • Efeito principal sobre as células do nó SA • O intervalo entre os potenciais de ação pode ser modificado alterando a permeabilidade das células autorrítimicas a diferentes íons. O aumento da permeabilidade aos íons Na⁺ e Ca⁺² durante a fase do potencial marcapasso acelera a despolarização e a FC, ao passo que a diminuição da permeabilidade ao Ca⁺² ou o aumento da permeabilidade ao K⁺ retarda a despolarização e assim diminui a FC. • Efeitos cronotrópicos positivos: ↑FC • É produzido um ritmo cardíaco em condições não- patológicas, em um grupo de células conhecidas como nó sinusal". Estas células possuem uma proteína de membrana denominadas "canais de cálcio. São canais de cálcio que se encontram abertos quando os canais de cálcio típicos de qualquer célula estão fechados. Isto provoca uma lenta despolarização da célula, a partir do qual se origina a contração do coração. Assim, os canais de cálcio regulam a frequência da contração cardíaca. As substâncias cronotrópicas são aquelas que promovem a abertura dos canais de cálcio, e assim, a rápida despolarização e um aumento da frequência cardíaca OBS: agente inotrópicos e cronotropicos positivos: dopamina, epinefrina, dobutamina e isoproterenol. Estes atuam principalmente nos receptores β1 e β2, alterando a contração e frequência cardíaca, sendo assim, o uso é comumente em paradas cardíacas, em doenças cardíacas, e na anesteologia. INOTROPISMO (FORÇA) • Contratilidade. É a propriedade que tem o coração de se contrair ativamente como um todo único, uma vez estimulada toda a sua musculatura, o que resulta no fenômeno da contração sistólica. Assim, o coração funciona uniformemente, como um sincício. • Afeta mais diretamente a propriedade cardíaca de contratilidade, a qual é a capacidade intrínseca das células miocárdicas desenvolverem força em dado comprimento de célula muscular; A contratilidade depende da concentração intracelular de cálcio, o qual depende do seu estoque no Retículo Sarcoplasmático (RSP) e do influxo de cálcio (desencadeador); Quanto maior o estoque de cálcio no RSP e maior o influxo de cálcio durante o platô, Marcella Abreu- MD3 maior será o cálcio liberado pelo RSP para a contração muscular e maior a contratilidade. • Efeitos inotrópicos positivos: Agentes que aumentam a velocidade de tensão muscular e seu valor máximo. Exemplo: Sistema Nervoso Simpático (SNS) e catecolaminas circundantes. • Efeitos inotrópicos negativos: Agentes que diminuem a velocidade de tensão muscular e seu valor máximo. Exemplo: Sistema Nervoso Parassimpático (SNP) OBS: A diminuição do ionotropismo leva a diminuição do débito cardíaco, ou seja, a diminuição do volume de sangue sendo bombeado pelo coração em 1min (freq. X vol. sistólico) BATMOTROPISMO (EXCITABILIDADE) • É a capacidade que tem o miocárdio de reagir quando estimulado, reação esta que se estende por todo o órgão. Isto é, ativando-se um ponto, todo o órgão responde. Cada uma das respostas às ativações regulares do marcapasso constitui uma sístole cardíaca. Quando qualquer outro ponto, que não o marcapasso natural, consegue excitar o coração, a resposta extra chama-se extrassístole. • Refere-se à excitabilidade cardíaca, capacidade do coração pode ser estimulada através da manutenção de um limiar e despolarizar ao ser estimulado por um potencial elétrico. • Ativando-se um ponto, todo o órgão responde, por exemplo quando qualquer outro ponto, que não o marcapasso natural, consegue excitar o coração, a resposta extra chama-se extrassístole • Efeito batmotrópico positivo: miocárdio mais excitável; • Efeito batmotrópico negativo: miocárdio menos excitável. DROMOTROPISMO (VELOCIDADE DE CONDUÇÃO) • Diz respeito a condução do processo de ativação elétrica por todo o miocárdio, numa sequência sistematicamente estabelecida, à qual se segue a contração do coração como um todo. O estímulo elétrico gerado no nodo sinusal segue pela musculatura atrial e pelos feixes internodais atingindo o nodo átrioventricular, de onde emerge penetrando no feixe de His para espalhar-se pelo tecido de condução intraventricular representado pelos ramos e sub-ramos direito e esquerdo deste feixe. • Afeta a condução do processo de ativação elétrica por todo o miocárdio; • Efeito principal no nó AV; Afeta a velocidade da despolarização rápida e a corrente de influxo; • Efeito dromotrópico positivo: aumenta a velocidade de condução no nó AV; Ex: Estímulo SNS • Efeito dromotrópico negativo: diminui a velocidade de condução no nó AV; Ex: Estímulo SNP. LUSITROPISMO (CAPACIDADE DE RELAXAR) • Diz respeito a capacidade de relaxamento global que tem o coração, uma vez cessada sua estimulação elétrica e, em decorrência, terminado o processo de contração, o que determina o fenômeno do relaxamento diastólico. • Determina o relaxamento diastólico; • O relaxamento global do coração também é um processo ativo, dependendo do gasto energético, de bombas iônicas de recaptação e bomba de cálcio. • Quando se compromete a oferta de O² o relaxamento fica comprometido, relaxa mais lentamente, o coraçãofica mais “duro”; • Efeito lusitrópico positivo: relaxamento rápido; • Efeito lusitrópico negativo: relaxamento lento. ARRITMIA • As arritmias cardíacas são uma família de disfunções cardíacas que vão desde as benignas até aquelas com consequências potencialmente fatais. As arritmias são problemas elétricos que surgem durante a geração ou condução de potenciais de ação através do coração e, em geral, podem ser observados em um ECG. Algumas arritmias ocorrem quando o ventrículo não recebe o seu sinal normal para contrair (batimento ausente). Outras arritmias, como as contrações ventriculares prematuras (CVPs), são batimentos extras que ocorrem quando uma célula autoexcitável, que não as do nó SA, dispara um potencial de ação fora da sequência • São alterações elétricas que provocam modificações no ritmo das batidas do coração. Elas são de vários tipos: taquicardia, quando o coração bate rápido demais; bradicardia, quando as batidas são muito lentas, e casos em que o coração pulsa com irregularidade (descompasso), sendo sua pior consequência a morte súbita cardíaca (MSC) OBS: MARCA-PASSO: estímulo elétrico disparado quando o número de batimentos dentro de um determinado intervalo de tempo encontra-se alterado (arritmia), resultante de algum problema na condução do estímulo cardíaco, antes de alcançar os ventrículos. Pode: acelerar um ritmo cardíaco lento (bradicardia); ajudar a controlar o ritmo cardíaco acelerado (taquicardia); certificar que os ventrículos contraiam corretamente; coordenar a sinalização elétrica entre os átrios e ventrículos; coordenar a sinalização elétrica entre os ventrículos; Marcella Abreu- MD3 • A alteração da frequência, da regularidade, do ponto de origem ou da trajetória dos impulsos eléctricos. Taquiarritmias, quando se ultrapassam os 100 batimentos por minuto, e as bradiarritmias, quando se produzem menos de 60 batimentos por minuto. - Taquicardia: aumento da frequência cardíaca com o ritmo normal >100 batimentos por minuto - Taquiarritmia: aumento da frequência cardíaca com o ritmo anormal ou irregular >100 batimentos por minuto • CARACTERÍSTICAS - PRÉ CARGA: provavelmente estará alterada devido a mudança da ritmicidade da condução cardíaca, logo, o grau de enchimento do ventrículo não está regular. - PÓS-CARGA: estará “normal” pois consiste na pressão das artérias aórtica e pulmonar, não estando relacionada com a ritmicidade do coração. • ARRITMIAS AFETAM AS CÉLULAS DE CONDUÇÃO E CONTRAÇÃO? - Não, afetam apenas as células de condução • AS ARRITMIAS SÃO MALIGNAS? - Podem ser benignas, mas também podem apresentar alta malignidade. Algumas podem causar falta de ar, dor no peito, desmaios e até morte súbita. Normalmente, as arritmias cardíacas que ocorrem em quem já apresenta problemas cardíacos, como infarto, cirurgias prévias, insuficiência cardíaca, são de maior risco aos pacientes. • SINTOMAS (mais comuns): palpitações, desmaios e tonturas. Em outros casos, podem apresentar confusão mental, fraqueza, pressão baixa e dor no peito. Mas, muitas vezes, as arritmias cardíacas não provocam sintomas, sendo uma doença silenciosa e, por isso, perigosa. Em casos graves, pode ocorrer parada cardíaca, que pode levar à morte súbita PRINCIPAIS FATORES DE RISCO E CAUSAS Para as doenças do coração, é indispensável o controle da pressão arterial, obesidade, manter uma alimentação saudável, além de incluir atividades físicas no dia a dia. • Alcoolismo: ainda sem evidências científicas claras, sabe-se que o uso de bebidas alcoólicas em excesso está associado a episódios agudos de arritmia em algumas pessoas. • Diabetes: traz problemas metabólicos que acabam levando à degeneração dos vasos, das artérias coronárias, o que acaba levando ao entupimento desses vasos. Essa inflamação dos vasos, associada ao aumento da glicose e excesso de peso, leva ao estreitamento dos vasos pela deposição de placas de gordura (arteriosclerose) –excesso de LDL-, com isso a passagem de sangue fica prejudicada para o coração, podendo levar a arritmia, já que um dos fatores que influenciam a contração é o volume de sangue. • Drogas (cocaína): bloqueia a recaptação pré- sináptica de noreprinefrina e de dopamina, produzindo assim, um excesso desses transmissores no local do receptor pós-sináptico, logo atua como agente simpaticomimético. Aumenta a frequência cardíaca, a tensão da parede ventricular esquerda e a força de contratilidade ventricular esquerda, aumentando assim a demanda de oxigênio para o coração, ao mesmo tempo que causa vasoconstrição das artérias epicárdicas fazendo com que o suprimento miocárdio de oxigênio diminua conforme o aumento da demanda. • Estresse: faz a liberação de adrenalina que aumenta a pressão arterial, prepara mecanismos de luta e fuga, reduz o limiar de dor, aumenta a frequência cardíaca e facilita reflexos do SNA. Níveis de adrenalina elevados facilitam "disparos" elétricos no coração, e estes viram contrações prematuras, que podem se perpetuar e até ficar sustentadas, substituindo o ritmo normal do coração por ritmos aleatórios. • Hipertensão: quem tem pressão alta possui maiores riscos de desenvolver doenças cardíacas. • Tabagismo: nicotina age nos receptores nicotínicos, mas eles agem na adrenal que libera adrenalina, aumentando batimentos e vasoconstrição • Causas: infartos, lesões nas válvulas, doenças das artérias coronárias, doenças do músculo cardíaco, doenças infecciosas (doença de chagas), alterações nas concentrações de eletrólitos (sódio, potássio e cálcio) no corpo, pós-cirurgia cardíaca ou congênita (defeito presente desde o nascimento). TAQUIARRITMIAS • Na taquicardia sinusal o ECG reúne todas as características descritas para o ritmo sinusal, mas a FC é maior que 100 bpm. • A taquicardia sinusal geralmente não significa doença cardíaca, aparece em pessoas normais com a atividade física. Também pode ocorrer secundária a doenças que requerem um maior consumo de oxigénio do corpo, tais como infecção, choque, embolia pulmonar, infarto do miocárdio. • Manifestações: Palpitações, diaforese, dispneia ou dor precordial • Ponto fundamental no diagnóstico diferencial das arritmias é baseado na duração do QRS: - Taquicardias com QRS estreito (duração inferior a 120 ms) são frequentemente de origem supraventricular - Taquicardias de QRS largo (>120 ms) são, muitas vezes, ventriculares BRADIARRITMIAS • Resposta ventricular baixa. Marcella Abreu- MD3 • Pode ser absoluta (menor que 50 a 60 bpm) ou relativa (de 65 a 70 bpm). • Pode ser fisiológica, como em atletas treinados com baixa frequência durante o exercício. BRADICARDIA SINUSAL • O ECG reúne todas as características descritas para o ritmo sinusal, mas a frequência cardíaca é inferior a 60 bpm. • Quando a frequência cardíaca for inferior a 50 bpm (intervalo PR encontra-se aumentado). • Geralmente é benigna, pode inclusive favorecer a hemodinâmica, produzindo maior tempo de diástole e enchimento ventricular. • Eventualmente associa-se a síncope vasovagal (resposta cardioinibitória). • A bradicardia sinusal nem sempre significa patologia cardíaca. É comum em atletas e em doentes tratados com medicamentos que retardam o ritmo cardíaco (beta-bloqueadores, anti-arrítmicos). FARMÁCOS • Classes: - Classe I: fármacos da classe I são subdivididas em subclasses Ia, Ib, e Ic. Fármacos da classe I são bloqueadores do canal de sódio (fármacos estabilizadores da membrana) que bloqueiam o canal rápido de sódio (assim como fazem os anestésicos locais), diminuindo a velocidade de condução nos tecidos dos canais rápidos (miócitos atriais e ventriculares e sistema de His-Purkinje funcionando). Essa classe inibe a propagação do potencial de ação em muitas célulasexcitáveis. O efeito característico sobre o potencial de ação é reduzir a velocidade máxima de despolarização durante a fase 0. O conceito central é de bloqueio de canais uso-dependentes; é esta característica que possibilita que todos os fármacos da classe I bloqueiem a estimulação de alta frequência do miocárdio que ocorre nas taquiarritmias, sem impedir que o coração bata em frequências normais. Os fármacos da classe I se ligam aos canais, mais fortemente, quando estão no estado aberto ou inativado, e com menos força aos canais no estado em repouso. Sua ação, portanto, mostra a propriedade de “dependência do uso” (p. ex., quanto mais frequentemente os canais são ativados, maior o grau de bloqueio produzido). Os fármacos da classe Ib associam-se e desassociam-se rapidamente no decurso de tempo do batimento cardíaco normal. O fármaco liga-se a canais abertos durante a fase 0 do potencial de ação (afetando muito pouco a velocidade de elevação, mas deixando muitos dos canais bloqueados quando o potencial de ação chega ao pico). Ocorre dissociação no momento do potencial de ação seguinte, desde que o ritmo cardíaco seja normal. Um batimento prematuro, contudo, será abortado porque os canais ainda estão bloqueados. Além disso, os fármacos da classe Ib se ligam, seletivamente, aos canais inativados, e, assim, bloqueiam preferencialmente quando as células estão despolarizadas, por exemplo, na isquemia. Os fármacos da classe Ic, associam-se e dissociam-se muito mais lentamente, chegando a um nível de equilíbrio que não varia de forma apreciável durante o ciclo cardíaco. A condução é acentuadamente inibida por meio do sistema His-Purkinje. A classe Ia, que é o grupo mais antigo, encontra-se a meio caminho em suas propriedades entre Ib e Ic, mas, além disso, prolonga a repolarização, embora menos acentuadamente que os fármacos da classe III *ex: quinidina, disopiramida e procainamida (classe Ia), lidocaína (classe Ib), flecainida e a encainida (classe Ic) - Classe II: fármacos da classe II são betabloqueadores, os quais afetam predominantemente os tecidos com canais lentos (nós sinoatriais [SA] e atrioventriculares [AV]), onde diminuem o índice de automatismo, a velocidade de condução e prolongam a refratariedade. Antagonistas dos receptores β-adrenérgicos. A condução AV depende, criticamente, da atividade simpática; os betabloqueadores aumentam o período refratário do nó AV e podem, portanto, impedir crises recorrentes de TSV (taquicardia supraventricular) *ex: metoprolol - Classe III: fármacos da classe III são principalmente bloqueadores dos canais de potássio, que prolongam a duração do potencial de ação e a refratariedade dos tecidos com canais rápidos e lentos. Envolve bloqueio de alguns dos canais de potássio envolvidos na repolarização cardíaca, incluindo o retificador (tardio) de saída. O prolongamento do potencial de ação aumenta o período refratário, sendo responsável por atividade antiarrítmica potente e variada, por exemplo, interrompendo as taquicardias reentrantes e suprimindo a atividade ectópica *ex: amiodarona e sotalol - Classe IV: fármacos da classe IV são bloqueadores dos canais de cálcio não di-hidropiridínicos, os quais deprimem os potenciais de ação dependentes de cálcio de tecidos com canais lentos, diminuindo o índice de automatismo e a velocidade de condução e prolongando a refratariedade. São antagonistas do cálcio. Atuam bloqueando canais de cálcio sensíveis à voltagem. Os fármacos da classe IV em uso terapêutico para arritmias atuam sobre os canais do tipo L. Os fármacos da classe IV tornam mais lenta a condução nos nós SA e AV, em que a propagação do potencial de ação depende da corrente de entrada de Ca2+, tornando mais lento o coração e extinguindo a TSV por meio de bloqueio AV parcial. Abreviam o Marcella Abreu- MD3 platô do potencial de ação e reduzem a força de contração. A redução da entrada de Ca2+ reduz a pós-despolarização e, desse modo, suprime os batimentos ectópicos prematuros. São expressas classes funcionalmente distintas de canais de cálcio controlados por voltagem do tipo L no coração e na musculatura lisa vascular, e os bloqueadores dos canais de cálcio do tipo L, que atuam principalmente na musculatura lisa vascular, aumentam indiretamente o tônus simpático mediante seu efeito hipotensivo, causando o reflexo da taquicardia. Freiam a transmissão adrenérgica, causam efeitos contrários aos do simpático *ex: verapamil e nifedipino • ADRENÉRGICO: são fármacos que estimulam a atividade dos receptores adrenérgicos. As catecolaminas: noradrenalina, adrenalina e dopa mina são muitas vezes são utilizadas como fármaco, mas a maioria dos agonistas existentes são análogos estruturais destas substâncias. Estimulas a transmissão adrenérgica, favorecem os efeitos simpáticos em nosso corpo: midríase, vasodilatação, broncodilatação, aumento da FC etc. • ANTI-COLINÉRGICO: essa categoria de medicamentos diz respeito a fármacos que bloqueiam a ação da acetilcolina. Com isso, eles diminuem a ação do sistema parassimpático e assim aumenta a FC, causando palpitação BETA-BLOQUEADORES • São fármacos que inibem o receptor beta- adrenergico que faz parte do sistema da adenilciclase, e sua inibição leva aos menores níveis de AMPc e cálcio • Classe terapêutica com mecanismo de ação de bloqueio dos receptores beta-adrenérgicos, porém com perfis farmacológicos diferentes • Há indicação formal para seu uso em pacientes hipertensos com cardiopatias associadas. • Os betabloqueadores adrenérgicos, com relação aos efeitos no sistema cardiovascular, inibem as respostas cronotrópicas, inotrópicas e vasoconstritoras à ação das catecolaminas epinefrina e norepinefrina nos receptores betaadrenérgicos. • Existem diferentes subtipos de receptores β: β1, β2 e β3. Todos os três estão ligados às proteínas Gs, que, por sua vez, estão unidas à adenilato ciclase. • A ligação do neurotransmissor aos receptores provoca aumento na concentração do segundo mensageiro celular, monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). Na mesma direção, os efetores do AMPc incluem proteína quinase dependente de AMPc (PKA), que medeia alguns dos eventos intracelulares após a ligação do hormônio. O efeito final da ativação do receptor depende da sua localização no órgão- alvo. SELETIVIDADE Os betabloqueadores podem ser diferenciados em três categorias: • NÃO SELETIVOS: bloqueiam tantos os receptores adrenérgicos β1, encontrados principalmente no miocárdio, quanto os β2, encontrados no músculo liso, nos pulmões, nos vasos sanguíneos e em outros órgãos. - Em consequência, apresentam efeitos periféricos mais acentuados, como aumento da resistência arterial periférica e bronco-constrição. - Os exemplos mais utilizados desta categoria são propranolol, nadolol e timolol. - Um betabloqueador não seletivo, pindolol, se destaca por apresentar atividade simpatomimética intrínseca, agindo como um agonista adrenérgico parcial, apresentando menos bradicardia e broncoconstrição que os demais betabloqueadores desta categoria. • CARDIOSSELETIVOS: bloqueiam apenas os receptores β1 adrenérgicos. Presentes em maior parte no coração, no sistema nervoso e nos rins e, portanto, sem os efeitos de bloqueio periférico indesejáveis. No entanto, em doses muito altas podem também ter ação nos receptores β2. • AÇÃO VASODILATADORA: manifesta-se por antagonismo ao receptor alfa-1 periférico, como o carvedilol e o labetalol, e por produção de óxido nítrico. SOLUBILIDADE • A solubilidade em lipídios e água de cada betabloqueador determina sua biodisponibilidade e o perfil de efeitos colaterais. • A lipossolubilidade determina o grau no qual um betabloqueador penetra na barreira hematoencefálica e assim leva aosefeitos colaterais no sistema nervoso central (SNC), tais como letargia, pesadelos, confusões e depressão. • Propranolol = muito lipossolúvel • Metoprolol = lipossolubilidade moderada • Atenolol = hidrossolúveis (têm menor penetração tissular, meia-vida mais longa e causam menos efeitos colaterais no SNC) EFEITOS DO BLOQUEIO DO Β1 • Redução da frequência cardíaca • Atraso na velocidade de condução do nódulo A-V • Diminuição da força de contração (inotropismo negativo) • Redução de pressão arterial • Redução do volume sistólico INDICAÇÕES CLÍNICAS • Esmolol e o sotalol são os que atuam melhor nas arritmias. https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1rmaco https://pt.wikipedia.org/wiki/Catecolaminas https://pt.wikipedia.org/wiki/Noradrenalina https://pt.wikipedia.org/wiki/Adrenalina https://pt.wikipedia.org/wiki/Dopamina https://pt.wikipedia.org/wiki/Dopamina https://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1rmaco Marcella Abreu- MD3 • Bisoprolol, metoprolol e carvedilol atuam bem na insuficiência cardíaca, sendo o carvedilol um bloqueador misto beta e alfa. • Atenolol, metoprolol e nebivolol são bons hipotensores. • Atenolol, metoprolol, propranolol e nebivolol são muito usados após um infarto do miocárdio, a pressão arterial deverá de ser monitorizada sobretudo quando se administra o Atenolol. BLOQUEADORES NOS CANAIS DE CA+ 2 • Constituem um grupo heterogêneo de drogas, existindo, no presente, quatro famílias distintas: - Derivados das diidropiridinas (como, por exemplo, nifedipina, felodipina, lacidipina e amlodipina) - Dos benzotiazepínicos (como, por exemplo, diltiazem) - Das fenilalquilaminas (como, por exemplo, verapamil) - tetralol (mebefradil). • O íon cálcio é um importante mensageiro intracelular, sendo fundamental nos mecanismos de excitação e contração da musculatura lisa do miocárdio e dos vasos. Além disso, as correntes de cálcio são necessárias para a atividade marcapasso do nó sinoatrial e do sistema de condução atrioventricular. • No sistema cardiovascular são encontrados dois tipos de canais voltagem-dependentes: - Canal L (L de longa ação da corrente elétrica produzida pela entrada de cálcio para dentro da célula). Presente tanto no miocárdio como no sistema de condução - Canal T (caracterizado pela corrente elétrica transitória e de menor voltagem). Presente apenas no sistema de condução, no nó sinusal e no A-V • Nos vasos sanguíneos arteriais há um equilíbrio no número de canais T e L • A estrutura proteica do CANAL L está bem reconhecida. É composto de várias subunidades, incluindo alfa1, alfa2, beta e delta (a gama existe apenas no músculo esquelético). • Todos os antagonistas de canais de cálcio ligam-se à subunidade alfa1. • Os diferentes antagonistas de canais de cálcio exibem diferentes comportamentos farmacológicos, dependentes do sítio onde estiverem atuando. CARACTERÍSTICAS • São atualmente fármacos de primeira escolha no tratamento de hipertensão, pois demonstram eficácia e melhor tolerância pelos pacientes em comparação a outros agentes anti-hipertensivos • Não causam retenção de sódio e não comprometem a função renal • Ao contrário dos betabloqueadores, não alteram o perfil lipídico e a glicemia, sendo uma opção para pacientes diabéticos e com dislipidemias • Possuem, também, efeito protetor na parede vascular arterial ao desenvolvimento de arteriosclerose.ventrículos os túbulos T são maiores do que no músculo esquelético, porem são poucos (quantidade). Os túbulos T cardíacos se localizam na altura da banda Z e não na junção das bandas A e I, como acontece no músculo esquelético. Por isso, no músculo cardíaco existe apenas uma expansão de túbulo T por sarcômero e não duas, como ocorre no músculo esquelético. A passagem de cálcio da luz do túbulo T para o sarcoplasma de uma célula muscular cardíaca é essencial para o início da contração OBS: cisterna terminal é o compartimento do REL que armazena cálcio. A banda I tem apenas actina, a banda A tem sobreposição de actina e miosina e zona H é a região central do sarcômero com apenas miosina. A linha Z divide a banda I ao meio e a linha M divide a zona H ao meio • No músculo cardíaco, os túbulos T penetram nos feixes de miofilamentos no nível da linha Z e se associam apenas a uma expansão lateral do REL. Por conseguinte, essas pequenas cisternas terminais do REL em estreita proximidade com os túbulos T não formam uma tríade, mas uma díade no nível da linha Z. Os túbulos se ramificam dentro das células miocárdicas. OBS: lesão no tecido muscular cardíaco resulta na morte das células é reparada pela substituição por tecido conjuntivo fibroso. Consequentemente, a função cardíaca é perdida no local da lesão (exemplo: infarto do miocárdio (IM) não fatal). • O retículo sarcoplasmático não é tão desenvolvido (é menor) e bem organizado quanto o do musculo esquelético e distribui-se irregularmente entre os miofilamentos; por isso, o músculo cardíaco depende, em parte, do Ca2+ extracelular para iniciar a contração. • As tríades não são frequentes nas células cardíacas, pois os túbulos T geralmente se associam apenas a uma expansão lateral do retículo sarcoplasmático. Por isso, ao microscópio eletrônico, uma das características do músculo cardíaco são os achados de díades, constituídas por um túbulo T e uma cisterna do retículo sarcoplasmático. As tríades do músculo esquelético são constituídas por um túbulo Te duas cisternas do retículo sarcoplasmático. • O músculo cardíaco contém numerosas mitocôndrias, que ocupam aproximadamente 40% do volume citoplasmático, o que reflete o intenso metabolismo aeróbio desse tecido. Em comparação, Marcella Abreu- MD3 no músculo esquelético as mitocôndrias ocupam apenas cerca de 2% do volume do citoplasma. O músculo cardíaco armazena ácidos graxos sob a forma de triglicerídios encontrados nas gotículas lipídicas do citoplasma de suas células. Existe pequena quantidade de glicogênio, que fornece glicose quando há necessidade OBS: Sem Ca2+ no meio extracelular, o músculo cardíaco para de se contrair em um minuto, enquanto o músculo esquelético pode continuar a se contrair por horas. As diferenças entre o início das contrações musculares cardíacas e esqueléticas – a despolarização mais longa da membrana e a ativação dos canais de Ca 2+ sensíveis à voltagem na parede do túbulo T – respondem por um atraso de aproximadamente 200 milissegundos a partir do início da despolarização em uma contração do músculo cardíaco. Além disso, diferentemente do músculo cardíaco, a liberação de Ca 2+ do retículo sarcoplasmático por si só não é suficiente para iniciar a contração do músculo cardíaco OBS: A despolarização na membrana do túbulo T ativa as proteínas sensíveis a voltagem, que são semelhantes aos canais de cálcio. A despolarização duradoura no músculo cardíaco ativa esses sensores e ocasiona a sua lenta mudança conformacional em canais de cálcio funcionais CÉLULAS ESPECIALIZADAS • É um tipo de fibra muscular cardíaca modificada, representando apenas cerca de 1% do total de fibras, encontrada no Nó Sinoatrial, Nó Atrioventricular e nas Fibras de Purkinje, que forma uma rede na qual são acoplados outros tipos celulares, fator importante para a geração e condução do impulso cardíaco -o qual é gerado espontaneamente por esse tipo celular- de tal modo que as contrações dos átrios e ventrículos ocorrem em determinada sequência, tornando possível que o coração exerça com eficiência sua função de bombeamento do sangue. • O batimento cardíaco é iniciado, regulado localmente e coordenado por essas células musculares cardíacas modificadas e especializadas, denominadas células de condução cardíaca. Essas células estão organizadas em nós e em fibras de condução altamente especializadas, denominadas fibras de Purkinje, que geram e transmitem rapidamente o impulso contrátil a várias partes do miocárdio em uma sequência precisa. • As células nas fibras de Purkinje são maiores que as células musculares cardíacas, e as suas miofibrilas localizam-se principalmente na periferia da célula. O citoplasma situado entre o núcleo e as miofibrilas (restritas à periferia do citoplasma) cora-se pouco, em virtude da grande quantidade de glicogênio ali presente. As fibras de Purkinje carecem, em sua maioria, de túbulos T. As vezes podem ser encontrados túbulos T, cuja frequência depende do tamanho do coração. Os núcleos são esféricos e maiores que os núcleos das células musculares cardíacas no miocárdio. Existem discos intercalares nas fibras de Purkinje; no entanto, a sua estrutura é variável, e o seu número depende de sua localização. Devido ao glicogênio armazenado, as células das fibras de Purkinje são mais resistentes à hipoxia que as células musculares ventriculares. • As fibras nervosas tanto parassimpáticas quanto simpáticas terminam nos nós. A estimulação simpática acelera o batimento cardíaco, aumentando a frequência dos impulsos para as células de condução cardíaca. A estimulação parassimpática atenua o batimento cardíaco ao diminuir a frequência dos impulsos. Os impulsos transportados por esses nervos não iniciam a contração, mas apenas modificam a velocidade de contração intrínseca do músculo cardíaco em virtude de seu efeito sobre os nós CONTEXT: Uma lesão localizada do tecido muscular cardíaco que resulta em morte das células é restaurada por meio de substituição por tecido conjuntivo fibroso. Consequentemente, ocorre perda da função cardíaca no local de lesão. Esse padrão de lesão e de reparo é observado no infarto agudo do miocárdio (IAM) não fatal. A confirmação de suspeita de IAM no indivíduo pode ser feita por meio da detecção de marcadores específicos no sangue • Características: atuam como marca-passo, são menores do que as células contrateis, fusiformes, possuem menos miofibrilas e têm papel importante na geração e condução do impulso cardíaco: • Essas células, que geram e conduzem impulsos elétricos rapidamente através do coração, formam o sistema de condução para o início e a propagação das despolarizações rítmicas, que resulta em contrações rítmicas do músculo cardíaco CONTEXT: Na cessação súbita do ritmo cardíaco normal que leva à interrupção abrupta da circulação sanguínea, denominada parada cardíaca, o sistema de condução do coração não consegue produzir nem conduzir os impulsos elétricos que causam a contração do coração e possibilitam o suprimento sanguíneo para o corpo • A atividade elétrica (impulsos) que resulta nas pulsações rítmicas do coração é iniciada e propagada pelo sistema de condução do coração. A velocidade de despolarização do músculo cardíaco varia em diferentes partes do sistema de condução; a mais rápida é encontrada nos átrios, e a mais lenta, nos ventrículos • O sistema de condução do coração consiste em dois nós – o nó sinoatrial e o nó atrioventricular – e uma série de fibras ou feixes (tratos) de condução. Os impulsos elétricos são gerados no nó sinoatrial (SA), um grupo de células musculares cardíacas nodais especializadas, que estão localizadas próximo da junção da veia cava superior com o átrio direito. • Como o nó SA tem a velocidadede despolarização mais rápida, é designado como marca-passo do Marcella Abreu- MD3 coração. A frequência de marcapasso do nó SA é de cerca de 60 a 100 bpm. O nó SA inicia um impulso que se propaga ao longo das fibras musculares cardíacas dos átrios e ao longo dos tratos internodais compostos de fibras musculares cardíacas modificadas. Em seguida, o impulso é captado no nó atrioventricular (AV) e transportado através do esqueleto fibroso até os ventrículos pelo feixe AV (de His) que se origina do nodo do mesmo nome e se ramifica para ambos os ventrículos. O feixe divide-se nos ramos direito e esquerdo menores e, em seguida, nos ramos subendoteliais, comumente denominados fibras de Purkinje. Os componentes do sistema de condução transportam os impulsos em uma velocidade aproximadamente quatro vezes mais rápida que as fibras musculares cardíacas e constituem os únicos elementos capazes de transportar impulsos através do esqueleto fibroso. OBS: Se o nó SA deixar de funcionar (ex: devido a um suprimento sanguíneo insuficiente), a área com a velocidade intrínseca mais rápida de despolarização irá então assumir a função. Nessa situação, o nó AV irá impulsionar as contrações cardíacas em uma velocidade de cerca de 50 bpm. No bloqueio cardíaco completo, quando a condução dos impulsos elétricos para os ventrículos é interrompida, os ventrículos baterão de acordo com sua própria frequência, de cerca de 30 a 40 bpm, impulsionados pela despolarização das fibras de Purkinje. Tais fibras são as que apresentam a menor velocidade de despolarização intrínseca de todo o sistema de condução. A propagação dos impulsos elétricos através do miocárdio pode ser monitorada e registrada pelo eletrocardiograma (ECG) • As células musculares cardíacas nodais em ambos os nós SA e AV consistem em fibras musculares cardíacas modificadas, menores que as células musculares cardíacas atriais circundantes. Elas contêm menor quantidade de miofibrilas e são desprovidas de discos intercalares típicos. O feixe AV, os ramos e as fibras de Purkinje também são compostos de células musculares cardíacas modificadas, mas são maiores que as células musculares ventriculares circundantes • As células de condução cardíaca que compõem o feixe de His originam-se no nó AV, atravessam o esqueleto fibroso do coração, percorrem ambos os lados do septo interventricular e terminam como fibras de Purkinje no miocárdio dos ventrículos • As células do sistema gerador e condutor do impulso do coração estão funcionalmente conectadas por junções do tipo comunicante • O nodo sinoatrial é uma massa de células musculares cardíacas especializadas. São células fusiformes, menores do que as células musculares do átrio, e apresentam menor quantidade de miofibrilas. O nodo atrioventricular é semelhante ao nodo sinoatrial, suas células, porém, ramificam-se e emitem projeções citoplasmáticas em várias direções, formando uma rede. • O feixe AV é formado por células semelhantes às do nodo. Contudo, mais distalmente, essas células tornam-se maiores e adquirem uma forma característica. Elas são as células de Purkinje e contêm um ou dois núcleos centrais e citoplasma rico em mitocôndrias e glicogênio. As miofibrilas são escassas e restritas à periferia do citoplasma. Após certo trajeto no tecido subendocárdico, os ramos do feixe AV se subdividem e penetram na espessura do ventrículo, tornando-se intramiocárdicos. Este arranjo é importante porque torna possível que o estímulo penetre as camadas mais internas da musculatura do ventrículo. • O nó sinotrial localiza-se próximo à junção da VCS com o AD. É irrigado pela artéria coronária direita em 60% dos pacientes; o restante é pela artéria circunflexa esquerda. É inervado pelo sistema simpático e parassimpático. Uma vez gerado o impulso, ele é conduzido do nodo sinoatrial para os átrios direito e esquerdo, onde estimula a contração das células musculares atriais; além do nodo AV • O nó AV é irrigado 90% pela Artéria Coronária Direita e 10% pela Artéria Circunflexa Esquerda. Recebe o impulso por meio de 3 vias intermodais diferentes, sendo o maior deles o Feixe de Bachmann. Retarda a transmissão do impulso em função de ter menos Junções Comunicantes (GAPs) e ter feixes de menor diâmetro. OBS: Esse retardo no tempo de condução é necessário para que os ventrículos tenham tempo suficiente para se encher de sangue antes de serem ativados e se contraírem. • O aumento da velocidade de condução pode levar à diminuição do enchimento ventricular, com redução do Volume Sistólico e do Débito Cardíaco. • Em seguida, o impulso segue pelos feixes de His, por meio do septo interventricular até a extremidade inferior do septo membranoso, onde bifurca-se em ramo direito (ventrículo direito por meio do feixe moderador) e esquerdo (ventrículo esquerdo e o septo interventricular, bifurcando-se em fascículo antero-superior e fascículo pósteroinferior). Após isso, o impulso chega as fibras de Purkinje, onde ocorre uma rede de condução rápida (devido maior diâmetro em relação às fibras cardíacas) que espalha efetivamente o impulso para todas as células musculares. Marcella Abreu- MD3 • Por que direcionar os sinais elétricos através do nó AV? O sangue é bombeado para fora dos ventrículos através das valvas semilunares (parte superior). Se o impulso elétrico vindo dos átrios fosse conduzido direto para os ventrículos, estes iniciariam a contração pela parte superior. Logo, o sangue seria impulsionado para baixo e ficaria represado na parte inferior dos ventrículos. A contração do ápice para a base empurra o sangue para as aberturas das artérias situadas na base do coração. • Diferença entre as autoexcitáveis miocárdicas e contráteis: elas são menores e contêm poucas fibras contráteis. Como elas não têm sarcômeros organizados, as células autoexcitáveis não contribuem para a força contrátil do coração. Entretanto, as células contráteis são células típicas de músculo estriado, com fibras contráteis organizadas em sarcômeros. POTENCIAL DE AÇÃO DAS CÉLULAS DO MIOCÁRDIO • CORAÇÃO EM DIÁSTOLE = célula miocárdica em repouso (polarizada) = -90mV • O potencial elétrico das células miocárdicas é resultante das diferenças entre as composições iônicas dos meios intra e extracelular. Um desvio do potencial de membrana para valores menos negativos tira a célula do “repouso elétrico”. Esse desvio determina a abertura dos canais correspondentes, com as subsequentes despolarizações, seguidas do influxo do respectivo íon para dentro da célula. • Considera-se atualmente a existência de dois tipos de CANAIS DE SÓDIO, os rápidos (INa) e os lentos (IF). Numa célula miocárdica em repouso os canais rápidos estão fechados e os lentos abertos. • Quando a célula é ativada e o potencial limiar de -70 mV é atingido, os canais rápidos se abrem e a célula é invadida por sódio, dando início à curva de potencial de ação das células sódio dependentes, composta pelas fases de zero a quatro – os canais lentos só se fecham completamente na fase 2. • Os canais Ca+2 T (abertura transitória) são abertos ao final da despolarização diastólica, responsáveis pela função de marcapasso e presentes somente em tecidos de resposta lenta. • O músculo cardíaco, assim como o músculo esquelético e os neurônios, é um tecido excitável com a capacidade de gerar potenciais de ação. Cada um dos dois tipos de células musculares cardíacas tem um potencial de ação distinto, que varia um pouco no formato, dependendo do local do coração onde ele é medido. Tanto no miocárdio autoexcitável quanto no contrátil, o Ca2+ desempenha um papel importante no potencial de ação, em contraste com os potenciais de ação do músculo esquelético e dos neurônios. CÉLULAS MIOCÁRDICAS CONTRÁTEIS• Os potenciais de ação das células cardíacas contráteis são similares, de diversas maneiras, aos dos neurônios e dos músculos esqueléticos. A fase de despolarização rápida do potencial de ação é resultado da entrada de Na+, e a fase de repolarização rápida é devida à saída de K+ da célula • A principal diferença entre o potencial de ação das células miocárdicas contráteis daqueles das fibras musculares esqueléticas e dos neurônios é que as células miocárdicas têm um potencial de ação mais longo, devido à entrada de Ca2+. Por convenção, as fases do potencial de ação iniciam com zero. • Resposta rápida, sódio-dependentes. Potencial de membrana em repouso é de -90mV e o limiar é de - 70mV • Durante o repouso celular (diástole) – fase 4 -, a concentração intracelular de cálcio é muito baixa, logo a ligação actina-miosina é inibida, não havendo contração. • Quando ocorre o potencial de ação, os canais lentos de cálcio são abertos e o cálcio armazenado no RS é liberado, graças aos receptores de rianodina (“liberação de cálcio induzida pelo cálcio”). Os íons cálcio que entram na célula são interiorizados até os receptores de rianodina, reagem com a rianodina e promovem a liberação de grandes quantidades de cálcio por parte do RS, propiciando a contração. • Logo, a força sistólica dependerá da quantidade de cálcio que penetra na membrana celular, bem como da quantidade de receptores de rianodina disponíveis e ativados, além da quantidade de cálcio existente no RS. • A intensidade da contração miocárdica, portanto, varia na dependência da quantidade de cálcio que se liga à troponina e da quantidade de ATP que é hidrolisada a cada contração. FASE 4 (POTENCIAL DE MEMBRANA EM REPOUSO) • As células miocárdicas contráteis têm um potencial de repouso estável de aproximadamente -90 mV. FASE 0 (DESPOLARIZAÇÃO) • Quando a onda de despolarização entra na célula contrátil através das junções comunicantes, o potencial de membrana torna-se mais positivo. Os canais de Na+ dependentes de voltagem (canais rápidos de sódio) se abrem, permitindo que a entrada rápida de Na+ na célula despolarize rapidamente a célula. O potencial de membrana atinge cerca de -20 mV antes de os canais de Na+ se fecharem. Estes são canais de Na+ com duas comportas, similares aos canais de Na+ dependentes de voltagem do axônio OBS: considera-se atualmente a existência de dois tipos de canais de sódio, os rápidos (INa) e os lentos (If) • O potencial de membrana alcança cerca de +20 mv antes dos canais de sódio encerrarem. Marcella Abreu- MD3 • O sódio entra na célula porque: - A condutância ao Na+ aumentou rápida e subitamente devido à chegada de um potencial de ação que abriu os canais de sódio. - O interior da célula, relativamente negativo, atrai o sódio, que é positivo. - Há muito sódio disponível extracelularmente • O processo de entrada de sódio é regenerativo, pois a entrada de sódio estimula ainda mais a abertura de mais canais rápidos de sódio, dando ao processo uma dimensão explosiva. • Essa “invasão” de sódio dura cerca de 1 a 2 ms, cessando pelos seguintes motivos: - Aumento da carga eletrostática positiva intracelular - Os canais rápidos de sódio se fecham logo após se abrirem e a condutância ao sódio retorna aos valores de repouso. Esse fechamento rápido dos canais de sódio visa proteger a célula de uma possível lise por uma sobrecarga de Na+ e, por extensão, de água (“aonde vai sódio, vai água”) FASE 1 (REPOLARIZAÇÃO INICIAL) • Quando os canais de Na+ se fecham, a célula começa a repolarizar à medida que o K+ deixa a célula pelos canais de K+ abertos. (Cl- vai para dentro) FASE 2 (O PLATÔ) • A repolarização inicial é muito breve. O potencial de ação, então, se achata e forma um platô como resultado de dois eventos: uma diminuição na permeabilidade ao K+ e um aumento na permeabilidade ao Ca2+. Mantendo dessa forma o platô em valores próximos a “zero” mV. • Os canais de Ca2+ dependentes de voltagem ativados pela despolarização foram abertos lentamente durante as fases 0 e 1. Quando eles finalmente abrem, o Ca2+ entra na célula. Ao mesmo tempo, alguns canais “rápidos” de K+ se fecham. A combinação do influxo de Ca2+ com a diminuição do efluxo de K+ faz o potencial de ação se achatar e formar um platô. • A bomba de sódio age intensamente nessa fase, o que não possibilita uma repolarização rápida devido à entrada de íons cálcio por seus canais específicos (corrente lenta de influxo), trazendo os íons sódio "de carona". • O cálcio que entra nas miofibrilas pelos canais lentos, embora em pequena quantidade, precisa ser reconduzido ao meio extracelular. Isso ocorre de duas maneiras: - Cálcio-ATPase ou bomba de cálcio, que hidrolisa ATP e expulsa o cálcio contra o gradiente de concentração extracelular. - Proteína trocadora sódio/cálcio da membrana celular, que atua sem gasto de energia, trocando um átomo de cálcio por 3 de sódio. OBS: As CATECOLAMINAS aumentam a corrente lenta de influxo, essa etapa é fundamental no mecanismo pelo qual elas aumentam a contratilidade miocárdica. Os BLOQUEADORES DOS CANAIS DE CÁLCIO (verapamil, nifedipina, diltiazem, etc), nada mais são do que bloqueadores da corrente lenta de influxo, diminuindo a quantidade de cálcio que penetra na célula miocárdica e, dessa forma, diminuindo a contratilidade cardíaca. FASE 3 (REPOLARIZAÇÃO RÁPIDA) • O platô termina quando os canais de Ca2+ se fecham e a permeabilidade ao K+ aumenta mais uma vez, por abertura dos canais lentos de K+. Os canais lentos de K+, responsáveis por essa fase, são similares aos dos neurônios: eles são ativados pela despolarização, mas são abertos lentamente. • Quando os canais lentos de K+ se abrem, o K+ sai rapidamente, o que coloca fim no platô e a célula retorna para seu potencial de repouso (fase 4). • Dentro da metade inferior da fase 3 encontra-se o chamado PERÍODO VULNERÁVEL DE WIGGERS, caracterizado por grande instabilidade elétrica. Se as células cardíacas sofrerem um estímulo despolarizante exatamente nesse período, que corresponde aos 40 ms que antecedem ao pico da onda T no ECG, podem desenvolver uma arritmia grave (Fibrilação Ventricular) seguida de parada cardíaca, precipitada pelo conhecido “FENÔMENO R SOBRE T" Por isso os aparelhos de desfibrilação elétrica devem ser programados para nunca dispararem nessa fase. • Ao finalzinho da fase 3, surge o chamado PERÍODO SUPERNORMAL, caracterizado pelo fato de produzir respostas normais (curvas normais de potencial de ação) com estímulos de pequena intensidade, que não produziriam resposta em outras fases RELAÇÃO COM TÉTANO, FADIGA E SOMAÇÃO • O influxo de Ca2+ durante a fase 2 (o platô) prolonga a duração total do potencial de ação do miocárdio. Um potencial de ação típico em um neurônio ou fibra muscular esquelética dura entre 1 e 5 ms. Em uma célula miocárdica contrátil, o potencial de ação dura geralmente 200 ms ou mais. O potencial de ação Marcella Abreu- MD3 miocárdico mais longo ajuda a impedir a contração sustentada, chamada de tétano. • Logo o platô é muito importante e por causa dele o seu período refratário absoluto é maior, o que vai impedir novas despolarizações. Sendo assim, não ocorrerá somação temporal e, assim, a tetania e consequente fadiga no músculo cardíaco. • A prevenção do tétano no coração é importante porque o músculo cardíaco deve relaxar entre as contrações, de modo que os ventrículos possam encher-se com sangue. • Para entender como um potencial de ação mais comprido previne o tétano, compararemos a relação entre os potenciais de ação, os períodos refratários e a contração em células dos músculos cardíaco e esquelético. Como você pode lembrar, o período refratário é o período após um potencial de açãodurante o qual um estímulo normal não pode desencadear um segundo potencial de ação. No músculo cardíaco, o longo potencial de ação (curva vermelha) faz o período refratário (fundo amarelo) e a contração (curva azul) terminarem simultaneamente. Quando um segundo potencial de ação pode ocorrer, a célula miocárdica está quase completamente relaxada. Consequentemente, não ocorre somação. • Em contrapartida, o potencial de ação e o período refratário do músculo esquelético terminam justamente com o início da contração. Por esse motivo, o disparo de um segundo potencial de ação imediatamente após o período refratário causa a somação das contrações. Se uma série de potenciais de ação ocorrer em rápida sucessão, resultará em uma contração sustentada, conhecida como tétano. • Tetania ocorre quando temos uma somação temporal, ou seja, um estímulo subliminar aplicado em alta frequência que somar-se ao anterior antes que ele volte ao potencial de membrana, e assim sucessivamente até que alcance o limiar de ação e desencadeie. • A estimulação contínua faz com que o músculo atinja um grau máximo de contração, o músculo permanece contraído, condição conhecida como tetania. • Uma tetania muito prolongada ocasiona a fadiga muscular e um músculo fadigado, após se relaxar, perde por um certo tempo, a capacidade de se contrair. • Essa perda pode ocorrer por deficiência de ATP, incapacidade de propagação do estímulo nervoso através da membrana celular ou acúmulo de ácido lático. • PERÍODO REFRATÁRIO EFETIVO: após o início de um potencial de ação tipo resposta rápida, a célula despolarizada não mais responderá a um novo estímulo até que a sua curva de potencial de ação atinja a metade inferior da fase 3 (em torno de - 50 mV) • PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO: a partir desse limite a célula vai gradativamente assumindo uma resposta normal, inscrevendo curvas progressivamente próximas da normalidade à medida que se aproxima da fase 4, onde a curva é normal OBS: O período refratário no ventrículo é prolongado e no átrio é bem mais curto • PERIODO REFRATARIO: O músculo cardíaco, como todos os tecidos excitáveis, é refratário à reestimulação durante o PA. É o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco normal não pode reexcitar área já excitada do miocárdio. O período refratário normal do ventrículo é de 0,25 a 0,30 seg, o que equivale aprox. à duração do prolongado platô do PA. Existe ainda o período refratário relativo de cerca de 0,05 seg, durante o qual é mais difícil excitar o músculo do que nas condições normais, mas que ainda assim pode ser excitado por impulso excitatório mais intenso, como demonstrado pela contração “prematura”. O período refratário do músculo atrial é bem mais curto que o dos ventrículos (cerca de 0,15 seg para os átrios) CÉLULAS MIOCÁRDICAS AUTOEXCITÁVEIS • A habilidade de gerar potenciais de ação espontaneamente na ausência de um sinal do sistema nervoso resulta do seu potencial de membrana instável, o qual inicia em -60 mV e lentamente ascende em direção ao limiar • Este potencial de membrana instável é chamado de potencial marca-passo, em vez de potencial de membrana em repouso, uma vez que ele nunca permanece em um valor constante. Sempre que o potencial marca-passo depolariza até o limiar, as células autoexcitáveis disparam um potencial de ação. • O que causa a instabilidade do potencial de membrana dessas células? O nosso conhecimento atual é de que as células autoexcitáveis contêm canais que são diferentes dos canais de outros Marcella Abreu- MD3 tecidos excitáveis. Quando o potencial de membrana da célula é -60 mV, os canais If, que são permeáveis tanto ao K+ quanto ao Na+, estão abertos. Os canais If são assim denominados porque eles permitem o fluxo da corrente (I) e devido às suas propriedades não usuais • Os canais If pertencem à família dos canais HCN, ou canais dependentes de nucleotídeos cíclicos ativados por hiperpolarização. Outros membros da família HCN são encontrados em neurônios. • Quando os canais If se abrem em potenciais de membrana negativos, o influxo de Na+ excede o efluxo de K+. • O influxo resultante de carga positiva despolariza lentamente a célula autoexcitável. OBS: abertura de canais de Na+ do tipo IF em -60mv (despolarização lenta); -> FASE 4 • À medida que o potencial de membrana se torna mais positivo, os canais de If fecham-se gradualmente, e alguns canais de Ca2+ se abrem. O resultante influxo de Ca2+ continua a despolarização, e o potencial de membrana move-se continuamente em direção ao limiar. • Quando o potencial de membrana atinge o limiar (- 40mv), canais adicionais de Ca2+ dependentes de voltagem se abrem (tipo L e T). O cálcio entra rapidamente na célula, gerando a fase de despolarização rápida do potencial de ação-> FASE 0 • Observe que esse processo é diferente daqueles em outras células excitáveis, no qual a fase de despolarização é devida à abertura de canais de Na+ dependentes de voltagem. • Quando os canais de Ca2+ se fecham no pico do potencial de ação, os canais lentos de K+ (canais dependentes de voltagem) estão abrindo. A fase de repolarização do potencial de ação autoexcitável é devida ao resultante efluxo de K+ (há tambem saída de Na+, ou seja, há uma bomba de sódio e potássio). Essa fase é similar à repolarização em outros tipos de células excitáveis. -> FASE 3 • A velocidade na qual as células marco-passo despolarizam determina a frequência com que o coração contrai (a frequência cardíaca). O intervalo entre os potenciais de ação pode ser modificado pela alteração da permeabilidade das células autoexcitáveis para diferentes íons, o que, por sua vez, modifica a duração do potencial marca-passo. OBS: após o potencial de ação, não ocorre um potencial de repouso constante, apenas uma despolarização gradual na FASE 4 FATORES QUE INFLUENCIAM • Íons potássio e cálcio: - Potássio: O excesso de potássio nos líquidos extracelulares pode fazer com que o coração se dilate e fique flácido, além de diminuir a frequência dos batimentos. Grandes quantidades podem vir a bloquear a condução do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos pelo feixe AV. Esse efeito resulta, em parte, do fato da alta concentração do íon diminuir o potencial de repouso e despolarizar a membrana, deixando o potencial de membrana menos negativo, o que faz com que as contrações do coração sejam progressivamente mais fracas - Cálcio: o excesso dos íons cálcio induz o coração a produzir contrações espásticas. A causa é o efeito direto dos íons na deflagração do processo contrátil cardíaco. A sua deficiência causa flacidez cardíaca, semelhante à causada pelo aumento do potássio • Temperatura: a temperatura corporal aumentada provoca aumento importante da frequência cardíaca às vezes até o dobro do valor normal. A diminuição da temperatura provoca uma queda da frequência, caindo até a poucos batimentos por minuto. Provavelmente isso ocorre devido ao calor aumentar a permeabilidade das membranas do músculo cardíaco aos íons que controlam a frequência cardíaca, com resultante aceleração do processo de autoestimulação • Hormônio Tireoidiano: os hormônios tireoidianos, tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), atuam produzindo elevação geral do metabolismo basal. Isso tem como consequência maior consumo de oxigênio pelos tecidos, garantido pela vasodilatação e aumento do débito cardíaco, facilitado pelo aumento do cronotropismo e do inotropismo. A ATPase cardíaca é constituída por 2 cadeias pesadas de proteína, alfa e beta. A cadeia alfa tem alta capacidade de desfosforilar ATP. Na presença do hormônio da tireoide, ocorre aumento na expressão do gene da cadeia alfa, o que leva à maior capacidade de contratilidade do miocárdio.Contudo, essa maior força de contração somente é garantida em elevações pequenas, pois o excesso provoca aumento da catálise das proteínas contráteis • Exercício Físico: estudos sugerem que indivíduos bem treinados ou bem condicionados fisicamente (aerobicamente) possuem FC de repouso mais baixa, sugerindo maior atividade parassimpática. Nos 1ºs segundos do exercício, a FC aumenta por inibição da atividade vagal, que não só aumenta a contratilidade dos átrios, como eleva a velocidade de condução da onda de despolarização dos ventrículos a partir do nódulo AV. Após a fase inicial, a FC aumenta novamente pela exacerbação da estimulação adrenérgica no nódulo sinusal ou pelo aumento da concentração sanguínea de norepinefrina, distensão mecânica do átrio e do nódulo sinusal devido a maior retorno venoso, além do aumento da temperatura corporal Marcella Abreu- MD3 PROPAGAÇÃO DOS SINAIS ELÉTRICOS- BOMBA • As células miocárdicas individuais devem despolarizar e contrair de modo coordenado para o coração gerar força suficiente para o sangue circular • A comunicação elétrica no coração começa com um potencial de ação em uma célula autoexcitável. A despolarização se propaga rapidamente para as células vizinhas através das junções comunicantes nos discos intercalares. A onda de despolarização é seguida por uma onda de contração, que passa pelo átrio e depois vai para os ventrículos • A despolarização inicia no nó sinoatrial (nó SA), as células autoexcitáveis no átrio direito que servem como o principal marca-passo do coração. A onda de despolarização, então, propaga-se rapidamente por um sistema especializado de condução, constituído de fibras autoexcitáveis não contráteis. Uma via internodal ramificada conecta o nó SA com o nó atrioventricular (nó AV), um grupo de células autoexcitáveis perto do assoalho do átrio direito. • Do nó AV, a despolarização move-se para o fascículo atrioventricular, ou feixe AV, também chamado de feixe de His, no septo ventricular. Percorrido um curto caminho no septo, o fascículo se divide em ramos esquerdo e direito. Esses ramos continuam se deslocando para o ápice do coração, onde se dividem em pequenas fibras de Purkinje (células de condução especializada dos ventrículos; localizadas na camada subendocárdica), que se espalham lateralmente entre as células contráteis; causando contração do ápice e, em seguida, da base. OBS: As células do nódulo sinoatrial (células P) são as que tem a frequência intrínseca mais rápida, sendo o marcapasso normal do coração (comandam a frequência cardíaca) → célula com maior velocidade de despolarização na fase 4 As demais células automáticas são consideradas marcapassos latentes. MARCAPASSOS LATENTES são células que também tem capacidade de autoexcitação; elas incluem as células do nodo AV, do feixe de His e das fibras de Purkinje. Quando os marcapassos latentes podem comandar a frequência cardíaca: - Se a frequência de disparo de um latente for mais rápida que o natural (o latente passa a ser chamado de ectópico) - Se a frequência de disparo do nodo SA diminuir ou parar completamente • Os ventrículos se contraem após cerca de 20ms da contração atrial (tempo suficiente para se encherem de sangue antes de serem ativados e se contraírem). O coração é, na verdade, composto por dois sincícios; o sincício atrial, que forma as paredes dos dois átrios, e o sincício ventricular, que forma as paredes dos ventrículos • O sinal elétrico para a contração começa quando o nó SA dispara um potencial de ação e a despolarização se propaga para as células vizinhas através das junções comunicantes. A condução elétrica é rápida através das vias de condução intermodais, porém mais lenta através das células contráteis do átrio. • Quando os potenciais de ação se espalham pelos átrios, eles encontram o esqueleto fibroso do coração na junção entre os átrios e os ventrículos. Esta barreira impede que os sinais elétricos sejam transferidos dos átrios para os ventrículos. Consequentemente, o nó AV é o único caminho através do qual os potenciais de ação podem alcançar as fibras contráteis dos ventrículos • O sinal elétrico passa do nó AV para o fascículo AV e seus ramos até o ápice do coração. Os ramos subendocárdicos (fibras de Purkinje) transmitem os impulsos muito rapidamente, com velocidades de até 4 ms, de modo que todas as células contráteis do ápice se contraem quase ao mesmo tempo • Quando os potenciais de ação se espalham pelos átrios, eles encontram o esqueleto fibroso do coração na junção entre os átrios e os ventrículos. Esta barreira impede que os sinais elétricos sejam transferidos dos átrios para os ventrículos. O impulso elétrico vindo dos átrios se fosse conduzido diretamente para os ventrículos, estes iniciariam a contração pela parte superior. Logo, o sangue seria impulsionado para baixo e ficaria represado na parte inferior dos ventrículos. A contração do ápice para a base empurra o sangue para as aberturas das artérias situadas na base do coração • A ejeção do sangue dos ventrículos é ajudada pelo arranjo em espiral dos músculos nas paredes. Quando esses músculos contraem, eles aproximam o ápice da base, impulsionando o sangue para fora através das aberturas no topo dos ventrículos • Uma segunda função do nó AV é atrasar um pouco a transmissão do potencial de ação. Esse atraso permite que os átrios completem suas contrações antes do início da contração ventricular. O atraso no nó AV ocorre devido à diminuição na velocidade de condução dos sinais através das células nodais. Os potenciais de ação aqui se movem com somente 1/20 da velocidade dos potenciais de ação na via internodal atrial. MARCA-PASSOS E FC • As células do nó SA determinam o ritmo dos batimentos cardíacos. Outras células do sistema de condução, como as do nó AV e as fibras de Purkinje, têm potenciais de repouso instáveis e podem também agir como marca-passos sob algumas condições • Entretanto, devido ao fato de seus ritmos serem mais lentos do que o do nó SA, elas normalmente não têm a oportunidade de determinar o ritmo dos batimentos cardíacos. As fibras de Purkinje, por exemplo, podem disparar espontaneamente potenciais de ação, mas sua frequência é muito baixa, entre 25 e 40 batimentos por minuto • No coração, o nó SA é o marca-passo mais rápido e normalmente determina a frequência cardíaca. Marcella Abreu- MD3 Contudo, se ele estiver danificado e não funcionar, um dos marca-passos mais lentos do coração deverá assumir o ritmo. A frequência cardíaca então se ajustará ao ritmo do novo marca-passo. Ainda existe a possibilidade de que diferentes partes do coração sigam marca-passos diferentes, exatamente como o grupo que se dividiu no cruzamento. • Em uma condição conhecida como bloqueio cardíaco completo, a condução dos sinais elétricos dos átrios para os ventrículos através do nó AV está bloqueada. O nó SA dispara na sua frequência de 70 impulsos por minuto, porém, esses sinais jamais chegarão aos ventrículos. Os ventrículos, então, adaptam-se ao seu marca-passo mais rápido. Como as células autoexcitáveis dos ventrículos disparam aproximadamente 35 vezes por minuto, os ventrículos contraem em uma frequência muito menor do que a dos átrios. Se as contrações ventriculares são muito lentas para manter um fluxo sanguíneo adequado, pode ser necessário manter o ritmo cardíaco artificialmente por um marca-passo mecânico implantado cirurgicamente. Estes aparelhos alimentados por bateria estimulam artificialmente o coração em uma frequência predeterminada ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO CARDÍACO • No músculo cardíaco, um potencial de ação também (como no musculo esquelético) inicia o acoplamento EC, contudo, o potencial de ação origina-se espontaneamente nascélulas marca-passo do coração e se propaga para as células contráteis através das junções comunicantes. • Um potencial de ação que entra em uma célula contrátil se move pelo sarcolema e entra nos túbulos T, onde abre os canais de Ca2+ dependentes de voltagem tipo L na membrana das células. O Ca2+ entra nas células através desses canais, movendo- se a favor do seu gradiente eletroquímico. A entrada de cálcio abre os canais liberadores de cálcio do tipo rianodínico (RyR) no retículo sarcoplasmático. Esse processo do acoplamento EC no músculo cardíaco é também chamado de liberação de Ca2+-induzida pelo Ca2+ (LCIC). • Quando os canais RyR se abrem, o cálcio estocado flui para fora do retículo sarcoplasmático e entra no citosol, criando uma fagulha que pode ser vista utilizando-se métodos bioquímicos especiais. A abertura múltipla de diferentes canais RyR se somam para criar o sinal de Ca2+. A liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático fornece, aproximadamente, 90% do Ca2+ necessário à contração muscular, sendo que os 10% restantes entram na célula a partir do líquido extracelular. O cálcio difunde-se pelo citosol para os elementos contráteis, onde se liga à troponina e inicia o ciclo de formação de pontes cruzadas e o movimento. A contração ocorre pelo mesmo tipo de movimento de deslizamento de filamentos que ocorre no músculo esquelético • O relaxamento no músculo cardíaco geralmente é similar ao do músculo esquelético. Com a diminuição das concentrações citoplasmáticas de Ca2+, o Ca2+ desliga-se da troponina, liberando a actina da miosina, e os filamentos contráteis deslizam de volta para sua posição relaxada. Como no músculo esquelético, o Ca2+ é transportado de volta para o retículo sarcoplasmático com a ajuda da Ca2+- ATPase. Entretanto, no músculo cardíaco, o Ca2+ também é removido de dentro da célula pelo trocador Na+-Ca2+ (NCX). Um Ca2+ é movido para fora da célula contra o seu gradiente eletroquímico em troca de 3 Na+ para dentro da célula a favor do seu gradiente eletroquímico. O sódio que entra na célula durante essa troca é removido pela Na+ -K+ - ATPase CICLO CARDÍACO • É o conjunto de eventos cardíacos que ocorre entre o início de um batimento e o início do próximo; é a sequência de fatos que acontece a cada batimento cardíaco. Resumidamente, o coração ciclicamente contrai e relaxa. • Cada ciclo cardíaco possui duas fases: diástole e sístole. Os átrios e os ventrículos não contraem e relaxam simultaneamente FASE 1: DIÁSTOLE ATRIAL E VENTRICULAR • O coração está em repouso (átrios e ventrículos relaxados) • Os átrios estão se enchendo com o sangue vindo das veias e os ventrículos acabaram de completar uma contração • À medida que os ventrículos relaxam, a pressão nos átrios aumenta e as valvas AV entre os átrios e os ventrículos se abrem e o sangue flui por ação da gravidade dos átrios para os ventrículos (enchimento Marcella Abreu- MD3 rápido). Os ventrículos relaxados expandem-se para acomodar o sangue que entra • À medida que o ventrículo está ficando cheio, a pressão nele vai aumentando e o átrio não consegue mandar mais sangue já que a pressão está se igualando= enchimento lento FASE 2: TÉRMINO DO ENCHIMENTO VENTRICULAR: SÍSTOLE ATRIAL • A maior quantidade de sangue entra nos ventrículos enquanto os átrios estão relaxados, mas pelo menos 20% do enchimento é realizado quando os átrios contraem e empurram sangue para dentro dos ventrículos. OBS: Isso se aplica a uma pessoa normal em repouso. Quando a frequência cardíaca aumenta, como no exercício, a contração atrial desempenha um papel mais importante no enchimento ventricular • Para mandar o sangue que resta e vencer a pressão dos ventrículos, ocorre a sístole, ou contração atrial, que inicia seguindo a onda de despolarização que percorre rapidamente os átrios. A pressão aumentada que acompanha a contração empurra o sangue para dentro dos ventrículos • Embora as aberturas das veias se estreitem durante a contração, uma pequena quantidade de sangue é forçada a voltar para as veias, uma vez que não há valvas unidirecionais para bloquear o refluxo do sangue. Esse movimento do sangue de volta para as veias pode ser observado como um pulso na veia jugular de uma pessoa normal que está deitada e com a cabeça e o peito elevados cerca de 30°. Um pulso jugular observado mais acima no pescoço em uma pessoa sentada ereta é um sinal de que a pressão no átrio direito está acima do normal FASE 3: CONTRAÇÃO VENTRICULAR PRECOCE E 1ª BULHA CARDÍACA (1º SOM CARDÍACO) • Enquanto os átrios se contraem, a onda de despolarização se move lentamente pelas células condutoras do nó AV e, então, pelas fibras de Purkinje até o ápice do coração. OBS: O nó AV está na porção inferior do septo interatrial. O feixe de His está no topo do septo interventricular, esse feixe se divide no interior da parede dos ventrículos denominando-se fibras de Purkinje, causando a contração simultânea dos ventrículos. • A sístole ventricular inicia no ápice do coração quando as bandas musculares em espiral empurram o sangue para cima em direção à base • O sangue empurrado contra a porção inferior das valvas AV faz elas se fecharem, de modo que não haja refluxo para os átrios. As vibrações seguintes ao fechamento das valvas AV geram a primeira bulha cardíaca, S1, o “tum” do “tum-tá”. • Ainda não há pressão suficiente que abra os conjuntos de valvas AV e semilunares, logo estão fechadas, o sangue nos ventrículos não tem para onde ir. Entretanto, os ventrículos continuam a se contrair, comprimindo o sangue. Isso é similar a uma contração isométrica, na qual as fibras musculares geram força sem produzir movimento • Essa fase é chamada de contração ventricular isovolumétrica, a fim de destacar o fato de que o volume sanguíneo no ventrículo não está variando • Enquanto os ventrículos iniciam sua contração, as fibras musculares atriais estão repolarizando e relaxando. Quando as pressões no átrio atingem valores inferiores às pressões nas veias, o sangue volta a fluir das veias para os átrios. O fechamento das valvas AV isola as câmaras cardíacas superiores das inferiores e, dessa forma, o enchimento atrial é independente dos eventos que ocorrem nos ventrículos. FASE 4: A BOMBA CARDÍACA: EJEÇÃO VENTRICULAR • Quando os ventrículos contraem, eles geram pressão suficiente para abrir as válvulas semilunares e empurrar o sangue para as artérias (ejeção rápida). A pressão gerada pela contração ventricular torna-se a força motriz para o fluxo sanguíneo. O sangue com alta pressão é forçado pelas artérias, deslocando o sangue com baixa pressão que as preenche, empurrando-o ainda mais adiante na vasculatura. Durante essa fase, as valvas AV permanecem fechadas e os átrios continuam se enchendo. Com o tempo a pressão das artérias se igualando com as dos ventrículos, tornando- se uma ejeção lenta OBS: Ejeção máxima: Inicia-se com a abertura das valvas semilunares e dura até a elevação máxima da curva de pressão arterial. Cerca de 75% do sangue é ejetado dos ventrículos nesta fase. FASE 5: RELAXAMENTO VENTRICULAR E 2ª BULHA CARDÍACA (2º SOM CARDÍACO) • No final da ejeção ventricular, os ventrículos começam a repolarizar e a relaxar, diminuindo a pressão dentro dessas câmaras • Uma vez que a pressão ventricular cai abaixo da pressão nas artérias, o fluxo sanguíneo começa a retornar para o coração. Este fluxo retrógrado enche os folhetos (cúspides) em forma de taça das válvulas semilunares, forçando-os para a posição fechada. As vibrações geradas pelo fechamento das válvulas semilunares geram a segunda bulha cardíaca, S2, o “tá” do “tum-tá” • Uma vez que as válvulas semilunares se fecham, os ventrículos novamente se tornam câmaras isoladas. As valvas AVpermanecem fechadas devido à pressão ventricular que, embora em queda, ainda é maior que a pressão nos átrios. Esse período é chamado de relaxamento ventricular isovolumétrico, porque o volume sanguíneo nos ventrículos não está mudando (é onde didaticamente o ciclo recomeça) Marcella Abreu- MD3 Quando o relaxamento do ventrículo faz a pressão ventricular cair até ficar menor que a pressão nos átrios, as valvas AV se abrem. O sangue que se acumulou nos átrios durante a contração ventricular flui rapidamente para os ventrículos. O ciclo cardíaco começou novamente RESUMO: 1- Sangue do átrio para o ventrículo (período de enchimento). 2- Contração ventricular isovolumétrica. 3- Pressão do ventrículo ultrapassa a da aorta, valva aórtica abre. 4- Volume ventricular diminui conforme ejetado para a aorta (período de ejeção). 5- Pressão do ventrículo menor que a da aorta. Valva semilunar se fecha. Relaxamento ventricular sem alteração de volume (relaxamento isovolumétrico) CONCEITOS • O coração não se esvazia completamente de sangue a cada contração ventricular. O volume sanguíneo deixado no ventrículo ao final da contração é chamado de volume sistólico final (VSF). O VSF (ponto D) é a menor quantidade de sangue que o ventrículo contém durante um ciclo cardíaco. O valor médio para o VSF em uma pessoa em repouso é de 65 mL, quase metade dos 135 mL (VDF) que estavam no ventrículo no início da contração, ainda estão lá no final dela. A finalidade é que o VSF de 65 mL proporciona uma margem de segurança, uma reserva. Com uma contração mais eficaz, o coração pode diminuir seu VSF, enviando mais sangue para os tecidos. • A quantidade de sangue (volume) bombeado por um ventrículo durante uma contração/sístole é chamada de volume/débito sistólico. É medido em mililitros por batimento. DS= VDF-VSF. Todo o volume do ventrículo menos o volume que sobrou após a sístole. Em um homem normal de 70kg, equivale a 70ml. Não é constante e pode aumentar até 100 mL durante o exercício • Como o enchimento máximo do ventrículo ocorre no final do relaxamento ventricular (diástole), este volume recebe o nome de volume diastólico final (VDF). Em um homem com 70 kg em repouso, o volume diastólico final é de aproximadamente 135 mL. Entretanto, o VDF varia sob diferentes condições. Por exemplo, durante períodos de frequência cardíaca muito alta, quando o ventrículo não tem tempo para se encher completamente entre os batimentos, o VDF pode ser menor que 135 mL. • Débito cardíaco: volume sanguíneo ejetado pelo ventrículo em um determinado período. Uma vez que todo o sangue que deixa o coração flui através dos tecidos, o débito cardíaco é um indicador do fluxo sanguíneo total do corpo. Se refere ao volume de sangue sendo bombeado pelo coração em 1min, sendo DC = FC x DS, portanto, se o coração está batendo 72 vezes por minuto e a cada batimento 70 mililitros de sangue são ejetados, o débito cardíaco é de 5.040 ml/minuto. A média do volume total de sangue é de aproximadamente 5 litros. Isso significa que, em repouso, um lado do coração bombeia todo o sangue através do corpo em apenas 1 minuto. Quando o débito cardíaco aumenta em um indivíduo saudável, mas não treinado, a maior parte do aumento pode ser atribuída à elevação da frequência cardíaca. Mudanças de postura, aumento da atividade do sistema nervoso simpático e diminuição de atividade do sistema nervoso parassimpático também podem aumentar o débito cardíaco. Em geral, o débito cardíaco é o mesmo em ambos os ventrículos. Contudo, se por alguma razão um lado do coração começa a falhar e se torna incapaz de bombear de maneira eficiente, o débito cardíaco torna-se desigual. Nessa situação, o sangue é represado na circulação atrás do lado mais fraco do coração. Durante o exercício físico, o débito cardíaco pode chegar de 30 a 35 L/min • Frequência cardíaca: é a velocidade com que um ciclo cardíaco é realizado por minuto, sendo sua normalidade entre 50/100 bpm podendo ser taquicardica quando acima disso, ou braquicardia quando abaixo, e quando ela não é regular, chama-se arritmia CURVAS DE PRESSÃO E VOLUME • Quanto maior o VDF, maior o comprimento da fibra miocárdica e, quanto maior esse comprimento, maior será a tensão gerada pela fibra. Curvas podem ser traçadas para melhor análise da relação entre volume e pressão no ventrículo durante a sístole e a diástole. • Note que a curva da sístole ascende muito mais rápido, visto o caráter ativo da contração ventricular. A curva da diástole ascende de forma lenta por representar apenas a pressão passiva que o sangue https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_simp%C3%A1tico https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_parassimp%C3%A1tico https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_parassimp%C3%A1tico Marcella Abreu- MD3 efetua ao entrar em contato com a parede ventricular. • O aumento da tensão gerada pelo VDF pode ser explicada pelo seguinte: ao entrar no ventrículo, o sangue estira os cardiomiócitos, aumentando seu comprimento, de forma que mais cálcio é liberado do retículo sarcoplasmático e mais pontes cruzadas são geradas pelo maior contato entre os filamentos de actina e miosina • Pode-se também aplicar o conceito dessas curvas no próprio ciclo cardíaco: • Nesse gráfico, considerando o ventrículo esquerdo, podemos afirmar que: - A->B: enchimento ventricular rápido, enchimento ventricular lento e sístole atrial. Há uma grande variação de volume, pois o ventrículo está recebendo sangue, mas não há uma variação de pressão significativa. - B->C: contração isovolumétrica. Ocorre um grande aumento na pressão, mas o volume não se altera. Os cardiomiócitos estao se contraindo, mas não geraram pressão o suficiente para vencer a pressão aórtica. - C->D: ejeção ventricular rápida e ejeção ventricular lenta. Ocorre a diminuição do volume sem grandes alterações na pressão. É a ejeção do sangue propriamente dita, a pressão no ventrículo superou a da aorta depois da contração isovolumétrica e a valva semilunar se abriu. - D->A: relaxamento isovolumétrico. Uma queda brusca na pressão sem alterações de volume. É o relaxamento dos cardiomiócitos. ECG • É possível utilizar eletrodos na superfície para registrar a atividade elétrica interna porque as soluções salinas, como o nosso líquido extracelular à base de NaCl, são bons condutores de eletricidade. Esses registros, chamados de eletrocardiogramas mostram a soma da atividade elétrica gerada pelas células do coração • Devido à despolarização iniciar a contração muscular, os eventos elétricos (ondas) de um ECG podem ser associados à contração ou ao relaxamento (conhecidos como eventos mecânicos no coração). • Triângulo de Einthoven: triângulo hipotético criado ao redor do coração quando os eletrodos são colocados nos braços e na perna esquerda. Os lados do triângulo são numerados para corresponder às três derivações, ou pares de eletrodos, usados para obter o registro. Um ECG registra uma derivação de cada vez. Um eletrodo atua como eletrodo positivo da derivação, e um segundo eletrodo atua como o eletrodo negativo da derivação. (O terceiro eletrodo é inativo.) Quando uma onda elétrica se move através do coração diretamente para o eletrodo positivo, a onda do ECG ascende da linha de base. Se o movimento resultante de cargas pelo coração dirigir-se para o eletrodo negativo, o traçado move- se para baixo. • Um ECG não é a mesma coisa que um único potencial de ação. Um potencial de ação é um evento elétrico em uma única célula, registrado por um eletrodo intracelular. O ECG é um registro extracelular que representa a soma de múltiplos potenciais de ação ocorrendo em muitas células musculares cardíacas. Além disso, as amplitudes do potencial de ação e doregistro do ECG são muito diferentes. O potencial de ação ventricular tem uma variação de voltagem de 110 mV, por exemplo, mas o sinal do ECG tem uma amplitude de somente 1 mV no momento em que ele atinge a superfície do corpo. • Um ECG fornece informações da frequência cardíaca e do ritmo, da velocidade de condução e até mesmo da condição dos tecidos do coração. • O ciclo cardíaco inicia com os átrios e os ventrículos em repouso. O ECG começa com a despolarização atrial. • O ECG permite ao médico inferir o curso do impulso cardíaco por meio do registro das variações do potencial elétrico em vários loci na superfície do corpo. Pela análise dos detalhes dessas flutuações do potencial elétrico o médico obtém uma percepção valiosa da orientação anatômica do coração; dos tamanhos relativos de suas câmaras; dos vários distúrbios de ritmo de condução; da extensão, da localização e do progresso de danos isquêmicos ao miocárdio; dos efeitos de concentrações alteradas de Marcella Abreu- MD3 eletrólitos, e da influência de certos fármacos (principalmente digitálicos, agentes antiarrítmicos e antagonistas do canal de Ca⁺²). ONDAS/INTERVALOS/SEGMENTOS DO ECG • Existem dois componentes principais em um ECG: as ondas e os segmentos. As ondas fazem parte do traçado que sobe e desce a partir da linha de base. Os segmentos são partes da linha de base entre duas ondas. Os intervalos são combinações de ondas e segmentos. Diferentes componentes do ECG refletem a despolarização ou a repolarização dos átrios e dos ventrículos. • As três principais ondas podem ser vistas na derivação I de um registro eletrocardiográfico normal. A primeira onda é a onda P, a qual corresponde à despolarização atrial e não inclui a repolarização atrial que fica escondida pelo complexo QRS. O segmento P-R é a condução através do nó AV e do fascículo AV; conecta a onda P ao complexo QRS; corresponde ao impulso elétrico do nodo AV ao feixe de His. O próximo trio de ondas, o complexo QRS, representa a onda progressiva da despolarização ventricular (contração isovolumétrica). Por vezes, a onda Q está ausente em um ECGs normal. A onda final, a onda T, representa a repolarização dos ventrículos, quando suas fibras começam a relaxar; representa o final da contração ventricular e ejeção ventricular rápida. Portanto, a onda T surge pouco antes do final da contração ventricular. A repolarização atrial não é representada por uma onda especial, mas está incorporada no complexo QRS. Intervalo R-R representa os batimentos cardíacos por minuto (bpm). • O intervalo P-R é entre o início da onda P e o início da onda Q (despolarização inicial do ventrículo). Mede (e varia com) a velocidade de condução através do nodo atrioventricular. Por exemplo, se a condução no nó AV diminuir, o intervalo aumenta. É diminuído (maior velocidade de condução do nó) pela estimulação do SNA Simpático. É aumentado (menor velocidade de condução) pela estimulação do SNA Parassimpático. O segmento S-T é o segmento desde o final da onda S até o início da onda T; é isoelétrico e representa o período durante o qual os ventrículos estão despolarizados. O intervalo Q-T é o intervalo entre o início da onda Q e o final da onda T; representa todo o período de despolarização e repolarização dos ventrículos • Direção do traçado do ECG reflete somente a direção do fluxo de corrente em relação ao eixo da derivação. CICLO CARDÍACO • O ciclo cardíaco inicia com os átrios e os ventrículos em repouso. O ECG começa com a despolarização atrial. A contração atrial inicia durante a parte final da onda P e continua durante o segmento P-R. Durante o segmento P-R, o sinal elétrico desacelera quando passa através do nó AV (atraso do nó AV) e do fascículo AV. A contração ventricular inicia logo após a onda Q e continua na onda T. Os ventrículos são repolarizados durante a onda T, o que resulta no relaxamento ventricular. Durante o segmento T-P o coração está eletricamente quiescente. INTERPRETAÇÃO • Qual é a frequência cardíaca? A frequência cardíaca é normalmente cronometrada do início de uma onda Marcella Abreu- MD3 P até o início da próxima onda P, ou do pico de uma onda R até o pico da onda R seguinte. Uma frequência cardíaca de 60 a 100 batimentos por minuto é considerada normal • O ritmo dos batimentos cardíacos é regular (i.e., ocorre em intervalos regulares) ou irregular? Um ritmo irregular, ou arritmia, pode ser resultado de um batimento extra benigno ou de condições mais sérias, como a fibrilação atrial, na qual o nó SA perde o controle de marca-passo. • Todas as ondas normais estão presentes em uma forma reconhecível? Após determinar a frequência cardíaca e o ritmo, o próximo passo ao analisar um ECG é olhar as ondas individuais. Para ajudar na sua análise, você pode precisar escrever as letras sobre as ondas P, R e T. • Existe um complexo QRS para cada onda P? Se sim, o comprimento do segmento P-R é constante? Em caso negativo, pode haver um problema de condução dos sinais no nó AV. No bloqueio cardíaco, os potenciais de ação vindos do nó SA às vezes não são transmitidos para os ventrículos através do nó AV. Nessas condições, uma ou mais ondas P podem ocorrer sem iniciar um complexo QRS. Na forma mais severa de bloqueio cardíaco (terceiro grau), os átrios despolarizam regularmente em um determinado ritmo, ao passo que os ventrículos contraem em um ritmo muito mais lento. CORAÇÃO E SNA • A média da frequência cardíaca em repouso em adultos é de aproximadamente 70 batimentos por minuto (bpm). A frequência cardíaca é iniciada pelas células autoexcitáveis do nó SA, porém, ela é modulada por estímulos neurais e hormonais. As porções simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo influenciam a frequência cardíaca através de um controle antagônico. A atividade parassimpática diminui a frequência cardíaca, ao passo que a atividade simpática a aumenta. • O coração é suprido por fibras nervosas autônomas do plexo cardíaco, que costuma ser dividido artificialmente em partes superficial e profunda. O plexo cardíaco é formado por fibras simpáticas e parassimpáticas que seguem em direção ao coração e também por fibras aferentes viscerais que conduzem fibras reflexas e nociceptivas provenientes do coração. As fibras partem do plexo e são distribuídas ao longo dos vasos coronários para estes vasos e componentes do complexo estimulante, sobretudo no nó SA CONTROLE PARASSIMPÁTICO • A inervação parassimpática vem das fibras pré- ganglionares dos nervos vagos e das pós- ganglionares localizados na parede atrial e no septo interatrial próximo dos nós SA e AV e ao longo das artérias coronárias. • O neurotransmissor parassimpático acetilcolina (ACh) diminui a frequência cardíaca. A ACh ativa os receptores colinérgicos muscarínicos que influenciam os canais de K+ e Ca2+ nas células marca-passo. A permeabilidade ao K+ aumenta, hiperpolarizando a célula, de modo que o potencial marca-passo inicia em um valor mais negativo. Ao mesmo tempo, a permeabilidade ao Ca2+ diminui nas células marca-passo. A diminuição da permeabilidade ao Ca2+ retarda a taxa em que o potencial marca-passo despolariza. A combinação dos dois efeitos faz a célula levar mais tempo para alcançar o limiar, atrasando o início do potencial de ação no marca-passo e diminuindo a FC. CONTROLE SIMPÁTICO • A inervação simpática provém da medula espinhal e inervam os nodos SA e AV • A estimulação simpática nas células marca-passo acelera a frequência cardíaca. As catecolaminas noradrenalina (dos neurônios simpáticos) e adrenalina (da medula da glândula suprarrenal) aumentam o fluxo iônico através dos canais If e de Ca2+. A entrada mais rápida de cátions acelera a taxa de despolarização, fazendo a célula