2a 3a aulas profa luiza_farmácia 034_fisiologia cardiovascular_2012.2 final

Turma: Farmácia
Fisiologia Cardiovascular

Luizaa.rabelo@gmail.com

Profa. Luiza A. Rabelo, LRC-ICBS/UFAL Profa. Luiza A. Rabelo, LRC-ICBS/UFAL

Importante!!!
 As telas devem ser utilizados
apenas como guia de leitura. A
literatura recomendada pode ser
encontrada no “slide” 67 desta
apresentação;

 ESTUDEM, ESTUDEM, ESTUDEM
e ESTUDEM! O único caminho
para o sucesso !!!

 Esta versão da apresentação
ainda está em construção 


“All we know is still
infinitely less than all
that remains unknown”

William Harvey (1578-1657)


Coração
Coração

Sistema Sistema
Arterial Venoso


Sempre se acreditou que fosse assim ?

http://www.rcsed.ac.uk/Portals/_rcsed/Documents/HARVEY_Cordis72dpibig.jpg

Na época da publicação da imortal obra de William Harvey, EXERCITATIO
ANATOMICA DE MOTU CORDIS ET SANGUINIS IN ANIMALIBUS (1628), a
medicina ainda permanecia sob a tutela das concepções de Galeno, o grande
médico grego de Pérgamo, que viveu no início da Era Cristã. Essa poderosa
influência que se exercia por cerca de quatorze séculos, apesar de erros
grosseiros em anatomia e fisiologia do aparelho cardiovascular. Basta apenas
lembrar sua ideia da formação do sangue no fígado a partir da ingestão de
alimentos.

A Revolução Fisiológica Cardiovascular
foi “culpa” de William Harvey ?

Image: Courtesy of the National Library of Medicine. The NLM caption reads, "Harvey explaining the circulation of the blood to
Charles I. Showing several members of the King's court, including a young boy, listening. Also shown are surgical instruments."


Fabricius d´Acquapendente, Professsor de Harvey na
Universidade de Pádua, havia descrito as valvas, mas se
enganou quanto a sua Fisiologia: ele achava que elas
tinham uma função reguladora.

Girolamo Fabrizi d'Acquapendente (1537-1619)


Ilustração do Pequeno livro
de William Harvey (1578-
1657) onde ele mostra que o
sangue circula numa única
direção, graças as valvas,
dobras dos vasos que
impedem o sangue de refluir
(pequenas intumescências
nos desenhos).


 A função básica do sistema
cardiovascular é a de bombear o
sangue para conduzir o oxigênio e
outras substâncias nutritivas até os
tecidos, eliminar os produtos
residuais, e transportar
substâncias, como os hormônios,
de uma parte a outra do organismo;

 Classicamente, descreve-se o
sistema circulatório como sendo
composto por uma bomba, o
coração; um meio, o sangue; uma
rede de transporte, as artérias e as
veias; e um sistema de distribuição,
os capilares, onde se ocorrem as
trocas dos diferentes
compostos/gases, no meio interno.


Importância do microambiente vascular
na Homeostase


Retorno Débito
Venoso Cardíaco


Fisiologia do Músculo Cardíaco
 É um músculo estriado, da mesma forma que o músculo
esquelético típico. As sua fibras musculares se organizam em
treliça, dividindo-se, recombinando-se e, então, separando-se
novamente;

 As miofibrilas são típicas contendo filamentos de actina e
miosina, no seu aparelho contrátil.

Anatomia Funcional

Cardíaco
Músculo
corte corte
longitudinal
Profa. Luiza A. Rabelo, LRC-ICBS/UFAL transversal Rabelo, LRC-ICBS/UFAL
Profa. Luiza A.

Septo
• Pericárdio
• Miocárdio
• Endocárdio

Anatomia Funcional


Miócito ventricular


Eletrofisiologia Cardíaca

O Potencial de Ação


Potenciais de Ação Cardíaco
 Potencial de membrana: íons permeantes;

 Potencial de Equilíbrio;

 Potencial de Repouso: determinada primariamente pelos
íons potássio;

 Na+, K+ - ATPase;

 Variações do potencial de membrana: Despolarização e
hiperpolarização.


Potenciais de Ação dos Ventrículos, Átrios e
Sistema de Purkinje
(1) Longa Duração: Longos períodos refratários;
(2) Potencial de Repouso Estável;
(3)Platô: Período sustentado de despolarização.


0 3
4

Regula a FC

If Ca2+T


Potencial de ação atrial

Profa. Luiza A. Rabelo, LRC-ICBS/UFAL 100 ms
Profa. Luiza A. Rabelo, LRC-ICBS/UFAL

Filme sobre a geração e condução do impulso


Fisiologicamente Importante!!!

Desenho Flávio Moura Rezende Filho


Principais funções das células condutoras

3 Características Fisiológicas centrais:

Excitabilidade:capacidade de responder a um
impulso elétrico.

Automaticidade: capacidade de iniciar um
impulso elétrico.

Condutividade: capacidade de transmitir um
impulso elétrico de uma célula para outra.


Dessa forma, automaticidade,
excitabilidade e condutividade determinam
as propriedades do miocárdio

FREQUÊNCIA CARDÍACA
cronotropismo

VELOCIDADE DE CONDUÇÃO
dromotropismo

FORÇA DE CONTRAÇÃO
inotropismo


As células especializadas do SISTEMA DE
CONDUÇÃO CARDÍACA geram e coordenam
ordenadamente a transmissão dos impulsos elétricos
para as células miocárdicas. Estes eventos Resultam
na contração atrioventricular sequenciada. Esta, por
sua vez, promove o fluxo mais efetivo do sangue,
otimizando, assim, o débito cardíaco.


Velocidade de Condução
- Depende da Intensidade da Corrente - dV/dT;
- Não depende da duração do potencial de ação.

Condução do Potencial de Ação Cardíaco:
Velocidade de condução é a velocidade com que o PA se propaga pelos
tecidos.

Causas de retardo de condução no nódulo AV:
1) Diminuição do diâmetro das fibras internodais;
2) Apresentam potenciais de membrana menos negativo - canais para sódio
inativados;
3) Período refratário prolongado (25% mais longo).

Mecanismo de Propagação do PA
Corrente de influxo da deflexão inicial - correntes locais - junções abertas.


Excitabilidade e Períodos Refratários

- Excitabilidade: É a capacidade do miocárdio gerar PA em
resposta da correntes despolarizantes de influxo.
A- Período refratário absoluto: este período acaba quando a
célula repolarizou a - 50 mV;
B- Período refratário efetivo: não pode ser gerado um potencial de
ação conduzido;
C- Período refratário relativo: é possível gerar um PA caso o
estímulo seja supra-limiar;
D- Período supranormal: os canais para sódio já estão em
repouso.

A C D

B


O Potencial de Ação Cardíaco
 Potencial de Membrana é de –85 a –95
mV e nas fibras condutoras Nodo Sinusal
especializadas é de -90 a –100 mV;

 Potencial em ponta  canais de Na+;
Nodo
Atrioventricular

 Potencial prolongado e o platô, canais
rápidos para Na+ e canais lentos para Feixe AV
Ca++;
Ramo
Ramo Esquerdo
 Velocidade de condução nas fibras Direito
musculares e no tecido de condução;

 Período refratário do músculo
cardíaco é muito longo.

Tipos de Potenciais de Ação
A. Resposta Rápida: ocorre nas fibras miocárdicas comuns, nos
átrios e ventrículos, e nas fibras especializadas de condução (fibras
de Purkinje);

B. Resposta Lenta: é registrada no nodo sinusal (SA) , a região de
atividade marcapasso normal do coração, e no nodo atrioventricular
(AV), o tecido especializado que participa da condução do impulso
cardíaco dos átrios para os ventrículos, as fibras internodais
(BERNE, 2010).

A B


Resposta Rápida
• Despolarização: fase 0;

• Repolarização: Este processo possui três fases que incluem: a
repolarização rápida (fase 1); acontece o platô (fase 2). Após o platô, há
outra vez uma onda rápida de polarização (fase 3), até que o potencial em
repouso ou período diastólico é atingido (fase 4).


Correntes iônicas envolvidas na
resposta rápida


Como acontece o Potencial de ação rápido?


Resposta Lenta
• A principal característica distintiva de uma fibra
marca-passo reside em sua fase 4;

• Na fibra marca-passo, ocorre uma lenta
despolarização, chamada de potencial marca-passo,
durante toda a fase 4;


• Essa despolarização ocorre com intensidade constante,
até que seja atingido o limiar, quando é, então, deflagrado
um potencial de ação;
• O potencial de repouso da célula do nodo SA é, em geral,
menor, a deflexão inicial (fase 0) é menos inclinada, não
existe platô sustentado e a repolarização (fase 3) é mais
gradual;
• Sob condições normais, a tetrodotoxina não tem efeito
sobre o potencial de ação do nódulo AS.


Como acontece o Potencial de ação lento?


0
3
4

Regula a FC

If Ca2+T


Revisando a representação gráfica dos potenciais
Nodo sinuatrial

Ventrículos Átrios


 Nodo Sinoatrial: Região marcapasso.

 Tratos internodais e átrios.

 Nodo Atrioventricular: menor velocidade de transmissão do impulso.
1) Diminuição do diâmetro das fibras internodais;
2) Apresentam potenciais de membrana menos negativo - canais de
sódio inativados;
3) Período refratário prolongado.
 Feixe de Hiss, Sistema de Purkinje: condução extremamente veloz,
distribui o potencial de ação rapidamente para os ventrículos.
Nodo Sinusal

Nodo
Atrioventricular

Feixe AV

Ramo
Esquerdo
Ramo
Direito


Ritmo sinusal normal

(1) Os potenciais de ação devem ser gerados no nodo sinoatrial;

(2) Os impulsos devem ocorrer, regularmente, a cada 60 - 100
impulsos/min;

(3) A ativação do miocárdio deve ocorrer na seqüência correta.

Nodo Sinusal

Nodo
Atrioventricular

Feixe AV

Ramo
Esquerdo
Ramo
Direito


O nodo SA contém dois tipos principais de
células:

 Células pequenas e arredondadas, contendo poucas
organelas e miofibrilas (células marca-passo);

 Células alongadas e delgadas, aparentemente
intermediárias entre as células arredondadas e as
células miocárdicas atriais comuns (conduzem os
impulsos pelo interior do nódulo e até suas bordas).


Marcapasso Cardíaco


Marcapassos Latentes
Nodo Sinusal

Nodo AV
Feixe de His

Ramo
Ramo Esquerdo
Direito



Nodo AV, Feixe de His e as fibras de Purkinje;

O marcapasso com maior velocidade de
despolarização da fase 4 e o potencial de ação com
menor duração é quem controla a freqüência cardíaca.

Localização Freqüência Intrínseca da Atividade
(impulsos/ min)
Nodo SA 80-70
Nodo AV 60-40
Feixe de Hiss-Purkinje 40-15



# Condições nas quais o marcapasso latente assume o
marcapasso cardíaco (marcapasso ectópico):

(1) Se a frequência do Nodo SA diminuir (ativação
parassimpática) ou parar completamente (lesão);

(2) Aumento da frequência intrínseca de algum dos
marcapassos latentes;

(3) Condução do potencial de ação gerado no nodo SA for
interrompido.


Circuito de transmissão do impulso elétrico através
das fibras especializadas excitatórias e condutoras

Nodo sinusial Impulso elétrico

Fibras atriais regulares Feixes internodais

Fibras transicionais

Nodo Atrioventricular

Porção penetrante do feixe atrioventricular

Feixe atrioventricular

Fibras de Purkinje

Fibras musculares ventriculares

Para pensar a respeito do ritmo e excitabilidade:
# O que acontece quando o nodo SA não funciona?
# Qual unidade responsável por gerar a excitação ?

FC: 40 a 60 bpm

FC: 15 a 40 bpm


Excitação Rítmica do Coração
Sistema de Excitação e Condução do Coração

 É responsável pela geração de
impulsos rítmicos que produzem Nodo Sinusal
a excitação que provoca a
contração rítmica do músculo
cardíaco e para a condução Nodo
Atrioventricular
desses impulsos através do
coração;
Feixe AV

 Regulação íntrínseca da Ramo
Esquerdo
frequência cardíaca. Ramo
Direito


Discos Intercalares (DI)
 Os discos intercalares são membranas que separam as células
musculares cardíacas umas das outras. Ou seja, as fibras musculares
cardíacas são formadas por muitas células individuais conectadas em
série entre si;
 A resistência elétrica através dos discos intercalares é somente
1/400 da resistência através da membrana externa da fibra muscular
cardíaca.


Acoplamento Excitação-Contração


Acoplamento Excitação-Contração
 Além do íons Ca++ liberados pelo retículo sarcoplasmático através das
cisternas, grandes quantidades adicionais de Ca++ se difundem para o
sarcoplasma através dos túbulos T, durante o potencial de ação;

 Este influxo adicional garante a força de contração muscular e depende
da concentração de Ca++ no LEC.


Mecanismos envolvidos no acoplamento excitação-
contração no cardiomiócito
3Na+3Na+ 2m
0 V
2m
0 s
A X

A
[Ca2+]i

Mitocôndria RS
[Ca2+]i

Contração
Túbulo T
Relax

Miofibrila
I - Banda H - Banda
RyR

Z-Linha Z-Linha
SARCÔMERO


Mecanismos envolvidos no acoplamento excitação-
contração no cardiomiócito: papel do Ca2+

Túbulo T Retículo Sarcoplasmático / Membrana juncional.
Túbulos T

100 – 300 nm ~10 nm Líneas Z

bAR
Ca2+
Na+
SERCA
Ca2+
Ca2+ SR
X
Na+
CSQ
A
K+
Ca2+ A

K+

RyR

O que é “spark” de Ca 2+ ?

“Faiscando” filmes sobre o assunto

http://www.youtube.com/watch?v=x3s2L2rvNLM

http://www.youtube.com/watch?v=7LyZkNeyw9s

http://www.youtube.com/watch?v=NgWIThdIGzw


O que é “spark” de Ca2+ ?

Nature Reviews Molecular Cell Biology, vol. 4:517-529 (July 2003).


Energia para a Contração Miocárdica

 A energia é química, derivada do metabolismo
oxidativo de ácidos graxos e, em menor grau, de
outros nutrientes;

 O consumo de O2 pelo miocárdio é elevado e depende
da oferta das artérias coronárias;

 Débito Cardíaco = FC x Fração Ejeção VE;

 DC = 5 L/min, em repouso;

 DC pode aumentar até 4 a 7 vezes, durante exercício.


Literatura Recomendada


“O pessimista se queixa do vento, o otimista espera
que ele mude e o realista ajusta as velas”.
Willian george ward

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