Fisiologia Cardiovascular Hemodinâmica Fonte: http://images.sciencedaily.com/2008/02/080226104403-large.jpg Introdução • O sistema circulatório apresenta várias funções integrativas e de coordenação: • Organização em forma de bomba com uma série de tubos. Fonte: SCHMIDT-NIELSEN, 2002 – Função primordial – Transporte de oxigênio e nutrientes para os tecidos e remoção dos excretas; O coração • O coração está situado no mediastino (cavidade torácica) deslocado para a esquerda. – Envolto por uma membrana – o pericárdio; – O coração humano possui 4 câmaras, dois átrios (átrios direito e esquerdo), dois ventrículos (ventrículos direito e esquerdo); • As paredes do coração são formadas por tecido muscular cardíaco; • O átrio direito recebe sangue venoso das veias cavas superior e inferior; • O átrio esquerdo recebe sangue arterial das 4 veias pulmonares; • Os ventrículos são funcionalmente similares: – A parede do ventrículo direito é mais fina que a do ventrículo esquerdo; – Ventrículo esquerdo bombeia sangue para artéria aorta; – Ventrículo direito para o tronco pulmonar; • Divisão funcional – Coração direito e esquerdo. • Coração direito bombeia sangue para a circulação pulmonar; • Coração esquerdo bombeia sangue para a circulação sistêmica. Circuito do sangue 1. O sangue venoso retorna ao coração através das grandes veias cava 2. O sangue venoso chega ao átrio direito e soma-se ao sangue venoso já presente do seio coronariano. 3. O sangue venoso passa para o ventrículo direito pela válvula tricúspide 4. O sangue venoso passa para o tronco pulmonar através das válvulas pulmonares; O tronco pulmonar se divide em duas artérias pulmonares 5. O sangue arterial retorna ao coração pelas veias pulmonares para o átrio esquerdo 6. O sangue arterial passa para o ventrículo esquerdo pela válvula bicúspide ou mitral 7. Após o aumento da pressão, o sangue é bombeado para a artéria aorta pela válvula aórtica. O coração como tecido excitável Células miocárdicas ou contráteis Gerar força. Freqüência cardíaca Controlada pelo marcapasso do nodo sino atrial (AS). Células ativas ventricular. Nodo átrio • O coração é formado por tecido muscular cardíaco – Gera a pressão necessária para permitir a circulação de sangue pelos vasos e perfusão dos diferentes tecidos • Coração miogênico: – Células marca-passo (nodo sinoatrial) – Geram impulsos elétricos periódicos que desencadeiam com a contração das câmaras cardíacas de modo sincronizado; – Inicia-se no átrio e termina nos ventrículos (Feixe átrio-ventricular – Fibras de purkinge); • O centro de controle situa-se na medula: Nervo vago diminui o batimento através da acetilcolina (SNP) e o Nervo acelerador libera noradrenalina (SNS); • Maior volume que chega aos ventrículos origina uma contração de maior força – o músculo cardíaco sofre uma maior contração após ficar mais distendido. Circulação sistêmica e pulmonar • • Circulação pulmonar: 1. Sangue + CO2 chegam ao coração; 2. Ventrículo direito bombeia sangue para as artérias pulmonares; Obs: válvula pulmonar. 3. O sangue chega ao pulmão para a hematose (trocas gasosas); 4. Sangue + O2 saem do pulmão para o coração pelas veias pulmonares; 5. O sangue chega ao átrio esquerdo (início da circulação sistêmica); Circulação sistêmica: 1. Sangue + O2 saem do ventrículo esquerdo para artéria aorta; Obs: Válvula aórtica. 2. Sangue chega aos tecidos para as trocas gasosas; 3. Sangue + CO2 retornam ao coração pelo átrio direito (início da circulação pulmonar). Vídeo Características dos grandes territórios • O sangue ao ser bombeado pelos ventrículos vai para as grandes artérias (artéria aorta e pulmonar); • Aorta é o segmento de maior pressão da circulação com pressão sistólica (contração do músculo cardíaco) de 120 mmHg e diastólica (relaxamento do músculo cardíaco) de 80 mmHg; – O volume sistólico é de ≈70 mL, este volume é maior que o interior do segmento inicial da aorta - ocorre aumento de diâmetro do vaso para acomodar o volume de sangue; – Mecanismo de complacência – Distensibilidade das artérias Tipos de vasos sanguíneos • Aorta (20 a 30 mm) • Arteríolas (70 µm) Metarteríolas 10 a 20 µm). • Capilares (5 a 10 µm) Hemácias em fila indiana. -Densidade capilar: Alta e baixa. • Veias (veia cava superior e inferior-13 mm de diâmetro) -Vênulas (menores veias: 20 a 30 µm). Mecanismo de distensibilidade das artérias Uma vez distendida as artérias tendem a voltar ao seu diâmetro original. Isto força o sangue a passar para o próximo segmento do vaso. Arteríolas • As grandes artérias se ramificam em pequenas artérias de estrutura similar e menor calibre – arteríola; • Menor quantidade de fibras elásticas e menor diâmetro que artérias: – Queda da velocidade e da pressão; – Maior área de secção transversal (4,5 cm2 para as artérias e 400 cm2 para as arteríolas); – Condições importantes para a microcirculação; • Pressão baixa e baixa velocidade permite melhor perfusão e trocas de nutrientes e excretas; • O músculo liso das arteríolas é bastante inervado por fibras nervosas (principalmente sistema nervoso simpático); – Este controle acaba por influenciar na distribuição do fluxo sanguíneo para diversos órgãos: A maior queda na pressão ocorre no leito arteriolar. A pressão cai a medida que o sangue flui pelas circulações sistêmica e pulmonar. Capilares • Entre a extremidade de uma arteríola e uma vênula existe uma rede de capilares: – Local onde ocorrem as trocas; • Constituídos apenas de uma camada de células endoteliais com poros de variam de 10 a 3.000 nm de diâmetro. • Existem esfíncteres pré-capilares que controlam a entrada de sangue na rede (substâncias bioativas secretadas pelos pericitos). Vênulas e Veias • Vênulas são vasos de paredes delgadas que se unem formando veias; – As veias se tornam mais calibrosas a medida que se aproximam do coração; – Nas veias a pressão é quase 0 mmHg: • Obedece o principio físico de que o líquido vai do local de maior pressão para o de menor pressão; • A baixa pressão não exige paredes espessas; • Possui distensibilidade e atua como reservatório de sangue; • Se ocorrer a necessidade de aumentar o fluxo sanguíneo para determinada parte do corpo ocorre venoconstrição (SN simpático); • No repouso grande quantidade de sangue pode ser armazenado nas veias. • As veias dos membros apresenta válvulas para permitir o fluxo unidirecional. Hemodinâmica • Velocidades do fluxo sanguíneo (velocidades linear) é definida pela razão entre o deslocamento de uma partícula por unidade de tempo, expressa em cm/s; • Área de secção transversal: – A área aumenta com as ramificações; – A velocidade é inversamente proporcional a área; – A redução da velocidade nos capilares é importante para as trocas gasosas; Cálculo do fluxo: Área x velocidade: Aorta em um cão: 40 cm/s x 1,2 cm2 = 48 mL/s Fluxo lamelar e turbilhonar • Em condições normais, o fluxo é lamelar: – Apresenta maior velocidade no centro do vaso; – A viscosidade exerce força contrária; – Após a atingir uma velocidade crítica o fluxo passa a ser turbilhonar; • O fluxo turbilhonar: – A resistência passa a ser a densidade; – A pressão é responsável pelo surgimento do turbilhão; • Aplicações: – Durante o exercício físico, devido ao aumento do retorno venoso ocorre a formação do fluxo turbilhonar. • Volume minuto cardíaco (VMC): – Débito cardíaco – quantidade de sangue ejetada no ventrículo esquerdo por minuto; – Depende da frequência cardíaca e do volume de sangue ejetado; – FC = 65 e VS = 80 mL, Homem adulto com 70 kg = 5.200 mL/min • Circulação em série e em paralelo: – – – – Série: Circulações pulmonar e sistêmica; Arteríolas renais (série); Paralelo: Circulação cerebral e coronariana; Aplicação: Referências: Guyton, C.A., Hall, E.J. 6ed. 2003; Curi, J., Procopio, J. 2011. Eletrocardiograma (ECG) • Registro da atividade elétrica do coração por meio de eletródios colocados externamente às células miocárdicas; • Onda de despolarização pelos átrios através do Nodo SA Onda P; • Onda QRS Manifestação da despolarização ventricular; • Intervalo P-R Despolarização atrial e ventricular; • Onda T Repolarização ventricular; Prática clínica Exemplos Normal Bradicardia: Automatismo baixo FC<60 bpm Taquicardia: Automatismo anormal FC>100 bpm Extra-sístole: abaixo do nodo AV; o complexo QRS é bizarro, sem formato definido; Padrão monomórfico;