fisiologia cardiovascular

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FISIOLOGIA
CARDIOVASCULAR
Marcos Barrouin Melo, MSc
CURSO DE EMERGÊNCIAS
EV – UFBA
2008
INTRODUÇÃO
• Função
– Manter o aporte de oxigênio para os tecidos e remover
destes o dióxido de carbono e outros restos de
metabolismo
– Nutrientes
– Regulação de temperatura
• Bomba contrátil
– Bombeamento e sucção de sangue
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
• Volume sangüíneo
– Circulação pulmonar – “Pequena Circulação”
– Circulação corporal – Grande Circulação
• Distribuição regional
– Necessidades especiais
– Sistemas regulatórios diferenciados
• Neural
• Humoral
REGULAÇÃO NEURO-HUMORAL
X
+
IX
nTS
+
X
_
SNP
+
+
nA
RVLM
+
CVLM
SNS
APC
+
IML
+
REGULAÇÃO
NEURO-HUMORAL
Baroceptores
Baroceptores
do arco aórtico
Baroceptores
do seio carotídeo
+
+
Núcleo do trato solitário
_
+
Parassimpático
_
Coração
FC
_
Coração
(contratilidade)
+
Simpático
+
+
Arteríolas
Veias
(vasoconstrição) (vasoconstrição)
REGULAÇÃO
NEURO-HUMORAL
REGULAÇÃO
NEURO-HUMORAL
REGULAÇÃO
NEURO-HUMORAL
• Regulação humoral
– Sistema renina-angiotensina-aldosterona
– Aminas vasoativas
– Balanço de atividade de substâncias constritoras e
dilatadoras – dependência do requerimento tecidual
– Estados patológicos
Mas
Mas
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Proteínas contráteis:
–
–
–
–
Actina
Miosina
Tropomiosina
Troponina
• Conversão de energia química (metabolismo) em
energia mecânica
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Conversão de energia depende de 2 fatores
– Comprimento do sarcômero em repouso
– Condição química das proteínas antes e durante o
processo contrátil
• Sarcômeros arranjados em série ou paralelo
• Musculatura estriada involuntária
– Atividade sincicial
– Arquitetura muscular e tecido conectivo
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Mitocôndrias muito numerosas – 25 a 30% do
miocárdio
– Fosforilação oxidativa/produção de ATP
• Discos intercalares (“Gap junctions” ou junções
comunicantes – representam, vias de baixa
resistência à passagem do estímulo elétrico)
– Conexinas (Conexons) hemicanais: propriedades de
condução diferentes
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Túbulos T (Sistema Tubular Transverso)
– Invaginações do sarcolema para o interior das fibras
• Transmissão do PA para o interior da fibra
• Depósito de Ca+2
• Sistema Tubular Longitudinal (L)
– Retículo sarcoplasmático – variação [Ca+2 ]
– Estocagem, liberação e captação de íons Ca+2 durante
acoplamento
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Fontes de Ca+2 para acoplamento excitaçãocontração
– Influxo de Ca+2 extracelular durante sístole
– Liberação de seus locais de ligação
– Liberação dos locais de estocagem (RS)
• Difusão do Ca+2 para as miofibrilas e interação
com proteínas contráteis
• Após a sístole, o RS remove o Ca+2 (necessária
para o relaxamento)
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
Acoplamento excitação-contração
Estimulação da
célula
miocárdica
 Condutância
ao Na+
Influxo de Na+ despolarização
Canais tipo L
Liberação de
Ca+2 a partir
do RS
 Condutância
ao Ca+2
Ca+2 liga-se à
Troponina C
(aderida à
Tropomiosina)
Tropomiosina
posiciona-se
entre Actina e
Miosina
Encurtamento do
sarcômero
Formação de
pontes
cruzadas
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
Serca2a
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Liberação de cálcio, cálcio-induzida
• Remoção da inibição que o complexo troponinatropomiosina exerce sobre interação actinamiosina
• Remoção do cálcio citosólico pela Serca2a (88%),
pela troca Na/Ca (5%) e bomba de cálcio do
sarcolema (1%)
• Ativação da PKA fosforila Fosfolambam inibindo
sua atividade de inibir a Serca 2
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Metabolismo aeróbio com disponibilização
constante de ligações fosfato de alta energia
• ATP – necessário para interação físico-química
actina/miosina
• Grande conteúdo de mioglobina favorece a
difusão do oxigênio na fibra
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
Agonista beta
adrenérgico*
Fosforilação
canais tipo L do
sarcolema/esti
mula
metabolismo
dos miócitos
*Ex: isoproterenol
Alteração
proteínas G
Ativação adenilciclase
Proteínaquinase A
AMP-cíclico
Entrada de
Cálcio
induzindo mais
liberação
Encurtamento do
sarcômero
Formação de
pontes
cruzadas
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO
• Digoxina
– Efeito parassimpáticomimético
–  inotropismo (contratilidade)
•  níveis de catecolaminas no miocárdio
• Inibição Na+K+ ATPase
–  Na+  K+ intracelular
– Trocador sódio-cálcio
• Vasoconstrição em alguns
vasodilatação em outros
leitos
vasculares
e
PROPRIEDADES DAS CÉLULAS
CARDÍACAS
• Automatismo
– Despolarização espontânea para gerar PA
• Inotropismo
– Capacidade contrátil
• Dromotropismo
– Condução elétrica por suas fibras
• Batmotropismo
– Excitabilidade – capacidade de responder a estímulos refratariedade
PROPRIEDADES DAS
CÉLULAS CARDÍACAS
• Capacidade de manter trabalho espontâneo
• Capacidade de trabalhar como sincício (ou tudo
ou nada)
• Mecanismos de arritmias
• Prevenção de tetania - Porque?
PROPRIEDADES DAS
CÉLULAS CARDÍACAS
• Inervação cardíaca
PROPRIEDADES DAS
CÉLULAS CARDÍACAS
• Inervação Parasimpática (vago): NSA, NAV e
algumas fibras do músculo atrial
– Estimulação: diminui velocidade de condução AV e FC
(acetilcolina)
• Inervação Simpática: NSA, NAV, fibras atriais e
supre de maneira intensa os ventrículos
– Estimulação: aumenta
(noradrenalina)
FC
e
força
de
contração
PROPRIEDADES DAS
CÉLULAS CARDÍACAS
Noradrenalina
Acetilcolina
Aumenta AMPc
Bloqueia  AMPc
Abertura canais
Dificulta abertura canais
[Ca] intracelular 
Despol. lenta atrasada
 automaticidade e
contração
 Automaticidade
Estimula canais K
CICLO CARDÍACO
CICLO CARDÍACO
• Pressão atrial
– Onda a - ?
– Onda c - ?
– Onda v - ?
• Válvulas fechadas
– Fases isovolumétricas
CICLO CARDÍACO
AB – contração isovolumétrica
BC – ejeção rápida
CD – ejeção reduzida
DE – relaxamento isovolumétrico
EF – enchimento rápido
FA – enchimento lento
CICLO CARDÍACO
Pressão
Volume VE
DESEMPENHO VENTRICULAR
• Bomba (coração)
– Gradiente de pressão necessário para propelir a coluna
de sangue de forma contínua
• Reservatório venoso
– Capacitância regula quantidade de sangue que chega
ao coração
• Resistência arterial (arteríolas)
– Impedância à ejeção (Pós C)
DESEMPENHO
VENTRICULAR
DC=FC x VS*
* VS= VDF-VSF
FC – depende basicamente do automatismo e mecanismos
neuroendócrinos
VDF – retorno venoso e distensibilidade (complacência) do
VE
VSF – pressão diastólica (resistência ao esvaziamento) e
estado funcional (contratilidade)
DESEMPENHO
VENTRICULAR
• Efeito Bowditch (ou Treppe ou escada)
–  FC  inotropia – inabilidade da bomba Na+K+ ATPase
de manter influxo de sódio em altas taxas levando a
acúmulo de Cai
• Como o DC=FCxVE, se dobramos a FC dobra-se o DC
– Limite fisiológico
• Efeito ANREP
–  pós-carga  estado inotrópico – mecanismo
intrínseco de inotropia compensando o  do VSF e a 
do DC
DESEMPENHO
VENTRICULAR
• Fatores
principais
que
desempenho ventricular
–
–
–
–
Pré-carga (Frank-Starling)
Pós-carga
Estado inotrópico
Freqüência cardíaca
determinam
o
DESEMPENHO
VENTRICULAR
• Pré-carga
– Enchimento diastólico do ventriculo
– Comprimento da fibra determinado pela pressão e
volume diastólicos finais
–  pré-carga resulta em  volume de ejeção
DESEMPENHO
VENTRICULAR
DESEMPENHO
VENTRICULAR
• Pós-carga
– Pressão aórtica sistólica (VE)
– Pressão pulmonar sistólica (VD)
• Determinam a tensão desenvolvida
ventricular
•  pressão aórtica  volume de ejeção
pela
parede
DESEMPENHO
VENTRICULAR
• Estado inotrópico
– Determinado pelo sistema nervoso simpático
– Alterações no encurtamento da fibra
DESEMPENHO
VENTRICULAR
DESEMPENHO
VENTRICULAR
OBRIGADO
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