Introdução ao Sistema Cardiovascular

Propriedades da Fibra cardíaca

Regulação da FC: Efeitos do Exercício

Lisete C. Michelini

Para que serve o Sistema Cardiovascular?

Organismos Unicelulares(não necessitam de circulação)

Organismos Pluricelulares

Circulação propicia meio interstícial (equivalente do

extracelular) adequado à funcionalidade de cada célula

Sistema Cardiovascular: circulações pulmonar e sistêmica Sangue - coração, artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias

adventícia

média

íntima íntima

artérias

arteríolas(rígidas)

veias

Vênulas(complacentes)

artérias

arteríolas

= Resist. ao fluxo

Sanguineo

Reservatório

de Pressão

veias

vênulas

= acomodam

Volume Sangue

Reservatório

de Volume

VD e VE

= geram Pressão e Fluxo sanguíneo

Capilares

= trocas entre

capilares/interstício

Manutenção da

perfusão tecidual

E como o sangue circula?

Pressão arterial (PA) = força motriz da circulação

Variação da PA ao longo da circulação

Rushmer, 1970

Fluxo = DC

RPCV

vasos de resistência(reservatório de pressão)

vasos de capacitância(reservatório de volume)

Pre

ssão

Art

eri

al

(mm

Hg

)

Dis

trib

uiç

ão

V

ou

lme S

an

gu

e

(%)

Bomba Cardíaca

Coração

Coração:

• anatomia funcional do miocárdio

• propriedades do miócito

Anatomia funcional do coração: Miocárdio (átrios e ventrículos) + arcabouço fibroso

Desmossomas

Discos Intercalares

Miocárdio = “sincício” funcional (átrios e ventrículos)

Junções comunicantes

(conexinas)

Transporte de K+, Ca++

ATP, AMP, IP3

Coesão mecânica entre células

Miócitounidade funcional do miocárdio

(tecido excitável)

Excitabilidade: Potencial de Ação do Neurônio

INa+

IK+

Excitabilidade: Potencial de Ação Neurônio X Potencial de Ação Miócito

Neurônio

Miócito

Duração do Potencial de Ação: Neurônio = 1-2 ms

(só resposta rápida)

Miócito = 200-400 ms

(resposta rápida + resposta lenta)

O que determina esta diferença? Qual sua importância funcional?

Propriedades do Miocárdio: 1. ExcitabilidadeGênese dos Potenciais de Repouso e de Ação

Potencial de Ação do Miócito - FASES

0 – despolarização rápida (INa+)

1 – repolarização transitória (ITO)

2 – platô de despolarização (Ica++ / ITO , Ik , Ik1)

3 – repolarização final (ITO , Ik , Ik1)

4 – repouso elétrico (Ik , IK1 / Na+K+-ATPase)

Miocárdio de trabalho (átrios e ventrículos):

1. Excitabilidade: correntes iônicas determinantes do potencial de ação no miocárdio e sua refratariedade

ECa++

ENa+

EK+

IK+

INa+

ICa++

Correntes iônicas

Período Refratário Absoluto (PRA)

Período Refratário Relativo (PRR)

1. Excitabilidade: condutâncias dos íons Na+, Ca++ e K+

Fases do Potencial de Ação

-90

-60

-30

0

+30

VM

(m

V)

GNa+

GK+

GCa++

1

0

2

3

44

Condutâncias (G)

Fases do potencial de ação do miócito

ECa++

ENa+

EK+

IK+

INa+

ICa++

Correntes iônicas (I)

Propriedades do Miocárdio : 2. Automatismo

iCa++T

Mecanismos de alteração da

despolarização diastólica lenta

Potencial nodal (nódulo SA) e

correntes determinantes

despolarização

diastólica lenta

Condução da Excitação no miocárdio (miócito-à-miócito)

Propriedades do Miocárdio : 3. Condutibilidade

ECG

FC = no R-R em 3s X 20

FC = (3,5x20) = 70 b/min

ECG: identificação das ondas P, QRS e T, segmentos e

intervalos: Valores normais

P: despolarização

dos átrios

QRS: despolarização

dos ventrículos

T = repolarização

dos ventrículos

3 s

Propriedades do Miocárdio : 4. Contratilidade

Ryanodine

receptor

(RyR)

Ca2+

Ca2+ citosol:

diástole <10-7M

sístole ~10-5M

Sarcômero = unidade estrutural

e funcional da contração

ATP

Ca++

4. Contratilidade: Mecanismo de contração e reações

químicas durante o ciclo contração-relaxamento

Ca2+

Acoplamento excitação-contração e eficiência contrátil

Sequência temporal dos eventos elétrico (A) e mecânico (F)

e alteração do transiente de Ca2+ (C)

E qual a importância funcional deste acoplamento temporal?

Uma característica importante do miócito cardíaco é a

ausência de somação temporal da contração

Preparação

nervo-músculo

esquelético

Miócito

Regulação da Frequência Cardíaca:

Efeitos do Exercício

Mecanismos de alteração da despolarização diastólica lenta

Como é regulada a FC no exercício?

mV

Efeitos do vago e simpático no nódulo SA

Simpático (NE I f) = vel.DD FC

mV

Vago (AChK ir, I f) = DD FC

Simpático Vago

Condução da Excitação no miocárdio (miócito-à-miócito)

Excitação do SA é transmitida a todo Miocárdio

ECG

Vago = vel.DD/hiperpolariza/ retardo AV

FC e velocidade condução

Simpático = vel. DD, retardo AV

FC e velocidade condução

Efeitos da ativação vagal e simpática ao coração (nodos SA / AV)

Efeitos do exercício dinâmico

Exercício dinâmico?

tônus simpático FC

0

100

200

300

400

Wistar SHR

HR

(b

/min

)

**

†

†

SS TT

Efeitos do treinamento aeróbio sobre a FC basal

Treinamento aeróbio frequência intrínseca de marcapasso

Negrão et al, JAP, 1992

MC

DC

VM

3V

DCMC

3V

VM

sedentário treinado

OTir

250 300 350 400 450 5000

10

20

30

40

50

HR (b/min)

Rela

tive

OT

de

ns

ity (

%)

Wistar

SHR

T expressão/atividade neurônios OT tônus vagal

FC basal (bradicardia de repouso) e taquicardia exercício

0

100

200

300

400

Wistar SHR

HR

(b

/min

)

* *

†

†

SS TT

Efeitos do treinamento aeróbio sobre a FC basal e taquicardia do exercício

Michelini et al, AJP-R, 2011;

Exp Physiol, 2012

Michelini & Stern, Exp Physiol 2009