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