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SISTEMA
CARDIOVASCULAR
MSc LORENA ALMEIDA DE MELO
VISÃO GERAL
CORAÇÃO SANGUEVASO
SANGUÍNEO
SISTEMA CARDIOVASCULAR
SISTEMA CARDIOVASCULAR
FUNÇÕES
Transporte de Oxigênio (pulmões), Água e
Nutrientes (epitélio intestinal)
Comunicação Intercelular
◦ Hormônios – células-alvo – circulação
◦ Glicose do fígado e ácidos graxos do tecido adiposo –
células ativas
◦ Células brancas e anticorpos – interceptação de
invasores
Recolhimento de resíduos das células
◦ Dióxido de carbono (pulmões), restos metabólicos
(urina, fezes), calor (pele)
ANATOMIA GERAL DO SISTEMA
CIRCULATÓRIO
CORAÇÃO
LOCALIZAÇÃO
ESTRUTURAS
E
FLUXO UNIDIRECIONAL
VALVAS CARDÍACAS
Valvas atrioventriculares
◦ Tricúspide (direita) e bicúspide (esquerda)
◦ Prolapso: falha das cordas tendíneas - valva
empurrada para o átrio durante a contração
ventricular
Valvas semilunares
◦ Aórtica e pulmonar
◦ Fechamento – pressão retrógrada
CÉLULAS CARDÍACAS
Células Contráteis
◦ Músculo estriado – sarcômeros
◦ Uninucleares
◦ Rico em mitocôndrias – 70 a 80% do O2
oferecido pelo sangue
◦ Discos intercalares – junções que unem ascélulas cardíacas adjacentes - ligados pordesmossomos
A força gerada por uma célula é transferida para acélula adjacente
Junções comunicantes – ligam as células eletricamente– espalhando a onda de despolarização
CÉLULA CARDÍACA
CÉLULAS CARDÍACAS
Células Auto-rítmicas (Células do marcapasso)
◦ Capacidade de gerar potencial de ação –
contração sem estímulo externo.
◦ Controlam a frequência dos batimentos
cardíacos
EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
Características da célula miocárdica
◦ Túbulo T: grande e se ramificam no interior
das células.
◦ Retículo sarcoplasmático: pouco desenvolvido –
depende de Ca+2 extracelular.
◦ Início da contração – potencial de ação
estimulando a célula muscular
EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
RELAÇÃO TAMANHO-TENSÃO
Etapas do Potencial de Ação
no Músculo Cardíaco
Potencial de repouso da membrana: - 85 a -95 (mV).
Variação de potencial – negativo → positivo(potencial em ponta).
Canais atuantes◦ Abertura dos canais de sódio (rápidos);
◦ Abertura dos canais de cálcio (lentos)
◦ Entrada de íons sódio e cálcio – interior da fibramuscular cardíaca.
Etapas do Potencial de Ação
no Músculo Cardíaco
DESPOLARIZAÇÃO
◦ Quando as fibras contráteis são levadas a seu limiar –abertura dos canais rápidos de sódio voltagem-dependentes.
◦ A entrada de sódio para o citosol ocorre adepolarização
PLATÔ
◦ Depende da abertura dos canais lentos de cálciovoltagem-dependentes
◦ Liberação dos íons cálcio das cisternas terminais doretículo sarcoplasmático (pouco desenvolvido)
◦ Diminuição da permeabilidade dos canais de potássio
Etapas do Potencial de Ação
no Músculo Cardíaco
REPOLARIZAÇÃO
◦ Os canais de cálcio começam a se fechar;
◦ Os canais de potássio voltagem-dependente
abrem-se o que aumenta a permeabilidade da
membrana aos íons potássio;
◦ O potencial de membrana repouso - negativo
é restabelecido.
Etapas do Potencial de Ação
no Músculo Cardíaco
PERÍODO REFRATÁRIO
Intervalo de tempo durante o qual nãopode ser produzida uma segundacontração.
O período refratário da fibra muscular émais longo que a própria contração –nova contração após o relaxamentocompleto ou bem avançado.
Evitar a tetania (contração sustentada) –alternância de contração e relaxamento –bombeamento do fluxo sangüíneo.
POTENCIAL DE AÇÃO –
CÉLULAS AUTO-RÍTMICAS- Potencial de membrana (marcapasso)= -60 mV
- Canais If = Permeável ao Na+ e K +
- Abertura dos canais If= entra mais Na +
- Despolarização - Positividade= fechamento If e abertura Ca2+
- Repolarização= fechamento Na+ e abertura K+
SISTEMA DE CONDUÇÃO
CÉLULAS AUTO-RÍTMICAS
Células auto-rítmicas
◦ Rede de fibras musculares cardíacas
especializadas responsáveis pela atividade
elétrica, intrínseca e rítmica.
◦ Geram potenciais de ação espontâneos que
desencadeiam as contrações cardíacas.
◦ Funções
Marcapasso - define o ritmo para todo coração
Forma o sistema de condução (via para a
propagação dos potenciais de ação por todo
músculo cardíaco).
COMPONENTES DO SISTEMA DE
CONDUÇÃO
(1) A excitação cardíaca início– nodo sino-atrial (SA -parede atrial direita); opotencial propaga-se pelosdois átrios (junções abertas)– contração atrial;
(2) O potencial atinge o nodoatrioventricular (AV – septointeratrial);
(3) Atinge o feixeatrioventricular (feixe de Hiss– única conexão elétricaentre os átrios e osventrículos;
COMPONENTES DO SISTEMA DE
CONDUÇÃO
(4) Após ser conduzido aolongo do feixe de Hiss opotencial de ação entra nosramos dos feixes direito eesquerdo em direção ao ápicecardíaco.
(5) Finalmente, as fibras dePurkinje conduzem o PA doápice do miocárdioventricular para o restante domiocárdio;
SISTEMA DE CONDUÇÃO
a
b
c
d
e
f
Marcapasso – Frequência Cardíaca
As células do nó SA determinam a
velocidade dos batimentos cardíacos
◦ O nó AS - ritmo mais rápido que o nó AV e
das fibras de Purkinje (evitar tetania)
◦ Falha do nó AV – comando da FC fibras do AV
e das fibras de Purkinje
◦ Bloqueio AV completo – ventrículos (35 ipm)
contraíram mais lento que o átrios (70 ipm)
◦ Bloqueio AV total – insuficiente para manter
fluxo sanguíneo – marcapasso mecânico
ELETROCARDIOGRAMA
Registro da atividade elétrica do coração obtido apartir da colocação de eletrodos na superfície dapele.
Representa múltiplos potenciais de ação ocorrendono músculo cardíaco em dadoo período de tempoe obtido na superfície corporal.
Walter Einthoven (1887) –Triângulo de Einthoven
◦ Eletrodos nos braços (D e E) e na perna (E)
◦ Lados do triângulo numerados – derivações
Cada componente do ECG representa adespolarização ou a repolarização de determinadaparte do coração
TRIÂNGULO DE EINTHOVEN
ELETROCARDIOGRAMA
Componentes principais no ECG
◦ Onda P: despolarização dos átrios
◦ Complexo QRS: despolarização ventricular
◦ Onda T: repolarização atrial
Eletrodos
◦ Eletrodo positivo, negativo e neutro
◦ Resultado dos potenciais de ação se move – eletrodo
positivo – deflexão positiva (para cima)
◦ Resultado dos potenciais de ação se move – eletrodo
negativo – deflexão negativa (para baixo)
ELETROCARDIOGRAMA
ELETROCARDIOGRAMA
Derivações colocadas em locais diferentes
◦ Informações de partes diferentes do coração
◦ 12 derivações: 3 (membros) e 9 (peito e tronco)
Informações fornecidas
◦ Frequência cardíaca
Espaço de tempo entre uma onda P e a onda P
subsequente.
Taquicardia e bradicardia
◦ Ritmo (regular e irregular-arritmia)
Fibrilação atrial – nó AS perde função de
marcapasso
ELETROCARDIOGRAMA
Informações fornecidas
◦ Relação das ondas
Cada complexo QRS é precedido por uma
P?
O segmento P-R possui um comprimento
constante?
Ex: bloqueio cardíaco – problema de
condução do PA para ventrículo – uma ou
mais onda P aparecem sem que haja
complexo QRS
CICLO CARDÍACO
Período compreendido entre o início de um
batimento cardíaco e o início do batimento
subsequente
Fases do ciclo cardíaco
◦ Sístole: período de tempo o qual o coração está
contraído
◦ Diástole: período de tempo o qual o coração relaxa
CICLO CARDÍACO
CICLO CARDÍACO
Mudanças de pressão-volume do ventrículo
esquerdo durante um ciclo cardíaco
VOLUME DE EJEÇÃO
Volume bombeado por um ventrículo
VE= volume de sangue nos ventrículos
antes da contração (VDF) - volume de
sangue nos ventrículos após a contração
(VSF).
VE= VDF-VSF 135- 65=70
ml/batimento(repouso)
VE= 100 ml/batimento (exercício)
DÉBITO CARDÍACO
Quantidade de sangue ejetada por um
ventrículo por unidade de tempo
DC= frequência cardíaca x volume de
ejeção
DC= 72 x 70= 5040 ml/min;5 l/min
(repouso)
DC= 30-35 l/min (exercício)
RETORNO VENOSO
Quantidade de sangue que retorna ao coração
pela circulação venosa
Fatores que afetam o retorno venoso
◦ Bomba muscular (coração periférico) –
comprime as veias e empurra o sangue em
direção ao coração.
◦ Bomba respiratória – movimento do tórax
durante a inspiração – reduz a pressão sobre a
veia cava inferior – mais sangue desemboca no
AD
BOMBA MUSCULAR
REGULAÇÃO DA FC
Embora a FC seja iniciada pelas células
auto-rítmicas do nó SA – comando
◦ Sistema nervoso autônomo
Simpático
Parassimpático
◦ Hormônios
CONTROLE REFLEXO DA FC
REGULAÇÃO EXTRÍNSECA
◦ Ocorre em resposta às alterações no volume de sangue quechega ao coração, de acordo com a Lei de Frank- Starling.
◦ Esta lei diz que sempre que houver um aumento no retornovenoso, haverá um aumento no débito cardíaco. Isto ocorredevido a uma maior distensão do músculo cardíaco, que iráse contrair com mais força (característica do músculoestriado).
◦ Princípio: Quanto maior for o estiramento do miocárdiodurante o enchimento, maior será a força de contração e aquantidade de sangue bombeada para a Aorta.
◦ Durante o estiramento adicional ocorre armazenamento deenergia para uma posterior contração mais acentuada.
FLUXO SANGUÍNEO
Parede dos vasos sanguíneos
◦ Camadas de músculo liso
◦ Camadas de tecido conjuntivo elástico
◦ Camadas de tecido conjuntivo fibroso
Endotélio
◦ Revestimento interno de todos os vasos
sanguíneos
◦ Funções: regulação da pressão arterial,
crescimento de vasos sanguíneos e absorção
de materiais.
AS PAREDES DOS VASOS SANGUÍNEOS
VARIAM NO DIÂMETRO E NA
COMPOSIÇÃO
MÚSCULO LISO VASCULAR
Músculo liso dos vasos sanguíneos
Organizado em camadas circulares ou espirais
Vasoconstrição: estreita o diâmetro da luz do
vaso; vasodilatação: alarga o mesmo
Tônus muscular: estado de contração parcial
o tempo todo do músculo liso vascular.
Contração – depende do íon Ca2+
Substâncias químicas – neurotransmissores,
hormônios, substâncias parácrinas (células
adjacentes)
VASOS SANGUÍNEOS
Artérias
◦ Camadas grossas de músculo liso, tecido
elástico e fibroso
◦ Energia para vencer a rigidez do tecido fibroso
e armazenamento pelas fibras elásticas e
liberação por meio de retração elástica.
◦ As artérias maiores dividem-se em menores –
paredes mais musculares.
Arteríolas
◦ Menores artérias
◦ Parede com músculo liso – contração e relaxamento
VASOS SANGUÍNEOS
Metarteríola
◦ Ramificação das arteríolas
◦ Faz a ligação entre a arteríola e vênula
◦ Na ramificação das metarteríolas existemesfíncteres pré-capilares regulando a quantidadede sangue de um órgão em repouso e ematividade
◦ Funções: regula o fluxo sanguíneo através doscapilares; permitem que os leucócitos passemda circulação arterial para a venosa (capilaresdeixa passar os eritrócitos mas não osleucócitos)
METARTERÍOLA
VASOS SANGUÍNEOS
Capilares
◦ Local de troca entre o sangue e o fluido
intersticial.
◦ As paredes não possuem músculo liso,
nem tecido fibroso e elástico.
◦ Contém endotélio capilar que é um
epitélio de troca com junções vazantes
entre as células.
VASOS SANGUÍNEOS
Vênulas
◦ São pequenas veias
◦ O sangue flui dos capilares para as vênulas
◦ Similares aos capilares com um fino epitélio de
troca e pouco tecido conjuntivo
Veias
◦ São vasos de diâmetro maior que as artérias
◦ Alojam-se mais próximo a superfície da pele
◦ Paredes mais finas que as artérias com menos
tecido elástico
ANGIOGÊNESE
Processo pelo qual novos vasos sanguíneos
formados
Na criança (crescimento normal); adulto
(cicatrização de um ferimento, revestimento
uterino após a menstruação; prática de exercício)
Fator de crescimento vascular endotelial (FCVE)
e fator de crescimento fibroblástico (FCF)
◦ Promovem angiogênese
◦ Mitogênicos - promovem mitose (divisão celular)
◦ São produzidos pelas células da musculatura lisa e
perícitos (células que circundam os capilares)
ANGIOGÊNESE
Inibição da angiogênese
◦ Angiostatina: citocina produzida pela proteína
sanguínea plasminogênio
◦ Endostatina
◦ Tratamento de doenças
Câncer: células do câncer invadem tecidos e
multiplicam-se, precisam de novos vasos para
manter o aporte de nutrientes e O2 –
angiostatina e endostatina bloqueam a
angiogênese
ANGIOGÊNESE
◦ Tratamento de doenças
Doença arterial coronariana: ocorre redução
do fluxo para o miocárdio; induzir o
crescimento de novos vasos sanguíneos para
repor os vasos bloqueados; uso dos fatores
de crescimento
PRESSÃO SANGUÍNEA
Conceito: força exercida pelo sangue contra
qualquer unidade de área da parede vascular.
Medida em milímetro de mercúrio (mmHg)
Ex: 50mmHg ( a força exercida é suficiente para
impelir uma coluna de mercúrio contra a
gravidade até o nível de 50 mm de altura
PRESSÃO ARTERIAL
Contração ventricular – força propulsora do
fluxo sanguíneo por meio do sistema de vasos.
Aorta e as artérias se expandem e armazenam
pressão nas paredes elásticas.
PRESSÃO ARTERIAL
PRESSÃO ARTERIAL
A pressão arterial é mais alta nas artérias e cai
continuamente.
◦ Energia perdida – resistência dos vasos
sanguíneos
A pressão mais alta ocorre na aorta – pressão
criada pelo ventrículo esquerdo.
Pressão de pulso: pressão criada pelo ventrículos
e sentida como um pulso nas artérias
◦ Pressão de pulso= Pressão sistólica-Pressão diastólica
DIFERENÇA DE PRESSÃO
NOS VASOS
PRESSÃO SANGUÍNEA
Queda da pressão nas veias
◦ Algumas veias possuem válvulas internas com
uma única direção – refluxo do sangue –
retorno venoso
◦ Auxílio da bomba muscular e respiratória
PRESSÃO ARTERIAL MÉDIA
É a média das pressões sistólica e diastólica
durante o ciclo cardíaco, ou seja, média de todas
as pressões medidas a cada milisegundo durante
um período de tempo
◦ PAM: P diastólica + 1/3 (P sistólica-P diastólica)
◦ Valores de referência: 70 a 105 mmHg
Fatores que influenciam a PAM
◦ Débito cardíaco
◦ Resistência Periférica
PRESSÃO ARTERIAL A pressão arterial é determinada pelo equilíbrio
entre fluxo sanguíneo para dentro das artérias e
o fluxo sanguíneo fora das artérias para o tecido
O fluxo sanguíneo dentro da aorta = débito
cardíaco; o fluxo sanguíneo de saída das artérias é
influenciado pela resistência das arteríolas
(periférica)
PRESSÃO ARTERIAL
VOLUME SANGUÍNEO
↑ VOLUME SANGUÍNEO
↑PRESÃO ARTERIAL
↓ VOLUME SANGUÍNEO
↓ PRESÃO ARTERIAL
•EX: Balão de ar – com pouca água e com muita água
•Aumento do volume sanguíneo – ingestão de alimentos e
água – rins – excreção de água na urina
•Diminuição do volume sanguíneo - desidratação e
hemorragia
•Vasoconstrição
•Estimulação simpática aumentada do coração
RESISTÊNCIA
Tendência do sistema cardiovascular de se opor
ao fluxo sanguíneo.
O sangue escolhe o caminho com menor
resistência – resistência elevada redução do fluxo.
Variáveis que interferem na resistência
◦ Comprimento e raio do tubo e viscosidade do fluido
◦ A resistência ao fluxo sanguíneo – diretamente
proporcional – comprimento do tubo e viscosidade
◦ A resistência ao fluxo sanguíneo – inversamente
proporcional – ao raio do tubo
DISTRIBUIÇÃO DE SANGUE
PARA OS TECIDOS
Varia de acordo
com as
necessidades
metabólicas
Controle é feito
por variações na
resistência das
arteríolas
REGULAÇÃO DA PRESSÃO
ARTERIAL
Reflexo
barorreceptor:
primeiro mecanismo
reflexo para o
controle
homeostático da
pressão arterial
Componentes do
reflexo
barorreceptor
REGULAÇÃO DA PRESSÃO
ARTERIAL
Barorreceptores
◦ Membrana celular com canais de Na+ iniciando
potenciais de ação
◦ Pressão arterial elevada – aumenta o
estiramento da membrana – aumenta potencial
de ação
◦ Pressão arterial reduz – reduz o estiramento da
membrana – reduz potencial de ação
REGULAÇÃO DA PRESSÃO
ARTERIAL
HIPOTENSÃO ORTOSTÁTICA
Controle da Pressão Arterial - Regulação
Hormonal da Pressão Sangüínea
Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona
◦ ↓ volume sangüíneo → ↓ do fluxo sangüíneo renal →
células justaglomerulares → ↑ enzima renina → renina e
enzima conversora de angiotensina→ hormônio
angiotensina II → ↑ pressão arterial.
◦ Angiotensina II: é um vasoconstrictor aumentando a
resistência vascular sistêmica;
◦ Estimulação da secreção da aldosterona → ↑ reabsorção
dos íons sódio (Na+) e de água pelos rins → ↑ volume de
sangue → ↑ pressão arterial.
MSc Lorena Almeida de Melo
Controle da Pressão Arterial - Regulação
Hormonal da Pressão Sangüínea
Epinefrina e Norepinefrina
◦ Hormônio da medula adrenal;
◦ Norepinefrina
Produz vasoconstrição das arteríolas e das veias na
pele e nos órgãos abdominais
Aumenta o débito cardíaco
Freqüência e força de contração.
◦ Epinefrina
Vasodilatação dos músculos cardíacos e esqueléticos
MSc Lorena Almeida de Melo
Hormônio antidiurético (ADH)
◦ Produzido pelo hipotálamo e liberado pela
glândula hipófise posterior;
◦ Controla níveis baixos de pressão arterial
(retenção hídrica) e osmolaridade (retenção
eletrolítica).
◦ Produzem constrição nos ductos coletores
renais - ↑ pressão arterial.
MSc Lorena Almeida de Melo
Controle da Pressão Arterial - Regulação
Hormonal da Pressão Sangüínea
SISTEMA CARDIOVASCULAR
SANGUE
Formado por parte líquida (plasma) e parte celular(várias células);
Líquido intersticial: líquido que banha as célulascorporais;
O2 (pulmões) e nutrientes (trato gastrointestinal)transportados sangue → líquido intersticial → tecidoscorporais;
CO2 e restos do metabolismo dos tecidos corporais→ líquido intersticial sangue → pulmões, rins, pele esistema digestivo.
MSc Lorena Almeida de Melo
SISTEMA CARDIOVASCULAR
SANGUE
FUNÇÕES DO SANGUE
◦ Transporte: O2, CO2, nutrientes e hormônios;
◦ Regulação: Participa da regulação do pH, regula a temperatura corporal;
◦ Proteção: presença dos glóbulos brancos.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SANGUE
◦ Mais viscoso que a água – fluxo lento;
◦ Temperatura: 38◦ C; pH: 7,35 e 7,45; 8% do peso corporal total; 5 a 6 litros (homens) e 4 a 5 litros (mulher);
MSc Lorena Almeida de Melo
COMPONENTES DO SANGUE
Plasma
◦ Líquido aquoso contendo substânciasdissolvidas
91,5%-água
8,5% de solutos (proteínas - albuminas,globulinas, fibrinogênio);
Elementos Figurados
◦ Glóbulos vermelhos do sangue (GVS), glóbulosbrancos do sangue (GBS) e as plaquetas;
MSc Lorena Almeida de Melo
Glóbulos Vermelhos (Eritrócitos
ou Hemácias)
Função
◦ Transporte de oxigênio
Hemoglobina – proteína globina – cadeias
polipeptídicas e pigmentos não-protéicos
hemes;
Cada heme – íons ferro – oxigênio (pulmões)
– líquido intersticial – célula;
Sangue – capilares teciduais – capta o CO2 –
hemoglobina – liberado pelos pulmões;
MSc Lorena Almeida de Melo
Glóbulos Vermelhos (Eritrócitos ou
Hemácias)
Regulação da Produção de Hemácias
◦ Número adequado de hemácias para
proporcionar a oxigenação tecidual;
◦ Hipóxia (redução de oxigênio tecidual) →
aumento da eritropoetina (hormônio-rins) →
produção de hemácias.
MSc Lorena Almeida de Melo
HEMOGLOBINA
Glóbulos Brancos do Sangue
(Leucócitos)
São as unidades móveis do sistema
protetor do organismo
Formação
◦ Medula óssea: granulócitos, monócitos e
alguns linfócitos
◦ Tecido linfóide: linfócitos e plasmócitos;
Os leucócitos – transportados pelo
sangue – áreas infectadas e inflamadas –
defesa imediata contra o agente
infeccioso; MSc Lorena Almeida de Melo
Glóbulos Brancos do Sangue
(Leucócitos)
Quimiotaxia◦ Fenômeno no qual as diversas substâncias químicas presentes
nos tecidos façam com que os neutrófilos e macrófagos semovam em direção à fonte das substâncias (toxinasbacterianas, tecidos inflamados);
Fagocitose: ingestão do agente agressor por umacélula◦ Superfície áspera;
◦ Ausência revestimentos protéicos protetores (antígenos epartículas estragadas);
◦ Reconhecimento de corpos estranhos – interação antígeno-anticorpo
MSc Lorena Almeida de Melo
Plaquetas
São minúsculos discos redondos ou ovais, de cercade 2 mm de diâmetro que participam do processode coagulação sangüínea.
MSc Lorena Almeida de Melo
Plaquetas
Mecanismos da Hemostasia
Hemostasia: é seqüência de respostas queinterrompe o sangramento.
(1) Espasmo vascular: imediatamente após aruptura ou o corte de um vaso sangüíneoocorre vasoconstrição (contração) do vasosangüíneo lesado reduzindo a perda desangue.
(2) Tampão plaquetário: acúmulo de plaquetaspara formar um tampão plaquetário no vasolesado (adesividade das plaquetas no local dalesão e aderência das plaquetas entre si).
MSc Lorena Almeida de Melo
Plaquetas
Mecanismos da Hemostasia
(3) Coagulação sangüínea
◦ Em resposta à ruptura do vaso → cascatas de reaçõesquímicas no sangue → complexo de substâncias ativadas(ativador da protombina);
◦ Ativador da protombina + Ca+2 → protrombina →trombina;
◦ Trombina (enzima) → fibrinogênio → filamentos defibrina → retém as plaquetas, células sanguíneas e oplasma → coágulo.
(4) Regeneração: crescimento de tecidos fibrososno coágulo sangüíneo para obturar o orifício dovaso.
MSc Lorena Almeida de Melo
Plaquetas
Mecanismos da Hemostasia
MSc Lorena Almeida de Melo