Fisiologia do coração

Fisiologia do coração

Fisiologia do coração Trabalho realizado por:Ana Margarida nº16649Catarina Reis nº15609Sónia Custódio nº15777Sílvia Mendonça nº15895

Sistema circulatório Coração: Órgão central do sistemacirculatório Sangue: meio que fornece às célulasnutrientes, O2, hormonas e recebe osprodutos finais do metabolismo (CO2) Vasos sanguíneos: tubos pelos quaiso sangue circula

Anatomia do Coração

Há três tipos de vasos sanguíneos: artérias, veias e capilares (http://sbs.umkc.edu/bio734/ heart-lungs)

Circuito Pulmonar e Sistémico Circuito pulmonarTransporta o sangue pobre emoxigénio do coração para ospulmões e traz o sangue oxigenadode volta ao coração

Anatomia do Coração

Circuito sistémicoConduz o sangue rico em oxigéniodo coração para as partes do corpoexcepto os pulmões e traz este devolta ao coração(http://w.bombeirosemergencia.com.br/sistemacirculatorio )

Localização do coraçãoAnatomia do Coração

Situa-se na porção mediana da cavidade torácica, encontrando-seseparado pelo diafragma Projecta-se na coluna vertebral, nas vértebras dorsais estando separadodestas pelo esófago e aorta torácica Situa-se na face interna dos pulmões, num local denominadomediastino (Silverthorn, Human physiology)

Forma do CoraçãoAnatomia do Coração http://www.phschool.com

Coração: sua importância

O coração é um órgão cuja funçãoestá associada à produção de pressãopara que o sangue possa chegar àtotalidade de células presentes noorganismo O sangue desloca-se de uma zonade maior pressão para uma zona demenor pressão

Anatomia do Coração

http://www.julius-ecke.de/

Considerações anatómicasAnatomia do Coração http://www.hmc.psu.edu/)(http://www.hmc.psu.edu/

Coração direitoAnatomia do Coração

É constituído pela aurícula eventrículo direito que comunicam entresi pelo orifício aurículo-ventricular A aurícula direita é uma câmara deparede fina que recebe o sangue venoso

O ventrículo direito comunica com aartéria pulmonar que leva o sanguepobre em oxigénio para os pulmões http://www.bombeirosemergencia.com.br

Coração esquerdoAnatomia do Coração

A aurícula esquerda apresenta uma espessuramaior que a direita assim como o ventrículoesquerdo é mais desenvolvido que o direito Esta aurícula recebe as quatro veias pulmonaresque trazem o sangue arterial vindo dos pulmões

O ventrículo esquerdo bombeia o sangue arterialpara a artéria aorta e desta o sangue éencaminhado para todas as partes do corpo

http://www.bombeirosemergencia.com.br

Fluxo sanguíneo e válvulasAnatomia do Coração

A existência de quatro válvulas cardíacas assegura o funcionamentodo coração e o modo unidireccional como o sangue se desloca As válvulas além de determinarem o sentido do fluxo sanguíneoevitam o retrocesso de sangue no sistema

http://www.healthedonline.com)(Silverthorn Human physiology)

VálvulasAnatomia do Coração válvulas aurículoventriculares (AV): asseguram a saída do sangue dasaurículas para os ventrículos válvulas tricúspide e bicúspide oumitral

Válvulas semilunares:permitem a saída de sangue dosventrículos para as artérias válvulas pulmonar e aorta (in http://www.edwards.com/

Abertura e fecho das válvulasAnatomia do Coração

As válvulas tricúspide e bicúspide nãopermitem que o sangue regresse às aurículasdevido à existência de cordas tendíneas ligadasaos músculos papilares situados no interior dosventrículos As válvulas semilunares estão ligadas noponto em que as artérias pulmonar e aortadeixam os ventrículos

(http://ADAM.com) (http://ADAM.com)

Parede do Coração Endocárdio: Camada fina, internade endotélio Miocárdio: Camada intermédia demúsculo cardíaco Epicárdio: Membrana externa finaque cobre o coração

Anatomia do Coração

Pericárdio: Membrana dupla com membranaexterna rija e fibrosa que ancora o coração.Fluido pericárdico no interior diminui fricção entrecamadas. (Silverthorn, Human Physiology)(Medline Plus, http://medlineplus.gov)

(Silverthorn, Human Physiology)

PericarditeInflamação do saco pericardialdevido a infecção viral ou bacteriana.Fricção dolorosa entre membranas Tamponamento cardíacoAcumulação de sangue no sacopericardial devido a hemorragiaCompressão do coraçãoLimita quantidade de sangue queentra no coração

Anatomia do CoraçãoPericárdio

(Medline Plus, http://medlineplus.gov) (Medline Plus, http://medlineplus.gov)

Células musculares cardíacas99% células musculares contrácteis1% células cardíacas especializadas do sistema de condução, não contrácteis comdespolarização espontânea Miocárdio composto por fibras musculares cardíacas dispostas emespiral. Células ramificadas e uninucleadas. Células adjacentes unidas por discos intercalares.

Anatomia do Coração

(Silverthorn, Human Physiology) (Silverthorn, Human Physiology)

Discos intercalares contêm desmossomas ejunções de hiato. Desmossomas conferem resistênciamecânica. Junções de hiato permitem propagação depotenciais de acção entre células adjacentes. Tecido fibroso não condutor separa célulasmusculares das aurículas das células dosventrículos.

Anatomia do CoraçãoCélulas musculares cardíacas

(Michael Troyan, http://www.bmb.psu.edu/courses (Michael Troyan, http://www.bmb.psu.edu/courses

Abundância de mitocôndrias – 40% do volumecelular. Abundância de mioglobina – armazenaquantidades limitadas de O2 para uso imediato efacilita transporte de O2. Anatomia do CoraçãoCélulas musculares cardíacas

(Silverthorn, Human Physiology)

(Medline Plus, http://medlineplus.gov) Hipertrofia cardíacaAumento de tamanho das fibras musculares cardíacasdevido a resistência ao bombeamento ou nobombeamento de maior volume de sangue.

Sistema de condução

Nó sinusal (nó SA)Localiza-se na aurícula direita junto à veiacava superior Nó auriculo-ventricular (nó AV)Localiza-se na base da aurícula direita Feixe de HisCom origem no nó AV entram no septointerventricularDivide-se em dois ramosPercorre as paredes ventriculares Fibras de PurkinjeFibras terminais que se estendem do feixe deHis

1% células cardíacas especializadas do sistema de condução, nãocontrácteis com despolarização espontâneaEspecializadas na iniciação e condução de potenciais de acção Actividade eléctrica

(Medline Plus, http://medlineplus.gov)

Potencial de acção (nó SA)

Ca2+ inK+ out Pk+

Actividade eléctrica

(Silverthorn, Human Physiology)

“Pacemaker” do Coração Diferentes taxas de despolarização lenta Diferentes taxas de geração depotenciais de acçãoCélulas do nó SA “Pacemaker” do Coração

20-40Feixe de HisFibras de Purkinje 40-60Nó AV70-80Nó sinusal(“pacemaker”)

Potencial acçãopor minutoTecido

Coração bate a 70 a 80 batidas por minutoActividade eléctrica (Silverthorn, Human Physiology)

Caso nó SA deixe de funcionar nó AV torna-se “pacemaker”. Bloqueio cardíaco completo:Condução de impulso bloqueada entre aurículas e ventrículos. “Pacemaker” artificial: Dispositivo implantado que gera impulsos de forma rítmica. Batimento prematuro: Excitação de área do coração que despolariza a uma taxa mais rápida que nó SA Actividade eléctrica“Pacemaker” do Coração

(Medline Plus, http://medlineplus.gov)

Nó SA (“Pacemaker”)

Propagação do impulso pelas aurículas através dotracto interatrial e das junções de hiato Tracto internodal

Atraso de 0,1s Nó AV (único ponto de contacto eléctrico entreaurículas e ventrículos)

Feixe de His Rede de Purkinje

Miocárdio do ventrículo

Rede dePurkinje Actividade eléctricaPropagação do impulso eléctrico

(Silverthorn, Human Physiology) (Michael Troyan, http://www.bmb.psu.edu/courses

Potencial de acção Fase “Plateau”Potencial de repouso: -90mVDespolarização rápida para +30mV Aumento da permeabilidade a iões Na+

Fase Plateau (potencial de membranamantido em valores positivos por centenasde milisegundos) Influxo lento de Ca2+ Diminuição de permeabilidade a iões K+(impede repolarização rápida)Repolarização rápida Inactivação de canais de Ca2+ Activação de canais de K+Actividade eléctrica (Silverthorn, Human Physiology)

Actividade eléctrica

(Silverthorn, Human Physiology) Acoplamento excitação-contracção

Ca2+ liga-se ao complexo troponina-tropomiosina tornando a contracção possível Quantidade de Ca2+ no citosol determina força da contracção

Actividade eléctrica

(Silverthorn, Human Physiology) Acoplamento excitação-contracção

Diminuição de intensidade do potencialde acção

Aumento de K+ no FEC

Redução do gradiente de concentração Redução do potencial basal da membrana

Coração flácido e fraco

Aumento da força da contracção

Actividade eléctricaEfeito da concentração de K+ e Ca2+ no FEC

Período Refractário Período refractário: período em que apósexcitação, a membrana não pode ser re-excitada Período refractário longo do músculocardíaco (250ms) torna contracção tetânicaimpossível Canais de Na+ responsáveis por faseascendente só podem ser reactivados apósrepolarização Actividade eléctrica

(Silverthorn, Human Physiology)

O Electrocardiograma Actividade eléctrica

Não é uma medida directa da actividadeeléctrica do coração É uma representação complexa da actividadeeléctrica e que não pode ser comparado àactividade medida numa única célula Representa uma comparação da voltagemmedida por 2 eléctrodos. Corresponde à actividade eléctrica do coração medida na superfície da pele.

Silverthorn, Human Physiology

As ondas no Eletrocardiograma University ofMaryland Medicine Onda P – Despolarização auricular Complexo QRS – Despolarização ventricular Onda T – Repolarização ventricular

Actividade eléctrica

Actividade eléctrica

Adaptado de Universityof Virginia Health System nó SA nó AV

Alterações de frequência Taquicardia (> 100 batimentos/min)

Braquicardia (< 60 batimentos/min)

Actividade eléctrica w.cssolutions.biz

Health Center Online

Alterações no ritmo - Arritmias Fibrilação auricular

Fibrilação ventricular

Actividade eléctrica “Flutter” auricular w.cssolutions.biz Silverthorn, Human Physiology

Silverthorn, Human Physiology

Miopatias Actividade eléctrica University Hospitals of Leicester

Eventos MecânicosCiclo cardíaco

Sístole

Diástole ContracçãoEsvaziamento

RelaxaçãoEnchimento

Pressão Volume

Válvulas

Sons

Electrocardiograma

Diástole VentricularCiclo cardíaco P Pauricular ventricular>

Válvula AV aberta

Volumeventricular aumenta

Silverthorn,HumanPhysiology

Sístole AuricularCiclo cardíaco Disparo do nó SA

Contracção auricular

Aumento da P auricular

Aumento da P ventricular

Silverthorn,HumanPhysiology

Sístole VentricularCiclo cardíaco Disparo do nó AV

Contracção ventricular

Aumento da P ventricular

Silverthorn,HumanPhysiology

Sístole VentricularCiclo cardíaco P P auricularventricular >

Fecho da válvula AV

P P aórticaventricular > Abertura da válvula aórtica contracção ventricularisovolúmica

Silverthorn,HumanPhysiology

Sístole VentricularCiclo cardíaco

Aumento da P aórticaDiminuição dovolume ventricular

Volume sistólicofinal

Início darepolarização ventricular Fecho da válvula aórtica

Silverthorn,HumanPhysiology

Diástole VentricularCiclo cardíaco P P auricularventricular >

Relaxação ventricularisovolúmica

P P auricularventricular < Abertura da válvula AV

Silverthorn,HumanPhysiology

SonsCiclo cardíaco

1º som2º somFecho dasválvulas AVFecho das válvulassemilunares Fluxo laminar vs fluxo turbulento

Válvulas estenóticas

Válvulas insuficientes

Febre reumática

Válvula AV(tricúspide) Válvula AV(bicúspide)

Válvulasemilunarpulmonar Válvulasemilunar aórtica

Adaptado de University ofVirginia Health System

“Output” cardíaco e o seu controle O “output cardíaco” depende do“heart rate” e do “stroke volume”

“Output” cardíaco É o volume de sangue bombeado por cadaventrículo por minuto.

“Heart rate”: batidas por minuto “Stroke volume”: volume de sangue bombeadopor batida

“Output” cardíaco O “stroke volume” em repouso70 ml por batida O “heart rate” em repouso70 batidas por minuto

Ritmo do nó SA (sinosal)“Output” cardíaco = “heart rate” x “stroke volume”CO = 70 batidas/min x 70 ml/batidaCO = 4900 ml/min = 5 l/min

Reserva cardíaca“Output” cardíaco Diferença entre o “output” cardíaco em repouso e o volume máximode sangue que o coração é capaz de bombear por minuto.

Como é que o “output” cardíaco pode variar tãobruscamente dependendo das exigências docorpo?

O que influencia as batidascardíacas?“Output” cardíaco

As batidas cardíacas sãoinfluenciadas primeiramente pelonó sinosal (nó SA) O coração é também é activadopelo sistema nervoso autónomo

Sistema nervoso“Output” cardíaco

Nervos simpáticosNervos parassimpáticos 1.Fornecem as aurículas,especialmente os nós SA e AV.2.A actividade nervosa espalha-sepelos ventrículos.

Os dois ramos do sistema nervoso autónomo são coordenadosprimariamente pelo centro de controle cardiovascular, localizado notronco do cérebro.

Efeito da estimulaçãoparassimpáticaInfluencia o nó SA de modo a diminuir a actividade do coração. “Output” cardíaco

ACETILCOLINAAumenta a permeabilidade do nó SAem relação ao K+ Iniciam-se as batidas com umafrequência mais baixaHá uma hiperpolarização devidoao aumento da permeabilidade deK+

O limiar acontece mais tarde, porcausa da mudança de potencialHá uma redução automática da permeabilidadede K+, que é responsável por umadespolarização gradual até chegar ao limiar.

Conclusões: “Output” cardíaco

Há diminuição da despolarização espontânea; Prolongamento do tempo requerido para atingiro limiar; O nó SA é enriquecido com menos frequência. Há diminuição da frequência cardíaca!

Efeito da estimulaçãosimpática:“Output” cardíaco Influencia o nó SA de modo a aumentar a actividade do coração.NOREPINEFRINADiminui a permeabilidade do K+,criando um efeito de despolarização

Há uma grande frequência de potenciaisde acção, acelerando a expansão decada potencial de acção através decondução especializada. Frequência cardíaca mais elevada

Aumento da força de contracçãoAumento da permeabilidade doCa2+, havendo um acréscimo dofluxoHá um aumento da participação do Ca2+ no processoemparelhado de excitação-contracção.

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