Material aluno - fisiologia sist cardiovascular - prof diego santhiago pdf

Material aluno - fisiologia sist cardiovascular - prof diego santhiago pdf

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CURSO DE BACHAREL EM ENFERMAGEM- 2º PERIODO TURMA: A

A função primordial do sistema cardiovascular é manter normais a pressão arterial e o fluxo sanguíneo, integrando o corpo como uma unidade. A manutenção desses dois processos é necessária para promover uma adequada oxigenação do fluxo sanguíneo, distribuir nutrientes vitais para os tecidos e remover os resíduos do metabolismo celular (McARDLE et al., 2007).

O sistema cardiovascular é um sistema fechado, sem comunicação com o exterior, constituído pelo coração, que desempenha o papel de bomba contrátil-propulsora, e pela rede de capilares e vasos (artérias, arteríolas, veias e vênulas), que recebe o sangue impulsionado pelo coração e o distribui para todos os órgãos e tecidos (LEITE, 2000; GUYTON; HALL, 2006; McARDLE et al., 2007).

2.1. A estrutura do coração

O coração é a bomba propulsora ideal para o aparelho circulatório, capaz de regular o fluxo sanguíneo por meio de mecanismos autônomos de controle (SCHWARTZ, 2010). Esse órgão está situado na cavidade torácica, atrás do esterno (osso) e acima do diafragma (músculo), ocupando uma posição aproximadamente central entre os pulmões, em um espaço chamado mediastino (DANGELO; FATTINI, 2007).

O coração é subdividido em quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. Os átrios são câmaras receptoras, ou câmaras de acesso aos ventrículos, pelas quais flui o sangue das veias. O átrio direito recebe as veias cavas superior e inferior, que trazem o sangue venoso para o coração. O átrio esquerdo recebe as veias pulmonares, que trazem o sangue oxigenado (arterial) dos pulmões para ser distribuído para o resto do organismo. Os ventrículos recebem o sangue vindo dos átrios e têm a função de propelir esse sangue para a circulação pulmonar (ventrículo direito) e para a circulação sistêmica (ventrículo esquerdo) (DANGELO; FATTINI, 2007; McARDLE et al., 2007).

Entre os átrios e os ventrículos existe um conjunto de quatro válvulas cardíacas, que orientam o fluxo sanguíneo de forma unidirecional pelo coração. Tais válvulas se abrem e fecham passivamente, em resposta a alterações na pressão produzida durante a contração e o relaxamento das quatro câmaras musculares. A válvula tricúspide orienta o fluxo sanguíneo do átrio direito para o ventrículo direito, e a válvula bicúspide, do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo. A comunicação entre os ventrículos e as grandes artérias (pulmonar e aorta) é realizada por meio das válvulas semilunares (pulmonar e mitral) (GUYTON; HALL, 2006; DANGELO; FATTINI 2007).

O músculo cardíaco é altamente responsivo às variações de pressão e de fluxo a que o sistema cardiovascular é submetido. Tais respostas produzem adaptações estruturais no miocárdio, a fim de melhorar a sua função contrátil (FERNANDES et al., 2011).

Classicamente, utiliza-se o exercício crônico para exemplificar algumas dessas adaptações, como a hipertrofia e o aumento da massa cardíaca. No entanto, estudos apontam que o tipo de hipertrofia pode variar de acordo com o tipo de sobrecarga imposta ao organismo (SCHARF et al., 2010). Em esportes cíclicos3 , com predomínio do metabolismo aeróbio (natação e corridas de média e longa duração), observa-se o aumento do retorno venoso, causando umasobrecarga de volume (ou pré-carga). Essa alteração hemodinâmica produz um elevado pico de tensão diastólica, induzindo o crescimento dos miócitos e promovendo a adição em série de novos sarcômeros, ocasionando o aumento em seu comprimento e o aumento do número das miofibrilas. Compensatoriamente, para normalizar o estresse na parede do miocárdio, observa-se o aumento da cavidade do ventrículo esquerdo (VE). A cavidade aumentada produz um elevado pico de tensão sistólica, que estimula o crescimento dos miócitos, causando a hipertrofia da parede do VE. Esse tipo de hipertrofia é chamado excêntrico, pois se observa o aumento da cavidade e o espessamento da parede do VE. Contudo, a relação entre a parede ventricular e o raio do VE permanece inalterada (COLAN, 1997; FAGARD, 1997; DUNCKER; BACHE, 2008; SCHARF et al., 2010).

As adaptações observadas visam a proporcionar maior força de contração do miocárdio e a elevar o volume de sangue impulsionado para a circulação sistêmica, aumentando o débito cardíaco. Na prática, o que se observa é a significativa redução na frequência cardíaca, tendo como consequência menor sobrecarga ao coração durante o repouso e o exercício submáximo4 . No treinamento de força, ou em esportes de grande explosão, observa-se uma grande sobrecarga pressórica no VE (pós-carga), o que causa um pico de tensão sistólica. Como resposta a essa sobrecarga hemodinâmica, ocorre um aumento no diâmetro dos miócitos pela adição de novos sarcômeros em paralelo, o que causa um aumento na espessura da parede do VE, sem, no entanto, aumentar o tamanho da cavidade do VE (COLAN, 1997; SHAPIRO, 1997).

Esse tipo de hipertrofia, conhecida como concêntrica, caracteriza-se pelo aumento da razão entre a espessura da parede e do raio do VE (COLAN, 1997; FAGARD, 1997; PLUIM et al., 2000; BARAUNA et al., 2007; SCHARF et al., 2010).

2.2. O coração como uma bomba e sua função nas circulações pulmonar e sistêmica

O coração pode ser dividido em duas bombas com funções distintas: o coração direito, que bombeia o sangue para os pulmões (circulação pulmonar ou pequena circulação), e o coração esquerdo, que bombeia o sangue para os órgãos periféricos (circulação sistêmica ou grande circulação) (GUYTON; HALL, 2006). A circulação pulmonar tem início no ventrículo direito, de onde o sangue é impulsionado para a artéria pulmonar e segue para uma grande rede de capilares pulmonares. Nesse processo, as moléculas de hemoglobina presentes no interior das hemácias recebem moléculas de oxigênio (O2), tornando-se mais enriquecidas desse elemento e menos saturadas de gás carbônico (CO2). Esse sangue retorna ao coração por meio das veias pulmonares, chegando ao átrio esquerdo e sendo rapidamente transferido para o ventrículo esquerdo. A partir desse momento se inicia a grande circulação, com o sangue sendo impulsionado do ventrículo esquerdo para a rede de capilares dos tecidos de todo o organismo. Uma representação esquemática da estrutura e da função do coração nas circulações pulmonar e sistêmica pode ser visualizada na Figura 1.

2.3. A propagação do potencial de ação pelo miocárdio

As fibras musculares cardíacas, também conhecidas como miocárdio, são formadas por muitas células individuais, interligadas em série. Entre duas fibras musculares adjacentes existe uma membrana celular chamada disco intercalar. Em cada disco intercalar, as membranas celulares se fundem de modo a formar junções comunicantes permeáveis (gap junctions), que permitem a difusão quase totalmente livre dos íons. Como a resistência elétrica dos discos intercalares é pequena, os potenciais de ação se propagam facilmente de uma célula muscular cardíaca para a seguinte. Dessa forma, o miocárdio funciona como um sincício no qual as células estão interligadas de forma tal que, quando uma delas é excitada, o potencial de ação espalha-se para todas as outras, propagandose de célula para célula pela treliça de interligações (Figura 2) (GUYTON; HALL, 2006).

A observação de qualquer anormalidade de formação, condução, frequência ou regularidade do impulso cardíaco é chamada de arritmia cardíaca (LEITE, 2000; WIDMAIER et al., 2000; McARDLE et al., 2007). Certas arritmias são consideradas benignas, não têm significado clínico e não requerem tratamento específico. Outras, porém, podem provocar sintomas graves ou evoluir para arritmias malignas, causando parada cardíaca e morte súbita. No último caso, a intervenção terapêutica pode salvar a vida (LEITE, 2000; McARDLE et al., 2007). As arritmias são detectadas por meio de exame físico, sendo posteriormente indicada a realização de eletrocardiograma (ECG). O ECG é o registro de campos elétricos gerados pelo coração a partir da superfície corpórea. Ondas específicas representam estágios de despolarização e repolarização do miocárdio (GUYTON; HALL, 2006).

2.4. O sistema arterial

As artérias são os canais de alta pressão que transportam o sangue rico em oxigênio para os tecidos. Tendo em vista seu calibre, as artérias são classificadas em de grande, médio e pequeno calibre, e arteríolas. As de grande calibre têm diâmetro interno de 7mm (ex.: aorta); as de médio calibre, entre 2,5mm e 7mm; as de pequeno calibre, entre 0,5mm e 2,5mm; e as arteríolas, menos de 0,5mm de diâmetro interno (Figura 3a) (DANGELO; FATTINI, 2007). O interior desses vasos é recoberto por um conjunto de células que se interpõe entre o sangue e o músculo liso vascular, chamado de endotélio. O endotélio, além de proteger o vaso da adesão de leucócitos e plaquetas, é responsável pela liberação de substâncias vasoativas que regulam o tônus vascular e a pressão arterial. Dentre essas substâncias estão os fatores relaxantes derivados do endotélio, como o óxido nítrico (NO), o fator hiperpolarizante derivado do endotélio (EDHF) e a prostaciclina (PGI2). Existem também os fatores constritores derivados do endotélio, como as endotelinas, a angiotensina I, as espécies reativas de oxigênio (ERO) e o tromboxano (DULAK et al., 2000; GARDNER; SHOBACK, 2007; McARDLE et al., 2007; MOLINA, 2010; DOUGLAS et al., 2012).

As artérias podem ser superficiais ou profundas, sendo que as superficiais, em geral, são oriundas de artérias musculares e destinam-se à pele, e, por isso mesmo, têm calibre reduzido e distribuição irregular. A maior parte das artérias é profunda, o que lhes proporciona proteção (DANGELO; FATTINI, 2007).

2.5. O sistema venoso

As veias têm como função transportar, para o centro do sistema circulatório (coração), o sangue que já passou pelas trocas gasosas nos tecidos. Da mesma forma que as artérias, elas são classificadas em de grande, médio e pequeno calibre, e vênulas. Elas também podem ser superficiais ou profundas, são recobertas pelo endotélio e liberam substâncias vasoativas que regulam o seu calibre (Figura 3b) (GUYTON; HALL, 2006; DANGELO; FATTINI, 2007).

2.6. Débito cardíaco

O propósito do débito cardíaco é distribuir, para os tecidos do corpo, o fluxo sanguíneo necessário para que suas funções sejam realizadas. Por exemplo, é função do débito cardíaco fornecer aos rins um fluxo suficiente para que eles realizem a sua função excretora. Da mesma forma, o trato gastrointestinal necessita de um fluxo sanguíneo adequado para realizar a secreção glandular e para absorver nutrientes, e a pele necessita do fluxo sanguíneo para controlar a temperatura corporal. Portanto, cada tecido tem um determinado requerimento de fluxo sanguíneo, e cabe ao débito cardíaco manter-se em sintonia com essas necessidades (GUYTON, 1981).

O débito cardíaco corresponde ao volume de sangue bombeado pelo coração durante um minuto. O valor máximo reflete a capacidade funcional do sistema cardiovascular de atender às demandas da atividade física. A determinação do débito cardíaco é dada pelo produto da frequência cardíaca pelo volume sistólico, que corresponde à quantidade de sangue ejetada em cada sístole (McARDLE et al., 2007; DUNCKER; BACHE, 2008):

2.7. Regulação da pressão arterial

Para se compreender melhor a dinâmica da regulação da pressão arterial, é necessário entender inicialmente como as pressões são geradas. Em um ciclo cardíaco, que corresponde a um batimento completo do coração, ocorrem quatro eventos mecânicos principais:

a) sístole atrial; b) diástole atrial; c) sístole ventricular; d) diástole ventricular.

O ciclo cardíaco inicia-se com a sístole atrial, seguida pela diástole atrial e, sucessivamente, pela sístole e pela diástole ventricular. Os átrios são separados dos ventrículos por válvulas atrioventriculares (tricúspide e bicúspide ou mitral), que se fecham durante a diástole, permitindo, com isso, o enchimento da cavidade atrial. A pressão nos átrios faz que as válvulas atrioventriculares se abram, permitindo que os ventrículos encham-se rapidamente. Ao se iniciar a sístole ventricular, a pressão no interior do ventrículo eleva-se muito rapidamente, fechando as válvulas atrioventriculares. Logo após uma pequena fração de segundos, o ventrículo ganha pressão suficiente para abrir as válvulas semilunares (pulmonar e aórtica) e assim iniciar a ejeção do sangue para as grandes artérias (GUYTON, 1981; GUYTON; HALL, 2006; McARDLE et al., 2007; KARAVIDAS et al., 2010).

A expressão pressão arterial é utilizada para representar a força ou a pressão exercida contra a parede arterial durante o ciclo cardíaco. A pressão arterial sistólica (PAS) ocorre durante a contração do ventrículo esquerdo, quando são ejetados aproximadamente entre 70ml e 100ml de sangue para a artéria aorta. Em um indivíduo saudável, a PAS é de aproximadamente 120mmHg (milímetro de mercúrio) e representa uma estimativa do trabalho do coração e a força que o sangue exerce contra as paredes arteriais durante a sístole ventricular. A pressão arterial diastólica (PAD) representa a fase de relaxamento do ciclo cardíaco, quando os valores da pressão arterial se reduzem para aproximadamente entre 70mmHg e 80mmHg, e indica a resistência periférica ou a facilidade com que o sangue flui das arteríolas para os capilares (McARDLE et al., 2007).

A habilidade da rede vascular de manter um fluxo sanguíneo relativamente constante após uma grande variação da pressão arterial é conhecida como autorregulação vascular (CARLSON; et al., 2008). Em vários órgãos, o fluxo sanguíneo é mantido relativamente constante, por meio de mudanças substanciais na sua pressão. Essa regulação do fluxo sanguíneo é obtida por diversas vias, incluindo a regulação central (GRASSI et al., 2011), a renal e a miogênica (CARLSON et al., 2008; JIN, et al., 2011).

2.7.1. Regulação central

A manutenção de níveis pressóricos ideais para atender à demanda imposta ao sistema cardiovascular é regulada principalmente pelo equilíbrio entre as atividades do sistema nervoso simpático (SNS) e do sistema nervoso parassimpático (SNP). Ambos recolhem informações de barorreceptores localizados no seio carotídeo e no arco aórtico, e de quimiorreceptores localizados em bifurcações na carótida e na aorta, para realizar os ajustes necessários na pressão arterial. Os quimiorreceptores são extremamente especializados, sensíveis às pressões de oxigênio e de carbono, e a variações no pH sanguíneo. Sua função é relacionada principalmente à manutenção de estados ventilatórios e cardiovasculares ideais, e eles são capazes de promover reflexamente, por meio da ativação simpática, maior liberação de catecolaminas nos terminais neuronais e no sistema circulatório, o que resulta em vasoconstrição e, consequentemente, na elevação da pressão (BERNTHAL, 1938; GONZALES, 1994).

2.7.2. O controle renal

O sistema renina-angiotensina-aldosterona age como um mecanismo regulador neuro-humoral no controle da normalidade da pressão arterial, e está fundamentalmente envolvido no desenvolvimento de condições clínicas como a hipertensão arterial. A renina é uma enzima proteolítica, secretada pelas células justaglomerulares. A renina converte o angiotensinogênio plasmático (produzido no fígado) em angiotensina I, que é convertida em angiotensina I sob a ação da enzima conversora de angiotensina (ECA). Uma vez ativada a cascata, a angiotensina I e a angiotensina I circulam pela corrente sanguínea, ativando suas estruturas-alvo: vasos sanguíneos (sobretudo arteríolas e veias sistêmicas), rins, coração, glândulas suprarrenais e o sistema nervoso simpático. O sistema atua na reversão da instabilidade hemodinâmica para evitar a redução na perfusão tecidual sistêmica (Figura 5).

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