FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR E RESPIRATÓRIA

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1 FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR E RESPIRATÓRIA RIA Daniel Godoy Martinez [email protected] Juíz de Fora-MG 2009

2 FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR E RESPIRATÓTIA Coração Sistema Cardiovascular Sistema Respiratório Introdução ao Sistema Nervoso Autônomo Parassimpático (Vagal) Simpático Controle do Sist. Cardiovascular e Respiratório à curto prazo Respostas agudas ao exercício físico

3 CORAÇÃO

4 Revisão anatômica do coração

5 Pressão no VE é 5 vezes maior que no VD.

6 Músculo Cardíaco Gap Junctions

7 Características da célula cardíaca Cronotropismo: capacidade da própria célula cardíaca gerar estímulos elétricos (automatismo). Badmotropismo: excitabilidade Dromotropismo: condutibilidade Inotropismo: força de contração (contratilidade).

8 Atividade Elétrica Cardíaca

9 Atividade Elétrica Cardíaca

10 AD Átrio Direito AE Átrio Esquerdo RD Ramo Direito RE Ramo Esquerdo NSA Nódulo Sino-Atrial NAV Nódulo Átrio-Ventricular FIA Feixe Internodal Anterior FIM - Feixe Internodal Médio FIP - Feixe Internodal Inferior VCS Veia Cava Superior VCI - Veia Cava Inferior VP Veias Pulmonares

11 Análise do ECG

12 Ondas e intervalos Onda P: 1ª onda positiva do ECG, despolarização atrial. Onda Q: 1ª onda negativa do ECG e do complexo QRS. Onda R: 1ª onda positiva do complexo QRS. Onda S: 2ª onda negativa do ECG e do complexo QRS. Intervalo QRS: despolarização ventricular. Onda T: última onda positiva do EGC, repolarização ventricular. Onda U: Repolarização dos músculos papilares; repolarização do septo interventricular.

13 Irrigação sanguínea do miocárdio Artéria Aorta

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15 Irrigação sanguínea do miocárdio

16 Sumário das coronárias rias A. Coronária ria descendente anterior 1, 2 e 2 e 3 3 diagonal A. Coronária ria direita Descendente posterior Ventricular posterior direita A. Coronária ria circunflexa 1, 2 e 2 e 3 3 marginal

17 CICLO CARDÍACO

18 CURVA PRESSÃO VOLUME Incisura dicrótica Fase I: Período de Enchimento Fase II: Período de Contração Isovolumétrica (0,04seg) Fase III: Período de Ejeção Fase IV: Período de Relaxamento Isovolumétrico

19 Circulação Sistêmica e Circulação Pulmonar

20 Contração Cardíaca A torção cardíaca, aca, no ciclo cardíaco, aco, é responsável pela ejeção de 70% do volume de sangue que chega ao ventrículo. Contração: no sentido anti-hor horário rio (Twisting) Relaxamento: no sentido horário rio (Untwisting).

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22 CICLO CARDÍACO ACO

23 Bulhas 1- Fechamento Válvulas Atrioventriculares. 2- Fechamento Válvulas semilunares pulmonar e aórtica. 3- Abertura das Válvulas Atrioventriculares vibração nas paredes do ventrículo (enchimento rápido). 4- Sístole atrial.

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25 PA = DC x RVP DC = FC x VS VS = VDF VSF Volumes e medidas FE = VDF-VSF x 100 VDF RVP = PAM DC PAM = (PAS-PAD) +PAD 3 PFP ou DP = FC x PAS

26 Caso 1- Pacientes MCL, 45 anos, sexo masculino, saudável. Ao ecocardiograma apresentou FE=70%, VDF=120ml e com FC de repouso de 65bpm. Qual é o DC desse paciente em repouso? 0,70=120-VSF/120 VSF=36ml VS= VS=84ml/min DC=84 x 65 DC=5460ml/min ou 5,46L/min

27 Caso 2 2- ABC, 30 anos, sexo feminino, saudável. Apresentou em repouso: PAM=93mmHg, PAD=80mmHg, DC=5,6L/min e VS=70ml. Qual é o DP desse paciente em repouso? 5600=FCx70 FC=80bpm 93=(PAS-80)+80 3 PAS=119mmHg DP=80x119 DP=9520mmHg.bpm

28 Sistema Cardiovascular

29 SISTEMA CARDIOVASCULAR Coração (Bomba Propulsora) Artérias (circuito de distribuição de alta pressão) Capilares (canais de permuta) Veias (circuito de coleta e retorno de baixa pressão)

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33 Diâmetro Áreas Aorta 25mm 2,5 cm 2 Artérias 4 mm m. lisa 20 cm 2 Arteríolas 30 µ área sec.transv. 40 cm 2 Capilares 8 µ cm 2 Vênulas 20 µ 250 cm 2 Veias 5 mm 80 cm 2 Veias cava 30 mm 8 cm 2

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35 Distribuição do fluxo sangüíneo

36 Sistema Respiratório rio

37 SISTEMA RESPIRATÓRIO RIO Nariz e boca Orofaringe Laringe Traquéia Brônquio Principal D e E Brônquio D lobar (sup, méd, inf) Brônqui E lobar (sup, inf, língula) Brônquios segmentares Bronquíolo olo terminal Bronquíolo olo resp.. 1 o, 2 o e 3 o ordem. Ducto alveolar Saco alveolar alvéolo Zona de condução Zona de respiração

38 SISTEMA RESPIRATÓRIO RIO

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40 As células que revestem os alvéolos são denominadas de pneumócitos tipo I (estrutura) e pneumócitos tipo II (surfactante: lipoproteína que reveste a superfície dos alvéolos sob a forma de uma fina película de material tensoativo essencial para manter sua estabilidade).

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42 Volumes e capacidades pulmonares

43 Músculos respiratórios rios Inspiratórios rios Diafragma Intercostal externo Acessórios: Escalenos Esternocleidomastóideo Peitoral maior Peitoral menor Expiratórios rios Intercostal interno Reto abdominal Oblíquo interno Oblíquo externo Transverso abdominal

44 Sistema Nervoso Autônomo

45 Sistema Nervoso Autônomo Regula a homeostasia e reprodução. Regula a circulação, a respiração, a digestão, o metabolismo, as secreções, a temperatura corporal e a reprodução. Parassimpático (Vagal) rest and digest Simpático flight-or-fight

46 Divisão simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo - diferenças anatômicas - neurotransmissores pré- e pós-p ganglionares - receptores e ações a nos órgãos alvo

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48 Neurotransmissores pré- e pós-p ganglionares

49 Ações nos órgãos alvo

50 Ações nos órgãos alvo

51 Controle autonômico sobre o coração

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53 Controle autonômico sobre o coração SNS SNP Catecolaminas Acetilcolina Receptores adrenérgicos Receptores muscarínicos Influxo de cálcio GMPc Cronotrópico Inotrópico Dromotrópico Influxo de cálcio Cronotrópico Dromotrópico Inotrópico (menos)

54 Atividade Nervosa Simpática Muscular Microneurografia

55 Regulação do Fluxo Sangüíneo Objetivo: > Fornecer um fluxo sangüíneo adequado para o tecido com maior metabolismo, possibilitando uma maior permuta entre o sangue e as células Fatores Locais Fator Neural Fator Humoral

56 Fatores Locais Fator Neural Fator Humoral Aumento do metabolismo local PO2 ph ADP PCO2 Temperatura Oxido Nítrico

57 Fatores Locais Fator Neural Fator Humoral Atividade Nervosa Simpática

58 Fatores Locais Fator Neural Fator Humoral Adrenalina Noraadrenalina Vasodilatação da musculatura ativa

59 Fluxo Sangüíneo Muscular Pletismografia de oclusão venosa

60 REGULAÇÃO DO SISTEMA CARDIOVASCULAR

61 Regulação da Pressão Arterial em Repouso Regulação a curto prazo: (Neuro-Humoral) Barorreflexo Cardiopulmonares Quimiorreflexo Regulação a longo prazo: (Pressão/Natriurese/Diurese) Mecanismos de feedback rim/ Fluidos Corporais

62 Barorreflexo

63 Variabilidade da Pressão Arterial 150 Controle 50 mmhg Sem Barorreflexo Desnervação Sinoaórtica mmhg

64 Arco reflexo 200 Variação Basal 100 Resposta 0 Variação

65 Centro Integrador

66 NA= núcleo ambíguo; DMV= núcleo dorsal motor do vago; CV= capacitância venosa; PA ++ Pressorreceptores ++ PA Pressorreceptores + NA/DMV + NTS + BVLc - BVLr - NA/DMV NTS BVLc BVLr + Vago Simpático Vago Simpático FC VS CV RP RV FC VS CV RP RV DC PA DC PA

67 Glutamato = mediador excitatório GABA = mediador inibitório

68 PROTOCOLOS EXPERIMENTAIS PAM Nitroprussiato de Sódio FC

69 Fenilefrina PAM FC

70 Pressão Arterial Método Indireto Oscilométrico

71 Pressão Arterial Método Direto

72 Pressão Arterial (Método Indireto)

73 Como medir a pressão arterial?

74 Como Medir a Pressão Arterial Fluxo Laminar Oclusão Não Tem Som Fluxo Turbilhão Som de `Korotkoff Pressão do Manguito Não Tem Som

75 Manobra de Valsalva

76 Cardiopulmonares Aferentes Vagais Mielinizados Aferentes Vagais não Mielinizados Aferentes Simpáticos

77 Aferentes Cardíacos Vagais não Mielinizados PA ++ Pressorreceptores ++ NTS + + NA/DMV BVLc + - BVLr - Vago Simpático FC VS CV RP RV DC PA

78 Aferentes Cardíacos Vagais Mielinizados Volume ++ Cardiorreceptores ++ Integração Bulbar Hipófese Posterior Vasopressina Simpático Simpático Liberação de peptídeo natriurético atrial.

79 Aferentes Simpáticos Pressão de Perfusão das Coronárias ++ Cardiorreceptores ++ Integração Bulbar Controle da PA?

80 PROTOCOLO EXPERIMENTAL Lower-Body Negative Pressure

81 Quimiorreflexo

82 PO 2 PCO 2 ++ Quimiorreceptores ++ PH NTS X BVLc BVLr + Simpático FC VS CV RP RV DC PA

83 Avaliação do Controle Quimiorreflexo

84 Protocolo Experimental 1 Avaliação do Controle Quimiorreflexo Periférico rico Inalação de mistura gasosa hipóxica (10% de O 2 e 90% N 2 ) Basal Hipóxia 3 min 3 min

85 Protocolo Experimental 2 Avaliação do Controle Quimiorreflexo Central Inalação de mistura gasosa hipercápnica pnica (7% de CO 2 e 93% O 2 ) Basal Hipercapnia 3 min 3 min

86 Pressão Arterial Freqüência Cardíaca Saturação de Oxigênio oxímetro de pulso Pressão Parcial de CO 2 capnógrafo

87 Quimiorreceptor Central PCO 2 PH Quimiorreceptores Periféricos PO 2

88 PROTOCOLO EXPERIMENTAL Basal Hipóxia

89 PROTOCOLO EXPERIMENTAL Basal Hipercapnia

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91 EXERCÍCIO CIO DINÂMICO ESTÁTICO TICO CARGA AGUDO CRÔNICO ABSOLUTA RELATIVA MÁXIMO SUBMÁXIMO

92 EFEITOS AGUDOS DO EXERCÍCIO DINÂMICO SOBRE O SISTEMA CARDIOVASCULAR

93 RESPOSTA CARDIOVASCULAR DURANTE O EXERCÍCIO CIO FÍSICOF PROGRESSIVO MÁXIMOM

94 FREQÜÊNCIA CARDÍACA ACA DURANTE EXERCÍCIO CIO PROGRESSIVO MÁXIMO M

95 VOLUME SISTÓLICO DURANTE EXERCÍCIO CIO PROGRESSIVO MÁXIMO M

96 Regulação do Volume Sistólico

97 Curva de Frank-Starling A força desenvolvida por uma câmara cardíaca durante a contração é diretamente proporcional ao grau de estiramento a que as fibras miocárdicas estão submetidas no período imediatamente anterior ao início da contração.

98 CONTROLE DO VOLUME SISTÓLICO DURANTE O EXERCÍCIO CIO

99 Pressão CICLO CARDÍACO ACO III C II IV VSF I VDF I- Enchimento ventricular II - Contração isovolumétrica III- Ejeção ventricular IV- Relaxamento isovolumétrico Volume

100 Pressão AUMENTO DE RETORNO VENOSO VDF VSF C VS Volume

101 Pressão FASE INICIAL DO EXERCÍCIO CIO VDF VSF C VS Volume

102 DURANTE O EXERCÍCIO CIO Pressão VDF repouso VSF C VS Volume

103 DÉBITO CARDÍACO ACO DURANTE EXERCÍCIO CIO PROGRESSIVO MÁXIMO M

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105 RESISTÊNCIA VASCULAR PERIFÉRICA RICA DURANTE O EXERCÍCIO CIO RVP = PAM DC

106 RESISTÊNCIA VASCULAR PERIFÉRICA RICA DURANTE O EXERCÍCIO CIO FÍSICO F PROGRESSIVO MÁXIMO M unidades Basal TEMPO (minutos) Saudável HAS

107 PRESSÃO ARTERIAL DURANTE EXERCÍCIO CIO PROGRESSIVO MÁXIMO M

108 DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO NEO REPOUSO X EXERCÍCIO CIO

109 Interação entre controle neural e metabólico do fluxo muscular Simpatólise funcional Vasoconstricção simpática no músculo m em atividade é sobrepujada por fatores vasodilatadores locais resultando em uma dessensibilização músculo liso vascular às s catecolaminas

110 DÉBITO CARDÍACO ACO DURANTE O EXERCÍCIO CIO DC = FC x VS

111 FREQÜÊNCIA CARDÍACA, ACA, DÉBITO D CARDÍACO ACO e VOLUME SISTÓLICO DURANTE EXERCÍCIO CIO PROGRESSIVO MÁXIMO M FREQÜÊNCIA CARDÍACA DÉBITO CARDÍACO VOLUME SISTÓLICO Basal % VO2 máximo

112 Mecanismo Neural Central Reflexo Pressórico ao Exercício Comando Central Mecanismo neural do reflexo muscular Mecanorreceptores Metaborreceptores

113 Comando Central

114 PROTOCOLO EXPERIMENTAL X Comando Central Exercício Isométrico (30% CVM) X Mecanorreceptores Metaborreceptores Basal Exercício Isométrico (30% CVM) Oclusão Circulatória Rec Tempo (minutos)

115 45 40 MSNA (bursts/min) Baseline (min) Handgrip Exercise (30% MVC) Circulatory Arrest Mean BP (mmhg) Baseline (min) Handgrip Exercise (30% MVC) Circulatory Arrest

116 Referências Fisiologia do Exercício, cio, McArdle. Fisiologia, Margarida Aires. Fisiologia, Berne RM.