O CORAÇÃO COMO BOMBA: CONTROLE E REGULAÇÃO DO DÉBITO CARDÍACO
Bombeamento do coração Simplicidade de desempenho Grande atividade Trabalho exaustivo e contínuo Vida
Todos os eventos associados a um batimento cardíaco. Cada ciclo inicia-se pela geração espontânea de um potencial de ação, no nodo sinuatrial (ou sinusal). Eventos dos ciclos de bombeamento: sístole e diástole Sístole: período de contração Diástole: período de relaxamento e enchimento de sangue Sístole Ventrículos
Funcionamento dos átrios como Bombas de Escorva Escorva = Dispositivo com que se dá início à explosão de uma carga principal. 75% do sangue: átrios ventrículos Antes da contração atrial Adicional de 25% contração atrial Bombas de Escorva Ausência do adicional: funciona satisfatoriamente (bombeamento de 300 a 400% + sangue do que é necessário)
1. Enchimento passivo: o enchimento ventricular ocorre imediatamente após as válvulas AV se abrirem. Pressões atriais e ventriculares caem apesar do aumento do volume ventricular. 75% do sangue 2. Contração atrial: produz cerca de 25% do volume ventricular final. O volume total de sangue no ventrículo no final da contração atrial é denominado de volume diastólico final 25% do sangue Bombas de Escorva 3. Contração ventricular: elevação da pressão ventricular acima da atrial e fechamento das válvulas AV. 1 a bulha cardíaca lubb. Ventrículo se contrai. Entre o fechamento da AV abertura das semilunares contração isovolúmica
4. Ejeção: pressão ventricular supera a aórtica válvulas semilunares são forçadas a se abrirem e o volume de sangue débito sistólico é expelido de cada ventrículo p/ a artéria respectiva. 5. Relaxamento ventricular: pressão ventricular cai e as válvulas semilunares se fecham 2 a bulha dupp. O ventrículo é novamente uma câmara fechada.
A. Enchimento atrial B. Sístole atrial C. Sístole ventricular
Volume diastólico final, volume sistólico final e débito sistólico Diástole: ventrículo 110 a 120 ml Volume diastólico final Sístole: ventrículo Saem 70 ml Débito sistólico Restam 40-50 ml Volume sistólico final
Bombeamento do coração: alterações da pressão ventricular e arterial. mm Hg Intensidade de bombeamento pelos 2 lados do coração: idêntica Alça pulmonar: sangue flui melhor Menor resistência ao fluxo Veia cava superior Artéria aorta Artéria Pulmonar Veia pulmonar Veia cava inferior
Débito cardíaco = quantidade de sangue bombeada pelo coração para a artéria aorta a cada minuto. Indica a quantidade de sangue que flui através da circulação: (Responsável pelo transporte de substância para os tecidos.)
Retorno venoso = quantidade de sangue que flui das veias para o átrio direito a cada minuto Retorno venoso e débito cardíaco devem ser iguais
Débito cardíaco: freqüência cardíaca X débito sistólico (qtd. sangue que sai /min.) Volume total de sangue ejetado na unidade de tempo O débito cardíaco depende: a) Do volume ejetado em um só batimento (débito sistólico) b) Do número de batimentos por minuto (freqüência cardiaca) Homem c/ 70 Kg: Ciclo cardíaco = 5L/min Fr. Card. = 72 batimentos/min.
Índice cardíaco para o ser humano (débito cardíaco por m2 de área de superfície) Efeito dos níveis elevados de exercício para aumentar o débito cardíaco (linha vermelha) e o consumo de O2 (linha azul) Curvas do débito cardíaco para o coração normal e para corações hipo e hipereficazes.
Avaliação do volume de ejeção sistólico e seu efeito sobre o débito cardíaco Alterações: Sístole e Diástole Afetam o coração Débito cardíaco: freqüência cardíaca X débito sistólico Volume total de sangue ejetado na unidade de tempo O débito cardíaco depende: a) Do volume ejetado em um só batimento (débito sistólico) b) Do número de batimentos por minuto (freqüência cardiaca) Volume de ejeção Débito cardíaco (qtd. sangue bombeada pelo ) Quando as contrações sistólicas estão reduzidas, observa-se redução do débito sistólico (qtd. sangue que sai /min.)
Efeito da contratilidade sobre o débito cardíaco (Débito cardíaco: freqüência cardíaca X débito sistólico) Contratilidade do miocárdio Influencia o Débito sistólico (qtd. sangue que sai) Contratilidade: por medicamentos freqüência de contração (taquicardia) da contratilidade = efeito inotrópico (efeito sobre a contração do ) positi da descarga simpática (catecolaminas): contra freqüência cardíaca:
O Débito cardíaco varia amplamente com o nível de atividade do organismo Metabolismo do corpo Prática ou não de exercícios pela pessoa Idade Tamanho corporal Podem influenciar
Regulação do bombeamento cardíaco Situação de repouso: 4 a 6 litros de sangue / minuto Durante exercício: Bombeamento 4 a 7 vezes maior Adaptações do coração: 1. Regulação intrínseca 2. Controle do coração pelo SN Autônomo
Regulação intrínseca do bombeamento cardíaco (volume de ejeção sistólico) mecanismo de Frank-Starling Lei de Frank-Starlink: Capacidade intrínseca do coração de se adaptar a volumes variáveis de sangue que chegam a ele. Quanto mais o músculo cardíaco for distendido durante o enchimento, maior vai ser a força de contração. Dentro dos limites fisiológicos, o coração irá bombear todo o sangue que chegar a ele sem permitir represamento excessivo de sangue nas veias.
Lei de Frank-Starlink: volume de sangue ejetado pelo ventrículo depende do : volume presente no ventrículo, ao fim da diástole. È dependente: Volume de sangue que retornou ao coração Débito sistólico e Débito cardíaco (vol. sangue que sai pelo ventrículo) (qtd. sangue bombeada pelo ) Diretamente correlacionados com o Volume diastólico final (vol. total de sangue do ventrículo)
Fatores que alteram o retorno venoso: O retorno venoso da circulação para o coração é afetado principalmente: Pressão atrial direita; Resistência ao fluxo sanguíneo; Entre os vasos periféricos e o átrio direito; Quando o bombeamento cardíaco falha, a pressão arterial direita sobe; Dificultando o retorno venoso; O RV atinge 0 quando a pressão atrial direita (PAD) eleva-se até 7 mmhg
Mecanismos de Controle da Atividade Cardíaca INTRÍNSECO: Lei de Frank-Starlink EXTRÍNSECO: Sistema Nervoso Autônomo- Simpático e Parassimpático
Função cardíaca fatores intrínsecos e extrínsecos. Freqüência cardíaca Sist. Nervoso autônomo.
Simpático: Liberação de : noradrenalina norepinefrina tiroxina catecolaminas Pode aumentar de 2 a 3x o mecanismo de Frank-Starling Parassimpático: Liberação de: acetilcolina Pode diminuir a contração em 30% e o débito cardíaco em até 50%.
Vias simpáticas e parassimpáticas (vagais) Inervação simpática e parassimpática do coração (Os nervos vagos cardíacos são nervos parassimpáticos) Efeitos de diferentes graus de estimulação simpática e parassimpática sobre a curva de débito cardíaco.
Freqüência cardíaca em indivíduos normais: Acima de 100 batimentos/ minuto (em repouso) 70 batimentos/ minuto Durante o sono: 10 a 20 batimentos/ minuto Atletas bem treinados: 50 a 60 batimentos/ minuto Freqüência cardíaca consideravelmente maior
Controle neural da freqüência cardíaca Nodo Sinusal Sistema Nervoso Autônomo (SNA): simpático: estimula o automatismo parassimpático: inibe o automatismo Alterações da Freqüência cardíaca: ação do SNA Freq. Cardíaca: atividade parassimpática e Atividade simpática
Indivíduos normais: parassimpático é predominante Administração de Atropina: Taquicardia Administração de Propanolol: Bradicardia Simpático e parassimpático bloqueados: Frq. Cardíaca adultos jovens: 100 batimentos/ minuto Freqüência cardíaca intrínseca
O Sistema Nervoso no controle rápido da Pressão Arterial Uma das funções mais importantes do Controle Nervoso da Circulação Funções vasoconstritoras e vasodilatadoras do SN simpátic estimuladas como uma unidade Inibição dos sinais inibitórios do SN parassimpático Atuam aumentando a Pressão arterial
Reflexo de Bainbridge ( freqüência cardíaca) Reflexos Baroceptores (pressão arterial)
Reflexo de Bainbridge 1915 Infusões de sangue Aceleram a freqüência cardíaca O aumento do enchimento cardíaco produziria taquicardia A resposta depende da freqüência cardíaca pré-existente: Fc. : aceleram o coração Fc. : lentificam o coração
Volume sanguíneo Reflexo de Bainbridge e outros reflexos O reflexo de Bainbridge predomina sobre outros reflexos quando o volume sanguíneo está elevado, mas em condições de hipovolemia, o reflexo baroceptor prevalece sobre o Bainbridge.
Receptores atriais e o reflexo de Bainbridge Há receptores nas grandes veias e átrios que são sensíveis ao volume sangüineo. A estimulação desses receptores estimula aumento do volume urinário (vasopressina) e aceleração cardíaca. O aumento do volume sangüíneo atrial estimula a freqüência do coração, e o reflexo de Bainbridge.
Mecanismos reflexos para a manutenção da pressão arterial normal Além do SN Autônomo Mecanismos subconscientes de controle nervoso Mecanismos reflexos de feedback negativo: Reflexo Baroceptor
Baroceptores: receptores de estiramento localizados na parede do coração e vasos sanguíneos. Pressão arterial elevada Estiramento dos baroceptores Transmissão de sinais p/ SN Central Sinais de feedback através do SN Redução da pressão arterial a níveis normais
Fatores que afetam a freqüência cardíaca Aumentam: Diminuem: da atividade do baroceptores da atividade dos receptores atriais Inspiração Raiva Maioria dos estímulos dolorosos Hipóxia Exercício Norepinefrina Epinefrina Hormônios da tireóide Febre Reflexo de Bainbridge da atividade do baroceptores Expiração Tristeza da pressão intracraniana
Hormônios Função cardíaca Hormônios da tireóide: efeito sobre o coração Inverso verdadeiro Função tireoideana inadequada (hipotireoidismo) Freqüência lenta e débito diminuído.
Exercício intenso Débito cardíaco: aumentar até 5x em indivíduo normal. Fluxo sanguíneo: até 20x maior nos músculos A velocidade do fluxo sanguíneo (normal: 3 a 4 ml/min/100g) 50 a 80 ml/min/100g
Importância da elevação da pressão arterial no exercício: (resultado da atividade simpática aumentada) Aumenta o fluxo sanguíneo (atividade bombeadora aumentada pelo coração) Dilata os vasos (aumentando ainda mais o fluxo) Aumento de 20 à 80 mmhg
Efeitos do exercício muscular sobre o fluxo sangüíneo na panturrilha da perna durante fortes contrações rítmicas Análise gráfica da variação do débito cardíaco e da pressão atrial direita com o início de exercício intenso. Constância do débito cardíaco até o valor da pressão de 160mmHg. Apenas quando a pressão arterial aumenta além desse limite normal ocorre queda significativa do débito cardíaco, em decorrência dessa sobrecarga de pressão.
Importância do aumento do débito cardíaco no exercício: Aumenta a oxigenação nos músculos. Maratonistas que têm uma maior capacidade de aumentar o débito cardíaco são os que conseguem os melhores resultados.