Cardiograma de Tração do Anfíbio 1 - O que é uma extrassístole? São despolarizações cardíacas prematuras que podem ocorrer em indivíduos normais ou com enfermidades. Podem ter como origem os átrios, junção AV ou ventrículos. Há dois tipos de extrassístoles: - extrassístoles acopladas: despolarizações prematuras que seguem uma contração normal e que podem ser abolidas; - parassístoles: despolarizações prematuras que surgem como conseqüência do automatismo aumentado em algum focus ectópico, que não é controlado pelo marcapasso e gera extrassístoles em intervalos regulares. Se esse foco está nos átrios, a onda do ECG se mostra com uma onda P irregular, mas o complexo QRS exibe morfologia normal. No entanto, se os ventrículos forem o foco de despolarização ectópica, o QRS se torna irregular. 2 - Como se define a excitabilidade (batmotropismo)? É a propriedade que o coração apresenta de reagir frente a um estímulo, seja ele mecânico, elétrico ou químico. A contração cardíaca se dá como um todo, como um sincício funcional. Qualquer região estimulada promove a contração de todo o coração. 3 - O que é período refratário relativo e absoluto? O período refratário absoluto é quando a fibra miocárdica, uma vez contraída, apresenta um intervalo de tempo finito durante o qual não pode ser estimulada novamente. Ao final desse tempo, começa o período refratário relativo, quando volta a apresentar, porém não completa, resposta frente a um estímulo. 4 - Por que o coração não apresenta tetania? Tetania implica em contração contínua da fibra muscular. Tetanolisina e tetanospasmina. Causada pela bactéria Clostridium tetani (gram-positiva e anaeróbica). Suas toxinas são a tetanolisina e a tetanospasmina. Não há tetania em células cardíacas porque, mesmo sob estímulo continuado, a célula cardíaca não se despolariza quando
está em seu período refratário efetivo, sendo impossível uma despolarização e contração contínuas. 5 - O que é fibrilação ventricular? Sob certas condições, a musculatura cardíaca sofre um tipo de contração irregular, que é inteiramente ineficaz na propulsão do sangue. Tal arritmia é denominada fibrilação. Esse distúrbio pode envolver os átrios e os ventrículos. Quando a fibrilação é ventricular, há perda de consciência em poucos segundos. As contrações irregulares, contínuas e sem coordenação das fibras ventriculares não bombeiam o sangue. A morte ocorre, a menos que ressuscitação imediata seja realizada, ou que o ritmo reverta espontaneamente ao normal. É, com frequência, iniciada quando um impulso prematuro chega ao coração durante o período vulnerável do ciclo cardíaco, ou seja, quando há decaimento da onda T no ECG. Durante este período, a excitabilidade das células cardíacas varia espacialmente. Algumas fibras estão ainda em seus períodos refratários efetivos, outras já recuperaram quase totalmente sua excitabilidade e outras ainda são capazes de conduzir impulsos, mas a velocidades muito lentas. Consequentemente, os potenciais de ação se propagam pelas câmaras em muitas ondas pequenas e irregulares, por vários circuitos, com diferentes velocidades de condução. Assim que uma região de células cardíacas torna-se novamente excitável, ela sofre excitação por reentrada de uma das frentes das ondas que viajam ao longo das câmaras. Por esta razão, o processo se autosustenta. 6 - Qual é o marca-passo normal do coração? A região do coração de mamíferos que comumente gera impulsos com frequência mais elevada é o nó sinoatrial (SA). Esse é o principal marcapasso cardíaco. Isso acontece porque o potencial de repouso da célula do nó SA é geralmente menos negativo (-65mV?) que o das demais células cardíacas. Além disso, esse tipo de célula exibe uma despolarização diastólica lenta na fase 4 do potencial de ação, ocorrendo com velocidade constante até que um limiar seja atingido e um potencial de ação seja disparado. 7 - Como se faz a formação e condução do estímulo cardíaco? O estímulo cardíaco se inicia nas células presentes no nó SA. Os motivos foram elucidados na questão anterior. A partir do nó AS, o impulso cardíaco propaga-se radialmente pelo átrio direito, através de fibras miocárdicas atriais normais. Uma via
especial, o feixe de Bachmann (miocárdico interatrial anterior) conduz o impulso do nó SA diratamente para o átrio esquerdo. A onda de excitação, que se propaga através do átrio direito, alcança por fim o nó AV, que, normalmente, é a única via de entrada de impulsos nos ventrículos. Nesse momento, há um retardo na passagem do impulso do átrio para os ventrículos, a fim de garantir um ótimo enchimento ventricular durante a contração atrial. Isso acontece porque, na junção AV, há um grupo de células (células N) que exibem uma despolarização do tipo lenta, com baixa velocidade de ascensão e de condução. Na junção AV, há células que conduzem o impulso nervoso e o transferem para o feixe de His, formado por células musculares cardíacas especializadas na condução de impulsos nervosos nos ventrículos. Ele passa pela região subendocárdica do lado direito do septo interventricular e logo fornece os ramos direito e esquerdo. O esquerdo perfura o septo interventricular e origina os ramos finos anterior e posterior. O impulso passa por esses ramos e logo encontra o sistema de Purkinje, que consiste em fibras que se espalham pela superfície subendocárdica dos dois ventrículos, sendo transmitido às fibras musculares dos ventrículos. 8 - Como se forma o estímulo cardíaco? *** 9 - O que é automatismo? Que fatores o alteram? A automaticidade é a capacidade que o coração tem de iniciar o seu próprio estímulo para o batimento cardíaco, independentemente de fatores extrínsecos ao coração. O automatismo, no entanto, pode ser regulado por fatores como: - ação do sistema nervoso autônomo simpático (inotropismo positivo e aumento da frequência cardíaca) e parassimpático (inotropismo negativo e diminuição da frequência cardíaca); - substâncias químicas (hormônios [adrenomedulares, adrenocorticais, insulina, glucagon] oxigênio e dióxido de carbono); - temperatura (temperaturas maiores tendem a aumentar o ritmo cardíaco por aumentarem a permeabilidade das membranas das células cardíacas a íons e, com isso, estimular o automatismo; o inverso acontece com temperaturas baixas); - concentração de íons plasmáticos;
10 - O que é potencial de ação do coração? É a variação repentina, do tipo tudo-ou-nada, do potencial de membrana das células cardíacas frente ao fluxo de íons desencadeado pela abertura ordenada de canais iônicos nas membranas celulares. Na fibra ventricular cardíaca, por exemplo, durante o potencial de ação, o potencial passa de -85mV para 105mV, o que se mantém por cerca de 0,2 segundos. A célula apresenta um platô bem definido (pelo influxo de íons Ca2+) e uma menor freqüência e auto-despolarização. 11 - Quais são as diferenças entre potenciais de ação de resposta rápida e de resposta lenta? Os potenciais de ação de resposta rápida consistem de quatro componentes principais: uma despolarização (fase 0), uma repolarização parcial precoce (fase 1), um platô (fase 2) e uma repolarização final (fase 3). Contudo, na resposta lenta, a ascensão é bem menos rápida, não há repolarização precoce, o platô é menos prolongado e não tão horizontal e a transição do platô para a respolarização final é menos distinta. As células do nodo SA e da junção AV possuem um padrão de resposta lenta. Nelas, a despolarização se dá principalmente pelo influxo de Ca2+ (e não pelo influxo de Na+). Além disso, a repolarização ocorre pela inativação dos canais para Ca2+ e pelo aumento da condutância para o K+. 12 - O que é escape vagal? Como ele ocorre? Quando ocorre uma estimulação muito forte que faz cessar totalmente a contração do músculo cardíaco, desencadeia-se uma reação de escape ao controle vagal, conhecida como escape vagal. Seis mecanismos principais explicam o escape vagal: - surgimento de focos ideo-ventriculares, que controlam o ritmo cardíaco na ausência do controle dos nodos SA e AV. A freqüência de contração fica em torno de 30-45bpm; IDEO = próprio. O ventrículo é desprovido de inervação parassimpática. - depleção e metabolização da Ach, por meio da ação da enzima acetilcolinesterase, que cliva a Ach presente na fenda sináptica e reduz muito os seus níveis; - liberação de adrenalina pela medula adrenal; quando o coração para de bater, a pressão sanguínea cai. Com isso, receptores de pressão localizados na adrenal
sentem essa queda e desencadeiam a liberação de adrenalina. Quando a adrenalina chega ao coração, ela se liga a receptores beta-adrenérgicos e aumenta a quantidade de AMPc na fibra cardíaca, com aumento de força de contração e freqüência. - adaptação sináptica à Ach; quando há muito neurotransmissor na fenda sináptica, há down regulation dos receptores de Ach. Diminuição da expressão de receptores e internalização dos mesmos. Esse mecanismo só existe quando há uma ativação vagal de longo prazo; - atuação dos reflexos barorreceptor; A diminuição da pressão sanguínea desencadeia mecanismos reflexos de aumento da freqüência cardíaca e força de contração; - atuação dos reflexos quimiorreceptores, por diminuição do O2 e aumento do CO2; - atuação do reflexo de Bainbridge: Sempre que houver um estiramento dos átrios, ocorrerá um aumento instantâneo da freqüência cardíaca e da força de contração. a distenção do átrio direito ativa mecanorreceptores que ativam a formação reticular bulbar. Com isso, as fibras eferentes simpáticas geram um aumento da freqüência cardíaca e força de contração, além de vasoconstrição periférica; No caso desse experimento, esses três últimos mecanismo não foram possíveis, pois houve uma secção da medula do animal (destruição do neuroeixo). 13 - O que é condutibilidade (dromotropismo)? Diz respeito à condução do processo de ativação elétrica por todo o miocárdio, numa seqüência sistematicamente estabelecida, à qual se segue a contração do coração como um todo. O estímulo elétrico gerado no nodo sinusal (marca-passo natural) segue pela musculatura atrial e pelos feixes internodais atingindo o nodo atrioventricular, de onde emerge penetrando no feixe de His para espalhar-se pelo tecido de condução intraventricular representado pelos ramos e sub-ramos direito e esquerdo deste feixe. Este complexo morfo-funcional gerador e condutor do estímulo elétrico cardíaco é, pois, denominado tecido excito-condutor. 14-Como se faz a condução do estímulo cardíaco?
A condução do estímulo cardíaco se faz por um complexo de células musculares com propriedades de geração e condução do estímulo elétrico cardíaco: o tecido excitocondutor. O estímulo elétrico gerado no nodo sinusal (marca-passo natural) segue pela musculatura atrial e pelos feixes internodais atingindo o nodo atrioventricular, de onde emerge penetrando no feixe de His para espalhar-se pelo tecido de condução intraventricular representado pelos ramos e sub-ramos direito e esquerdo deste feixe. 15-Quais são as bases histológicas da condutibilidade? As células miocárdicas são separadas umas das outras por meio de discos intercalados, em que as membranas plasmáticas exibem junções comunicantes, que permitem a difusão, quase totalmente livre, dos íons. Assim, os íons se movem com facilidade pelo fluido intracelular, com potenciais de ação se propagando facilmente de uma célula para outra. Dessa forma, o miocárdio forma um sincício de muitas células musculares cardíacas, no qual as células estão tão interconectadas que, quando uma delas e excitada, o potencial de ação se espalha para todas, propagando-se de célula a célula. No entanto, o coração possui um sistema pórpio para gerar um estímulo rítmico que é espalhado por todo o miocáridio. Esse sistema é constituído por dois nodos localizados no átrio, o nodo SA e a junção AV, e pelo feixe atrioventricular (de His). De modo geral, essas fibras são formadas por células fusiformes, menores do que as células musculares do átrio e possuem menor quantidade de miofibrilas. As células podem ser ricas em grânulos de glicogênio e mitocôndrias. 16-O que é bloqueio atrioventricular total (BAVT)? O BAVT (também denominado bloqueio AV de terceiro grau) consiste no padrão de condução no qual nenhum impulso atrial chega aos ventrículos. O impulso é completamente incapaz de atravessar a via de condução AV, do átrio para os ventrículos. Os sítios mais comuns de bloqueio completo são distais ao feixe de His. Em um bloqueio cardíaco completo, os ritmos atrial e ventricular são totalmente independentes. Como o ritmo de batimento ventricular é muito lento (cerca de 32bpm), o volume de sangue bombeado pelo coração é, com freqüência, inadequado. 17 - Como tratar um BAVT? Qual a base fisiológica desse tratamento?
O BAVT é uma das condições que mais comumente requer marcapassos artificiais. Isso porque, uma vez implantado, o marcapasso artificial passa a exercer a função do nodo sinoatrial e a impor um ritmo de contração ventricular adequado para o bombeamento sanguíneo. 18 - Como se define a contratilidade (inotropismo)? É a propriedade que tem o coração de se contrair ativamente como um todo único, uma vez estimulada toda a sua musculatura, o que resulta no fenômeno da contração sistólica. Assim, o coração funciona uniformemente, como um sincício. 19 - O que é lei de Frank-Starling? Quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto é determinada, quase que inteiramente, pelo volume de sangue que chega ao coração pelas veias, o chamado retorno venoso. O coração possui a propriedade de bombear automaticamente o sangue que chega até ele para as artérias, a fim de que o sangue volte a irrigar os tecidos. Essa capacidade intrínseca do coração de se adaptar a volumes crescentes de fluxo sanguíneo é conhecida como mecanismo de Frank-Starling. O mecanismo cardíaco de Frank-Starling afirma que quanto mais o miocárdio for distendido durante o enchimento, maior será a força da contração e maior será a quantidade de sangue bombeada para a aorta. Isso acontece porque, quando uma quantidade adicional de sangue chega aos ventrículos, o músculo cardíaco é mais distendido. Com isso, há maior força de contração por parte dos filamentos de actina e miosina, uma vez que ficam dispostos em um grau ideal de superposição para geração de força. 20 - O que é lei do Tudo-ou-nada? O miocárdio sempre responde obedecendo a lei do tudo-ou-nada: ou responde com uma contração máxima ou não responde, em reação a um estímulo; em outras palavras, sempre que se contrai o faz ao máximo, embora a força máxima de contração possa variar em diferentes batimentos, segundo circunstâncias funcionais. Além disso, a lei do tudo-ou-nada implica que, sempre que o limiar for atingido, o coração, se contrair, fará como um todo, independentemente se o limiar foi muito ou pouco ultrapassado. 21- Qual a relação entre a frequência cardíaca e a força de contração?
Suposição: quanto maior a força de contração, maiores são o débito cardíaco e o retorno venoso. Com isso, há ativação de baroceptores presentes nas artérias pulmonares e no átrio direito, que aumentam em até 20% a freqüência de batimentos cardíacos. Além disso, tanto a força de contração quanto a freqüência cardíaca podem ser aumentadas na presença de catecolaminas, devido à existência de receptores betaadrenérgicos. Se o SNA Simpático é ativado, por exemplo, há tanto aumento da freqüência quanto da força de contração do coração. A resposta é o fenômeno da escada. 22 - Que fatores alteram a contratilidade? O grau de contratilidade pode ser modificado por diversos fatores, intrínsecos e extrínsecos ao coração, com resultante aumento (efeito inotrópico positivo) ou diminuição (efeito inotrópico negativo) da força de contração. Fatores que diminuem a contratilidade: - a depressão do simpático diminui a força de contratilidade. - a estimulação do parassimpático também diminui. - O excesso de íons potássio também diminui (hipercalemia) - excesso de cálcio faz o coração entrar em contração espástica. - A deficiência de cálcio causa flacidez cardíaca. - Hiponatremia causa diminuição da contração. AUTOMATISMO Seminário Traçado basal cardiograma de tração. Vemos atividade mecânica do coração. Relacionamos a força de contração pelo tempo. A onda pequena corresponde à contração do seio venoso e a grande, do átrio e dos ventrículos (note que a onda maior apresenta duas inclinações, devido à superposição das ondas atrial e ventricular). A velocidade com que corre o papel pode ser modificada. A aplicação de solução gelada acarreta diminuição da freqüência cardíaca (bradicardia) porque há uma diminuição da permeabilidade (condutância) aos íons na fase de prépotencial para a ocorrência de potencial de ação (lento, das células marcapasso). O limiar da membrana também pode diminuir (aumentar?) em virtude da mudança da condutância dos íons. A amplitude da onda diminui, em virtude da diminuição do metabolismo da fibra muscular.
O pré-potencial (ou potencial diastólico lento) apresenta uma inclinação. Isso acontece porque as células de despolarização lenta apresentam: - uma entrada constante de sódio (corrente if) na fase pré-potencial; - diminuição progressiva da corrente de potássio, com seu acúmulo no interior da célula. Diminuição da corrente ik. - na fase final da fase pré-potencial, há uma entrada de cálcio que faz com que o limiar seja atingido. Nas células de contração rápida, esses mesmos processos ocorrem, mas são muito mais lentos. Quando há aplicação de água quente na célula muscular cardíaca, os processos inversos ocorrem. Há maior permeabilidade ao sódio, menor ao potássio e maior ao cálcio na fase de pré-potencial, além de um aumento do limiar. Quando há taquicardia, a amplitude do traçado também diminui. Isso porque há um encurtamento do período diastólico. Com isso, não há um relaxamento das fibras musculares suficiente para que o enchimento diastólico seja satisfatório e haja boa força de contração (pelo mecanismo de Frank Starling). A cada 1 grau de aumento da temperatura corporal há acréscimo de 10 batimentos cardíacos na freqüência. Além disso, apresenta-se mais próximo do limiar em células lentas (-40mV) do que em células rápidas (-65mV). A fase 0 das células lentas não é comandada pela abertura de canais rápidos de sódio. A despolarização é feita pela abertura de canais de cálcio. A estimulação do nervo vago leva a uma bradicardia máxima (o coração pára; assistolia). Há liberação de Ach na liberação sináptica, que se liga em receptores muscarínicos (tipo M2), ativando proteína Gi (inibitória). Subunidade alfa se separa e diminui a ação da adenilato ciclase, com diminuição da concentração intracelular de AMPc e redução da permeabilidade aos íons, principalmente sódio. No entanto, com o passar do tempo, há escape vagal. Além disso, a própria Ach pode se ligar aos canais iônicos e fechá-los. Além disso, vemos que há extrassístoles = alteração da excitabilidade. Depois desse período de arritmia, há uma taquicardia pronunciada, além de aumento da força de contração do coração. A aplicação de adrenalina leva a uma arritmia (há dissociação entre seio venoso e átrio e ventrículos) = Alteração da condutibilidade. Essa alteração da condutibilidade não era
esperada, mas aconteceu em virtude da isquemia que o coração das rãs sofre pela preparação do experimento. A atuação da adrenalina ocorre sobre receptores beta-adrenérgicos do tipo 1, com ativação da proteína Gs, ativação da adenilato ciclase e aumento do AMPc, com aumento da condutibilidade aos íons e aumento da freqüência e força de contração cardíaca. Quando há aplicação de acetilcolina, há uma bradicardia importante. Isso ocorre devido à sua atuação: - metabotrópica em receptores muscarínicos do tipo M2, com ativação de proteína Gi, que inibe a adenilato ciclase, diminuição de AMPc e diminuição de freqüência e força de contração. - ionotrópica a acetilcolina atua diretamente sobre os canais iônicos e promove o seu fechamento. As fibras do SNA simpático inervam todo o coração, mas o vago (SNA parassimpático) inerva somente o nó SA e a junção AV. Com isso, o parassimpático tem uma ação maior sobre o automatismo. A adrenalina atua sobre mais propriedades, como a contratilidade. [isso é apenas uma tendência] EXCITABILIDADE Quando há aplicação da corrente elétrica durante a sístole, não há alterações no batimento cardíaco. No entanto, quando aplicamos durante a diástole, o coração apresenta uma extrassístole. A extrassístole é acompanhada de uma pausa compensatória. Isso acontece porque, na sístole, os canais se encontram no período refratário absoluto. No entanto, na diástole, o potencial de ação se encontrará no período refratário relativo ou no próprio repouso. A extrassístole é ventricular ou atrial? É ventricular, porque a curva da extrassístole só apresenta um pico, correspondente à contração ventricular. Se fosse atrial, a extrassístole apresentaria duas curvas: uma para os átrios e uma para os ventrículos. A pausa compensatória acontece porque o nó SA continua disparando normalmente e encontra o ventrículo em período refratário absoluto. Então, somente o próximo
estímulo do nó SA encontrará o ventrículo fora do período refratário para desencadear sístole. A desfibrilação deve ser feita com alta energia. A sincronia do choque diz respeito ao período em que o choque será aplicado com relação ao eletrocardiograma. Se o paciente está somente com uma arritmia, o sincronizador deve estar ligado. No entanto, se há uma fibrilação ventricular, deve ser feita uma aplicação com o sincronizador desligado. CONDUTIBILIDADE Observe no traçado que, quando fazemos a primeira ligadura, somente há pequeníssimos picos que representam a contração do seio venoso. As ondas correspondentes à contração dos átrios e dos ventrículos desaparecem. Quando fazemos a segunda ligadura, há uma completa dissociação entre seio venoso e ventrículo. Observamos que há as ondas do seio venoso e, às vezes, há ondas maiores que correspondem à contração ventricular, que responde à despolarização do próprio feixe de His e da musculatura. A condução do impulso é feita, no coração do anfíbio, célula a célula. A estrutura histológica responsável por isso é o disco intercalar. CONTRATILIDADE Pesquisar o que é o fenômeno da escada! A cada contração, a força de contração é maior devido ao acúmulo de cálcio nas fibras.