Fisiologia Cardíaca: Estrutura, Potencial de Ação e ECG

Fisiologia Cardíaca

O coração é formado por duas bombas: a bomba cardíaca esquerda, composta pelo ventrículo esquerdo e o átrio esquerdo, e a bomba cardíaca direita, formada pelo ventrículo direito e o átrio direito.

Bomba Cardíaca Direita (Baixa Pressão)

A bomba do lado direito é chamada de baixa pressão porque:

• A distância entre o coração e os pulmões é reduzida.
• Os pulmões apresentam uma resistência vascular muito baixa.

Resistência Vascular: É o grau de atrito que o sangue encontra ao passar dentro do vaso, oferecendo uma dificuldade de passagem.

Potencial de Ação

As células em repouso apresentam um potencial de membrana, um valor negativo que varia conforme o tipo celular, determinado pelas características da própria célula.

Em determinados momentos, a célula desencadeia o potencial de ação, que é uma variação da voltagem interna:

1. Despolarização: A voltagem interna se torna positiva.
2. Repolarização: A voltagem retorna a um valor negativo.

Estímulos físicos (como trauma mecânico) ou estímulos elétricos podem desencadear um potencial de ação. Estímulos químicos (liberação de neurotransmissores ou outras substâncias) também o fazem.

O potencial de ação pode ser um estímulo para gerar outro potencial de ação em células adjacentes. Isso é crucial no coração, onde a contração simultânea de átrios e ventrículos é necessária para o bombeamento eficaz do sangue. Sem o potencial de ação, a célula permanece inerte.

As junções comunicantes presentes nas células musculares cardíacas facilitam a propagação dos potenciais de ação.

Sincício Muscular

É quando um conjunto de células inicia a contração e imediatamente todo o conjunto realiza a mesma contração.

Períodos do Potencial de Ação

• Período Absoluto: Qualquer estímulo externo não altera o potencial de ação.
• Período Relativo: Um estímulo externo suficientemente forte pode interromper o potencial de ação.

As células de Purkinje cobrem o sistema de condução no ápice e nas laterais do coração.

Eletrocardiograma (ECG)

O ECG é um exame que registra os potenciais de ação do coração, sendo formado por ondas:

• Onda P: Representa a despolarização dos átrios (o aparelho detecta os potenciais dos dois átrios simultaneamente).
• Complexo QRS: Representa a despolarização dos ventrículos.
• Onda T: Representa a repolarização ventricular.

Derivações do ECG

• ECG Bipolares (Triângulo de Einthoven): Registram a diferença de potencial entre dois eletrodos em membros distintos: D1 (braço direito e esquerdo), D2 (braço direito e perna esquerda), D3 (braço esquerdo e perna direita).
• ECG Unipolares Aumentadas: Registram o potencial elétrico absoluto entre uma região teórica do Triângulo de Einthoven e sua extremidade: aVR, aVL e aVF.
• Derivações Precordiais: Eletrodos posicionados mais próximos ao coração. V1 (próximo ao mamilo direito), V2 (do esterno ao mamilo esquerdo), V3 e V4, e V5 e V6 (na parte lateral esquerda do tórax, em direção à axila). Estas visualizam melhor os eventos nessas posições.

Infarto Agudo do Miocárdio

O infarto do miocárdio é uma consequência frequente da aterosclerose, processo acelerado por fatores como hipertensão arterial e diabetes mellitus.

Dependendo das necessidades celulares, o endotélio realiza vasodilatação ou vasoconstrição.

A aterosclerose diminui a luz dos vasos, o que pode levar à deficiência na nutrição celular e fornecimento de oxigênio, gerando isquemia, que pode causar infarto agudo do miocárdio e arritmias cardíacas.

Sinais de Isquemia e Infarto no ECG

• Isquemia: Pode ser visualizada no ECG pela onda T invertida (deflexão negativa).
• Morte Celular (Infarto): Caracterizada pela onda Q patológica. Para ser considerada patológica, a altura da onda Q deve ser igual ou superior a 1/3 da altura total do complexo QRS (ondas Q fisiológicas são pequenas).

OBS: A tríade no ECG que indica problemas é isquemia, lesão e infarto.

Cálculo da Frequência Cardíaca (FC)

A FC indica quantos ciclos cardíacos completos ocorrem por minuto.

Fórmulas de cálculo (exemplos apresentados no documento original):

FC = $\frac{60 \times 4}{W}$ (onde W representa a distância em segundos entre ondas R, por exemplo)

Ciclo Cardíaco e Pressões

• Quando os ventrículos estão cheios de sangue, a pressão é de 0 mmHg.
• A valva aórtica necessita de 80 mmHg para abrir.
• A fase de contração até a abertura das valvas é chamada de contração isovolumétrica.

O fluxo sanguíneo ocorre da região de maior pressão para a de menor pressão. O ventrículo esquerdo precisa gerar uma pressão máxima de 120 mmHg e o direito, 12 mmHg.

O volume de sangue em cada câmara ventricular é de 110–120 ml.

Débito Cardíaco (DC)

O Débito Cardíaco (DC) é medido em litros por minuto (L/min) e representa o fluxo sanguíneo produzido pelo coração a cada batimento. Um adulto hígido em repouso tem um DC de aproximadamente 5 L/min.

Regulação do Débito Cardíaco

O DC é regulado por:

1. Sistema Nervoso Autônomo (80% da regulação): Influencia tônica e reflexa, liberando noradrenalina e acetilcolina, que alteram a força de contração e a frequência cardíaca.
2. Mecanismo Frank-Starling (20% da regulação): Reflexo cardíaco que aumenta a força de contração quando há aumento do retorno venoso (pré-carga). A energia de contração é proporcional ao comprimento inicial da fibra cardíaca.

Cálculo do Débito Cardíaco

DC = VS x FC

• VS = Volume Sistólico (Volume de sangue ejetado por batimento).
• FC = Frequência Cardíaca.

Outro cálculo: DC = Pressão Arterial Média / Resistência Vascular Periférica Total (RVPT). Exemplo: DC = 100 mmHg / 20 PRU = 5 L/min.

A RVPT é a soma de todos os vasos do corpo. Se a pressão arterial atinge 250 mmHg, o débito cardíaco se torna zero.

Fração de Ejeção (FE)

É a fração volumétrica de fluido ejetada de uma câmara a cada contração.

• Volume Diastólico Final (VDF): 110–120 ml (Sangue total no VE após diástole).
• Volume Sistólico Final (VSF): 40–50 ml (Sangue total no VE após sístole).
• Volume Sistólico (VS): 70 ml (Sangue ejetado pelo VE durante a sístole).

Fração de Ejeção = (VS / VDF) * 100

Um coração saudável ejeta cerca de 50% do volume. Se a FE for inferior a 50%, o coração apresenta insuficiência cardíaca, pois não consegue bombear sangue suficiente para a nutrição celular.

Considerações sobre Frequência Cardíaca e Risco

O aumento da frequência cardíaca ocorre pelo aumento do tempo de sístole e diminuição do tempo de diástole. Um aumento de 3 vezes na FC traz grande risco, podendo levar ao infarto agudo do miocárdio. A FC só deve aumentar em até 2 vezes para evitar esse risco.

Se a isquemia durar de 15 a 20 minutos, ocorre o infarto do miocárdio.

Questões de Prova (Resumos)

2ª Pergunta: Sobre o sistema de condução cardíaco, é correto afirmar: é formado por células musculares especiais.

3ª Pergunta: Sobre o potencial de ação cardíaco, pode-se afirmar: no platô há igualdade elétrica de entrada de cálcio e saída de potássio.

5ª Pergunta (Exemplo de Cálculo): Paciente com FC de 80 bpm, VDF de 100 ml e VSF de 60 ml. Qual o débito cardíaco e a fração de ejeção? Resposta: Débito Cardíaco = 3,2 L/min; Fração de Ejeção = 40% (Insuficiência Cardíaca).

6ª Pergunta (Lei de Poiseuille - Fluxo): O fluxo sanguíneo é proporcional ao raio do vaso elevado à quarta potência ($\text{Fluxo} \propto r^4$).

8ª Pergunta: Qual pressão abaixo é patológica? 100x80 mmHg (Pressão Arterial Média/Pressão Diastólica, se for uma referência incorreta ou um valor específico de referência patológica).

9ª Pergunta: Sobre o controle da pressão arterial, é correto afirmar: o relaxamento da musculatura por estresse diminuiria a PA.

10ª Pergunta: Não é complicação da hipertensão arterial não tratada após 10 anos: gastrite.