Fisiologia Cardíaca: Um Guia Completo

Etapas da Contração do Músculo Cardíaco

1. O potencial de ação chega proveniente de células adjacentes.
2. Canais de cálcio controlados por voltagem (tipo 'L' - longa duração - Rianodina) se abrem e o Ca²⁺ entra na célula.
3. O Ca²⁺ induz a liberação de Ca²⁺ pelos canais de Rianodina.
4. A liberação local causa faíscas (entrada) de Ca²⁺.
5. A soma de faíscas (sinal que gera ativação de cálcio) de Ca²⁺ cria um sinal de cálcio.
6. Os íons cálcio se ligam à troponina para iniciar a contração.
7. O relaxamento ocorre quando o Ca²⁺ se desliga da troponina.
8. O Ca²⁺ é bombeado para dentro do retículo sarcoplasmático onde é armazenado.
9. O cálcio é trocado pelo sódio pelo trocador de antiporte NCX (proteína do retículo sarcoplasmático) fazendo com que o sódio entre e o cálcio saia.
10. O gradiente do sódio é mantido pela bomba Na⁺ K⁺.

Fases do Ciclo Cardíaco

Sístole Atrial (Pré-sístole)

Fase antes da sístole em que todas as válvulas semilunares estão fechadas e a tricúspide e mitral estão abertas durante o relaxamento atrial. Completa o enchimento (cerca de 20%) dos ventrículos. Os átrios recebem sangue, aumentando a pressão que abre as válvulas atrioventriculares e, conforme os ventrículos vão enchendo, estas valvas se projetam para os ventrículos. Os átrios se contraem levando mais sangue para os ventrículos.

Sístole Ventricular

Após a contração dos átrios, estes vão começar a relaxar. Cria-se uma pressão exercida pelos ventrículos que seja capaz de abrir as válvulas semilunares.

1ª Fase - Contração Isométrica: O ventrículo começa a se contrair, porém, seu volume fica inalterado, pois todas as válvulas estão fechadas. Assim, há o aumento da pressão interventricular pela contração até que esta supere a pressão presente nas artérias para que esta diferença de pressão abra as valvas semilunares.

2ª Fase - Ejeção: Nesta fase, há o aumento da pressão intraventricular e esta supera a pressão presente nas artérias (aorta e pulmonar), permitindo a abertura das válvulas semilunares e, consequentemente, que o sangue seja ejetado.

Fase Rápida de Ejeção: O ventrículo, com forte contração, ejeta um volume sob alta pressão e o fluxo de saída é maior. À medida que o sangue vai circulando a partir das artérias, o fluxo se reduz, fazendo com que haja um retorno sanguíneo e este leva ao fechamento das válvulas semilunares. Assim, os ventrículos iniciam a fase de diástole.

Diástole Ventricular

A pressão intraventricular chega quase a zero, fase onde as fibras musculares cardíacas contráteis entram na fase de repolarização, há o relaxamento.

A pressão nas artérias fica maior que nos ventrículos e as semilunares se fecham, iniciando a diástole, que é dividida em duas fases:

1ª Fase - Relaxamento Isométrico: As 4 válvulas estão fechadas. Ainda não há diferença de pressão favorável à abertura das válvulas atrioventriculares, que dá início ao relaxamento dos ventrículos sem alterar o volume.

2ª Fase - Enchimento: Abrem-se as válvulas atrioventriculares, coincidindo com uma fase de enchimento passivo, onde átrios e ventrículos estão relaxados, e enchimento ativo, onde o ciclo se inicia novamente.

O que é Débito Cardíaco?

Volume de sangue ejetado pelo ventrículo, definido pela relação entre frequência cardíaca e volume sistólico.

Pré-carga e Pós-carga: Definição e Fatores

Pré-carga: Pressão presente nas câmaras cardíacas que o sangue deve vencer em sua chegada.

Pós-carga: Pressão necessária para que o sangue saia do coração e circule nos sistemas. Força de resistência durante a ejeção sistólica, necessária para superar a resistência vascular.

Modulação do Débito Cardíaco

Pré-carga: Grau de tensão do músculo cardíaco no início da contração (pressão diastólica final, determina o volume de sangue que vai chegar). Depende do retorno venoso.

Pós-carga: Carga contra a qual o músculo exerce sua força de contração (pressão na artéria que se origina do ventrículo).

Contratilidade: Depende da frequência cardíaca e da força de ejeção.

Sistema Nervoso Autônomo e Função Cardíaca

Sistema Nervoso Simpático

Aumenta a frequência cardíaca de 180-200 para 250 batimentos/minuto, aumenta a força de contração, aumenta o volume de sangue bombeado, aumentando o débito cardíaco em 2-3 vezes. A inibição é usada para diminuir o bombeamento em grau moderado.

Sistema Nervoso Parassimpático

Se intensa, interrompe os batimentos por alguns segundos, mas o coração escapa com frequência cardíaca de 20-40 batimentos/minuto. Diminui a força de contração em 20-30%, pois as fibras parassimpáticas são distribuídas principalmente nos átrios. Reduz o volume de sangue chegando aos ventrículos porque os átrios vão estar menos estimulados.

Relação entre Débito Cardíaco e Retorno Venoso

Um dos fatores mais importantes que determinam o débito cardíaco é o volume diastólico final do ventrículo esquerdo, que por sua vez depende do retorno venoso, que também determina a pressão atrial direita. Aumento do retorno venoso = aumento da pressão atrial direita = aumento do volume diastólico final = aumento do débito cardíaco.

Modificação do Retorno Venoso

O retorno venoso ocorre por causa de uma diferença de pressão. Quanto menor for a pressão atrial, maior é a diferença de pressão (gradiente), portanto, maior é o retorno venoso. Quanto maior a pressão atrial, menor é o gradiente, menor é o retorno venoso.

Aumento do Débito Cardíaco no Exercício Físico

Durante o exercício físico, o volume sistólico final diminui, pois está aumentando o retorno venoso que, por conseguinte, aumenta a oferta de sangue para o coração e assim este ejeta com mais força. Aumento do retorno venoso = aumento da pressão atrial direita = aumento do volume diastólico final = aumento do débito cardíaco.