Fisiologia Cardiovascular: Mecânica e Hemodinâmica

Mecânica Cardíaca

Mecanismos que regulam o bombeamento cardíaco:

Regulação intrínseca (Mecanismo de Frank-Starling): O volume de sangue ejetado pelo ventrículo depende do volume presente no ventrículo ao final da diástole (VDF). Quanto maior o comprimento muscular (estiramento do músculo cardíaco) durante o enchimento, maior será a força de contração e a quantidade de sangue bombeada até determinado limite, a partir do qual maiores volumes promovem queda da tensão desenvolvida. Quanto maior o volume, menos potência.

• Pré-Carga (ainda em repouso): É o volume sanguíneo que estira o músculo até o seu comprimento inicial, antes da contração (comprimento/tensão do músculo em repouso).
• Pós-Carga: É a força/tensão desenvolvida na parede do miocárdio durante o período de ejeção (sístole).

Regulação Extrínseca: Sistema Nervoso Autônomo (SNA)

Controle da ritmicidade e da condução cardíaca pelos nervos cardíacos.

• Efeito da estimulação Parassimpática: Essa estimulação para o coração faz com que o hormônio acetilcolina seja liberado pelas terminações vagais, ativando receptores que exercerão dois efeitos principais: diminuição da frequência do ritmo do nó sinusal e diminuição da excitabilidade das fibras funcionais AV, o que lentifica a transmissão do impulso cardíaco para os ventrículos (vasoconstrição coronária).
• Efeito da estimulação Simpática: Essa estimulação libera as catecolaminas, ativando os receptores com os seguintes efeitos: aumenta a frequência da descarga do nó sinusal; aumenta a velocidade de condução, bem como o nível de excitabilidade em todas as regiões do coração; aumenta muito a força de contração de toda a musculatura cardíaca (vasodilatação coronária).

Propriedades Cardíacas

• Inotropismo (contratilidade): É o efeito do sistema nervoso autônomo (SNA) sobre a capacidade intrínseca das células miocárdicas de desenvolverem força/tensão (a contração pode ser positiva ou negativa).
• Cronotropismo (FC): DC = FC x VS. É o efeito do SNA sobre a frequência cardíaca (positivo ou negativo). Quando necessário, aumenta rapidamente o DC à custa da FC, podendo influenciar o tempo de diástole, com prejuízo de sua duração.
• Dromotropismo: É o efeito do SNA sobre a velocidade de condução (efeito mais importante no nó AV), podendo ser positivo ou negativo.

Hemodinâmica e Sistema Circulatório

Funções: Transporte de nutrientes, transporte de oxigênio e gás carbônico, remoção dos metabólitos, transporte de hormônios, transporte de células e anticorpos do sistema imunológico.

Características Físicas do Sangue: Aproximadamente 45% de eritrócitos/hemácias, < 1% de leucócitos e 55% de plasma (proteínas, albuminas). O aumento do hematócrito aumenta a viscosidade do sangue e predispõe à agregação plaquetária, obstruções parciais ou totais com aumento da RVP.

Vasos Sanguíneos

• Artérias: Levam sangue oxigenado (a maioria) para os órgãos e tecidos. Têm parede espessa, composta por tecido conjuntivo, tecido elástico e tecido muscular liso no seu endotélio. Estão sob pressão elevada e o volume contido nas artérias é denominado volume estressado.
• Arteríolas: São ramos pequenos das artérias; é o local de maior resistência no sistema cardiovascular. Têm parede forte composta principalmente por tecido muscular liso. Possuem grande inervação autônoma, receptores adrenérgicos alfa-1 (vasoconstrição) e receptores adrenérgicos beta-2 (vasodilatação).
• Capilares: Onde ocorre a hematose (troca gasosa). Têm maior área de superfície transversal total; têm parede fina composta por células endoteliais (uma única camada simples e pavimentosa). É onde ocorre a troca de nutrientes, água e gases.
• Vênulas: Coletam o sangue dos capilares e desembocam em veias maiores; têm paredes finas.
• Veias (Cava principal): Têm paredes finas compostas por tecido conjuntivo, tecido elástico, tecido muscular liso e endotélio em média quantidade. Possuem válvulas em seu interior. Estão sob baixa pressão e o volume de sangue contido nas veias é denominado volume não estressado. Funcionam como reservatório de sangue e têm receptores adrenérgicos alfa-1 (vasoconstrição). Nosso corpo tem mais veias do que artérias.

Princípios da Hemodinâmica

É o estudo dos princípios físicos que governam o fluxo sanguíneo no sistema cardiovascular, relacionada com os conceitos de fluxo, velocidade, resistência, complacência e pressão.

• Fluxo Sanguíneo: É a quantidade de sangue que passa por um ponto da circulação em um determinado tempo (L/min). É determinado por dois fatores: 1) A diferença de pressão entre as duas extremidades do vaso (P1 e P2); 2) A resistência do vaso sanguíneo. Lei de Ohm: h = P/R, onde h: fluxo (ml/s a l/min); P: diferença de pressão (mmHg); R: resistência (mmHg/ml/min).
• Velocidade do fluxo sanguíneo: É a distância percorrida pelo sangue em um determinado tempo. A velocidade com que o sangue se desloca na unidade de tempo é intensamente influenciada pelo diâmetro do vaso (área de secção transversa do vaso): V = h/A, onde V: velocidade do fluxo (cm/s); h: fluxo (ml/s ou l/min); A: área da secção do vaso (cm²).
• Resistência ao fluxo sanguíneo: Os vasos sanguíneos e o próprio sangue compõem a resistência ao fluxo sanguíneo. Equação de Poiseuille: R = 8η x l / πr⁴. (R: resistência; η: viscosidade do sangue; l: comprimento do vaso; r⁴: raio do vaso elevado à quarta potência).
• Complacência (Capacitância): É o volume de sangue que o vaso pode conter sob determinada pressão, relacionada com a distensibilidade. C = V/P (C: complacência; V: volume; P: pressão). A complacência será mínima na artéria envelhecida, porque perde a capacidade de distensão.

Pressão no Sistema Cardiovascular

Pressão é a força exercida pelo sangue contra uma determinada área unitária da parede vascular. PA = DC x RVP. As pressões não são iguais em todo o sistema cardiovascular; são as forças propulsoras para o fluxo de sangue.

• Pressão Arterial: A cada contração do ventrículo, o sangue penetra na aorta. Como os vasos periféricos não permitem que o sangue escoe para dentro do sistema arterial com a mesma rapidez com que é ejetado, parte desse sangue é armazenado na aorta.
• Pressão Sistólica (PAS): Em repouso, a pressão ejetada pelo coração é de aproximadamente 120 mmHg durante a contração. Permite fazer uma estimativa do trabalho do coração e da tensão que age contra as paredes arteriais durante a contração ventricular.
• Pressão Diastólica (PAD): Durante a fase de relaxamento do ciclo cardíaco, a PA cai para cerca de 70 a 80 mmHg. Proporciona uma indicação de resistência periférica ou da facilidade com que o sangue flui das arteríolas para os capilares.
• Pressão Arterial Média (PAM): Como o coração se mantém em diástole por mais tempo que em sístole, a PAM é ligeiramente menor que a média das pressões em repouso, sendo de aproximadamente 100 mmHg. Essa pressão representa a força média exercida pelo sangue contra as paredes das artérias durante todo o ciclo cardíaco. Fórmula: PAM = (PAS + 2 x PAD) / 3.