Resumo do Sistema Circulatório - Parte 2 PDF

“Pacemaker” do coração Mau funcionamento do pacemaker:  Bloqueio cardíaco completo  Batimento prematuro Se nó SA deixe de fun...

“Pacemaker” do coração Mau funcionamento do pacemaker:  Bloqueio cardíaco completo  Batimento prematuro Se nó SA deixe de funcionar Nó AV torna-se “pacemaker” Propagação – diferentes potenciais Já sabemos que: - O potencial de excitação das células contrácteis cardíacas é causado por potenciais de ação gerados pelas células pacemaker. Mas: - Os dois tipos de células apresentam potenciais de ação diferentes.  Potenciais de Acção cardíacos Músculo esquelético: o PA termina e a Coração: a membrana permanece no estado membrana encontra-se num estado não refractário até que alguma parte comece a refractário antes do inicio da contracção, relaxar. Há contracção simultânea das fibras, sendo possível a estimulação repetitiva e não ocorrem contracções somatórias e a uma contracção tetânica. bombagem é eficiente. No coração os PA que precedem a contração são de maior duração do que os do músculo esquelético. Nas fibras cardíacas, ocorre uma rápida despolarização mas o PA atinge um plateau no qual permanece algum tempo.  Potenciais do pacemaker cardíaco O intervalo entre potenciais de acção (PA) determina o batimento cardíaco e depende da frequência de PA e da extensão da repolarização. O PA inicia-se imediatamente após o precedente, quando a condutância de K+ é elevada. Esta diminui gradualmente levando á abertura dos canais de Na+ e Ca2+ que desplotam o PA. O Prolongado plateau cardíaco resulta da manutenção de uma elevada condutância do Ca2+ e um atraso no subsequente aumento da do K+ (contrariamente ao músculo esquelético). O influxo de Ca2+, essencial á contracção, é particularmente importante em invertebrados, pois entra através da membrana. Em aves e mamíferos a maioria é libertado do retículo sarcoplasmático. Período refractário Actua apenas sobre as células musculares cardíacas (não surge nas células musculares esqueléticas) Evita o tétano muscular (contracção permanente), ou seja impede que o músculo seja novamente estimulado sem que antes tenha ocorrido o seu relaxamento Os canais de Na+ responsáveis pela fase ascendente só podem ser reactivados após a repolarização Actuação do Ca2+ na células musculares cardíacas Após a despolarização da célula, durante a fase plateau do potencial de ação, ocorrerá a entrada de cálcio na célula, através da sua passagem pelos túbulos T. Músculo esquelético Músculo cardíaco. Presença de Tríadas. Presença de díadas. Túbulo T sobre a união entre as Túbulo T sobre a linha Z. bandas A e I. O retículo não subdivide os miofilamentos O retículo subdivide os miofilamentos em conjuntos discretos de miofibrillas. en conjuntos discretos de miofibrillas Acoplamento excitação-contração A despolarização da membrana do túbulo T activa proteínas sensíveis à voltagem, que apresentam uma estrutura semelhante aos canais de Ca2+ Acoplamento excitação-contração Acoplamento excitação-contração A chegada de Ca2 + provoca a libertação de mais Ca2+ do interior do retículo sarcoplasmático para o citoplasma. O Ca2+ libertado liga-se à troponina, que leva à alteração da conformação da tropomiosina, permitindo a ligação miosina-actina Contração  Acoplamento excitação-contração No fim do plateau, o cálcio deixa de entrar no citoplasma e é reabsorvido pelo reticulo sarcoplasmático, através da bomba de cálcio ATP. Há uma queda da concentração de cálcio no citoplasma e a ligação da miosina-actina quebra-se. Relaxamento  O Prolongado plateau cardíaco resulta de: – manutenção de uma elevada condutância do Ca2+ – atraso no subsequente aumento da do K+ (contrariamente ao músculo esquelético). O influxo de Ca2+, essencial á contração, é particularmente importante em invertebrados, pois entra através da membrana. Em aves e mamíferos a maioria é libertado do retículo sarcoplasmático. Propriedades mecânicas do coração A disposição não rectilínea do coração mantém o momentum, diminuindo o gasto de energia para gerar o fluxo. O volume de sangue bombeado depende do volume final na diástole e sístole : - P gerada na - P venosa de enchimento contração ventricular - P na contração auricular - distensabilidade ventricular - P saída do sangue - tempo disponível de do coração enchimento ventricular  Batimento cardíaco Frequência cardíaca: número de batimentos/min Varia entre 60 e 180 batimentos por minuto (fator de 3x) Volume Sistólico : volume de sangue ejetado por um ventrículo em cada contração varia entre 70 e 120 ml (fator de 1,5 x) Débito cardíaco: volume de sangue bombeado pelo ventrículo direito ou esquerdo por unidade de tempo 70 batimentos por min x 70 ml de sangue/contração= 4900 ml/min  Alterações de pressão e fluxo 1. Durante a diástole, as válvulas aórticas fechadas mantêm a diferença de pressão entre ventrículos e artérias. 2. As válvulas auriculoventrículares estão abertas e o sangue fluí diretamente das veias para os ventrículos. 3. Quando as aurículas contraem, a P interior aumenta ejetando sangue nos ventrículos. 1. A contracção ventricular aumenta a P que ultrapassa a das aurículas. Neste momento as válvulas auriculoventrículares fecham, evitando o refluxo. O encerramento das aórticas impedem variações de volume – CONTRACÇÃO ISOMÉTRICA. 2. A P ventricular aumenta, pode exceder a arterial levando à abertura destas válvulas e saída de sangue para as artérias. 3. Quando o ventrículo relaxa, a P intraventricular diminui abaixo da arterial e estas válvulas encerrram – RELAXAMENTO ISOMÉTRICO DO VENTRÍCULO. 4. Com a P ventricular a diminuir abaixo da auricular dá-se a abertura das válvulas auriculoventriculares e o enchimento do ventrículo.  Organização elétrica do coração O coração é capaz de gerar contrações separadas e sincronizadas, primeiro das aurículas, depois dos ventrículos. A condução lenta através do nódulo auriculoventricular, permite que a contração auricular preceda a ventricular, deixando tempo para que o sangue saia para os ventrículos.  Alteração do batimento cardíaco Sist. Nervoso simpático, catecolaminas ou exercício físico Este encurtamento da diástole tem limites: estimulação pacemaker depende da taxa máxima de enchimento e esvaziamento aumentando velocidade de propagação do estímulo e da circulação coronária (reduzida na sístole). aumento do batimento maior volume ejectado num menor intervalo de tempo ESTIMULAÇÃO PARASIMPATICA ESTIMULAÇÃO SIMPÁTICA VIA NERVO VAGO Acetilcolina reduz o batimento As catecolaminas cardíaco pois aumenta a (norepinefrina) aumentam o condutância de K+ e diminui a do potencial do pacemaker através Ca2+; mantém a membrana do aumento da condutância do próximo do P equilíbrio, atrasando Ca2+ , aumentando o batimento um novo PA cardíaco. O aumento dos requisitos de Oxigénio durante o exercício Débito físico resultam em: cardíaco 1. Aumento frequência cardíaca 2. Ligeiro aumento Volume sistólico Frequência cardíaca Volume sistólico Amento do débito cardíaco Morfologia Funcional Comparativa do Coração  Sistema pulmonar de aves e mamíferos possui P inferiores às do sistema sistémico, só possível devido à existência de 2 séries de câmaras em paralelo. As elevadas P do sistema sistémico permitem manter um trânsito rápido e trocas eficazes nos capilares de pequeno diâmetro. P demasiado elevadas conduzem, no entanto, a uma filtração através das paredes dos capilares que levam a uma drenagem linfática muito extensa. Nos pulmões, o fluxo capilar é mantido a baixas pressões, reduzindo a necessidade de drenagem linfática e evitando a formação de espaços grandes com fluído extracelular (menor distância difusional).  Morfologia Funcional Comparativa do Coração A divisão do coração :. Permite um fluxo corporal com P distintas. Impede trocas entre circuitos; o fluxo é semelhante em ambas as partes do coração, independentemente das necessidades. Os corações sem 4 cavidades :. Não permitem um fluxo corporal com P distintas. Podem ajustar os fluxos de acordo com as necessidades dos vários órgãos. Em anfíbios e répteis, durante mergulhos prolongados, o fluxo sanguíneo pulmonar é muito reduzido.  Hemodinâmica O sangue bombeado pelo coração causa um fluxo de volume equivalente em todas as partes do sistema (nº de litros/min). A velocidade do fluxo não depende da proximidade do coração, mas da área transversal total do local considerado.  Sistema arterial As artérias têm 4 funções essenciais: 1. Conduzir o sangue entre o coração e os capilares 2. Atuar como reservatórios de pressão, forçando o sangue nas arteríolas de pequeno diâmetro. 3. Amortecer as oscilações de pressão produzidas pelo batimento cardíaco gerando um fluxo mais constante nos capilares 4. Controlar a distribuição de A Pressão arterial é determinada pelo sangue pelas redes capilares volume de sangue que o sistema através de uma constrição arterial contém e pelas propriedades seletiva dos ramos terminais das suas paredes. da arvore arterial.  Sistema venoso As veias atuam como: 1. Condutoras de sangue para o coração 2. Reservatórios de sangue com pressões baixas e relativamente pouco variáveis 3. Possuem válvulas que obrigam o retorno ao coração O fluxo de sangue nas veias depende de fatores independentes da contração cardíaca: a constrição muscular aumenta o retorno ao coração e, por isso, o débito cardíaco.  Capilares e microcirculação Possuem 1 mm de diâmetro, apenas o suficiente para passarem os eritrócitos. As fibras musculares tornam-se descontínuas; A abertura e encerramento dos esfíncteres pré-capilares controlam a distribuição de sangue tecidular.  Sistema linfático Nódulo linfático A linfa, um fluído transparente ou ligeiramente amarelado, é recolhida do fluído intersticial e devolvida ao sangue pelo sistema linfático. Possui glóbulos brancos, mas não vermelhos. Nos mamíferos e outros vertebrados, a linfa é drenada via ducto torácico numa zona de pressão venosa muito baixa (perto do coração).  Sistema linfático Drena o excesso de fluído ou proteínas que tenham sido filtradas através das paredes capilares. Moléculas de grande tamanho, especialmente as gorduras absorvidas no intestino e algumas hormonas, atingem o sangue via sistema linfático. A Pressão do sistema linfático é inferior à dos tecidos circundantes, facilitando a drenagem. O fluxo linfático é promovido pela contração dos próprios músculos, pela constrição corporal (estômago e músculos) e pelo movimento corporal.  Sistema linfático As gorduras e nutrientes lipossolúveis (vitaminas A, D, E e K) passam do lúmen intestinal para o vaso central lacteal. Os répteis e alguns anfíbios possuem corações linfáticos que ajudam a impulsionar a linfa. As rãs possuem além de múltiplos corações linfáticos, um volume de linfa muito grande que serve de reservatório de água e iões e de tampão entre a pele e os tecidos subjacentes. Os peixes não têm sistema linfático. Vilosidade intestinal  A circulação e a resposta imunitária Tanto o sistema circulatório como linfático contribuem para a defesa do organismo contra infeções através dos leucócitos. Os linfócitos têm a característica única de reconhecer substâncias estranhas (antigénios) invasoras, de as marcar e de as destruir. Esta destruição pode depois ser efetuada por outros glóbulos brancos. A incapacidade de reconhecimento leva a doenças autoimunitárias que podem ser fatais. Nos nódulos linfáticos existe um grande número de linfócitos capazes de reconhecerem os antigénios.  Linfócito Sague com linfócitos e plaquetas Macrófago ataca E. coli  Glóbulos Brancos Eosinófilos Basófilos Monócitos Linfócitos Neutrófilos  Leucócitos Granulócitos Neutrófilos Eosinófilos Basófilos Fagócitos que passam para Fagócitos atraídos Fagócitos pouco os tecidos por diapedese pela histamina. ativos Atraídos por quimiotactismo Papel anti- Contêm heparina e inflamatório histamina nos Englobam bactérias digerindo-as nos lisossomas. Núcleo bilobulado. grânulos 60 % 2% 0.5 %  Leucócitos Agranulócitos Linfócito Célula proveniente da medula óssea, mas com evolução diferente: Célula imunidade Humoral: linfócitos B Célula imunidade Celular: linfóctios T Monócitos Células grandes e núcleo excêntrico Granulações em grande número Fagocitose 32% 6% https://www.youtube.com/watch?v=TH2dixy-1y4  CITOMETRIA DE FLUXO Os últimos instrumentos totalmente automatizados fornecem uma contagem diferencial em cinco tipos celulares, por meio de três medições simultâneas em cada célula: I. impedância com corrente eletromagnética de baixa frequência: depende do volume celular; II. condutividade com corrente eletromagnética de alta frequência ou radiofrequência: depende da estrutura interna da célula, como densidade núcleo-citoplasma, densidade nuclear e granulosidade; III. dispersão frontal da luz em 10 a 70º quando as células passam por um feixe de laser: depende da estrutura, da forma e da reflexividade da célula. São discriminadas cinco populações pela análise tridimensional dos conglomerados (clusters) de células, com base no volume celular, na opacidade e na dispersão luminosa rotada, extrapolando-se o volume celular contra cada uma das três funções discriminantes. Citometria de fluxo com fluorescência. The automated Coulter LH780 from Beckman Coulter identifies and enumerates NRBCs without manual intervention https://www.youtube.com/watch?v=UcjhdjsOG1E https://www.youtube.com/watch?v=z3k8Lf9iR_M  Coagulação Quando os vasos sanguíneos são danificados os vertebrados conseguem conter a hemorragia através da coagulação. Esta ocorre quando o sangue fica em contacto com o colagénio, ou seja quando o endotélio é destruído. As plaquetas libertam ADP e tornam-se aderentes ao endotélio danificado; libertam igualmente fosfolípidos envolvidos na ativação dos fatores de coagulação e Troboxano A2 que atrai outras plaquetas. A coagulação envolve vários fatores tecidulares e plaquetas, resultando num conjunto de reações em cadeia com o objetivo de produzir trombina e finalmente a fibrina (insolúvel) para se formar um coágulo.  Via intrínseca: ativada pela exposição do colagénio origina a libertação de vários fatores de coagulação + Via extrínseca: Hemofilia A ativada pela destruição tecidular, resulta na libertação Hemofilia B de tromboplastina Ativação do fator X (necessita Ca 2+) Um coágulo na circulação, trombo, pode bloquear o fluxo sanguíneo Os animais produzem anticoagulantes para evitar coágulos e destruí-los caso apareçam: - Heparina: existe na superfície das células endoteliais e inibe a adesão das plaquetas (bloqueia a formação de protrombina); - Trombomodulina: proteína da superfície celular que se liga á trombina Trombomodulina + Trombina Ativa a Proteína C Degrada Fator V e cataliza a produção de Plasmina Fibrogénio Fibrina Origina o coágulo Desfaz o coágulo Dissolve a fibrina  (60-100 Batimento cardíaco é determinado pela atividade do pacemaker do nódulo sinoatrial na aurícula direita. A actividade do nódulo SA tem automaticidade devido a alterações espontaneas na condutância do Ca++, Na+, e K+ A atividade normal em repouso é de 60-100 batimentos/min. Este batimento diminui com a idade. O centro cardiovascular, localizado no cérebro recebe informação de receptores e consegue alterar o batimento cardiaco em determinadas situações: ex: exercício, alterações pH sanguíneo. O nervo Vago (parassimpático; acetilcolina) enerva o nódulo SA e faz diminuir o batimento para 60-80 batimentos/min. O aumento do batimento cardíaco implica inativação do vago e ativação dos nervos simpáticos (receptores adrenergicos alvos das catecolaminas). Débito cardíaco O aumento do Volume sistólico Frequência cardíaca batimento cardíaco implica Débito cardíaco inativação do vago e ativação dos nervos simpáticos  REGULAÇÃO DA CIRCULAÇÃO Baseia-se no controlo da Pressão Arterial garantindo sempre: 1. Fornecimento adequado de sangue ao cérebro e ao coração; 2. Fornecimento adequado aos restantes órgãos, depois dos dois anteriores terem sido satisfeitos; 3. Controlo da Pressão capilar de forma a manter o volume tecidular e a composição do líquido intersticial sem alterações significativas.  Controlo do sistema cardiovascular central 1. Os barorrecetores controlam a P arterial em vários pontos de um organismo. 2. Esta informação juntamente com a dos quimiorrecetores que controlam a concentração de CO2 e O2 e o pH sanguíneo é transmitida ao cérebro: ao centro cardiovascular medular 3. As contrações musculares e alterações de composição do fluído extracelular são também comunicadas pelas fibras nervosas aferentes do tecido muscular. 4. Finalmente os mecanorrecetores cardíacos e termorrecetores também levam a respostas pelo sistema cardiovascular.  Controlo da microcirculação 1. Controlo Neural: mantém a P arterial ajustando a resistência à circulação periférica (SNA simpático e parassimpático). Atua segundo sistema de prioridades (1º o cérebro e coração). 2. Controlo Local: Responde a Alterações de temperatura e taxa metabólica (O2) Inflamações: o aumento de histaminas leva à vasodilatação Compostos segregados pelo epitélio - NO (óxido nítrico): leva à vasodilatação - Endotelinas: proteínas vasoconstritoras - Prostaciclina: leva à vasodilatação - Adenosina em resposta à hipóxia SN SIMPÁTICO SN PARASSIMPÁTICO Catecolaminas (Norepinefrina) Acetilcolina leva a uma vasodilatação: levam a uma vasoconstrição: Diminui o batimento e a Aumenta o batimento e a P arterial. P arterial. Pressão Arterial e Volume Sanguíneo O volume sanguíneo é um factor determinante da Pressão arterial. EXERCÍCIO FÍSICO Controlo nervoso central, periférico e local Aumenta: Fluxo muscular Débito cardíaco Retorno venoso Diminui: Resistência periférica  MERGULHO Aumenta: Resistência periférica através de uma vasoconstrição Diminui: Fluxo renal Débito cardíaco Budimir Buda Šobat: Record 24 minutos e 33 segundos submerso numa piscina após inalar oxigênio puro Influência da Gravidade A grande variação da pressão arterial com o movimento da cabeça da girafa poderia levar a derrames de sangue. A vasoconstrição de vasos periféricos quando a cabeça está levantada evita os derrames, e a vasodilatação das arteriolas, quando está baixa, mantém o fluxo apesar da diminuição da pressão.