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MedVet7 PeríodoCardiologiaAnatomofisiologia Cardíaca

Anatomofisiologia Cardíaca

A formação cardíaca pode ser acompanhada como uma sequência de fusões e transformações, desde as áreas cardiogênicas até o coração primitivo.

Duracao: 27 min

Topicos da aula

  • Anatomofisiologia Cardíaca

Overview

Mapa da Anatomofisiologia Cardíaca

Esta aula acompanha o coração desde a formação embrionária do tubo cardíaco e seu looping até a organização do órgão formado. O percurso integra a anatomia das quatro câmaras, a orientação ecocardiográfica, as camadas da parede, as válvulas, o pericárdio, o esqueleto fibroso e a circulação coronária. Em seguida, relaciona a estrutura à função: o coração atua como duas bombas em série, sustentadas pela contração dos cardiomiócitos e pela organização dos sarcômeros. Por fim, a aula conecta propriedades elétricas, sistema de condução, controle autonômico e potenciais de ação, mostrando como esses elementos coordenam o ritmo, a força e o fluxo sanguíneo.

Embriologia Cardíaca

Da Área Cardiogênica ao Tubo

A formação cardíaca pode ser acompanhada como uma sequência de fusões e transformações, desde as áreas cardiogênicas até o coração primitivo.

  1. Etapa: No início da embriogênese, áreas cardiogênicas distribuem se lateralmente ao embrião. No início da embriogênese, elas começam a se formar nas laterais do embrião.
  2. Etapa: Reconheça essas áreas como pequenos vasos sanguíneos primitivos que se fusionam. Essa fusão dá origem aos tubos endocárdicos. Neles já existe fluxo sanguíneo unidirecional.
  3. Etapa: Posteriormente, os tubos endocárdicos unem se, originando o tubo cardíaco primitivo, primeira estrutura que, com ressalvas, pode ser denominada coração.
  4. Etapa: Identifique o coração primitivo como a estrutura formada pela fusão dos dois tubos endocárdicos.
  5. Etapa: Observe as áreas de constrição do coração primitivo: nelas surgem os coxins endocárdicos, que dão origem a diversas estruturas no coração formado.

Segmentos do Coração Primitivo

Após a fusão dos tubos endocárdicos, surgem constrições que delimitam regiões cardíacas. Essas regiões darão origem a estruturas importantes, incluindo os coxins endocárdicos.

Na parte superior do coração primitivo situa se o tronco arterioso, que dá origem aos grandes vasos; abaixo está o bulbo cardíaco (bulbus cordis), que constitui a via de saída dos ventrículos; em posição mais inferior e central encontra se o ventrículo primitivo; e, abaixo dele, o átrio primitivo.

Giro que Reposiciona o Coração

O tubo cardíaco se reorganiza por meio de um giro que aproxima suas regiões da disposição do coração formado.

  1. Etapa: Inicie o looping cardíaco, ou giro do tubo cardíaco, em determinado momento do desenvolvimento.
  2. Etapa: Relacione o giro às taxas de crescimento diferentes entre suas regiões; como a estrutura está fixada no embrião, esse crescimento produz a reorganização.
  3. Etapa: Observe que o crescimento do ventrículo primitivo promove sua projeção para baixo, enquanto o átrio primitivo se projeta para cima, aproximando o coração primitivo da configuração do coração formado.

Marcos Temporais da Formação Cardíaca

A formação cardíaca pode ser acompanhada por três marcos temporais da gestação.

  1. Etapa: Forme o tubo cardíaco primitivo no terço inicial da gestação.
  2. Etapa: Faça a transição para a fase de looping ao longo do terço médio da gestação.
  3. Etapa: Complete a formação dos septos que dividem os ventrículos e os átrios no terço final da gestação.
  4. Etapa: Realize a valvulogênese, isto é, a formação das valvas cardíacas, também no terço final da gestação.
  5. Etapa: Na medicina veterinária, use terços gestacionais em vez de semanas, devido às diferenças entre os períodos de gestação das espécies.

Momento Gestacional das Anomalias

O momento da gestação ajuda a entender a gravidade das anomalias cardíacas congênitas. As doenças cardíacas observadas no cotidiano geralmente correspondem a anomalias produzidas no terço final da gestação. Em geral, são compatíveis com a vida, pois o coração já se encontra estruturalmente organizado, embora possam permanecer clinicamente importantes.

Em contraste, anomalias do terço inicial e, de modo geral, do terço médio tendem a ser incompatíveis com a vida e podem resultar em abortamento. Assim, as cardiopatias identificadas clinicamente representam, em grande parte, alterações do terço final, com menor teor patológico.

Mesoderma e Exceção Coronária

Entre os três folhetos embrionários, existem o endoderma, o mesoderma e o ectoderma. O folheto embrionário mesoderma dá origem à maioria das células do coração, incluindo miócitos atriais, miócitos ventriculares e células endocárdicas.

As artérias coronárias são a principal exceção em relação ao mesoderma: derivam do ectoderma e se originam do anel conotruncal, na região do pró epicárdio. Essa diferença de origem embrionária é um marco para acompanhar a formação das estruturas cardíacas.

Migração e Trajetos Coronários

As células destinadas à formação das coronárias precisam migrar até o coração em desenvolvimento. Alterações nesse processo podem produzir anomalias coronárias e trajetos coronários anômalos. Portanto, algumas alterações observadas nas artérias coronárias podem decorrer de migração inadequada durante o desenvolvimento embrionário.

Anatomia do Coração Formado

Câmaras, Ápice e Base Cardíaca

O coração dos mamíferos possui quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. O coração é composto por quatro câmaras, divididas por válvulas. Os ventrículos ocupam a porção inferior, correspondente ao ápice cardíaco. Os átrios ocupam a porção superior, correspondente à base cardíaca. A separação entre átrios e ventrículos ocorre pelas válvulas cardíacas, enquanto a separação entre as câmaras direita e esquerda ocorre pelos septos interatrial e interventricular.

A cardiologia atual é considerada indissociável da ecocardiografia. A ecocardiografia e a radiografia do coração permitem visualizar a anatomia macroscópica cardíaca.

Medindo o Átrio Esquerdo

Em uma perspectiva transversal, observa se a aorta no centro e o átrio esquerdo, incluindo a aurícula esquerda. As veias pulmonares chegam e desembocam no átrio esquerdo.

A comparação entre o corpo do átrio esquerdo e a aorta permite avaliar sua dimensão. Quando o átrio esquerdo é muito maior do que a aorta, identifica se dilatação e remodelamento. Em casos avançados, pode ser visualizada uma veia pulmonar desembocando no átrio esquerdo.

Topografia Cardíaca em Cães e Gatos

Embora cães e gatos sejam mamíferos com corações de quatro câmaras, apresentam diferenças morfológicas e topográficas.

AspectoCãoGato
Formato
O coração do cão tende a ser mais arredondado, enquanto o do gato é mais cônico e pontiagudo.
Orientação e contato esternal
Eixo longitudinal mais vertical.
O coração felino apresenta contato esternal mais amplo e posicionamento mais horizontal.
Base cardíaca
A base cardíaca situa se, em geral, entre a terceira e a sexta costelas no cão.
A base cardíaca situa se, em geral, entre a terceira e a quinta costelas no gato.

Comparação morfológica e topográfica entre cães e gatos.

Ápice e Choque por Espécie

O ápice cardíaco localiza se geralmente na sétima cartilagem costal no cão e em posição um pouco mais cranial no gato. No gato, o ápice do coração localiza se na sexta cartilagem costal. O choque de ponta pode ser percebido na parede torácica esquerda: no cão, normalmente está localizado no quinto espaço intercostal; no gato, no quarto espaço intercostal. Essa diferença resulta da variação topográfica entre as espécies.

Camadas da Parede Cardíaca

Epicárdio: Revestimento Mais Externo

O epicárdio é a camada mais externa da parede cardíaca e corresponde à porção visceral do pericárdio seroso. Ele recobre externamente o coração e contém tecido conjuntivo, gordura e outras estruturas.

O epicárdio é constituído por endotélio, tecido conjuntivo e gordura. Em conjunto com o miocárdio e o endocárdio, forma as três camadas da parede do coração.

Miocárdio e Bomba Eletromecânica

O miocárdio é a camada média e mais espessa da parede cardíaca. É constituído por músculo cardíaco e representa a região em que ocorrem os fenômenos eletromecânicos responsáveis pela função de bomba.

A atividade elétrica desencadeia a atividade mecânica de contração. O cardiomiócito é a célula miocárdica, e essas células organizam se em fibras miocárdicas. O miocárdio é a porção mais importante para a atividade eletromecânica do coração; a atividade elétrica cardíaca e a consequente função de bomba acontecem nos cardiomiócitos presentes no miocárdio.

Endocárdio e Revestimento Interno

O endocárdio é a camada mais interna da parede cardíaca. Contém tecido conjuntivo e uma camada de células endoteliais que reveste internamente o sistema cardiovascular.

Além de proteger o miocárdio, possui receptores envolvidos em diversas funções cardíacas.

Válvulas Cardíacas

Dois Folhetos da Válvula Mitral

A válvula mitral é a válvula atrioventricular esquerda e possui dois folhetos. O coração possui duas válvulas atrioventriculares: a válvula mitral e a válvula tricúspide. O folheto voltado para o septo é denominado septal ou anterior, enquanto o folheto voltado para a parede cardíaca é denominado lateral ou posterior.

A válvula mitral é uma válvula bicúspide por apresentar dois folhetos.

Três Folhetos da Válvula Tricúspide

A válvula tricúspide é a válvula atrioventricular direita e possui três folhetos. Os folhetos são descritos como septal, lateral e posterior, e a válvula separa o átrio direito do ventrículo direito.

No cão e no gato, um desses folhetos é rudimentar.

Válvulas nas Saídas Ventriculares

Do ventrículo direito sai a artéria pulmonar, e do ventrículo esquerdo sai a aorta. A artéria pulmonar e a aorta são as duas principais artérias do organismo, e cada uma dessas artérias possui uma válvula semilunar.

A válvula aórtica separa a aorta do ventrículo esquerdo. A válvula pulmonar separa a artéria pulmonar do ventrículo direito. Portanto, o coração possui quatro válvulas. Assim, o coração possui quatro válvulas (aparatos valvares), inseridas na transição entre os átrios e os ventrículos.

Sustentação das Válvulas Atrioventriculares

As válvulas atrioventriculares são ancoradas aos músculos papilares por meio de cordas tendíneas. Cada válvula possui três camadas: a camada fibrosa, voltada para o átrio; a camada esponjosa, localizada no centro; e a camada ventricular, voltada para o ventrículo.

A camada esponjosa é a maior camada da estrutura da válvula atrioventricular e concentra o processo de valvopatia degenerativa. A deposição de polissacarídeos pode fragmentar fibras colágenas e elásticas, formando nódulos. As fibras de elastina da camada média da válvula cardíaca são fragmentadas pela deposição de polissacarídeos.

Arquitetura das Válvulas Semilunares

Diferentemente das válvulas atrioventriculares, as válvulas semilunares não dependem de cordas tendíneas ou músculos papilares. O ancoramento das válvulas semilunares ocorre por uma inserção elipsoidal. Essa inserção permite a projeção do folheto para a parede arterial durante a sístole e impede sua inversão para o ventrículo durante a diástole.

As válvulas semilunares possuem três camadas: ventricular, esponjosa e fibrosa. A camada fibrosa fica na parte interna do vaso, a camada esponjosa fica no meio dessas camadas e a camada ventricular é voltada para o ventrículo.

Pericárdio

Camadas do Saco Pericárdico

O coração é envolto por uma membrana fibroserosa conhecida como pericárdio ou saco pericárdico. A porção fibrosa é a camada mais espessa e externa do pericárdio; contém muito colágeno, é firme e pouco distensível.

Internamente, encontra se o pericárdio seroso, dividido em porção parietal e porção visceral. A porção serosa parietal está voltada para a parede externa, enquanto a porção serosa visceral está voltada para o coração e também é denominada epicárdio. O pericárdio seroso se dobra, correndo adjacente ao miocárdio e adjacente à porção fibrosa do pericárdio.

Fluido e Espaço Pericárdico

A cavidade pericárdica é um espaço quase virtual localizado entre as porções parietal e visceral do pericárdio seroso. Nela há quantidade muito pequena de fluido, cuja função é lubrificar o movimento cardíaco e reduzir o atrito entre as camadas.

Em condições patológicas, o volume de fluido aumenta e separa as camadas, tornando o espaço pericárdico visível.

Esqueleto Fibroso e Isolamento Elétrico

Esqueleto Fibroso como Suporte

As quatro válvulas cardíacas estão inseridas no esqueleto fibroso, e os folhetos valvares não se inserem diretamente no miocárdio. Situada entre átrios e ventrículos, essa estrutura fibrocartilaginosa ancora as válvulas, fornece suporte estrutural e separa anatomicamente as câmaras atriais e ventriculares.

Histologicamente, o esqueleto fibroso apresenta tecido cartilaginoso em sua composição, além de colágeno.

Isolamento entre os Sincícios

O esqueleto fibroso promove o isolamento elétrico entre o miocárdio atrial e o ventricular. Assim, existem dois sincícios cardíacos: o sincício atrial e o sincício ventricular. O sincício atrial permite essa propagação por todo o miocárdio atrial a partir de uma célula estimulada; da mesma forma, quando uma célula ventricular é estimulada, o impulso percorre o miocárdio ventricular.

Esse isolamento não é absoluto: a condução da atividade elétrica dos átrios para os ventrículos ocorre especificamente pela região do trígono fibroso ventral.

Feixe de His: Passagem Elétrica

A passagem da atividade elétrica entre átrios e ventrículos ocorre por um ponto específico penetrado pelo sistema de condução, denominado feixe de His. O trígono fibroso ventral é penetrado pelo feixe de His, estrutura do sistema de condução que perfura o esqueleto fibroso nessa região para permitir a passagem do impulso elétrico aos ventrículos.

Essa estrutura atravessa o esqueleto fibroso e conecta eletricamente os átrios aos ventrículos, enquanto o restante do esqueleto fibroso mantém o isolamento elétrico entre os dois sincícios.

Circulação Coronária

Origem das Artérias Coronárias

O coração recebe sangue pelo sistema coronário, constituído principalmente pelas artérias coronárias direita e esquerda. Essas duas artérias principais são ramos da aorta ascendente e originam se nos óstios coronários, localizados nos seios de Valsalva, logo acima da válvula aórtica.

Ramos da Coronária Esquerda

A artéria coronária esquerda possui dois ramos principais: o ramo circunflexo, que percorre a circunferência do coração, e a artéria descendente anterior, que desce pela parede anterior. Na medicina veterinária, a artéria descendente anterior é mais frequentemente chamada de ramo paraconal.

Em contraste, a artéria coronária direita não apresenta grandes ramos principais, sendo composta predominantemente por ramos menores.

Drenagem Venosa do Miocárdio

O sangue que perfunde o miocárdio retorna pelas veias coronárias. Essas veias acompanham os trajetos das artérias coronárias, mas desembocam em um local diferente. Elas desembocam em uma veia principal denominada veia cardíaca magna.

A veia cardíaca magna percorre a superfície cardíaca, acompanhando trajeto semelhante ao da artéria circunflexa, na transição entre átrios e ventrículos, e desemboca no seio coronário. Ao penetrar no miocárdio e deixar de ser visível superficialmente, a veia cardíaca magna passa a ser chamada de seio coronário, que desemboca na porção caudal do átrio direito.

Três Vias do Retorno Venoso

O sangue retorna ao coração por três vias, com o seio coronário responsável pela drenagem do próprio miocárdio.

  • Retorno venoso: O retorno venoso ocorre por três vias principais: veia cava cranial, veia cava caudal e seio coronário.
  • Veias cavas: As veias cavas conduzem ao átrio direito o sangue proveniente do organismo.
  • Seio coronário: O seio coronário conduz o sangue proveniente do próprio miocárdio e desemboca próximo à válvula tricúspide, na porção inferior do átrio direito.

Fisiologia Cardíaca

Pressões nas Duas Bombas

O coração movimenta o sangue por meio do sistema vascular e funciona como duas bombas em série. A comparação entre elas depende da resistência enfrentada e da pressão máxima gerada por cada ventrículo.

AspectoSíntese
Modelo de funcionamentoO coração movimenta o sangue por meio do sistema vascular e funciona como duas bombas em série.
Resistência vencidaO ventrículo direito vence a resistência pulmonar, enquanto o ventrículo esquerdo vence a resistência sistêmica.
Resistência e trabalhoComo a resistência pulmonar é muito menor do que a sistêmica, o trabalho do ventrículo esquerdo é maior.
Pressão máximaA pressão máxima gerada pelo ventrículo direito é aproximadamente 30 mmHg, enquanto a pressão máxima gerada pelo ventrículo esquerdo é aproximadamente 120 mmHg.
Relação entre pressõesAssim, a pressão máxima gerada pelo ventrículo esquerdo é aproximadamente 4 vezes maior do que a pressão gerada pelo ventrículo direito.

Comparação das duas bombas cardíacas em série.

Por que o Ventrículo Esquerdo Pesa Mais

A maior carga de trabalho do ventrículo esquerdo explica sua maior massa miocárdica em comparação com a do ventrículo direito. O miocárdio adapta se à carga de trabalho exercida pelo músculo cardíaco.

Dessa forma, a diferença de pressão entre os circuitos pulmonar e sistêmico relaciona se diretamente à diferença estrutural entre os ventrículos.

Artéria Sai, Veia Retorna

Do ponto de vista anatômico, artérias são vasos que saem do coração, enquanto veias são vasos que retornam ao coração. Essa definição é mais precisa do que a classificação baseada na oxigenação do sangue. A artéria pulmonar conduz sangue pobre em oxigênio do ventrículo direito aos pulmões, e as veias pulmonares conduzem sangue oxigenado dos pulmões ao átrio esquerdo.

Vaso ou grupoDireção do fluxoOxigenação do sangue
ArtériasSaem do coraçãoA definição anatômica não depende da oxigenação do sangue
VeiasRetornam ao coraçãoA definição anatômica não depende da oxigenação do sangue
Artéria pulmonarVentrículo direito → pulmõesSangue pobre em oxigênio
Veias pulmonaresPulmões → átrio esquerdoSangue oxigenado

Funções Integradas do Sistema Cardiovascular

O sistema cardiovascular transporta oxigênio e nutrientes aos tecidos, remove produtos do metabolismo e participa da homeostase corporal. Também contribui para a regulação da pressão arterial e da temperatura. Em pacientes com insuficiência da bomba cardíaca, a contração inadequada reduz a chegada de sangue à periferia e pode provocar hipotermia.

Miocárdio e Contração

Cardiomiócitos Unidos em Fibras

O miocárdio é constituído por cardiomiócitos organizados em fibras miocárdicas. Uma fibra miocárdica corresponde a uma sequência de cardiomiócitos conectados por discos intercalares, e os cardiomiócitos conectam se uns aos outros na região denominada disco intercalado. A adesão entre as células, conferida pelos desmossomos, dá estabilidade à fibra e permite que várias células se comportem como uma unidade funcional na propagação do impulso elétrico.

Desmossomos Mantêm a Fibra Íntegra

Nos discos intercalares existem estruturas de adesão denominadas desmossomos. A adesão entre os cardiomiócitos no disco intercalado é realizada por essas organelas: cada célula apresenta metade da estrutura, denominada hemidesmossomo, e a aproximação entre células permite a união por proteínas de ligação. Essa conexão impede que as células se separem durante a contração e mantém a integridade da fibra miocárdica.

Junções Gap Propagam o Impulso

Nos discos intercalados das fibras miocárdicas existem canais iônicos especializados denominados junções gap. Elas funcionam como sinapses elétricas e permitem a passagem rápida de íons de uma célula miocárdica para outra; como os íons representam cargas elétricas, sua transferência modifica a polaridade das células.

Ao ser excitado e despolarizado pelo impulso elétrico, o cardiomiócito conduz esse impulso para a célula adjacente. Assim, um estímulo pode propagar se sequencialmente por toda a fibra miocárdica, pois a condução do impulso elétrico de uma célula para outra é facilitada pelas junções gap presentes nos discos intercalados.

Cálcio entre Túbulos e Retículo

Os cardiomiócitos contêm feixes de miofibrilas permeados por uma extensa rede de túbulos T. Esses túbulos são invaginações do citoplasma que aumentam a área de contato entre o interior celular e o meio extracelular, facilitando o movimento de íons durante a despolarização e a repolarização.

O retículo sarcoplasmático armazena cálcio, disponibilizando o rapidamente para a contração. Aproximadamente 25% do cálcio utilizado entra do meio extracelular, enquanto os outros 75% são liberados do retículo sarcoplasmático.

Sarcômero: Unidade da Contração

Assim, o sarcômero constitui a unidade contrátil básica do cardiomiócito. As miofibrilas são formadas por sequências repetidas de sarcômeros delimitados por duas linhas Z: as linhas Z ancoram os filamentos de actina, enquanto os filamentos de miosina localizam se centralmente.

Durante a contração, a miosina interage com a actina e aproxima as linhas Z, encurtando o sarcômero.

Sarcômeros Encurtam a Parede

O encurtamento de milhões de sarcômeros reduz o comprimento das miofibrilas, das fibras miocárdicas e dos cardiomiócitos. Consequentemente, ocorre contração da parede cardíaca.

Na microscopia eletrônica, as linhas Z delimitam os sarcômeros; os filamentos de actina ocupam as regiões mais claras, enquanto os filamentos de miosina concentram se nas regiões centrais mais escuras.

Propriedades Elétricas e Mecânicas

Marcapassos e Automatismo Cardíaco

A atividade mecânica depende de atividade elétrica prévia; assim, o coração atua como uma bomba de natureza elétrica e mecânica. Algumas células miocárdicas possuem automatismo, isto é, capacidade de iniciar espontaneamente a atividade elétrica. Essas células automáticas são responsáveis pelo início da atividade elétrica, funcionando como a ignição do coração.

O coração possui dois marcapassos fisiológicos: o nó sinoatrial, localizado na região dorsal do átrio direito, e o nó atrioventricular, situado na transição entre átrios e ventrículos. Por reunirem células automáticas, esses nós participam da geração do impulso elétrico; em condições fisiológicas, o nó sinoatrial funciona como o marcapasso fisiológico e predomina hierarquicamente.

Excitabilidade e Condutividade Celular

A maioria das células cardíacas é composta por células não automáticas. Elas precisam receber um impulso elétrico prévio para responder por meio da despolarização e serem ativadas. Essa capacidade é denominada excitabilidade, uma propriedade elétrica das células cardíacas.

Após a ativação, o impulso deve ser transmitido à célula seguinte. Esse processo, denominado condutividade, é facilitado pelas junções gap. O tecido fibrótico não é excitável, pois corresponde a uma cicatriz incapaz de gerar despolarização.

Refratariedade Evita a Tetania Cardíaca

Após a despolarização, a célula entra em período de refratariedade e não consegue iniciar imediatamente um novo impulso: é necessário que o ciclo elétrico seja concluído e que ocorra a repolarização. Essa propriedade garante o funcionamento rítmico do coração e impede a ocorrência de tetania cardíaca, pois os cardiomiócitos não respondem simultaneamente a dois impulsos.

Contratilidade, Relaxamento e Distensibilidade

As principais propriedades mecânicas dos cardiomiócitos são a contratilidade, o relaxamento e a distensibilidade. A principal propriedade mecânica é a contratilidade, que corresponde ao encurtamento dos sarcômeros e à contração da parede cardíaca. Ela é a propriedade mecânica mais conhecida do tecido cardíaco.

O relaxamento é uma das propriedades mecânicas das células cardíacas e permite que a célula retorne à sua configuração original. Já a distensibilidade corresponde à capacidade de a parede cardíaca se deformar e acomodar o volume sanguíneo. Em conjunto, essas propriedades permitem o funcionamento mecânico coordenado do cardiomiócito.

Sistema de Condução Cardíaca

Percurso Inicial do Impulso

Acompanhe o percurso do impulso desde sua origem até o nó atrioventricular, observando como as fibras especializadas sincronizam a atividade dos átrios.

  1. Etapa: O impulso origina se no nó sinoatrial e propaga se pelo miocárdio atrial.
  2. Etapa: O impulso elétrico viaja pelo miocárdio atrioventricular por meio de fibras especializadas chamadas vias internodais.
  3. Etapa: As células subsequentes, que não são automáticas, tornam se excitáveis, despolarizam se e conduzem o impulso às células seguintes por meio das junções gap.
  4. Etapa: O impulso elétrico também é conduzido ao átrio esquerdo por fibras especializadas, permitindo que a despolarização dos átrios direito e esquerdo ocorra quase simultaneamente.
  5. Etapa: A atividade elétrica percorre o átrio e alcança o nó atrioventricular.
  6. Etapa: Se a condução elétrica dependesse unicamente da propagação célula a célula, o átrio esquerdo contrairia significativamente depois do átrio direito.

Atraso que Preenche os Ventrículos

O nó atrioventricular possui a função especial de desacelerar o impulso elétrico. Essa desaceleração permite que a contração atrial ocorra antes da contração ventricular, empurrando sangue para os ventrículos.

Com os ventrículos preenchidos, o impulso prossegue, despolariza o miocárdio ventricular e produz uma contração mais eficiente. Sem essa desaceleração, os ventrículos poderiam contrair antes de estarem completamente preenchidos, reduzindo a eficiência do bombeamento.

Ramos para Cada Ventrículo

O feixe de His atravessa o esqueleto fibroso e constitui o único ponto de comunicação elétrica entre átrios e ventrículos. Ele possui uma porção troncular não dividida e uma porção dividida em ramo direito e ramo esquerdo. O ramo direito conduz o impulso ao miocárdio ventricular direito, enquanto o ramo esquerdo conduz o impulso ao miocárdio ventricular esquerdo e subdivide se nos fascículos ântero superior e póstero inferior.

A subdivisão do ramo esquerdo possui o fascículo anterossuperior, que percorre a parede anterior, e o fascículo póstero inferior, que percorre a parede posterior. O ventrículo esquerdo despolariza se mais rapidamente do que o direito devido à distribuição concomitante do impulso pelas paredes anterior e posterior.

Purkinje Entrega o Impulso Final

As terminações do sistema de condução apresentam aspecto semelhante a pequenas raízes e ramificam se entre os cardiomiócitos. Essas terminações são denominadas fibras de Purkinje e entregam o impulso elétrico diretamente às células do miocárdio ventricular, permitindo a rápida disseminação da despolarização.

Assim, as fibras de Purkinje constituem as ramificações terminais do sistema de condução, responsáveis por entregar efetivamente o impulso elétrico aos cardiomiócitos.

Controle Autonômico

Simpático e Parassimpático em Contraste

O coração é controlado pelo sistema nervoso autônomo, que modula a frequência e a força de contração. A atividade simpática atende à necessidade de maior débito cardíaco durante o exercício; no repouso, o componente parassimpático favorece menor frequência e economia energética. No nó sinusal, as fibras simpáticas e parassimpáticas alteram a velocidade do influxo de sódio pelo canal Funny.

ComponenteContextoEfeito cardíacoMecanismo e distribuição
SimpáticoExercícioO sistema simpático atua como acelerador cardíaco, aumentando a frequência e a força de contração. O sistema simpático aumenta a frequência cardíaca.A aceleração do influxo de sódio pelo canal Funny aumenta a taxa de disparo do nó sinusal. O controle simpático do coração deriva de um plexo paramedular.
ParassimpáticoRepousoO sistema parassimpático atua como freio, reduzindo a frequência. O sistema parassimpático reduz a frequência cardíaca e favorece economia energética.No estímulo parassimpático, o influxo de sódio pelo canal lento torna se ainda mais lento, modificando a frequência cardíaca.
Controle autonômicoRitmo e força cardíacaO coração é controlado pelo sistema nervoso autônomo, que modula a frequência e a força de contração. A regulação do ritmo e da força de contração cardíaca encontra se sob controle estritamente autonômico.As fibras simpáticas e parassimpáticas no nó sinusal alteram a velocidade do influxo de sódio pelo canal Funny. As alterações da frequência cardíaca decorrem da modificação na velocidade do influxo de sódio pelo canal Funny.

A modulação autonômica ajusta a frequência e a força de contração conforme a situação funcional.

Nervo Vago e Nós Cardíacos

O controle parassimpático cardíaco origina se do nervo vago. O nervo vago medeia esse controle e corresponde ao décimo par de nervos cranianos. Suas fibras distribuem se principalmente pelo nó sinoatrial e pelo nó atrioventricular; não existem fibras parassimpáticas no ventrículo.

Distribuição da Inervação Simpática

O controle simpático cardíaco deriva de um plexo paravertebral, situado ao lado da medula. Nesse plexo, o neurônio pré ganglionar faz conexão com o neurônio pós ganglionar, que se dirige ao coração. As fibras simpáticas distribuem se pelo nó sinoatrial, pelo miocárdio atrial, pelo nó atrioventricular e pelos ventrículos.

Tônus Simpático e Diâmetro Vascular

Os vasos podem responder com constrição ou dilatação. A constrição é efeito simpático. Como não existem fibras parassimpáticas na parede vascular, a dilatação ocorre principalmente pela redução do estímulo simpático. Assim, maior estímulo simpático produz maior vasoconstrição, enquanto menor estímulo simpático produz maior vasodilatação.

Três Efeitos da Regulação Autonômica

Compare os três efeitos pela variável cardíaca alterada e pela modulação autonômica descrita.

EfeitoAlteração funcionalModulação autonômica descrita
CronotrópicoO efeito cronotrópico corresponde à alteração da frequência de disparo do marcapasso. A alteração da taxa de disparo do nó sinusal é denominada efeito cronotrópico. A alteração na velocidade do influxo de sódio pode aumentar ou diminuir a taxa de disparo do nó sinusal. O estímulo parassimpático reduz a taxa de disparo do nó sinusal.O estímulo simpático acelera a entrada de sódio pelo canal lento e aumenta a frequência cardíaca; o estímulo parassimpático retarda esse processo e reduz a frequência.
DromotrópicoO efeito dromotrópico corresponde à alteração da velocidade de condução elétrica. A alteração na velocidade de condução elétrica cardíaca é denominada efeito dromotrópico.
InotrópicoO efeito inotrópico corresponde à alteração da força de contração, aumentada pelo estímulo simpático. O estímulo simpático aumenta a contratilidade cardíaca. A alteração da força de contração mecânica do coração é denominada efeito inotrópico.Como não há fibras parassimpáticas nos ventrículos, a redução da força de contração ocorre pela atenuação do estímulo simpático.

A modulação descrita organiza se conforme a frequência, a condução elétrica e a força de contração.

Potencial de Ação das Células Cardíacas

Canal If Inicia o Disparo

  1. Etapa: Identifique o mecanismo: As células automáticas iniciam a atividade elétrica cardíaca por apresentarem o canal lento de sódio, também denominado canal de corrente If.
  2. Etapa: Abra o gatilho automático: O canal Funny é o único canal iônico que se abre espontaneamente quando a célula está hiperpolarizada. Esse canal abre se espontaneamente quando a célula está hiperpolarizada, aproximadamente em −60 mV, fazendo com que a célula não permaneça em repouso verdadeiro.
  3. Etapa: Torne a membrana progressivamente mais positiva: A entrada lenta de sódio torna a membrana progressivamente mais positiva.
  4. Etapa: Alcance o limiar: a membrana torna se progressivamente mais positiva até aproximadamente −40 mV, quando ocorre a abertura dos canais de cálcio.

Ciclo Automático de Despolarização

  1. Etapa: Despolarize: O cálcio entra rapidamente na célula e produz a despolarização.
  2. Etapa: Inverta o fluxo de canais: Quando a célula se torna positiva, os canais de cálcio fecham se e os canais de potássio abrem se.
  3. Etapa: Reduza a carga positiva: Como o potássio é mais abundante no interior celular, ele sai da célula, reduzindo sua carga positiva.
  4. Etapa: Reinicie o ciclo: Ao atingir aproximadamente −60 mV, os canais de potássio fecham se e o canal If abre se novamente, iniciando outro ciclo. A velocidade dessa inclinação determina a frequência de disparo e é modulada, entre outros fatores, pelos sistemas simpático e parassimpático.

Potencial Rápido e Fase de Platô

  1. Etapa: Receba o impulso: A maioria das células cardíacas não possui automatismo e precisa receber um impulso elétrico.
  2. Etapa: Prepare o potencial: Diferente do canal funny, a abertura do canal rápido de sódio no miocárdio exige um estímulo elétrico. Em repouso, apresenta potencial aproximado de −90 mV.
  3. Etapa: Despolarize rapidamente: O estímulo abre rapidamente os canais de sódio, permitindo entrada imediata de sódio e despolarização.
  4. Etapa: Inicie o platô: Quando o ambiente intracelular se torna positivo, o canal rápido de sódio se fecha. Em seguida, os canais de sódio fecham se, enquanto canais de potássio e cálcio se abrem. A saída de potássio e a entrada de cálcio produzem uma fase de equilíbrio elétrico denominada platô.

Cálcio, Potássio e Repolarização

  1. Etapa: Durante o platô, a célula perde carga positiva com a saída de potássio e ganha carga positiva com a entrada de cálcio. O cálcio acumulado participa do processo contrátil.
  2. Etapa: Quando a concentração intracelular de cálcio aumenta, os canais de cálcio fecham se, permanecendo aberto o canal de potássio.
  3. Etapa: A saída contínua de potássio repolariza a célula até aproximadamente −90 mV, quando o canal se fecha.
  4. Etapa: Ao atingir aproximadamente −90 mV, o canal de potássio se fecha e a célula permanece em repouso até receber novo impulso.

Reflexão Sion

Vida em ritmo

O coração transforma um impulso elétrico coordenado em contração, conduzindo o sangue pelos circuitos pulmonar e sistêmico. Essa harmonia lembra que a vida não se sustenta no acaso, mas em conexão, ritmo e direção. Em Jesus, encontramos a esperança de uma vida plena e verdadeiramente orientada.

Eu vim para que tenham vida, e a tenham plenamente.João 10:10

Leia e reflita sobre a vida que Jesus oferece.

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