Sistema cardiovascular - Fisiologia Fácil
Vamos falar do sistema cardiovascular, dando ênfase ao trabalho cardíaco, o mecanismo de contração do miocárdio, a bioeletrogênese cardíaca e a organização vascular que está encarregada de conduzir o sangue para os tecidos e para o pulmão para que ocorra a hematose.
ORGANIZAÇÃO ANATÔMICA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR
Para iniciarmos a discussão do sistema cardíaco, devemos primeiro falar das cavidades que formam a estrutura do coração humano que é dividido em quatro câmeras chamadas de átrios e ventrículos que são separados por valvas chamadas de tricúspide e bicúspide ou mitral. No lado direito do coração, separando átrio e ventrículo direito temos a tricúspide enquanto separando o átrio esquerdo do direito, temos a bicúspide ou mitral. Essas valvas tem uma importante função no trabalho cardíaco que é impedir que o sangue retorne do ventrículo para o átrio, controlando assim o enchimento e o esvaziamento cardíaco. Observem na figura 1 que temos vasos chegando e saindo do coração. Como podemos classificar esses vasos? Temos a seguinte organização:
Observem que temos no centro do esquema vascular, vasos chamados de capilares, encontrados na intimidade dos tecidos do corpo e que tem a função de promover as trocas de gases e nutrientes entre o sangue e os mais variados tecidos do organismo. Os capilares são vasos bem finos, formados unicamente pelo tecido chamado endotélio que reveste o vaso e é constituído apenas por um tecido fino chamado de endotélio, constituído por tecido epitelial simples pavimentoso. Do lado esquerdo da figura temos um vaso calibroso chamado de artéria e do outro lado, outro vaso muito semelhante chamado de veia, mas o que os distingue? As artérias e veias são formadas por três camadas de tecidos chamados de túnicas íntima (endotélio), média (músculo liso) e adventícia (tecido conjuntivo). Essas camadas servem para suportar as grandes pressões que o sangue exerce sobre a parede desses vasos. Como poderemos diferenciar uma artéria de uma veia, tomando por base o coração? A resposta é a seguinte: artéria é todo e qualquer vaso que sai do coração, não necessariamente levando sangue arterial, o que veremos já. Veia é todo e qualquer vaso que chega ao coração, não necessariamente levando sangue venoso, onde também mostraremos a exceção. No mesmo esquema temos vasos menos calibrosos, chamados de arteríolas que são artérias menores e que apresentam maior quantidade de músculo liso, enquanto na outra extremidade temos as vênulas que são veias menos calibrosas, mas com menos quantidade de músculo liso, embora apresentem um lúmen (luz do vaso) maior.
Explicando o esquema proposto:
Sai do coração um vaso que é uma artéria, subdividindo-se em arteríolas e atingem os tecidos na forma de capilares que ao se unirem formam vênulas que dão origem as veias e retornam ao coração.
PRINCIPAIS VASOS QUE SAEM E CHEGAM AO CORAÇÃO
Observando a fig 1 podemos descrever os principais vasos que chega a saem do coração. Partindo do lado esquerdo, mais especificamente do ventrículo esquerdo, temos a artéria aorta que está encarregada de levar sangue do coração para todos os tecidos. Chegando ao lado esquerdo, pelo átrio esquerdo, temos as veias pulmonares que trouxeram o sangue oxigenado do pulmão para o coração. Esse sangue que chega a essa câmera é um sangue arterial que sofreu hematose pulmonar, sendo assim, temos duas situações importantes: primeiro temos uma veia conduzindo sangue arterial e a segunda reside no fato do lado esquerdo ser totalmente arterial. Do lado direito do coração, trazendo sangue de todo o corpo, temos as veias cavas superiores e inferiores que penetram na estrutura cardíaca pelo lado direito através do átrio. Esse sangue venoso sai do coração pelo ventrículo direito através das artérias pulmonares, levando sangue venoso para os pulmões que irá enriquecê-lo de oxigênio e devolvê-lo ao coração pelas veias pulmonares para seu átrio esquerdo. Vejam agora que temos uma veia que no caso é a pulmonar, carregando sangue arterial. Observem também que o lado direito do coração é venoso, diferentemente do seu lado esquerdo que já havíamos discutido anteriormente. Entre os átrios e os ventrículos, encontramos válvulas que as separam, sendo a do lado direito chamada de tricúspide e a do lado esquerdo bicúspide ou mitral.
O movimento do sangue entre coração, tecidos e pulmão recebe o nome de circulação sanguínea e podemos dividi-la em pequena e grande circulação. A pequena circulação é o caminho que o sangue utiliza ao sair do coração pelo ventrículo direito pelas artérias pulmonares, ir ao pulmão, fazer as trocas gasosas (hematose) e voltar ao coração pelas veias pulmonares, adentrando no coração pelo átrio esquerdo. Esse percurso tem por objetivo oxigenar o sangue e fazer a liberação do gás carbônico e a chamamos também de circulação pulmonar. Outro caminho utilizado pelo sangue em nosso corpo é quando o sangue sai pelo ventrículo esquerdo através da artéria aorta, levando oxigênio e nutrientes para os tecidos e retorna ao coração pelas veias cavas superiores e inferiores ao átrio direito. Esse percurso tem por objetivo nutrir os tecidos e trazer dos mesmos metabólitos e gás carbônico que é produzido pelo metabolismo celular. Observem abaixo uma figura que descreve o movimento do sangue no nosso corpo.
Observe abaixo o desenho do coração e a identificação das principais estruturas responsáveis por conduzir o sinal elétrico à intimidade ventricular.
Mas vem a pergunta: de que é composto ou formado esse sistema de condução elétrico do coração, conhecido como bioeletrogênese cardíaca. Esse sistema é formado pelas seguintes estruturas:
a) Nodo Sinoatrial (NSA)
b) Nodo Atrioventricular (NAV)
c) Feixe de His
Qual seriam a função e a localização de CAD um deles?
a) O NSA localiza-se próximo a chegada das veias cavas que está situada no lado direito do coração no seu átrio direito. O NSA funciona como marca passo natural do coração, ou seja, é a partir dessa estrutura que os sinais elétricos são gerados, propagando-se pelos átrios, promovendo sua contração para finalização do enchimento ventricular e convergindo o sinal para o nodo atrioventricular.
b) NAV – O nodo atrioventricular situa-se no assoalho do átrio direito, muito próximo as valvas tricúspide que separam o átrio do ventrículo direito. Essa estrutura serve de convergência do sinal que se iniciou no NSA e será conduzida aos ventrículos, fazendo o papel de controle regulatório da condução elétrica cardíaca. O sinal que se propaga entre os dois nodos é mais lento do que aquele que irá acontecer nos ventrículos cardíacos e a explicação reside no fato de que temos mais canais cálcio dependentes entre os dois nodos do que no restante da estrutura de condução elétrica que será dotada em sua grande maioria de canais rápidos de sódio.
c) Feixe de His – é uma estrutura localizada no septo que separa os dois ventrículos (esquerdo e direito) e tem a função de conduzir o potencial elétrico para a intimidade ventricular, responsável por bombear sangue para todo o corpo e também para os pulmões.
d) Fibras de Purkinje – é a extensão do feixe de His e está situada no ápice do coração, na parte mais íntima dos ventrículos. Essas estruturas são responsáveis pela contração de ejeção do sangue que sai do coração. Nessa segunda parte da condução o sinal elétrico é conduzido de forma mais rápida para que o sangue saia do coração e a explicação já discutimos anteriormente e se baseia no fato de termos mais canais rápidos de sódio do que de cálcio.
FASE DE PLATÔ DO MÚSCULO CARDÍACO
Uma das principais características do músculo cardíaco é a sua capacidade de prolongar sua contração. Se pensarmos em outros tecidos excitáveis, tais como o nervo ou o músculo estriado esquelético, observaremos que a contração do músculo cardíaco é mais demorada, chegando a ser 40 vezes mais lenta que o músculo esquelético e 100 vezes mais vagarosa que o nervo. Mas por que o músculo do coração faz isso? Como chamamos esse processo? Que mecanismos iônicos estão aqui associados? Vamos às respostas: primeiro devemos lembrar que o coração depende do íon cálcio presente em grande concentração no meio extracelular e que a entrada do cálcio na célula é um processo lento, devido à natureza de abertura desse canal que é lenta, diferentemente dos canais sódio dependentes que são bastante rápidos. Outra situação que devemos ter em mente, é que o músculo cardíaco, diferentemente do músculo esquelético tem menor riqueza em retículo sarcoplasmático que é uma importante organela de armazenamento de cálcio e que se encontra no sarcoplasma do músculo. No coração encontramos estruturas chamadas de díade que equivale à associação de um túbulo transverso para um retículo sarcoplasmático. Só para lembrarmos que no músculo esquelético, encontramos tríades que são associações de um túbulo transverso para dois retículos sarcoplasmáticos associados, mostrando assim a grande riqueza dessa organela que armazena cálcio no interior da fibra muscular, muito mais presente no músculo esquelético do que no coração. Devido a essa menor riqueza de retículo sarcoplasmático que o coração se mostra refém da entrada de cálcio do meio extracelular para sustentar sua contração. Para que essa entrada aconteça, a fibra cardíaca desenvolve um processo chamado de fase de platô que é mostrada no gráfico abaixo:
Ao analisarmos a fase de platô, observamos que o potencial de membrana do músculo difere daquele que é padrão para qualquer outro tecido excitável. Observamos inicialmente a abertura dos canais de sódio, induzindo despolarização (fase de 0 a 1) da fibra contrátil mas logo em seguida inicia sua repolarização, onde o canal de sódio é fechado(fase 1). Se o músculo logo repolarizasse, ele não teria tempo de bombear todo o sangue contido nas câmaras cardíacas, pois o cálcio disponível para sua contração é pequeno devido ao pouco número de retículos sarcoplasmáticos. Para que o cálcio consiga entrar na fibra, vindo do meio extracelular, existe a seguinte adaptação: ocorre diminuição da permeabilidade ao potássio, deixando a célula mais tempo despolarizada, ao mesmo tempo em que a permeabilidade ao cálcio é aumentada (fase 2). Quando o músculo faz isso, forma um gráfico com uma maior extensão na fase de despolarização, fenômeno conhecido como fase de platô. Isso dura em torno de 200 ms. Logo em seguida acontece a repolarização normal do tecido com aumento da permeabilidade ao potássio e diminuição da permeabilidade ao cálcio. Devemos lembrar também que as bombas de cálcio que estão encarregadas de retirar o cálcio do sarcoplasma, estão presentes no coração tanto na membrana do retículo, como no sarcolema, pois parte do cálcio ali presente será devolvido para fora da célula. Mas qual a implicação desse processo do platô ? Esse mecanismo permite prolongar a contração cardíaca, aumentando seu período refratário e prevenindo a fadiga muscular cardíaca.
FASES DE CONTRAÇÃO CARDÍACA
O coração desenvolve dois movimentos básicos, chamados de sístole que é sua contração e a diástole que mostra seu relaxamento. Átrios e ventrículos trabalham em perfeita harmonia para que o sangue consiga fluir para todo o organismo. Podemos dividir o trabalho do coração em fases e utilizarei apenas quatros etapas:
1) Relaxamento ou diástole atrial: acontece quando os átrios estão se enchendo de sangue oriundo dos tecidos que chega pelas veias cavas e vindo dos pulmões pelas veias pulmonares. Na realidade quase 70% (setenta) desse sangue que chega aos átrios consegue encher os ventrículos, mas os outros 30% (trinta) é devido ao trabalho atrial.
2) Contração atrial ou sístole atrial: representa a contração dos átrios que determina o enchimento final dos ventrículos. Nesse momento as válvulas tricúspide e bicúspides se fecham ao final desse evento para que não haja retorno de sangue para os átrios.
3) Contração ventricular ou sístole ventricular: os ventrículos se encheram de sangue oriundo dos átrios e chega um momento que a pressão ventricular promove a abertura das válvulas semilunares aórtica e pulmonar e o sangue é ejetado para o corpo e para os pulmões.
4) Relaxamento ventricular ou diástole ventricular- após a ejeção do sangue pelos ventrículos e fechamento das válvulas semilunares aórtica e pulmonar, essa cavidade cardíaca começa a receber novamente sangue oriundo dos átrios e o ciclo começa novamente.