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Coração = bomba do sistema circulatório dos animais Ciclo de funcionamento: Sístole: contração, aumenta a pressão dentro das câmaras e força o sangue a sair Diástole: relaxamento, reduz a pressão e permite a entrada de sangue da circulação Derivação: Corações com câmaras evoluíram de vasos pulsáteis ou corações tubulares peristálticos, independentemente, varias vezes. Há uma unidade fundamental destas diversas estruturas de bomba. Constituição do coração: miocárdio: tecido muscular estriado cardíaco com várias camadas endocárdio: forra o miocárdio e possui vasos sangüíneos epicárdio: membrana de tecido conectivo, contínua com pericárdio visceral, contém vasos coronários pericárdio: membrana fibrosa (externa, parietal) e serosa (interna, visceral) Cavidades • átrios • ventrículos Válvulas VERTEBRADOS Miocárdio esponjoso ou compacto, com proporções variadas entre as espécies Peixes e anfíbios apresentam grande parte de miocárdio esponjoso esponjoso: pouco vascularizado, cheio de trabéculas. Miocárdio compacto em mamíferos e aves Peixes • 4 câmaras em série • entrada pelo seio venoso de paredes finas • ventrículo gera pressão • bulbo arterial elástico em peixes ósseos • cone arterial em elasmobrânquios • coração com 3 câmaras •Átrios divididos, ventrículo único • Pouca mistura entre sangue oxigenado e desoxigenado no ventrículo por causa de trabéculas • Valva espiral no interior do cone arterial direciona sangue para artéria pulmocutânea e sistêmica Anfíbios Répteis (não crocodilianos) • coração com 5 câmaras • 2 átrios + 3 áreas ventriculares Ventrículo -Cavum venosum -Cavum pulmonale -Cavum arteriosum Cone arterial -Aortas esquerda e direita -Artéria pulmonar Geralmente não há grande mistura de sangue Desvio de sangue quando necessário: • momentos em que prendem a respiração ou mergulham desvio D-E • oxigenação do miocárdio esponjoso direito desvio E-D Há regulação do grau e tempo do desvio Sangue oxigenado Répteis crocodilianos: crocodilo, aligátor • 4 câmaras • completamente dividido • circuitos sistêmico e pulmonar ainda conectados Veias jugular e cava posterior Seio venoso Átrio direito Veias pulmonares Átrio esquerdo Ventrículo direito Artéria pulmonar Ventrículo esquerdo Forâmen de Panizza Arco sistêmico esquerdo Mergulho Arco sistêmico direito Circulação em crocodilianos Aves e Mamíferos 4 câmaras Lado esquerdo circulação sistêmica de alta resistência Lado direito circulação pulmonar Septos Intraventricular Interatrial Valvas Atrioventriculares AV: tricúspide e bicúspide Semilunares: pulmonar e aórtica Cordas tendíneas Músculos papilares Valvas, músculos e cordas Valvas impedem refluxo devido à pressão dentro das câmaras cardíacas Mitral (bicuspide): AV esquerda Aórtica: SL esquerda Pulmonar: SL direita Tricúspide: AV direita Ciclo cardíaco de aves e mamíferos VDF – volume diastólico final VSF – volume sistólico final diástase As duas bombas operam em série e requerem uma equalização delicada do débito cardíaco. Em humanos, o débito de cada bomba é de aproximadamente 5 litros por minuto, mas pode aumentar cerca de 5 vezes durante o exercício. Débito cardíaco é o volume de sangue bombeado pelo ventrículo por unidade de tempo. Fluxo = débito cardíaco = volume sistólico * frequência cardíaca Pressão exercida pelos 2 lados do coração Lado direito: pulmonar Resistência total baixa • muitos capilares em paralelo • distancia curta Lado esquerdo: sistemico Resistência total alta • artérias, arteríolas e metarteríolas • distancia longa Eletrocardiograma - ECG Avalia capacidade do coração em transmitir impulsos elétricos. • Orientação anatômica •Tamanho relativo •Distúrbios de ritmo e condução •Danos isquêmicos •Concentrações eletrolíticas •Influencia de drogas Derivação – conexão elétrica da pele com o aparelho (eletrocardiógrafo) Eletródios – conectados ao galvanômetro, medidor de intensidade de corrente Vetor tridimensional – derivações entre eletródios sobre um plano Traçado- gráfico com ondas P, QRS e T 0.0 2s Ondas de despolarização Ondas de repolarização P-Q: 0,16s Q-T: 0,35s QRS –QRS: 0,83s = 72 bat/min P:passagem do impulso pelos atrios0,16s QRS: passagem do impulso pelos ventrículos T: retorno ao pot. de membrana ventricular P Refratário Platô Relembrando... -átrios e ventrículos -nodos AS e AV -feixe de His -Sistema de Purkinje -fibra interatrial POTENCIAL DE REPOUSO [LIC] [LEC] Na+ 10mM 145mM K+ 140mM 4,5mM GK= é >> GNa Cel. Cardíacas: Vm= -90mV EK=-92 mV ENa=+70mV Canal de K retificados de influxo Condutância dependente da [k] extracelular Vm ~ EK •Bomba Na/K •Bomba Na/Ca POTENCIAL DE AÇÃO • grande diversidade de formas • diversidade de amplitude • repouso instável no NSA • diferente do axônio que demora milissegundos para repolarizar • platô pode durar de 100 a 500 ms POTENCIAL DE AÇÃO RAPIDO Miócitos atriais Miócitos ventriculares Feixe de His Sistema de Purkinje Fase 0 Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Despolarização rápida Repolarização transitória Platô Repolarização rápida Repouso Corrente de Na+ dep de voltagem INa Canal de K+ transiente de efluxo Ito1 •Corrente de Ca++ tipo L ICaL • INa •Corrente retificadora retardada IKr e IKur Canais de K+ dep de voltagem: IKr (retificadora retardada rápida) IKs (retificadora retardada lenta) IKur (retificadora retardada ultrarrápida) Bomba Na/K Bomba Na/Ca IKr (retificadora de influxo) * Fibras de Purkinje apresentam canal de cloreto Ito2 *GNa + GCa ~ GK * Atividade proteica se mantém em todas as fases POTENCIAL DE AÇÃO LENTO NSA NAV Não há canais de Na+ nas células Fase 0 Fase 3 Fase 4 Despolarização Repolarização “Repouso” ICaT Corrente de Ca tipo T ICaL Corrente de Ca tipo L IKr retificadora retardada rapida IKs retificadora retardada lenta Bomba Na/K Bomba Na/Ca ICaL GCa >> GK GK >> GCa 0 3 4 Período refratário PRA = período refratário absoluto Um segundo PA só pode ser estimulado após 50% de repolarização PRR = período refratário relativo Um segundo PA pode ser estimulado, porém a intensidade do estimulo deve ser supralimiar PRE = período refratário efetivo Intervalo de tempo mínimo para que um estimulo limiar possa desencadear PAs Função do PA cardíaco: contração sincronizada e bombeamento efetivo Assim, não ocorre somação temporal PRA PRR PRR PRE PRE PRA Período refratário Sequencia da ativação cardíaca Nodo sinoatrial Átrios Nodo atrioventricular Feixe de His Fibras de Purkinje Ventrículos Ventrículos, região subepicárdica Controle autonômico cardíaco VAG O Nervos simpáticos Nervos simpáticos NS A NA V Efeitos: • cronotrópicos – frequência cardíaca • dromotrópicos – condução atrioventricular • inotrópicos – força de contração • lusitrópicos – relaxamento Sistema Parassimpático Ach r. muscarínico M2 proteína Gi •Abre canal de K IKACh •Inibe adelilato-ciclase diminui AMPc fecha canais de Ca ICaL •Ativa guanilato-ciclase aumenta GMPc fecha canais de Ca ICaL Sistema Simpático Nor (+Adr circulante) r. β1 adrenérgico proteína Gs Aumenta adenililciclase aumenta AMPc ativa PKA fosforilação proteica: • canais de Na If • canais de K retardados IKs • canais de Ca ICaL • troponina C • recaptação de Ca do RE Centro de controle cardiovascular mesencefálico Neurônios Simpáticos Neurônios Parassimpáticos Receptores β1 Na+ e Ca++ despolarização frequência e força cardíaca Receptores M2 K+ hiperpolarização frequência e força cardíaca Questões: 1. O que é o miocárdio? Qual a diferença entre esponjoso e compacto? 2. Que animais são esperados apresentar miocárdio esponjoso? Por quê? 3. Como ocorre o ciclo cardíaco em um peixe? 4. Qual a diferença entre os corações de anfíbios e répteis? 5. Qual a vantagem da mistura de sangue intraventricular? 6. Quala vantagem e desvantagem da separação completa das câmaras cardíacas? 7. O que é contração isovolumétrica? 8. Como funciona o potencial de ação lento? E o rápido? 9. Que canais são semelhantes e diferentes nos 2 potenciais? 10.Por que o nodo SA é considerado o marca passo cardíaco? 11. Como atuam o SNA Simpático e parassimpático sobre o coração?