Videoaula 17 Eletrofisiologia do coração

Introdução

Visão geral da seção: Nesta seção, o professor cumprimenta os alunos e introduz o tema do sistema cardiovascular.

O Sistema Cardiovascular

• O sistema cardiovascular é responsável pelo transporte de oxigênio e nutrientes para os músculos em contração.

• É composto por três componentes básicos: coração, vasos sanguíneos e sangue.

• O coração possui quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos.

• O sangue pobre em oxigênio chega ao átrio direito e é bombeado para o ventrículo direito antes de ser enviado para a circulação pulmonar.

• Após ser oxigenado nos pulmões, o sangue rico em oxigênio retorna ao coração no átrio esquerdo e é bombeado para a circulação sistêmica.

Anatomia do Coração

Visão geral da seção: Nesta seção, são apresentadas as características anatômicas do coração.

Estrutura do Coração

• O coração é formado por quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos.

• As paredes das câmaras cardíacas são compostas por um tecido muscular especializado chamado músculo cardíaco.

• Os músculos atriais formam a parede dos átrios, enquanto os músculos ventriculares formam a parede dos ventrículos.

• Esses músculos são separados pelo esqueleto fibroso do coração, que contém anéis fibrosos que circundam as válvulas cardíacas.

Atividade Elétrica do Coração

Visão geral da seção: Nesta seção, é abordada a atividade elétrica do coração.

Músculo Cardíaco e Discos Intercalares

• As células musculares cardíacas são curtas, ramificadas e conectam-se umas às outras por meio dos discos intercalares.

• Os discos intercalares contêm proteínas chamadas desmossomos, que unem as células fisicamente.

• Também possuem junções comunicantes, que permitem a passagem de íons entre as células.

• Essas características permitem que todas as fibras cardíacas tenham sua atividade elétrica sincronizada.

Contração das Fibras Cardíacas

Visão geral da seção: Nesta seção, é explicado como ocorre a contração das fibras cardíacas.

Contração das Fibras Cardíacas

• A contração das fibras cardíacas é semelhante à contração das fibras esqueléticas.

• As fibras cardíacas apresentam um sistema de tubos T e retículo sarcoplasmático que armazena cálcio.

• Quando ocorre o potencial de ação no túbulo T, os canais de cálcio dependentes de voltagem se abrem, permitindo a entrada de cálcio extracelular.

• O cálcio liberado do retículo sarcoplasmático se liga à troponina nos filamentos finos, iniciando o ciclo das pontes cruzadas.

• A contração das fibras cardíacas é sincronizada, ou seja, quando uma fibra dispara um potencial de ação, todas as outras fibras também são despolarizadas e podem gerar potenciais de ação.

Ativação da Contração Muscular

Visão geral da seção: Nesta seção, é explicado como ocorre a ativação da contração muscular nas fibras cardíacas.

Ativação da Contração Muscular

• A entrada de cálcio extracelular é fundamental para o início da contração das fibras cardíacas.

• Diferentemente das fibras esqueléticas, as fibras cardíacas dependem do cálcio extracelular para abrir o canal de cálcio do retículo sarcoplasmático.

• Com o cálcio liberado do retículo sarcoplasmático, as concentrações de íons no citoplasma aumentam e o cálcio pode se ligar à troponina nos filamentos finos, iniciando o ciclo das pontes cruzadas.

Transporte de Cálcio nas Fibras Cardíacas

Visão Geral da Seção: Nesta seção, discutiremos o transporte de cálcio nas fibras cardíacas e as diferenças em relação ao músculo esquelético.

Transporte Ativo do Cálcio

• O transporte ativo do cálcio ocorre na membrana celular das células cardíacas.

• O principal mecanismo de transporte é um trocador que transporta 3 íons sódio para dentro e 1 íon cálcio para fora.

• Outro mecanismo de transporte envolve uma bomba única que remove o cálcio do citoplasma quando sua concentração diminui.

Potencial de Ação das Fibras Cardíacas

• O potencial de ação das fibras cardíacas tem uma duração mais longa em comparação com as fibras esqueléticas.

• Existem cinco fases distintas no potencial de ação das fibras cardíacas: despolarização rápida, repolarização inicial, platô, repolarização final e repouso.

• Durante a fase 0, os canais rápidos de sódio se abrem, permitindo a entrada rápida desse íon na célula e despolarizando-a.

• Na fase 2, os canais lentos de cálcio se abrem, permitindo a entrada desse íon na célula. Ao mesmo tempo, os canais dependentes de voltagem do potássio também se abrem, promovendo a saída desse íon.

• Durante a fase 3, os canais de cálcio se fecham e apenas os canais lentos de potássio permanecem abertos, resultando na repolarização da membrana celular.

• Na fase 4, o potencial de repouso é mantido pela ação dos canais "funny", que permitem uma entrada lenta de sódio na célula.

Geração do Potencial de Ação

• As fibras cardíacas são capazes de gerar potenciais de ação independentemente da estimulação neural.

• Existem células especiais chamadas células marca-passo localizadas nos nós sinoatrial e átrio-ventricular, responsáveis por gerar e conduzir os potenciais de ação no músculo cardíaco.

• Essas células não apresentam as fases 1 e 2 observadas nas células contráteis.

• Os canais "funny" desempenham um papel importante na geração do potencial de ação nessas células.

Conclusão

Visão Geral da Seção: Nesta seção final, resumiremos as principais informações discutidas sobre o transporte de cálcio nas fibras cardíacas e a geração do potencial de ação.

• O transporte ativo do cálcio ocorre na membrana celular das fibras cardíacas através de um trocador e uma bomba única.

• O potencial de ação das fibras cardíacas possui cinco fases distintas: despolarização rápida, repolarização inicial, platô, repolarização final e repouso.

• As células marca-passo são responsáveis por gerar e conduzir os potenciais de ação no músculo cardíaco.

• Os canais "funny" desempenham um papel importante na geração do potencial de ação nessas células.

Essas informações são essenciais para entender o funcionamento das fibras cardíacas e o papel do cálcio na contração muscular.

Função das células marca-passo no ritmo cardíaco

Visão geral da seção: Nesta seção, discutimos a função das células marca-passo no ritmo cardíaco e como elas determinam a frequência dos batimentos cardíacos.

Papel das células marca-passo no ritmo cardíaco

• As células marca-passo são responsáveis por gerar os potenciais de ação que iniciam os batimentos cardíacos.

• Essas células possuem canais iônicos especiais que permitem a geração cíclica de potenciais de ação, independentemente do sistema nervoso.

• No material estudado, o ritmo de disparo dessas células é de 60-80 potenciais por minuto, determinando a frequência dos batimentos cardíacos.

Influência do sistema nervoso autônomo nos batimentos cardíacos

• Durante o repouso, a atividade parassimpática predomina sobre o coração, diminuindo a frequência dos batimentos.

• A liberação da acetilcolina pelos neurônios pós-ganglionares parassimpáticos se liga aos receptores muscarínicos nas células marca-passo, hiperpolarizando as membranas e retardando a despolarização.

• Durante o exercício físico, ocorre uma maior ativação simpática sobre o coração. A noradrenalina liberada pelos neurônios pós-ganglionares simpáticos se liga aos receptores adrenérgicos nas células marca-passo, acelerando a despolarização e aumentando a frequência dos batimentos.

Propagação do potencial de ação no coração

• Uma vez disparado o potencial de ação, ele se propaga primeiro pelas fibras do músculo atrial e depois pelas fibras do músculo ventricular.

• O potencial de ação é conduzido por células especializadas do tipo marca-passo que formam o sistema de condução do coração.

• Essas células partem do nó atrioventricular em direção ao septo intraventricular, formando o feixe de His, que se bifurca em ramos direito e esquerdo e se ramificam nas fibras de Purkinje.

• A contração dos átrios ocorre antes da contração dos ventrículos para garantir uma sequência coordenada.

Importância do sistema de condução para o funcionamento adequado do coração

• O sistema de condução garante uma contração coordenada dos músculos atrial e ventricular durante um batimento cardíaco.

• Qualquer falha no sistema de geração e condução do potencial de ação pode reduzir a eficiência do bombeamento sanguíneo pelo coração.

Eletrocardiograma (ECG) como exame clínico

Visão geral da seção: Nesta seção, discutimos o uso do eletrocardiograma (ECG) como um exame clínico para avaliar a função elétrica do coração.

Função elétrica do coração

• Durante o batimento cardíaco, são geradas correntes elétricas no coração.

• O ECG registra essas correntes elétricas através da colocação de eletrodos na superfície do corpo.

Importância do ECG

• O ECG é um exame amplamente utilizado na clínica para avaliar a função elétrica do coração.

• Ele fornece informações sobre o ritmo cardíaco, a condução elétrica e possíveis anormalidades no coração.

Procedimento do ECG

• Os eletrodos são colocados em regiões específicas do corpo para registrar as correntes elétricas geradas durante o batimento cardíaco.

• O registro das ondas P, QRS e T no ECG representa diferentes fases da atividade elétrica do coração.

Limitações do ECG

• É importante ressaltar que o ECG não representa diretamente os potenciais de ação das células marca-passo ou outras células cardíacas.

• No entanto, ele fornece informações valiosas sobre a função elétrica global do coração.

Conclusão

Neste resumo, discutimos a função das células marca-passo no ritmo cardíaco e como elas determinam a frequência dos batimentos. Também abordamos o uso do eletrocardiograma como um exame clínico para avaliar a função elétrica do coração. O sistema de condução do coração desempenha um papel fundamental na coordenação da contração atrial e ventricular durante um batimento cardíaco. Qualquer falha nesse sistema pode afetar negativamente o bombeamento sanguíneo pelo coração. O ECG é uma ferramenta importante para avaliar a função elétrica global do coração, fornecendo informações sobre o ritmo cardíaco e a condução elétrica.

Despolarização e Repolarização do Coração

Visão Geral da Seção: Nesta seção, vamos estudar a despolarização e repolarização do coração durante um batimento cardíaco.

Despolarização e Repolarização do Batimento Cardíaco

• A despolarização do potencial de ação ocorre durante o início de um batimento cardíaco.

• A fase de despolarização se propaga rapidamente pelo músculo atrial, representada pela onda P no ECG.

• A condução do potencial de ação ocorre através do nó atrioventricular, representado pelas ondas Q, R e S no complexo QRS.

• O segmento ST representa o momento em que os potenciais de ação das fibras ventriculares estão na fase do platô.

• Durante o platô, o cálcio entra nas fibras ventriculares, causando sua contração.

• A onda T representa a repolarização de todas as fibras musculares ventriculares.

Células Musculares Cardíacas

Visão Geral da Seção: Nesta seção, vamos estudar as células musculares cardíacas e suas características.

Tipos de Células Musculares Cardíacas

• Existem dois tipos principais de células musculares cardíacas: contráteis e marca-passo.

• As células contráteis contêm muitos sarcômeros e seu potencial de ação é causado pela saída de potássio e entrada de cálcio.

• As células marca-passo têm menos sarcômeros e seu potencial de ação ocorre espontaneamente.

• As células musculares cardíacas se associam umas com as outras através dos discos intercalares e junções comunicantes.

Sistema de Condução do Coração

Visão Geral da Seção: Nesta seção, vamos estudar o sistema de condução do coração e como o potencial de ação se propaga.

Sistema de Condução do Coração

• O sistema de condução do coração permite que o potencial de ação se propague pelo músculo cardíaco.

• O potencial de ação é gerado no nó sinoatrial (SA) e se propaga pelo átrio até o nó atrioventricular (AV).

• Em seguida, o potencial de ação é conduzido pelos feixes His-Purkinje para os ventrículos.

• O eletrocardiograma (ECG) pode ser utilizado para avaliar a função elétrica do coração.

Conclusão

Visão Geral da Seção: Nesta seção, faremos uma breve conclusão sobre os principais pontos abordados na aula.

Principais Pontos

• A despolarização e repolarização são eventos elétricos que ocorrem durante um batimento cardíaco.

• Existem dois tipos principais de células musculares cardíacas: contráteis e marca-passo.

• O sistema de condução permite que o potencial de ação se propague pelo coração.

• O ECG é uma ferramenta útil para avaliar a função elétrica do coração.

Anotações finais:

• Estudar com detalhes o ciclo cardíaco na próxima aula.

• Responder ao questionário e anotar as dúvidas.

• Próximo encontro será no próximo MIT.