Anatomia do sistema excitocondutor do coração

INTRODUÇÃO E HISTÓRICO

O artigo busca entender e abrir maiores discussões sobre o sistema de condução do coração, ou seja, os impulsos elétricos car-díacos aos quais se vem atribuindo outras nomenclaturas, conforme os estudos avan-çam no tempo. Desde o século XVII, os pesquisadores estudam as diversas fibras, o sistema nervoso e a musculatura, e com-param livros, anotações e teorias antigas de vários outros estudiosos na tentativa de compreender a mecânica de tal complexi-dade. Citaremos as principais descobertas dos primeiros trabalhos, os quais ainda nos orientam a respeito dessas atividades responsáveis pelo funcionamento do cora-ção. As figuras mostrarão, com detalhes, as descrições de fibras, ventrículos, arté-rias, ramificações e demais estruturas do coração humano. Será possível perceber a função de cada estrutura anatômica que interliga nodos, feixes e fascículos, por meio de descrições ricas em detalhes de tamanho, função, cor e até mesmo peso dos elementos condutores.

A maioria dos pesquisadores designa o conjunto de estruturas responsáveis pela geração e condução dos impulsos elétricos cardíacos como sistema de condução do coração, mas existem aqueles que o intitu-lam sistema excitocondutor do coração1,2 e, mais recentemente, complexo estimu-lante do coração3.

Em que pese à importância desse sis-tema na geração e condução dos estímulos cardíacos, pouca ênfase tem sido dada a ele, chegando inclusive a ser questionada a sua existência por alguns autores2.

Descrições a respeito do sistema de condução do coração começaram a surgir no início do século XVII, em busca de so-luções para algumas controvérsias em tor-no da atividade cardíaca2.

JBAC – Suplemento – 30 anos

1. Membro Especialista em Estimulação Cardíaca Artificial pelo DECA/SBCCV. Chefe do Serviço de Estimulação Cardíaca da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM).2. Médico Responsável pela Disciplina de Anatomia Humana da UFTM.3. Médico Residente em Cardiologia pela UFTM.4. Médico-assistente do Serviço de Marcapassos da UFTM.5. Médico Intervencionista do Hospital da Beneficência Portuguesa de São Paulo.6. Médica com Título de Especialista em Cardiologia pela SBC.

E-mails para correspondência: celsosalgado@uol.com.br - thaynapaiva@hotmail.com

CELSO SALGADO DE MELO1, ABADIO GONÇALVES CAETANO2, LEANDRO HENRIQUE DE CARVALHO3, PABLO SOUZA LINHARES4, FELIPE AUGUSTO DE OLIVEIRA SOUZA4, LEONARDO SELI LLORENTE AGUILERA5,

GIOVANA RIBEIRO SALGADO DE MELO6

Acreditava-se que tal atividade era regida pelo sistema nervoso, embora hou-vesse quem postulasse que o comando residia no próprio coração, sobre o qual o sistema nervoso atuaria de forma autô-noma, regulando-o². Nessa época, Lower4 descreveu a ligação do coração ao nervo vago. No século XVIII, His chegou até mesmo a descrever a condução do impul-so cardíaco como um mistério. Haller5, en-tretanto, confirmou a teoria miógena como a responsável pela atividade cardíaca.

Em 1839, Purkinje6 escreveu o primei-ro trabalho consistente sobre o assunto, no qual mencionava a descoberta de uma rede de fibras subendocárdicas de colora-ção pálida que contrastavam com as fibras miocárdicas contráteis e que hoje são co-nhecidas como fibras de Purkinje.

Em 1885, Gaskell7, um dos defensores da teoria miógena para os impulsos cardía-cos, descreveu a musculatura das câmaras cardíacas como estruturas independentes no “esqueleto cardíaco”2 (Figura 1), loca-lizada na região por ele denominada anel fibroso, com exceção de algumas fibrilas típicas que unem os átrios e os ventrículos.

Chuanqui2, em 1972, relatou que em 1853 foi publicado um livro descrevendo os achados de His8 quanto à conexão mus-cular especial entre átrios e ventrículos, demonstrável no ser humano, derrubando a teoria miógena.

Em 1906, vieram a público os traba-lhos de Tawara9 relatando os seus achados com relação ao nó atrioventricular, que foram imediatamente reconhecidos pelo seu mestre, Aschoff. No ano seguinte, ambos publicaram um trabalho no qual descreveram o nó de Aschoff-Tawara2,9 (Figuras 2 a 4).

Em outubro de 1907, Keith e Flack10, valendo-se de achados anteriores, publi-caram um estudo destacando a grande semelhança entre a musculatura do limite sinoauricular e a do nó de Aschoff-Tawa-ra. Embora o nó sinusal tenha sido inicial-mente descrito por Walter Koch11, coube a Keith e Flack descreverem todas as suas características, inclusive sua irrigação ar-terial12.

A partir dessa época, os nós sinoatrial, ou de Keith e Flack, e atrioventricular, ou

Figura 1 – Desenho esquemático do esqueleto fibroso cardíaco.Adaptado de: Wolf-Heidegger. Atlas de Anatomia Humana. 5a ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2000.

Anatomia do sistema excitocondutor do coração3

firmam serem elas constantes. Por meio de cortes seriados dos átrios, Chuaqui² conseguiu demonstrar a existência de vários ramos saindo do nó sinoatrial em direção ao miocárdio atrial, mas verificou que apenas alguns deles chegavam ao nó de Aschoff-Tawara9 ou atrioventricular.

Em 1963, Thomas e James17 tam-bém comprovaram, por meio do método da pesquisa seriada, a existência de três feixes que partiam do nó sinoatrial e che-gavam ao nó atrioventricular: o fascículo intermédio ou de Wenckebach, o fascí-culo ventral ou anterior (descrito por Ba-chmann em 1907) e o fascículo dorsal ou posterior de Thorel (descrito em 1909 por Thorel e em 1910 por Doerr15, Thomas e James 17 e Schiebler18).

Em 1973, Titus19, e em 1988, Fitz-gerald e Lazzara20, descreveram que so-mente os dois primeiros feixes alcançam a cauda do nó atrioventricular, enquanto o último alcança a sua região intermédia (Figura 6).

Andersson21, em 1953, e Lindner22, em 1954, descreveram a ultraestrutura das fibras internodais. Em 1969, Chua-qui² confirmou a existência destas por meio da dissecação macroscópica dos fascículos de Wenckebach e Bachmann, no Instituto de Doerr.

Referindo-se aos achados de Kent12 de 1893, Titus19 descreveu um feixe aces-sório interligando o átrio e o ventrículo direito, diferente, portanto, dos descritos anteriormente.

Nó sinoatrial

O nó sinoatrial é considerado o “marcapasso cardíaco”2,20, por ser o com-ponente do sistema de condução de maior importância na geração, ritmicidade e frequência dos estímulos cardíacos. De-nominado inicialmente nódulo sinusal, logo após a sua descoberta por Keith e Flack10, passou a ser descrito posterior-mente como nódulo S-A, nódulo do seio, nódulo de Keith e Flack, nó sinoatrial3, nó sinusal e “marcapasso cardíaco”2,20.

Localização e morfologia

O nó sinoatrial é encontrado frequen-temente no subepicárdio anterolateral dos dois terços superiores do sulco ter-minal, mais precisamente no ângulo die-dro cavo-atrial, região resultante da jun-ção da veia cava superior com a parede atrial. Trata-se de um nódulo fusiforme,

Figura 2 – Desenho esquemático do nó atrioventricular, feixe de His e suas relações anatômicas.

Figura 3 – Esquema da anatomia do nó atrioventricular e as divisões do feixe de His. Adaptado de: Latarjet-Ruiz Liard. Anatomia Humana. 2a ed. São Paulo: Panamericana, 1993.

Figura 4 – Fragmento da região membranácea do septo interventricular, porção atrioventricular – localização anatômica do nó atrioventricular e do feixe de His.

de Aschoff-Tawara3, passaram a ser co-nhecidos como responsáveis pela geração dos estímulos cardíacos.

Em 1912, Mall13 descreveu a exis-tência de fibras internodais em numero-sos embriões humanos e mais tarde, em 1958, sua presença foi confirmada em fetos humanos. Nesses casos, de forma incomum, foram encontradas 17 vias in-ternodais14 (Figura 3).

Existem autores que questionam a permanência dessas estruturas em huma-nos adultos, embora se mostrem tão evi-dentes em embriões e fetos humanos15,16. Em 1959, Doerr15 e Lev16 verificaram em seus estudos que havia casos de síndro-me de Wolff-Parkinson-White nos quais essas vias internodais não eram encon-tradas, e que o inverso também era ver-dadeiro. Por outro lado, há os que con-

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achatado, de extremidades afiladas e com uma cauda alongada20, visível macrosco-picamente, constituído essencialmente por fibras musculares cardíacas especia-lizadas. O seu tamanho é proporcional ao do coração que, por sua vez, é proporcio-nal ao sexo, ao tipo físico e à massa cor-poral. Tem em média 15 mm de extensão, variando de 5 a 30 mm. Sua largura situ-a-se em torno de 5 mm e a sua espessura alcança em média 1,5 mm, variando de 1 a 5 mm20.

O nó sinoatrial pode ser também lo-calizado pelo trajeto de sua artéria, man-tendo-se separado do epicárdio por tecido gorduroso20 que pode estar ausente na sua porção superior, fixando-se na sero-sa que o envolve, de onde parte o feixe internodal de Bachmann20. De sua por-ção inferior afilada e alongada partem os demais feixes internodais de Thorel e de Wenckebach18,20.

As fibras musculares especializadas do nó sinoatrial parecem prolongar-se em fibras miocárdicas atriais na sua perife-ria20, de onde partem não só os três feixes internodais já referidos que interligam os nós sinoatrial e atrioventricular20, mas 16 outros feixes que também emergem do nó, mergulhando no miocárdio atrial14 (Figura 5).

As células transicionais13 estão loca-lizadas em maior número na periferia do tecido nodal sinoatrial e são consideradas responsáveis pela despolarização dias-tólica do miocárdio atrial. Envolvem as “células P”, entrando em contato com o miocárdio atrial na periferia do nó. São mais alongadas do que as nodais e pos-suem maior número de miofibrilas no seu

citoplasma. Nelas, as mitocôndrias são mais numerosas, distribuídas uniforme-mente ao longo do citoplasma. O número de miofibrilas no citoplasma é menor nas células transicionais localizadas nas mar-gens do tecido nodal, à semelhança das células do miocárdio atrial. As conexões entre as células transicionais asseme-lham-se às nodais, porém as mais peri-féricas apresentam maior complexidade nas suas uniões, onde são frequentemente encontrados discos intercalares. As célu-las pálidas de Purkinje representam cerca de 5% do parênquima nodal e são con-sideradas artefato de técnica histológica6.

Feixes internodais

Estabelecendo a interligação entre os nós sinoatrial e atrioventricular na condu-ção dos impulsos cardíacos2,16, existem três feixes de fibras musculares especia-lizadas denominadas feixes internodais (Figuras 2 e 4): 1) o fascículo dorsal ou posterior de Thorel, que parte da cauda do nó sinoatrial, percorre longitudinal-mente a crista terminal para cursar a ex-tremidade posterior do septo interatrial, passando posteriormente à fossa oval, entre esta e a desembocadura do seio coronário, para alcançar a extremida-de posterior do nó atrioventricular; 2) o fascículo intermédio ou de Wenckebach, que também nasce na região caudal do nó sinoatrial, desce na porção intermédia do septo interatrial, passando anteriormente à fossa oval para alcançar a porção inter-média do nó atrioventricular, por meio de uma trabécula cárnea atrial; 3) o fascículo ventral ou anterior de Bachmann, que se origina na extremidade anterior ou supe-rior do nó sinoatrial, desce também pelo

septo interatrial, passando anteriormente à fossa oval e ventralmente ao fascículo intermédio, alcança a porção anterior do nó atrioventricular, podendo haver um desvio de algumas de suas fibras antes que alcance o nó.

É descrita ainda a existência de um feixe acessório interligando átrio e ven-trículo direitos, com trajeto diferente dos anteriores. O feixe de Kent12 é composto por pontes miocárdicas inconstantes que se estendem do miocárdio atrial ao ven-tricular, por cima ou por meio dos anéis fibrosos; não apresenta tecido conjuntivo; as fibras de Mahaim (fibras septais), que unem o fascículo atrioventricular (e não seus ramos) ao miocárdio septal; o fascí-culo de Bachmann, que liga o nó sinoa-trial ao teto do átrio esquerdo.

Nó atrioventricular

O nó atrioventricular2 ou de Aschoff e Tawara9 constitui o segundo marcapasso cardíaco, assumindo essa função com 50% a 60% da frequência exercida pelo nó sinoatrial, principalmente quando este, por alguma razão, deixa de coman-dar os batimentos cardíacos. Como já havia descrito Wenckebach2, o estímulo cardíaco sofre um retardo na sua condu-ção na região atrioventricular, local onde são encontrados os demais elementos do sistema de condução, como o nó atrio-ventricular e o seu feixe (Figuras 5 e 6).

Localização e morfologia

O nó atrioventricular, visível macros-copicamente (Figuras 5 e 6), situa-se a 1 mm abaixo do endocárdio20, apoiado no lado direito da porção fibrosa do septo atrioventricular, mais precisamente no triângulo de Koch11,20, cujos limites são (Figura 4): na porção superior, o tendão de Todaro20 descrito em 1885, ou banda sinusal, uma extensão anterior da válvula da veia cava onde é encontrada a desem-bocadura do seio coronário, ou de Tebé-sio, e sua válvula em formato semilunar, e abaixo está a inserção da válvula septal atrioventricular direita ou tricúspide1,20. O seio coronário túrgido salienta-se acima do referido nó1.

O nó atrioventricular é constituído por uma faixa de fibras musculares car-díacas especializadas, possui no mínimo 2 cm23, mais frequentemente de 6 a 7,5 Figura 5 – Terço superior do septo interventricular, porção membranácea do coração humano e

detalhes do nó atrioventricular, feixe de His, seu ramo direito, artéria septal posterior e o ramo do nó atrioventricular.

Anatomia do sistema excitocondutor do coração5

Figura 6 – Terço superior do septo interventricular, porção membranácea do coração bovino – nó atrioventricular, feixe de His, seu ramo direito e artéria septal anterior com seus ramos.

mm de comprimento13, de 2,5 a 3,7 mm de largura23,24 e de 1 a 1,5 mm de espessu-ra1,13,23,24. Essas dimensões são aproxima-das, pois não é possível determinar com exatidão a porção final ou posterior do referido nó24, pois as suas fibras perdem--se na musculatura do septo interatrial (Figuras 2 e 6). Sua extremidade anterior confunde-se com o feixe atrioventricular ou de His, diferenciando-se apenas pela organização das fibras que se apresentam de forma arredondada1,5 com cerca de 2 mm24, chegando a 4 mm de diâmetro23 (Figura 6). O limite anterossuperior do nó atrioventricular pode ser determina-do, ainda, pelo ângulo formado entre a banda sinusal, ou tendão de Todaro, e a linha anterior de fixação da válvula septal atrioventricular direita ou tricúspide20,23.

A região do subendocárdio, onde se localiza o nó atrioventricular, é uma das áreas cardíacas em que menos se encon-tram neurônios do sistema nervoso autô-nomo parassimpático20.

As fibras pós-ganglionares simpáticas são abundantes no tecido nodal (Figura 3), porém com pequena atuação sobre o pe-ríodo refratário do nó, bem como sobre a velocidade de condução dos estímulos que partem do marcapasso, sofrendo um retardo nessa área do sistema de condu-ção do coração. Acredita-se que esse fato ocorra em consequência de fatores tais como redução do diâmetro das fibras no-dais que compõem o nó atrioventricular, mecanismo celular próprio ou, ainda, po-breza e simplicidade das junções entre as células do tecido nodal20.

Figura 7 – Esquema do nó atrioventricular, feixe de His, ramo direito e suas subdivisões.

FEIXE ATRIOVENTRICULAR COM SEUS RAMOS E FIBRAS DE PURKINJE

Em 1893, tratando da conexão mus-cular especializada entre os átrios e ven-trículos no ser humano, His2,8 deu início aos conhecimentos a respeito do feixe atrioventricular e seus ramos, destacando a grande importância desses elementos na condução dos estímulos cardíacos.

Localização, morfologia e trajeto

O feixe atrioventricular, ou de His, é constituído por parte da porção anteros-superior ou ventricular do nó atrioven-tricular20, região denominada penetrante, onde as fibras aglomeram-se, compactan-do-se sob a forma de um feixe de forma triangular. É geralmente achatado, com 1,5 mm de espessura20, triangular20 ou ar-redondado1 com diâmetro de 1,5 a 2 mm, curto, com 3 a 2 cm de comprimento, e estreito, com 2,5 mm de largura, envol-vido por uma bainha de tecido conjunti-vo23,25 (Figuras 2, 3 e 6).

Como uma continuação do nó, o fei-xe atrioventricular está situado no suben-docárdio do terço inferior da face direita do septo atrioventricular, imediatamente acima da inserção da válvula septal da tri-cúspide. Dirige-se posteroanteriormente, descrevendo um trajeto curvo anteroin-ferior, dividindo-se nos ramos direito e esquerdo sobre a região central da porção fibrosa do esqueleto cardíaco, cavalgando a porção muscular do septo interventricu-lar23,25 (Figuras 2, 3 e 7). O ramo direito, como uma continuação do feixe de His, desce no subendocárdio da face direita do septo interventricular, passando pro-fundamente pelo músculo papilar septal da valva tricúspide para, por meio da trabécula septomarginal, alcançar a base do músculo papilar anterior do ventrículo direito (Figuras 3, 6 e 7). Antes, porém, o ramo direito fornece duas outras subdivi-sões, sendo uma para os músculos papila-res septal e posterior da valva tricúspide. O ramo esquerdo, com aproximadamente 2 mm de espessura e 14 mm de largura, ultrapassa a porção membranácea do septo atrioventricular por uma abertura própria para este, situada na altura do espaço compreendido entre as cúspides semilunares aórticas posterior e anterior (Figuras 1 e 2). Alcança o subepicárdio da porção muscular superior esquerda do septo interventricular, onde se divide em dois ramos septais que se dirigem à base dos músculos papilares anterior e poste-rior da valva mitral, além de outros ramos septais (Figuras 2 e 8).

As células de Purkinje estão presen-tes na porção final dos ramos direito e esquerdo do feixe atrioventricular, for-mando uma rede subendocárdica e intra-miocárdica, com exceção de uma área de 10 a 12 mm, adjacente ao vestíbulo aór-tico20. São responsáveis pela distribuição

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ou transdução dos estímulos gerados e conduzidos pelo complexo estimulante do coração até as fibras miocárdicas con-tráteis, com quem estabelecem conexão.

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