O CORAÇÃO COMO UMA BOMBA

O coração é formado pelo músculo atrial, pelo músculo ventricular e pelas fibras musculares excitatórias e condutoras. A contração do músculo atrial e do ventricular é do tipo prolongada. O músculo cardíaco é estriado e contém miofibrilas formadas por filamentos de actina e miosina. O músculo cardíaco como um sincício: As fibras musculares cardíacas são formadas por muitas células individuais, ligadas em série entre si. Entre duas fibras musculares adjacentes há uma membrana chamada de disco intercalar. Os potenciais de ação passam de ma célula muscular cardíaca para a seguinte, através dos discos intercalares, com restrição muito pequena, pois os discos intercalares possuem resistência elétrica baixa e, os íons movem-se com facilidade ao longo das fibras musculares cardíacas. Sendo assim, o músculo cardíaco é um sincício, formado por muitas células musculares cardíacas. Estas células estão interligadas de tal modo que, quando uma delas é excitada, o potencial de ação se propaga para todas as demais, passando de célula a célula. O coração é formado por dois sincícios: o sincício atrial (que forma as paredes de dois átrios), e o sincício ventricular (formando as paredes dos dois ventrículos). Os átrios ficam separados dos ventrículos por um tecido fibroso. Os potenciais de ação só podem ser conduzidos, do sincício atrial para o ventricular, por meio de um sistema especializado de condução, o feixe atrioventricular (ou feixe A-V), que é um feixe de fibras condutoras. Essa divisão do coração em dois sincícios funcionais permite que os átrios se contraiam pouco antes da contração ventricular, o que é importante para a eficácia do bombeamento cardíaco. Longo potencial de ação e platô: No músculo cardíaco, o potencial de ação é causado pela abertura de dois tipos de canais: os canais rápidos de sódio e, os canais lentos de cálcio (ou cálcio-sódio). Os canais lentos de cálcio tem abertura mais lenta mas, ficam abertos por mais tempo. E, durante esse tempo de abertura, grande quantidade de íons cálcio e sódio flui por esses canais para o interior das fibras musculares cardíacas, provocando um longo período de despolarização e causando o platô do potencial de ação. Os íons cálcio que entram na célula durante esse potencial de ação, têm participação importante na excitação do processo contrátil do músculo. Após o início do potencial de ação, a permeabilidade da membrana celular do músculo cardíaco ao potássio, diminui. Essa redução de permeabilidade do potássio diminui o fluxo de potássio durante o platô do potencial de ação, retardando a volta do potencial a seu valor de repouso. Quando os canais lentos de cálcio se fecham, cessa o fluxo de íons cálcio e sódio; a permeabilidade da membrana ao potássio aumenta. A perda rápida de

potássio pela fibra, faz com que o potencial de membrana retorne a seu valor de repouso, o que finaliza o potencial de ação. Período refratário do músculo cardíaco: O músculo cardíaco fica refratário à reestimulação durante o potencial de ação. O período refratário do coração é o intervalo de tempo, durante o qual um impulso cardíaco normal não pode reexcitar uma área já excitada de músculo cardíaco. O período refratário do músculo atrial é bem mais curto que o dos ventrículos. Portanto, a freqüência rítmica da contração nos átrios pode ser maior que nos ventrículos. Quando um potencial de ação se propaga pela membrana do músculo cardíaco, esse potencial de ação também se propaga para o interior da fibra muscular cardíaca, ao longo das membranas dos túbulos T. Os potenciais de ação nos túbulos T, agem sobre as membranas dos túbulos sarcoplasmáticos, causando a liberação de íons cálcio, para o sarcoplasma, pelo R.S. Esses íons cálcio se difundem para as miofibrilas, onde provocam as reações químicas que promovem o deslizamento entre os filamentos de actina e miosina; isso tudo produz a contração muscular. A força da contração do músculo cardíaco depende da concentração de íons cálcio no líquido extracelular. A quantidade de íons cálcio no sistema de túbulos T, depende da concentração de íons cálcio no líquido extracelular. Ao final do platô do potencial de ação cardíaco, o fluxo de cálcio, para o interior da fibra muscular é interrompido e os íons cálcio são bombeados para o retículo sarcoplasmático e túbulos T. Então, a contração cessa até que haja m novo potencial de ação. O ciclo cardíaco: Os eventos cardíacos que ocorrem do início de cada batimento até o começo do seguinte compõem o chamado ciclo cardíaco. Cada ciclo é desencadeado por um potencial de ação no nodo sinusal. Este, situa-se na parte superior do átrio direito, perto da abertura da veia cava superior , o potencial de ação passa pelos dois átrios, pelo feixe AV, até atingir os ventrículos. Graças a uma disposição especial do sistema condutor dos átrios até os ventrículos, há um retardo na passagem do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos. Isso permite que os átrios se contraiam antes dos ventrículos e, por conseguinte, bombeiem sangue para os ventrículos, antes da forte contração ventricular. Assim, os átrios funcionam como bombas para o ventrículos e estes, fornecem a maior parte da força que vai propelir o sangue pelo sistema vascular. Sístole e díastole

Todo o ciclo cardíaco consiste em um período de relaxamento, chamado de diástole, durante o qual o coração se enche de sangue, seguido por um período de contração chamado de sístole. Funcionamento dos átrios como bombas: O sangue flui de forma contínua das grandes veias para os átrios; cerca de 75% do sangue flui diretamente dos átrios para os ventrículos, mesmo antes que os átrios se contraiam. Então, a contração atrial faz com que ocorra enchimento adicional dos ventrículos por 25%. Portanto, os átrios funcionam como bombas, que aumentam a eficácia do enchimento ventricular por até 25%. Porém, quando os átrios deixam de funcionar, essa diferença tem pequena probabilidade de ser notada, a não ser que a pessoa se exercite. Funcionamento dos ventrículos como bombas: Durante a sístole ventricular, grande quantidade de sangue se acumula nos átrios, devido ao fechamento das válvulas A-V. Como conseqüência, quando termina a sístole e as pressões sistólicas começam a cair, as pressões moderadamente aumentadas, nos átrios, promovem a abertura das válvulas A-V, permitindo o fluxo rápido de sangue para os ventrículos. Durante o último terço da diástole, os átrios se contraem e dão um impulso adicional do fluxo de sangue para os ventrículos. Funções da válvulas: Válvulas atrioventriculares: As válvulas A-V (tricúspide e mitral) impedem o refluxo de sangue dos ventrículos para os átrios durante a sístole, enquanto as válvulas semilunares (aórtica e pulmonar) impedem o refluxo de sangue das artérias aorta e pulmonar para os ventrículos durante a díastole. Todas essas válvulas se abrem e fecham passivamente, ou seja, se o fluxo de sangue é a favor elas se abrem, se o fluxo vai contra a direção correta elas se fecham. Válvulas aórtica e pulmonar: As altas pressões nas artérias, no final da sístole, fazem com que as válvulas semilunares se fechem. Devido a seus menores orifícios, a velocidade da ejeção sangüínea pelas válvulas aórtica e pulmonar é muito maior que pelas válvulas A-V. Também, devido à rapidez da ejeção e de seu fechamento, as válvulas semilunares estão sujeitas a uma abrasão mecânica bem mais acentuada que as válvulas A-V. Pressão aórtica: Quando o ventrículo esquerdo se contrai, a pressão ventricular aumenta rapidamente, até que a válvula aórtica se abra. A entrada de sangue nas artérias faz com que suas paredes sejam estiradas, com elevação da pressão. Então, ao fim da sístole, a retração elástica dessas artérias mantêm uma pressão elevada nas mesmas, mesmo durante a diástole. Após a válvula aórtica se fechar, a pressão na aorta decresce lentamente (durante toda a diástole), pois há o escoamento do sangue, que ficou retido nas artérias elásticas distendidas, por meio dos vasos periféricos, para retornar às veias. REGULAÇÃO DO BOMBEAMENTO CARDÍACO O mecanismo de Frank-Starling:

A quantidade de sangue bombeada pelo coração, a cada minuto, é determinada pela intensidade do fluxo sangüíneo para o coração vindo das veias, ou seja, pelo retorno venoso. Cada tecido periférico do corpo controla seu próprio fluxo sangüíneo e, o total de todos os fluxos sangüíneos locais, retorna para o átrio direito por meio das veias. O coração, bombeia esse sangue, que chega para as artérias sistêmicas, para fluir novamente por todo o circuito. Essa capacidade intrínseca do coração de se adaptar a volumes variáveis de sangue que chegam a ele, é chamado de mecanismo de Frank-Starling. Esse mecanismo significa que, quanto mais o músculo cardíaco for distendido durante o enchimento, maior vai ser a força de contração e, consequentemente, maior será a quantidade de sangue bombeada para a aorta. Quando quantidade adicional de sangue flui para os ventrículos, o músculo cardíaco é distendido até comprimento maior. Isso, faz com que o músculo se contraia com mais força. Portanto, o ventrículo bombeia o sangue adicional para as artérias. Independentemente da carga da pressão arterial até um limite razoável, o fator que determina a quantidade de sangue bombeado pelo coração, é ainda, a quantidade de sangue que chega ao coração. Controle cardíaco pelos nervos simpáticos e parassimpáticos A eficácia do bombeameno cardíaco é muito controlada pelos nervos simpáticos e parassimpáticos, que inervam o coração. A quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto (débito cardíaco), pode ser aumentada pela estimulação simpática. E, ao contrário, pode ser reduzida pela estimulação parassimpática. Estimulação simpática: A estimulação simpática aumenta a força com que o músculo cardíaco se contrai, aumentando o volume de sangue bombeado e também a pressão de ejeção. Assim, a estimulação simpática pode aumentar o débito cardíaco por duas a três vezes. Porém , a inibição do sistema nervoso simpático pode ser usada para diminuir o bombeamento cardíaco, moderadamente. Quando a atividade do sistema nervoso simpático é deprimida abaixo do limite normal, isso reduz a frequência cardíaca e a força da contração ventricular, o que diminui o nível do bombeamento cardíaco. Estimulação parassimpática (ou vagal): A estimulação vagal intensa do coração pode interromper os batimentos cardíacos por alguns segundos e pode também, diminuir a força da contração ventricular. Essa redução não é maior pelo fato das fibras vagais serem distribuídas em sua maior parte, para os átrios e, em proporção menor, para os ventrículos, onde ocorre a principal contração cardíaca. A grande redução da frequência cardíaca, pode diminuir o bombeamento ventricular, sobretudo quando o coração está funcionando sob grande carga de trabalho. Efeito da frequência cardíaca sobre o coração como bomba:

Quanto mais frequente for o batimento cardíaco por minuto, mais sangue ele poderá bombear, mas há algumas limitações. Por exemplo, quando a frequência cardíaca se eleva acima de um nível crítco, a força do coração diminui. Além disso, o período da diástole entre as contrações fica tão diminuído, que o sangue não tem tempo para fluir adequadamente dos átrios para os ventrículos. Efeito dos íons potássio: Excesso de K+ no líquido extracelular faz com que o coração fique extremamente dilatado e flácido, reduzindo a frequência cardíaca. Grandes quantidades também podem bloquear a condução do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos pelo feixe A-V. Esses efeitos se explicam, em parte, pelo fato de a alta concentração de K+, no líquido extracelular, reduzir o potencial de repouso da membrana das fibras musculares cardíacas. Efeito dos íons cálcio: Excesso de íons Ca+ faz com que o coração entre em contração espástica. Isso é causado, pois os íons Ca+ excitam o processo contrátil do coração. Inversamente, a falta de íons Ca+ produz flacidez cardíaca, semelhante ao efeito do excesso do potássio. Efeito da temperatura: A temperatura aumentada provoca aumento acentuado da frequência cardíaca. A baixa da temperatura pode provocar redução da frequência cardíaca. A força contrátil do coração é aumentada temporariamente, por aumento moderado da temperatura, mas a elevação prolongada da temperatura exaure os sistemas metabólicos do coração, causando fraqueza. EXCITAÇÃO RÍTMICA DO CORAÇÃO O sistema especializado excitatório e condutor do coração: O nodo sinusal: Está situado na parede lateral superior do átrio direito, imediatamente abaixo da veia cava superior. As fibras desse nodo quase não contêm filamentos contráteis e, conectam-se diretamente com as fibras atriais, de modo que qualquer potencial de ação originado do nodo sinusal se propaga de imediato para os átrios. Muitas fibras cardíacas possuem a capacidade de auto-excitação, processo que pode provocar descarga e contração automáticas e rítmicas. As fibras do nodo sinusal possuem essa capacidade de auto-excitação. Mecanismo da ritmicidade do nodo sinusal: Nas fibras do nodo sinusal, devido a sua negatividade muito menor, a maioria dos canais rápidos de sódio ficam bloqueados. Consequentemente, só os canais lentos de cálcio-sódio podem se abrir e, assim, produzir o potencial de ação. Este, por sua vez, tem desenvolvimento mais lento que o do músculo ventricular. Devido à alta concentração de íons sódio no líquido extracelular e, à carga elétrica negativa no interior das fibras do nodo sinusal em repouso, os íons

positivos de sódio tendem a vazar para o interior das fibras. Como resultado, o fluxo de íons como carga positivos de sódio, produz um potencial de membrana menos negativo. Desse modo, o potencial de repouso fica menos negativo entre dois batimentos consecutivos e, quando atinge um limite, os canais de cálcio-sódio são ativados, causando o fluxo de Ca+ e Na+, gerando o potencial de ação. Posteriormente, os canais de cálcio-sódio se fecham e, quase ao mesmo tempo, um grande número de canais de K+ se abrem. Assim, o fluxo de íons Ca+ e Na+ é interrompido, enquanto que grande quantidade de íons K+ se difunde para fora da fibra, finalizando o potencial de ação. Os canais de K+ ficam abertos por mais algum tempo, transferindo um excesso de cargas positivas de K+ para fora da célula, gerando temporariamente, excessiva negatividade no interior da fibra (hiperpolarização). Após o final do ptencial de ação, mais canais de K+ começam a se fechar. Então, os íons Na+ que entram na fibra, contrabalançam o fluxo, para fora, dos íons K+, fazendo o potencial de repouso variar em direção da menor negatividade. Transmissão do impulso cardíaco pelos átrios: As terminações das fibras do nodo sinusal se fundem com as fibras musculares atriais circundantes e, os potenciais de ação originados no nodo passam para essas fibras. Assim, o potencial de ação se propaga por toda a massa muscular atrial, até o nodo A-V. O impulso cardíaco não passa dos átrios para o ventrículos de forma muito rápida. Essa demora, é suficiente para que os átrios esvaziem seu conteúdo de sangue nos ventrículos, antes que comece a contração ventricular. O nodo A-V situa-se na parte posterior do átrio direito. Transmissão no sistema de Purkinje As fibras de Purkinje saem do nodo A-V, passam pelo feixe A-V e chegam aos ventrículos. São fibras bastante grossas e, que transmitem rapidamente o potencial de ação. Isso permite a transmissão quase imediata do impulso, cardíaco para todo o sistema ventricular. Acredita-se que a rápida transmissão dos potenciais de ação pelas fibras de Purkinje, decorra da alta permeabilidade das junções dos discos intercalares, situados entre as sucessivas células cardíacas que formam a fibra de Purkinje. Assim, os íons são transmitidos facilmente de uma célula para a seguinte, o que aumenta a velocidade de condução. As fibras de Purkinje contêm poucas miofibrilas, o que significa que elas quase não se contraem durante a transmissão dos impulsos. Transmissão do impulso cardíaco no músculo ventricular: O impulso atinge as extremidades das fibras de Purkinje e, é transmitido pela massa muscular ventricular, por meio das fibras musculares ventriculares. O músculo cardíaco enrola-se em torno do coração sob a forma de uma espiral dupla, portanto, o impulso cardíaco não trafega de modo direto em direção à superfície externa do coração, mas, ao contrário, segue para essa supefície ao longo da direção desses espirais. Controle da excitação e da condução cardíacas

O nodo sinusal como marcapasso cardíaco: Cada vez que o nodo sinusal entra em atividade, seu impulso é conduzido para o nodo A-V e para as fibras de Purkinje, descarregando suas membranas excitáveis. Então, esses tecidos, como o nodo sinusal, se recuperam do potencial de ação, ficando hiperpolarizados quase ao mesmo tempo. Mas o nodo sinusal perde sua hiperpolarização muito mais rápido. Assim, o nodo sinusal produz um novo impulso antes que o nodo A-V ou as fibras de Purkinje possam atingir seus limiares para sua auto-excitação. O novo impulso do nodo sinusal mais uma vez descarrega o nodo A-V e as fibras de Purkinje. Dessa forma, o nodo sinusal controla os batimentos do coração, pelo motivo de ter sua frequência rítmica de descarga, maior que qualquer outra região deste órgão. Por isso, o nodo sinusal é o marcapasso normal do coração. Ocasionalmente, alguma outra parte do coração desenvolve uma descarga rítimica com frequência maior que a do nodo sinusal. Isso pode ocorrer no nodo A-V ou nas fibras de Purkinje, quando um deles funciona de foma anômala. Assim, o marcapasso do coração deixa de ser o nodo sinusal, passando a ser o nodo A-V ou as fibras de Purkinje. Um marcapasso em qualquer outro ponto, que não o nodo sinusal, é chamado de marcapasso ectópico. Esse tipo de marcapasso, provoca sequência anormal da contração das diferentes regiões cardíacas, podendo causar grave enfraquecimento do bombeamento cardíaco. O sistema de Purkinje e a contração sincrônica do músculo ventricular: Pela descrição do sitema de Purkinje, fica claro que o impulso cardíaco atinge quase todas as regiões dos ventrículos, dentro de um pequeno intervalo de tempo. Isso faz com que todas as porções do músculo ventricular (nos dois ventrículos) comecem a se contrair quase ao mesmo tempo. O bombeamento eficaz, pelas duas câmaras ventriculares, exige essa contração sincronizada. Efeito da estimulação parassimpática (vagal): A estimulação dos nervos parassimpáticos para o coração, faz com que o hormônio acetilcolina seja liberado pelas terminações vagais. Esse hormônio reduz a frequência do ritmo do nodo sinusal e, diminui a excitabilidade das fibras juncionais A-V (entre a musculatura atrial e o nodo A-V), o que lentifica a transmissão do impulso cardíaco para os ventrículos. A estimulação intensa dos vagos pode interromper a excitação rítmica do nodo sinusal, ou bloquear a transmissão do impulso cardíaco pela junção A-V. Assim, os impulsos rítmicos deixam de ser transmitidos para os ventrículos. A acetilcolina liberada nas terminações nervosas vagais, aumenta a permeabilidade da membrana das fibras ao K+, o que permite o rápido vazamento de K+ para fora das fibras condutoras. Isso causa a hiperpolarização das fibras, o que faz com que esse tecido excitável, fique muito menos excitável. Efeito da estimulação simpática: A estimulação simpática aumenta a frequência da descarga do nodo sinusal, a velocidade de condução e, o nível de excitabilidade em todas as regiões do coração. Ela aumenta, também, a força de contração de toda a musculatura cardíaca, tanto atrial quanto ventricular.

A estimulação dos nervos simpáticos libera o hormônio noraepinefrina pelas terminações nervosas simpáticas. Acredita-se, que esse hormônio, aumente a permeabilidade das fibras musculares cardíacas ao sódio e ao cálcio. No nodo sinusal, aumento da permeabilidade ao Na+ provoca potencial de repouso mais positivo e, maior velocidade de variação desse potencial, em direção ao valor para a auto-excitação; aumentando, portanto, a frequência cardíaca. No nodo A-V, a permeabilidade aumentada ao sódio, torna mais fácil para o potencial de ação excitar a fibra condutora, reduzindo o tempo de condução dos átrios para os ventrículos. O aumento da permeabilidade ao Ca+, é responsável pelo aumento da força contrátil sob efeito de estimulação simpática, já que os íons Ca+ têm papel importante na excitação do processo contrátil das miofibrilas. MICROCIRCULAÇÃO Na microcirculação, ocorre uma importante função circulatória: o transporte de nutrientes para os tecidos e a remoção dos excretas celulares. Estrutura: Em cada órgão, a microcirculação se organiza de modo a atender às necessidades específicas desse órgão. Geralmente, cada artéria nutridora, ao entrar no órgão, se ramifica algumas vezes, antes que se diâmetro diminua e elas passem a ser chamadas de arteríolas. Em seguida, as arteríolas se ramificam, diminuindo seu diâmetro, e suprindo sangue para os capilares. As arteríolas são bastante musculares e, seu diâmetro pode sofrer algumas variações. Nos pontos onde os capilares verdadeiros emergem das metarteríolas, uma fibra muscular lisa circunda o capilar. Isso é chamado de esfíncter pré-capilar . Esse esfíncter pode abrir ou fechar o acesso ao capilar. As vênulas são maiores que as arteríolas. A pressão nas vênulas é bem mais baixa que nas arteríolas, de modo que as vênulas podem se contrair consideravelmente, apesar da pouca musculatura. A parede capilar é formada por uma única camada de células endoteliais, cercada externamente por uma membrana basal. O diâmetro do capilar é suficiente apenas para permitir a passagem (esprimida) dos glóbulos vermelhos e de outras células sangüíneas. Fluxo de sangue pelos capilares de forma intermitente, ora sim, ora não, por períodos de segundos ou minutos. A causa dessa intermitência é o fenômeno chamado vasomoção. Quando a intensidade do consumo de oxigênio é alta (nos tecidos), os períodos intermitentes e a sua duração é mais prolongada, permitindo que o sangue carregue maiores quantidades de oxigênio (e outros nutrientes) para os tecidos. TROCA DE NUTRIENTES E DE OUTRAS SUBSTÂNCIAS ENTRE O SANGUE E O LÍQUIDO INTERSTICIAL Difusão através da membrana capilar:

As substâncias são transferidas entre o plasma e o líquido intersticial por difusão. No curso do sangue pelo capilar, um grande número de moléculas de água e de partículas dissolvidas se difundem, através da parede capilar, resultando uma mistura contínua entre o plasma e o líquido intersticial. Uma substância lipossolúvel pode difundir-se diretamente, através da membrana capilar. Entre essas substâncias, estão o O2 e o CO2. Já que essas substâncias se difundem facilmente pela membrana capilar, sua intensidade de transporte, é bem maior que a intensidade para a maioria das substâncias não-lipossolúveis. As substâncias hidrossolúveis (H20, íons Na+ e K+, glicose) só podem difundir-se pelos “poros” intercelulares presentes na membrana capilar. Quanto maior for a diferença de concentração de uma certa substância nas duas faces da membrana capilar, maior será o movimento efetivo da substância em uma direção através da membrana. A intensidade da difusão da maioria das substâncias nutricionalmente importantes através da membrana capilar é tão grande, que bastam pequenas diferenças de concentração para produzir transporte entre o sangue e o líquido intersticial. O interstício e o líquido intersticial: Cerca de 1/6 do corpo consiste em espaços entre as células, que formam o interstício. O líquido intersticial deriva dos capilares por filtração e difusão. Contém quase que os mesmos constituintes do plasma, porém, em concentrações menores, já que as proteínas não passam com facilidade através das paredes dos capilares. Graças às curtas distâncias entre os capilares e as células teciduais, a difusão permite o rápido transporte (através do interstício) de moléculas de água, de eletrólitos, nutrientes, excretas celulares, O2, CO2 e outros. As proteínas do plasma e do líquido intersticial: A pressão nos capilares tende a forçar líquido, e suas substâncias em solução, a passar pelos poros capilares para atingir os espaços intersticiais. De maneira inversa, a pressão gerada pelas proteínas plasmáticas (pressão oncótica = () tende a provocar o movimento do líquido dos espaços intersticiais para o sangue. Essa pressão impede a perda de grande volume de líquido pelo sangue para os espaços intersticiais. As forças que determinam o movimento do líquido através da membrana capilar são: Pc – Pressão capilar: tende a forçar líquido para fora, através da membrana capilar; Pressão do líq. Intersticial: tende a forçar líquido para o interior do capilar (por meio da membrana capilar) quando for positiva, mas, quando for negativa, atua no movimento contrário. Pressão coloidosmótica do plasma (( p) : tende a provocar o movimento do líquido dos espaços intersticiais para o sangue, através da membrana capilar. Pressão coloidosmótica intersticial (( li): tende a provocar o movimento de líquido para o espaço intersticial, através da membrana capilar.

Essas forças são chamadas de “Forças de Starling”. As proteínas são as únicas substâncias dissolvidas no plasma e no líquido intersticial, que não se difundem com facilidade através da membrana capilar. E, quando pequenas quantidades de proteínas se difundem para o líquido intersticial , muitas delas são removidadas dos espaços intersticiais por meio dos vasos linfáticos. Essas proteínas são as responsáveis pela pressão coloidosmótica ou oncótica na membrana capilar. O EQUILÍBRIO DE STARLING PARA AS TROCAS CAPILARES Starling destacou que, nas condições normais, há um estado de quase-equilíbrio na membrana capilar. Nesse equilíbrio, a quantidade de líquido que filtra para fora, em alguns capilares, é quase igual à quantidade de líquido que volta à circulação. O SISTEMA LINFÁTICO O sistema linfático representa uma via acessória pela qual o líquido pode fluir dos espaços intersticiais para o sangue. Um fato importante, é que os linfáticios podem transportar proteínas e material em grandes partículas, para fora dos espaços teciduais. Essa remoção não poderia ser feita diretamente pelos capilares. Essa função dos linfáticos é essencial, sem ela se morreria dentro de 24 horas. Capilares linfáticos: A pequena quantidade de líquido que retorna à circulação por meio dos linfáticos é muito importante, pois, substância com alto peso molecular, como as proteínas, não podem ser reabsorvidas de outra maneira. Porém, essas proteínas podem entrar nos capilares linfáticos quase que sem qualquer impedimento. Isso, graças à estrutura dos capilares linfáticos. Esses, são formados por células endoteliais, que se fixam no tecido conjuntivo circundante, por meio de filamentos de ancoragem. Geralmente, a borda de uma célula endotelial fica sobreposta à da célula adjacente, permitindo que a borda livre mova-se para dentro, formando uma válvula que se abre no interior do capilar. O líquido intersticial pode promover a abertura dessas válvulas, fluindo diretamente para o interior do capilar linfático. Depois que o líquido entra no capilar, é difícil para ele sair, pois as válvulas se fecham ao fluxo retrógrado. Essa válvulas se estendem pelos capilares linfáticos, até o ponto onde eles desembocam na circulação sangüínea. Acredita-se que os dois fatores primários que determinam o fluxo de linfa são: a pressão do líquido intersticial e a atividade da bomba linfática. Ou seja, simplificadamente, a intensidade do fluxo da linfa é determinada, pelo produto da pressão do líquido intersticial pela atividade da bomba linfática. Obs: a linfa deriva do líquido intersticial, que flui para os linfáticos. Consequentemente, a linfa tem quase a mesma composição do líquido intersticial. O sistema linfático também atua no controle da concentração protéica nos líquidos intersticiais, do volume do líquido intersticial e da pressão do líquido intersticial.

Uma vez que a concentração protéica do líquido intersticial tenha atingido certo valor, causando aumento considerável do volume e da pressão do líquido intersticial, o retorno da proteína e do líquido, através do sistema linfático, torna-se suficiente para balancear a intensidade do vazamento de proteína e de líquido pelos capilares sangüíneos. CONTROLE DO FLUXO SANGÜÍNEO Cada tecido tem a capacidade de controlar seu próprio fluxo sangüíneo local, de acordo com suas necessidades metabólicas. E, quando a necessidade de fluxo sangüíneo se altera, o fluxo segue essa alteração. Algumas das necessidades específicas dos tecidos em termos de fluxo sangüíneo, são: Suprimento de O2 aos tecidos; suprimento de outros nutrientes, como glicose, aminoácidos, ácidos graxos, etc; remoção de CO2 dos tecidos; remoção de íons H+ dos tecidos; manutenção de concentração apropriadas de outros íons nos tecidos; transporte de vários hormônios e outras substâncias específicas para os diferentes tecidos. MECANISMOS DE CONTROLE DO FLUXO SANGÜÍNEO O controle do fluxo sangüíneo local, pode ser dividido em duas fases: controle agudo e controle a longo prazo. Controle agudo: é obtido através de rápidas alterações na constrição local das arteríolas, metarteríolas e esfíncteres pré-capilares, ocorrendo dentro de segundos a minutos, proporcionando um meio rápido de manter o fluxo sangüíneo tecidual local apropriado. Um aumento de até 8 vezes no metabolismo, aumenta agudamente o fluxo sangüíneo em cerca de 4 vezes. A princípio, o aumento do fluxo é menor que o aumento do metabolismo. Porém, quando o metabolismo aumenta para remover a maior parte dos nutrientes do sangue, pode haver um aumento adicional do metabolismo, somente se houver uma elevação simultânea do fluxo sanguíneo para suprir os nutrientes necessários. Teoria vasodilatadora: Quanto maior o metabolismo ou quanto menor a disponibilidade de O2 (ou de outros nutrientes) para certo tecido, maior a taxa de formação de uma substância vasodilatadora. Acredita-se que esta substância vasodilatadora sofra difusão de volta para os esfíncteres pré-capilares, metarteríolas e arteríolas, causando sua dilatação. Algumas substâncias vasodilatadoras incluem adenosina, CO2, ácido láctico, compostos de fosfato de adenosina, histamina, íons K+ e íons H+. A maioria das teorias vasodilatadoras pressupõe que a substância vasodilatadora seja liberada pelo tecido, principalmente em resposta à deficiência de O2. Por exemplo, uma diminuição na disponibilidade de O2 pode induzir a liberação de adenosina e de ácido láctico pelos tecidos. Estas substâncias podem causar vasodilatação intensa e, consequentemente, podem ser responsáveis pela regulação local do fluxo sangüíneo.

Acredita-se que a adenosina seria, sem dúvida, o mais importante dos vasodilatadores locais para o controle do fluxo sangüíneo local. Por exemplo, há liberação de pequenas quantidades de adenosina das células musculares cardíacas, todavez que o fluxo sangüíneo coronário torna-se insuficiente e, acredita-se que este processo produza vasodilatação local no coração, com consequente normalização do fluxo sangüíneo. Hiperemia reativa: Quando o suprimento sangüíneo para certo tecido é bloqueado durante algum tempo e, em seguida, liberado, o fluxo através do tecido geralmente aumenta por 4 a 7 vezes o normal. Esse aumento do fluxo, dura o mesmo tempo que durou o bloqueio. Este fenômeno é chamado de hiperemia reativa. Depois de curtos períodos de oclusão vascular, o fluxo sangüíneo adicional durante a fase de hiperemia reativa, persiste por tempo suficiente para repor quase exatamente o déficit tecidual de O2, ocorrendo durante o período de oclusão. Hiperemia ativa: Quando qualquer tecido se torna altamente ativo, verifica-se um aumento na velocidade do fluxo sangüíneo pelo tecido. O aumento do metabolismo local determina um consumo muito rápido de nutrientes do líquido tecidual pelas células, liberando, ao mesmo tempo, grandes quantidades de substância vasodilatadora. Consequentemente, ocorre dilatação dos vasos sangüíneos locais e, por conseguinte, aumento do fluxo sangüíneo. Assim, o tecido ativo passa a receber os nutrientes adicionais necessários para manter seu novo nível funcional. “Auto-regulação” do fluxo sangüíneo: Em qualquer tecido corporal, a elevação aguda da pressão arterial irá produzir um aumento imediato no fluxo sangüíneo. Em menos de 1 minuto, o fluxo sangüíneo, na maioria dos tecidos, retorna praticamente a seu nível normal. Esse retorno é denominado auto-regulação do fluxo sangüíneo. Teoria metabólica: Quando a pressão arterial se torna muito elevada, o excesso de fluxo proporciona quantidades altas de O2 e de outros nutrientes para os tecidos; esses nutrientes podem induzir a contração dos vasos sangüíneos, de modo que o fluxo readquire quase o seu valor normal, apesar da alta da pressão. Teoria miogênica: Baseia-se na observação de que a súbita distensão dos pequenos vasos sangüíneos, provoca contração do músculo liso da parede vascular. Consequentemente, acredita-se que, quando a pressão arterial elevada distende o vaso, este processo possa causar constrição vascular e redução do fluxo sangüíneo para níveis quase normais. Ao contrário, na presença de baixas pressões, o grau de distensão do vaso é menor, de modo que o músculo liso se relaxa, permitindo um aumento do fluxo.

CONTROLE A LONGO PRAZO: refere-se a alterações lentas do fluxo no decorrer de vários dias, semanas ou até meses. Esta regulação a longo prazo proporciona uma regulação mais completa do que a do mecanismo agudo. O mecanismo da regulação a longo prazo do fluxo sangüíneo local, representa uma alteração no grau de vascularização dos tecidos. Ou seja, quando a pressão arterial cai para 60 mmHg e permanece assim durante muitas semanas, as dimensões estruturais físicas dos vasos no tecido aumentam e, em certas condições, até mesmo o número de vasos aumenta. Mas, quando a pressão aumenta e chega num nível muito alto, tanto o número como as dimensões dos vasos diminui. Essa capacidade de reconstrução da vasculatura tecidual, para suprir as necessidades dos tecidos, é muito maior em tecidos jovens do que me tecidos mais velhos e já estabelecidos. Angiogênese: esse termo refere-se ao crescimento de novos vasos sangüíneos. A angiogênese ocorre principalmente em respota à presença de fatores angiogênicos liberados por tecidos que estão em rápido crescimento ou tecidos que apresentam metabolismo muito alto. Três desses fatores que foram bem caracterizados são: o fator de crescimento de células endoteliais (E.C.G.E), o fator de crescimento de fibroblastos (F.G.F) e a angiogenia. Provavelmente, é a deficiência tecidual de O2, de outros nutrientes ou de ambos que leva à formação dos fatores angiogênicos. Praticamente todos os fatores angiogênicos promovem o crescimento de novos vasos da mesma maneira. Ou seja, fazem com que os vasos novos brotem a partir de pequenas vênulas ou , em certos casos, de capilares. Primeiro, ocorre a dissolução da membrana basal das células endoteliais, no ponto de brotamento. Depois, ocorre a rápida reprodução de novas células endoteliais, que se deslocam para fora da parede vascular, formando extensos cordões dirigidos para a origem do fator angiogênico. As células em cada cordão continuam se dividindo e, eventualmente, formam um tubo. Esse tubo, entra em contato com outro tubo brotando de outro vaso, formando uma alça capilar através da qual o sangue começa a fluir. Quando o fluxo é muito grande, as células musculares lisas invadem a parede, de modo que alguns dos novos vasos se tornam pequenas arteríolas ou, até, artérias de maior calibre. CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL Sistema Nervoso Autônomo Sistema Nervoso Simpático: As fibras nervosas simpáticas vasomotoras passam para a cadeia simpática e, chegam até a circulação por duas vias; 1. Através de nervos simpáticos específicos, que inervam a vasculatura das vísceras internas e coração e, 2. Através dos nervos espinhais que inervam a vasculatura das áreas periféricas. Todos os vasos são inervados, com exceção dos capilares, dos esfíncteres pré-capilares e da maioria das metarteríolas. A inervação das pequenas artérias e arteríolas permite que a estimulação simpática aumente a resistência e, consequentemente, reduza a taxa de fluxo sangüíneo pelos tecidos.

A inervação dos grandes vasos particularmente as veias, permite que a estimulação simpática diminua o volume desses vasos, alterando, assim, o volume do sistema circulatória periférico. Esse processo pode transferir sangue para o coração, tendo portanto, importante papel na regulação da função cardiovascular. Existem, ainda, fibras simpáticas que se dirigem para o coração. A estimulação simpática aumenta acentuadamente a atividade do coração, aumentando a frequência cardíaca e a força de bombeamento do coração (também o débito cardíaco). Sistema Nervoso Parassimpático: O sistema nervoso parassimpático só desempenha pequeno papel na regulação da circulação. Seu único efeito circulatório importante consiste no controle da frequência cardíaca por meio das fibras parassimpáticas levadas até o coração pelos nervos vagos e, pelo nervo do bulbo diretamente para o coração. A estimulação parassimpática produz acentuada redução da frequência cardíaca e ligeira diminuição da contrabilidade do músculo cardíaco. Sistema vasoconstritor simpático: Os nervos simpáticos transportam um grande número de fibras vasoconstritoras e apenas algumas fibras vasodilatadoras. As fibras vasoconstritoras distribuem-se em praticamente todos os segmentos da circulação. Centro vasomotor: Está localizado na substância reticular do bulbo e terço inferior da ponte. O centro vasomotor transmite impulsos parassimpáticos através dos nervos vagos para o coração, bem como impulsos simpáticos através da medula e dos nervos simpáticos periféricos para todos de quase todos os vasos sangüíneos do corpo. Área vasoconstritora C1: localizada na parte superior do bulbo. Os neurônios desta área secretam norepinefrina; suas fibras distribue-se por toda a medula espinhal, onde excitam os neurônios vasoconstritores do sistema nervoso simpático. Área vasodilatadora A1: localizada na metade inferior do bulbo. As fibras desses neurônios projetam-se para cima, até a área vaoconstritora C1 e inibem a sua atividade (de C1), causando vasodilatação. Área sensorial A2: localizada nas porções póstero-laterais do bulbo e na parte inferior da ponte. Os neurônios desta área recebem sinais nervosos sensoriais através dos nervos vago e glossofaríngeo. Os sinais que saem dessa área sensorial (A2), ajudam a controlar as atividades das áreas vasoconstritora e vasodilatadora, proporcionando m controle “reflexo” de muitas funções circulatórias. Um exemplo é o reflexo baroceptor, para o controle da pressão arterial. Controle da atividade cardíaca pelo centro vasomotor: As porções laterais do centro vasomotor transmitem impulsos excitatórios até o coração, por meio das fibras nervosas simpáticas, aumentando a frequência e a contrabilidade cardíaca; enquanto a porção medial do centro vasomotor,

transmite impulsos para o coração através dos nervos vagos, diminuindo a frequência cardíaca. Ou seja, o centro vasomotor pode aumentar ou diminuir a atividade cardíaca. Esta aumenta ao mesmo tempo em que ocorre vasoconstrição por todo o corpo, e diminui ao mesmo tempo em que ocorre inibição da vasoconstrição. Sistema Nervoso Central e o controle rápido da P.A: Uma das funções mais importantes do controle nervoso da circulação, é a sua capacidade de produzir rápidos aumentos da pressão arterial. Para tanto, todas as funções vasoconstritoras e cardioaceleradoras do sistema simpático são estimuladas como uma unidade. Ao mesmo tempo, há uma inibição dos sinais inibidores vagais para o coração. Há três alterações principais: Quase todas as arteríolas do corpo se contraem: isso aumenta a Rpt (resistência periférica total) acentuadamente, impedindo o escoamento de sangue das artérias e aumentando a P.A. As veias e os outros grandes vasos da circulação, contraem-se fortemente: isso desloca o sangue dos grandes vasos sangüíneos periféricos para o coração, aumentando o volume nas câmaras cardíacas. Isso faz com que o coração bata com muita mais força, bombeando grandes quantidades de sangue. Este processo também aumenta a P.A. O coração é diretamente estimulado pelo sistema nervoso autônomo, aumentando ainda mais o bombeamento cardíaco. Esse processo é produzido por aumento da frequência cardíaca, até 3 vezes o normal. Os sinais nervosos simpáticos agem diretamente, aumentando a força contrátil do músculo cardíaco, aumentando também a capacidade do coração de bombear maiores volumes de sangue. Sobre forte estimulação simpática, o coração é capaz de bombear duas a três vezes mais sangue do que em condições normais. Contribuindo ainda mais para a elevação da P.A. Sistema de controle baroceptor – reflexos baroceptores: Este reflexo é desencadeado por receptores de estiramento, denominados baroceptores, localizados na parede de várias das grandes artérias sistêmicas. Uma elevação da pressão, distende os baroceptores e faz com que eles transmitam sinais para o S.N. C. Em seguida, sinais de feed back são enviados de volta à circulação pelo S.N.A , a fim de reduzir a pressão para níveis normais. Os baroceptores são abundantes na região do seio carotídeo (artéria carótida interna) e, na parede do arco aórtico. Os baroceptores respondem com grande rapidez a alterações da P.A; com efeito, a frequência de descarga de impulsos aumenta durante a sístole e diminui durante a diástole. Além disso, os baroceptores respondem muito mais a uma pressão que está sofrendo rápida alteração do que a uma pressão estacionária. Reflexos desencadeados pelos baroceptores:

Os sinais dos baroceptores atingem o feixe solitário do bulbo, surgem sinais secundários, que inibem o centro vasomotor do bulbo e excitam o centro vagal. Assim, há vasodilatação das veias e arteríolas por todo o sistema circulatório periférico e, diminuição da frequência cardíaca e da força de contração do coração. Consequentemente, a excitação dos baroceptores pela pressão nas artérias produz diminuição reflexa da P.A, devido à redução Rpt e do débito cardíaco (DC). Ao contrário, a pressão baixa, produz elevação reflexa da P.A para níveis normais. A capacidade dos baroceptores de manter a P.A relativamente constante, é importante quando a pessoa altera sua postura. Ou seja, imediatamente após o indivíduo ficar de pé, a P.A na cabeça e na parte superior do corpo tende a cair, de modo que uma queda acentuada dessa pressão, pode causar perda da consciência. A queda da pressão nos barocptores desencadeia um reflexo imediato, resultando em forte descarga simpática por todo o corpo, minimizando a redução da pressão na cabeça e na parte superior do corpo. Como o sistema baroceptor se opõe a elevações ou reduções da P.A, é chamado de sistema tampão da pressão, enquanto os nervos provenientes dos baroceptores são chamados nervos tampão. Por exemplo, em um cão com os baroceptores normais, a P.A permanece durante todo o dia na faixa de 85 a 115 mmHg (durante a maior parte do dia, a P.A permanece quase exatamente em 100 mmHg). Em um cão, cujos baroceptores foram denervados, a P.A encontra-se numa faixa de 50 mmHg (caindo) ou elevando-se até 160 mmHg. Há uma grande variabilidade da pressão no cão denervado, causada por fatos simples do dia, como deitar, ficar de pé, comer, etc. Em síntese, a principal função do sistema baroceptor arterial, é a de reduzir a variação diária da P.A para cerca a metade a 1/3 da que ocorreria, se o sistema baroceptor não estivesse presente. Pouca importância do sistema baroceptor para a regulação a longo prazo da P.A: O sistema de controle dos baroceptres tem muito pouca importância na regulação a longo prazo da P.A, pois, os próprios baroceptores reajustam-se, em um a dois dias, a qualquer nível de pressão a que sejam expostos. Ou seja, se a pressão aumentar de 100mmHg, é transmitido em grande número de impulsos baroceptores. Em seguida, há diminuição da frequência de descarga. Nos próximos um a dois dias, a frequência diminui mais lentamente. Ao final desse período, a frequência retorna praticamente a seu nível normal, mesmo que a P.A ainda esteja em 100 mmHg. Quando a P.A cai para níveis muito baixos, os baroceptores não transmitem qualquer impulso. Porém, no decorrer de mais ou menos um dia, a frequência de descarga dos baroceptores volta ao nível de controle original. Regulação da P.A (continuação): Rim: Quando há um aumento na Rpt, deve ocorrer um aumento da P.A. Porém, quando os rins funcionam normalmente, a elevação aguda da P.A não é mantida, ao contrário, ela volta a seu nível normal dentro de um dia ou mais. Isso ocorre, porque os rins começam a responder imediatamente à P.A elevada através da diurese e natriurese de pressão. Dentro de algumas horas ou dias,

há a perda de grandes quantidades de sal e água do organismos, isso prossegue até a P.A retornar ao nível normal. Regulação humoral: Angiotensina: é uma das mais potentes substâncias vasoconstritoras conhecida. A angiotensina, age simultâneamente sobre todas as arteríolas do corpo, aumentando a RPT, com consequente elevação da P.A. ADH (vasopressina): é ainda mais poderosa do que a angiotensina como vasoconstritor. Em condições normais, ela só é secretada em quantidades muito pequenas. Porém, a concentração de vasopressina circulante durante a hemorragia grave, pode aumentar o suficiente para elevar a P.A por até 60 mmHg. Em muitos casos, isso pode fazer com que a P.A retorne quase a seu valor normal. Endotelina: é um poderoso vasoconstritor. É encontrada nas células endoteliais da maioria dos vasos sangüíneos ou de todos eles. Sistema Renina Angiotensina Aldosterona (SRAA): A renina é uma pequena enzima liberada pelos rins, quando a P.A cai para níveis muito baixos. Assim, ela eleva a P.A de várias maneiras, ajudando a corrigir a queda inicial da pressão. A renina é sintetizada e armazenada nas células justaglomerulares dos rins. Quando a P.A cai, a renina é liberada pelas células dos rins e passa para o sangue, para circular por toda a corrente sangüínea. Porém, uma pequena quantidade permanece nos líquidos locais do rim. A renina atua enzimaticamente sobre uma proteína plasmática denominada angiotensinogênio, liberando a angiotensina I. Esta, possui propriedades vasconstritoras leves. Após a formação da angiotensina I, há a formação da angiotensina II. Isso ocorre nos pequenos vasos dos pulmões. A angio II é um poderoso vasoconstritor, mas permanece no sangue durante pouco tempo, devidoà sua rápida inativação pelas angiotensinases. Durante sua permanência no sangue, a angio II exerce dois efeitos principais, que podem elevar a P.A. O 1º deles, é a vasoconstrição. A constrição das arteríolas aumenta a Rpt, ocorrendo elevação da P.A. O 2º efeito da angio II, é sua atuação sobre os rins, diminuindo a excreção de sal e água. Este processo aumenta lentamente o volume de líquido extracelular, o que eleva a P.A no decorrer de várias horas e dias. Efeito da Angiotensina sobre a retenção renal de sal e água: A angio exerce vários efeitos intra-renais, resultando em retenção de sal e água pelos rins. Provavelmente, o mais importante deles seja a constrição dos vasos sangüíneos renais, o que diminui o fluxo sangüíneo pelos rins. Consequentemente, uma menor quantidade de líquido é filtrada pelos glomérulos para os túbulos. Assim, ocorre excreção de menor quantidade de urina. A angio exerce, ainda, efeito moderado sobre as células tubulares, aumentando a reabsorção tubular de sódio e água. Estimulação da secreção de aldosterona pela angiotensina: A angio também é um dos mais potentes fatores de controle da secreção de aldosterona. Assim, quando o SRAA é ativado, a taxa de secreção de

aldosterona aumenta ao mesmo tempo. A aldosterona produz aumento pronunciado na reabsorção de sódio pelos túbulos renais. Esse processo causa retenção de água, aumentando o volume de líquido extracelular e resultando, secundariamente, um elevação da P.A. O sistema de renina-angiotensina é o mecanismo automático do feed back, que ajuda a manter a P.A em seu nível normal ou quase normal, mesmo quando a ingestão de sal aumenta. Quando a ingestão de sal diminui, verifica-se a ocorrência de efeitos exatamente opostos.