CURSODEMEDICINA

FISIOLOGIADOSSISTEMAS:CARDIOVASCULARERESPIRATÓRIO

MÓDULOS

2017

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PROFESSORES:

BENEDITOHONÓRIOMACHADO

DAVIJOSÉdeALMEIDAMORAES

HÉLIOC.SALGADO

RUBENSFAZANJr.

TÉCNICOS:

CARLOSALBERTOAGUIARdaSILVA

JACIAIRTONCASTANIA

MAUROdeOLIVEIRA

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MÓDULOS*

• Módulo1–PropriedadesdoMúsculoCardíaco(BHM)

• Módulo2–BasesFisiológicasdoEletrocardiograma(HCS)

• Módulo3–CicloCardíaco,PulsoeBulhas(HCS)

• Módulo4–CirculaçãoemDiferentesTerritórioseTrocasCapilares(BHM)

• Módulo5–MecanismosdeRegulaçãodaPressãoArterial(BHM)

• Módulo6–SistemaNervosoAutônomoeCirculação(HCS)

• Módulo7–CirculaçãoCoronarianaeFunçãoCardíaca(BHM)

• Módulo8-AplicaçãodosConceitosdeFisiologiaCardiovascular(RFJ)

• Módulo9–MecânicaRespiratória(DJAM)

• Módulo10–TransportedosGasesnoSangue(DJAM)

• Módulo11–CirculaçãoeVentilaçãoPulmonar(BHM)

• Módulo12-TestedeFunçãoPulmonar(RFJ)

• Módulo13-RegulaçãoQuímicaeNeuraldaRespiração(DJAM)

∗ -AulaTeórica.

-Prática.

-DiscussãodasQuestõesOrientadoras.

-Avaliaçãopormeiodequestõesdescritivasrelativasaostemasdiscutidosduranteomódulo.

AVALIAÇÕES:

• 13ProvasaofinaldecadaumdosMódulos(Peso3).

• ProvadeFisiologiadosSistemas:CardiovasculareRespiratório–23/06(Peso7).

• Nota Final: Somatória das Médias das Provas dos Módulos e da Prova de Fisiologia dosSistemas:CardiovasculareRespiratório.

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MÓDULO1PROPRIEDADESDOMÚSCULOCARDÍACO

Prof.Dr.BeneditoH.Machado

QuestõesOrientadoras1. Comenteas4propriedadesfundamentaisdomúsculocardíaco.2. Considerandoasdiferentescorrentesiônicasenvolvidas,expliqueemdetalhesopotencialde

repousoeopotencialdeaçãodeumacélulamuscularcardíacadetrabalho.3. Explique as características eletrofisiológicas de uma célula demarcapasso cardíaco levando

emconsideraçãoapermeabilidadedamembranaeasdiferentescorrentesiônicasenvolvidas.4. Descreva e explique o período refratário absoluto da célulamuscular cardíaca de trabalho

duranteopotencialdeação.5. Caracterizedopontodevistaeletrofisiológicoemecânicoumaextra-sístole.6. ComenteaparticipaçãodoíonCa2+nacontraçãodacélulamuscularcardíaca.7. Compareopotencialdeaçãodeumacélulamuscularcardíacadetrabalhocomopotencialde

açãodeumneurônio.8. Explique a chamada “lei do tudo-ou-nada” para o músculo cardíaco e discuta se esse

fenômenotambémocorrenomúsculoesquelético.9. Explique como o músculo cardíaco, apesar de responder à “lei do tudo-ou-nada”, pode

aumentaraforçadacontração.10. Expliquecomoanoradrenalinaeaacetilcolinapodemalterarafrequênciadedespolarização

dascélulasdomarcapassocardíaco.11. Discutaoacoplamentoentreasatividadeseletrofisiológicas(potencialdeação)emecânicas

(contração)deumacélulamuscularcardíacadetrabalho.12. Expliquecomoanoradrenalinapodeaumentaracontratilidadedomúsculocardíaco.13. Descreva as características eletrofisiológicas do nódulo átrio-ventricular (A-V) e explique o

significadofuncionaldoretardonaconduçãodopotencialdeaçãonessenódulo.14. Analiseasinfluênciasdosistemanervososimpáticoeparassimpáticosobreocoração.

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MÓDULO2BASESDAELETROCARDIOGRAFIA

Prof.Dr.HelioCesarSalgadoProf.Dr.RubensFazanJr.

DoutorandaFernandaBrognara1.CONCEITODEDIPOLO ConceitodedipolosegundoScher(1974):“Igualnúmerodecargaspositivasenegativasseparadasporumadistânciainfinitesimal”. Umaúnica célula ativa, ouumagregadodelas, pode ser considerado comoum “dipolo”parafinseletrocardiográficos. A distribuição das linhas de força de um dipolo, orientadas da carga positiva para anegativaestárepresentadanaFigura1.

Figura1.Distribuiçãodaslinhasdeforçadeumdipolo.

Adistribuiçãodas linhasequipotenciais (ou isopotenciais)docampoelétricogeradopelodipoloilustradonaFigura1estárepresentadanaFigura2.Aintersecçãodaslinhasequipotenciaiscomaslinhasdeforçafazumânguloreto(900).

Figura2.Distribuiçãodaslinhasequipotenciais(ouisopotenciais).

O potencial (V) em um ponto (A) produzido por um dipolo, em ummeio homogêneo einfinito,estárepresentadonaFigura3,etemasseguintescaracterísticas: a) É diretamente proporciona aomomento (𝑚) do dipolo (𝑚 = no de cargas por polo xdistânciaentreospolos). b) É diretamente proporcional ao cosseno do ângulo (θ), formado pela linha que une opontoemquestão(A)eocentrodalinhaqueuneosdoispolos(eixododipolo). c)Éinversamenteproporcionalaoquadradodadistância(R)entreopontoemquestão(A)

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eocentrodalinhaqueuneosdoispolos.Representaçãosimultâneadaslinhasdeforçaeisopotencial. AFigura3 ilustraas linhasde forçae isopotencialdocampodeumdipolo:0= linha (ouplano)de isopotencialzeroperpendicularaoeixododipolo,dividindooplano(ouespaço)em2metadesdepotenciaisopostos,positivoenegativo(ToscanoBarbosa,1976).

Figura3.Representaçãosimultâneadaslinhasdeforçaeisopotencial.

Representação do potencial (V) produzido por um dipolo em um determinado ponto de ummeiocondutor.

Figura4.Representaçãodopotencial(V)produzidoporumdipolonopontoA.

VA=

𝒎.𝒄𝒐𝒔𝜽𝑹𝟐

Onde:VA=potencialnopontoA.𝑚=momentododipoloθ=ânguloentreaslinhasqueuneopontoAaocentrodalinhaqueuneosdoispolos.R=distânciaentreAeocentrodalinhaqueuneosdoispolos.Exemplodedipoloemmeiocondutorhomogêneo. A Figura 5 mostra que o potencial (V) em um dado ponto, é proporcional ao cosθ, einversamenteproporcionalàR2.SeopotencialemV1é+2V,eseV2estásituadoaumadistância2vezesmaiordoqueV1,docentrododipolo,entãoopotencialemV2é+0.5V.Seθ=45oeseV3e

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V1sãoequidistantesdocentrododipolo,entãoopotencialemV3=+2cos45o,queéigualà+ 2.

Figura5.Importânciadoânguloedadistânciaemrelaçãoaocentrododipolo,nageraçãodo

potencial(V)emumdadoponto(A).(BerneeLevy,1981).

Naprática,o conceitodedipoloéaplicado semiquantitativamenteouqualitativamente.Um agregado de cargas, tal como uma frente de onda no coração, é representado, poraproximação,comoumaseta(vetor𝑚)apontandonadireçãodascargaspositivas.Porexemplo,vistaexternamente,umacélulaparcialmenteativada,poderiaserrepresentadacomonafigura6.

Figura6.Representaçãovetorial(seta)defrentedeondadedespolarização.

O vetor 𝑚 (Figura 6) está representado na Figura 7 de acordo com as relaçõestrigonométricas.

Figura7.Representaçãotrigonométricadovetor𝑚.

Deacordocomatrigonometria,ocossenodeumângulo(θ),emumtriânguloretângulo,édadopelarelaçãoentreocatetoadjacente(x)eahipotenusa(r),comomostraaFigura8.

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Figura8.Relaçõestrigonométricasemumtriânguloretângulo.

Comocosθ=!

!arelaçãoentreomomento𝑚 dodipoloeocosθfica:

VA=𝑚!"#!

!!cos𝜃 = !!

! ou𝑚! = 𝑚.cos𝜃

Portanto,VA=!!!!onde𝑚Aéaprojeçãodovetor𝑚sobrealinhaqueuneopontoAaocentroda

linhaqueuneosdoispolos.Portanto,opotencialemAéigualàrazãoentreaprojeçãode𝑚eoquadradodadistânciadopontoAaocentrododipolo. AFigura9mostraestesconceitostransportadosparaumafibracardíaca(ouconjuntodefibras).

Figura9.Relaçõestrigonométricasentreomomentoelétricogeradoporumdipoloeumponto

qualquer(A,porexemplo). AFigura10mostraaorientaçãodosvetoreselétricosresultantes,emumasituaçãoondeafibraéalongadaetortuosa.

Figura10.Orientaçãodosvetoresemsituaçãomaispróximadaanatômica. Osvetores𝑚1,𝑚2,e𝑚3têmosmesmosmódulos,porémorientaçõesdiferentes,epodemserdeslocados,paralelamente,paraumaorigemcomum,comomostraaFigura11abaixo.

Deslocando-se,paralelamente,osvetores𝑚1,𝑚2,𝑚3ficariam:

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Figura11.Deslocamentoparalelodosvetoresparaumaorigemcomum.

Nota-senaFigura11queaprojeçãode𝑚1sobrealinhapontilhadaAapresentaânguloθ<900,portanto,aprojeçãodovetor𝑚1sobrealinhapontilhadaAépositiva. Ovetor𝑚2quandoprojetadonalinhapontilhadaA,apresentaumânguloθ=00,portanto,ovetor𝑚2temprojeçãomáxima. O vetor 𝑚3 quando projetado na linha pontilhada A, apresenta um ângulo θ > 900,portanto,suaprojeçãoénegativa. Logo, vetor cujo ângulo θ é 900, ou seja, se posiciona perpendicularmente à linhapontilhada,dávetorresultantenulo. Alinhaimaginária(tracejadanaFigura11)queuneocentro(origem)dodipoloaopontoA,échamadaLinhadeDerivação.2.CONCEITODEDERIVAÇÃO(GESELOWITZeSCHMITT)“Derivaçãoéumacombinaçãodepelomenos2eletródios,algumasvezesinterconectadoscomresistoresoumesmoamplificadoresoperacionais,quepossibilitaoregistrodeumadiferençadepotencial”. É importante salientar que uma única projeção pode representar uma infinidade devetores.AFigura12mostraaprojeçãodeummesmovetor𝑚 sobrediferenteslinhasdederivação(A,A’,A’’eA’’’).

Figura12.Projeçõesdeummesmovetor(𝑚)sobrediferenteslinhasdederivação.𝑚A=projeçãomáxima,ovetorméparaleloàlinhadederivação(A),i.e.,θ=00

𝑚A’=projeçãopositiva,00<θ’<900

𝑚A’’=projeçãopositiva,porém,<mA’porqueoânguloθ’’é>θ’.𝑚A’’’=projeçãonula,porqueθ’’’=900

Valelembrarquecos00=1,cos900=0ecos450=0,7.

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A Figura 13mostra estes conceitos transportados para o coração dentro de um volumecondutor homogêneo, utilizando-se um par de eletródios polarizados (+ e -) para o registro daatividadeelétrica(diferençadepotencial).

Figura13.Representaçãodafibratotalmentepolarizada.

AlinhaimagináriaqueuneosdoiseletródiosnaFigura14representaaderivaçãoondeovetor𝑚1estáprojetadocomamplitudemáxima.

Figura14.Representaçãodovetorresultantedefibraparcialmentedespolarizada.

NaFigura15𝑚2éprojetado,também,maximamente,sóqueovetortemamplitude>𝑚1(representadonaFigura12),devidoàmaiorfrentedeondaqueogerou.

Figura15.Representaçãodovetorresultantedefibraparcialmentedespolarizadacomfrentede

ondamáxima. NaFigura15ovetor𝑚3-quepoderáteramesmaamplitudede𝑚1-é,também,projetadomaximamentesobrealinhadederivação.Somentequeteráamesmaamplitudede𝑚1.

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Figura16.Representaçãodovetorresultantedefibraparcialmentedespolarizadacomfrentede

ondademesmaamplitudequenaFigura12.

Figura17.Representaçãodafibratotalmentedespolarizada.

Considerando-seasFiguras14,15e16,nota-seque𝑚1=𝑚3e𝑚2>𝑚1e>𝑚3.Oprocessosecontinua,agora,apósadespolarizaçãototaldafibra(coração)comoprocessoderepolarização,oqualéumfenômenoopostoàdespolarização.

Figura18.Representaçãodovetorresultantedeondaderepolarização.

Assim, sucessivamente, temos os vetores𝑚2’ e𝑚3’ (Figuras 19 e 20). Quando a fibra(coração)serepolarizartotalmente,nãohaverámaisnenhumvetorresultante(Figura21).

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Figura19.Representaçãodovetorresultantedefibraparcialmenterepolarizadacomfrentede

ondamáxima.

Figura20.Representaçãodovetorresultantedefibraparcialmenterepolarizadacomfrentede

ondademesmaamplitudequenaFigura12.

Figura21.Representaçãodafibratotalmenterepolarizada.

Chama-se atençãopara o fato de que, tanto na despolarização (vetores > 0), quanto narepolarização (vetores < 0, devido à orientação oposta) os vetores se iniciam com pequenomódulo(amplitude),atingemummáximoedepois,gradualmente,diminuematézero. A formaescolhida para a fibra (coração), nos exemplos acima, foi proposital para queofrentedeonda,quesetraduzpelovetor,seiniciepequena,atinjaummáximoevolteàzero.Istotambéméválidoparaarepolarização,somentequeapolaridadeéinvertida. O registro escalar (voltagem x tempo) em um sistema qualquer está representado naFigura22.

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Figura22.Registroescalardosprocessosdedespolarizaçãoerepolarização.

Napráticaosfenômenosdedespolarizaçãoerepolarizaçãodafibracardíaca,devidoàsuaevolução temporal, não são simétricos. Logo, a representação acima é didática,mas o corretoseriaarepresentaçãodaFigura18.

Figura23.Registroescalardosprocessosdedespolarizaçãoerepolarizaçãomostrandoa

assimetriadasformasdeondasdosreferidosprocessos. Chama-se atenção para o fato de que as áreas de despolarização e repolarização são,necessariamente, iguais porque as mesmas cargas estão envolvidas em ambos os processos(despolarizaçãoerepolarização). Éimportantelembrarqueopotencialdeaçãodomúsculocardíacoécompostoporcincofasesdescritas,brevemente,abaixo.Fase0(despolarizaçãorápida):Ambasas forças,eletrostáticasequímicas, favorecemaentradadeNa+nacélulapeloscanaisrápidosdeNa+parageraradespolarização.Fase1(repolarizaçãotransitóriaerápida):Ambasasforças,eletrostáticasequímicas,favorecemoefluxodeK+peloscanaisitogerandoarepolarizaçãoparcialinicial.Fase2(platô):Duranteoplatô,o influxoefetivodeCa++peloscanaisdeCa++ébalanceadopeloefluxodeK+peloscanaisiK,iK1eito.Fase3(repolarizaçãotardia):AsforçasquímicasquefavorecemoefluxodeK+atravésdoscanaisiK,iK1eitopredominamsobreasforçaseletrostáticasquefavorecemoinfluxodeK+pelosmesmoscanais.Fase4(repouso):AsforçasquímicasquefavorecemoefluxodeK+peloscanais iKe iK1excedemapenasligeiramenteasforçaseletrostáticasquefavorecemoinfluxodeK+pelosmesmoscanais.

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Figura24.Principaiscorrentesiônicasecanaisquegeramasváriasfasesdopotencialdeaçãona

célulacardíaca(BerneeLevy,6ªEd). Opotencial transmembrananomiocárdiopode sermedidoutilizando-sedois eletródios.Um eletródio que pode ser inserido em uma célula miocárdica sem lesá-la e outro que é oeletródio de referência (mantido no meio onde se situa o tecido em estudo, cujo potencial éconvencionadocomozero).Quandoambososeletródiosestãomergulhadosnasoluçãofisiológicaque banha o tecido, não se detecta diferença de potencial entre eles. Ao se introduzir omicroeletródio na célula ventricular, registra-se -90 mV, sendo este o potencial de repouso. AFigura 25 mostra o registro obtido quando o miocárdio é estimulado, correspondente a umpotencialdeaçãotípicodecélulamiocárdicaventricular.

Figura25.Registrodopotencialdeaçãoobtidoquandoomiocárdioéestimulado,correspondente

aumpotencialdeaçãotípicodecélulamiocárdicaventricular. Alémdisso,comomostraafigura26,aexcitaçãodocoraçãoocorrenormalmentedeformaordenada,dabaseemdireçãoaoápice,oquepermiteobombeamentoefetivodosangue.Essaexcitaçãoordenadaocorrepelosistemadeconduçãodocoração.Onódulosinoatrialéomarca-passodocoraçãoe iniciaadistribuiçãodospotenciaisdeaçãopelosátrios.Essadistribuiçãodaexcitação alcança o nódulo atrioventricular, onde a condução é retardada de tal sorte que acontraçãoatrialpossaocorrereosventrículossejamadequadamenteenchidos.Aexcitação,emseguida,seespalharapidamentepelosventrículos,viafibrasdePurkinje,deformaqueosmiócitosventricularespossamcontraircoordenadamente.

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Figura26.Sequênciatemporaldadespolarizaçãodocoração.Apropagaçãodaondadeexcitaçãoérepresentadapelacoloraçãoroxa(autordesconhecido). Oregistroeletrocardiográficorefleteasomatotaldoseventoselétricosassociadoscomaexcitação cardíaca. Ele se deve ao fato de que o corpo humano funciona como um volumecondutor,facilitandooregistrodesteseventosinternos,poreletródiosposicionadosnapele. A figura abaixo compara os eventos de um eletrocardiograma (ECG), registrado nasuperfície do corpo, com a atividade de uma fibra miocárdica, registrada através de ummicroeletrodointracelular.OcomplexoQRS(oECGseráexplicadoaseguir)sinalizaomomentodadespolarização,ouseja,daativaçãodacélulamiocárdica,eaondaTcoincidecomoprocessoderepolarização.

Figura 27. Eventos de um eletrocardiograma normal correlacionados com a atividade da fibramiocárdica.Os números de 0 a 4 representamas cinco fases do potencial de açãodomúsculocardíaco.

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3.OELETROCARDIOGRAMA(ECG) A atividade elétrica do coração é registrada através do eletrocardiógrafo, em um papeltermossensível, com dimensões padronizadas. As linhas verticais representam amplitude(milivolts),easlinhashorizontais,tempo(segundos).Avelocidadedopapelépadronizadaem25mm/s. A sensibilidade do galvanômetro é estabelecida demaneira que, 1mV resulte em umadeflexãodapenaregistradorade10mm.O intervaloentre2 linhasverticaisé0.04s,eentre2linhashorizontaisé0.1mV. NoECGoperíodorefratárioabsolutodosventrículosinclui:QRS,STeasprimeirasporçõesdaondaT.OalargamentoouencurtamentodoSTgeralmenteseassociacomoalargamentoouencurtamentodoperíodorefratárioabsoluto,respectivamente.

Figura28.Registroeletrocardiográficonormal(BerneeLevy,6ªEd).

A figura acima é um registro eletrocardiográfico normal de um ciclo cardíaco, obtidoatravésdaderivaçãoII(eletródiodapernaesquerdapositivoxeletródiodobraçodireitonegativo–descritoaseguir). Este registro foi ampliado, a fim de facilitar o reconhecimento de algumas fasesimportantesdoeletrocardiograma,definidasaseguir:• OndaP:apresentapequenamagnitudeerepresentaadespolarizaçãodosátrios.• OndaQ:representaadespolarizaçãodosepto.• OndaR:representaadespolarizaçãodosventrículosdireitoeesquerdo,commaiormagnitude

doesquerdo.• IntervaloPR: intervaloquevaidoiníciodaativaçãoatrial,atéoiníciodaativaçãoventricular;

normalmentedurade0.12a0.20s,eumafraçãoconsideráveldomesmoenvolveapassagemdoimpulsoatravésdonóduloAV.Representaarepolarizaçãodosátrios.

• OndaS:representaadespolarizaçãodasporçõespróximasàbasedocoração(últimasaseremdespolarizadas).

• OndaT:representaarepolarizaçãodosventrículos.• SegmentoST:representaointervaloentreofinaldaondaSeoiníciodaondaT;emcondições

normais, repousa no segmento isoelétrico. Durante este intervalo os ventrículos estãodespolarizados.

• IntervaloQT:MedidodoiníciodocomplexoQRSatéofinaldaondaT.Variainversamentecomafrequênciacardíacadevido,emparte,aoencurtamentodaduraçãodopotencialdeaçãodas

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fibrasmiocárdicasduranteoaumentodafrequênciacardíaca.• PontoJ:pontodejunçãodoQRScomosegmentoST.• IntervaloTQ:intervaloquevaidesdeofinaldeTatéoiníciodoQRS(cicloseguinte).• Linhaisoelétrica:éalinhadebase;éopontodeiníciodasondasdoECG.3.1.DERIVAÇÕESELETROCARDIOGRÁFICAS3.1.1DerivaçõesClássicasdeEinthovenouDerivaçõesBipolares Em1901WillemEinthoven(PrêmioNobeldeFisiologiaeMedicinaem1924)demonstrouapossibilidadedousoclínicodaeletrocardiografia.Eleidealizouefoiresponsávelpelapadronizaçãodas3derivaçõesdosmembros(DERIVAÇÕESCLÁSSICAS)eintroduziuoconceitodotriânguloparaoseixoselétricosdocoração. AshipótesesdeEinthovenenvolvemasseguintespré-suposições:1.Osmembros superiores e inferior esquerdo, representadosporBD (braçodireito),BE (braçoesquerdo)ePE(pernaesquerda),formamosvérticesdeumtriânguloequilátero,cujocentroéocoração.2.Ostecidoscorporaiselíquidosformamumvolumecondutorhomogêneo.3. As forças elétricas resultantes da ativação cardíaca podem ser representadas por um vetorsituadonocentrodotriângulo.4.Asderivaçõesbipolaresfornecemumregistroescalardavariaçãodopotencialnoplanofrontaldocorpo.Característicasdovetor:amplitude(módulo),direçãoesentido.

Figura29.Conceitodevetorpormeiodeumdipoloelétrico.

RegradoParalelogramo:

ΣRΙ=ΣEouΔV=RΙ

Figura30.Representaçãodaregradoparalelogramo.

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1aLeideKirchhoffdizque“asomadascorrentesquechegamaumpontoqualquerdeveserigualàsomadascorrentesquesaemdesteponto".

ΣΙ=0

Figura31.Ilustraçãodaaplicaçãoda1ªLeideKirchhoffàanálisedecircuitos.

Jáa2aLeideKirchhoffdizque“asomaalgébricadasddpdeveserigualàsomaalgébricadasfemaoredordequalquercaminhofechado,aolongodeumcircuito”.

Σ RI=Σ E

Figura32.Ilustraçãodaaplicaçãoda2ªLeideKirchhoffàanálisedecircuitos.

TRIÂNGULODEEINTHOVENCaracterísticas:a)“Equilátero"nohomem;b)Meiohomogêneo,indefinidoeisotrópico;c)Linhadederivação;linhaqueuneos2eletrodos;d)Adistânciadalinhadederivaçãoaoseletrodospermitequeocoraçãopossaser interpretadocomoumponto situadono centro do triângulo, ou seja, no centro da derivação; os vetores seoriginamnocentrodotriânguloeterminamemumalinhaperpendicularà linhadederivação;alinhadederivação"vê"aprojeçãodovetorsobreela;e)Vetorperpendicularàderivaçãoénulo;paraleloémáximo;f)AspolarizaçõesestabelecidasporEinthovenfazemcomqueosprincipais fenômenoselétricosdeemdeflexõespositivasnoECG,emcondiçõesnormais,nohomem;g)DII=DI+DIII:deacordocoma2aLeideKirchhoff(AV=R.I),ouseja,asomavetorialdeDI+DIII=DII.As derivações padrões são definidas como na Figura 27 e a disposição dos eletrodos para o

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registrodasderivaçõesclássicassãorepresentadosnaFigura28.

Figura33.Representaçãoesquemáticadas3DerivaçõesClássicasdeEinthoven(I,IIeII).Onde:a

=braçoesquerdo,b=braçodireito,c=pernaesquerda,I=Vab,II=Vcb,III=Vca.

Figura34.Disposiçãoconvencionaldoseletrodosparaoregistrodasderivações

eletrocardiográficaspadrão(Scher,1974).Aplicando-sea2aleideKirchhoff,tem-se:

Vca+Vab=Vcb

Istoporque,bésemprenegativo,easeránegativoemrelaçãoac,epositivoemrelaçãob;césemprepositivo.Logo,

VII=VI+VIIIou,simplesmente,

DII=DI+DIIIAqualéa“LEIDEEINTHOVEN”

ALeideEinthovenestabelece:“Acada instantedaativaçãooudespolarizaçãocardíaca,asomaalgébricadospotenciaisdasderivaçõesIeIIIéigualaopotencialdaderivaçãoII”.Narealidade istoéderivadodaobservaçãodequeospotenciaisnasextremidadesdotriângulo,

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segundoapolarizaçãodefinidapeloEinthovenéigualazero,ouseja:Vca+Vab=VcbOu(c-a)+(a-b)=(c-b)c-a+a-b=c-bc-c=b-b0=03.1.2DerivaçõesUnipolaresAumentadadosMembros Nesse tipo de registro, dois dos membros são conectados ao terminal negativo doeletrocardiógrafopormeioderesistênciaselétricas,eoterceiromembroéconectadoaoterminalpositivo. Quando o terminal positivo está no braço direito, a derivação é denominada aVR;quandoestánobraçoesquerdo,aVL;equandoestánapernaesquerda,aVF. Visandoestabeleceropotencialelétricoabsolutodecadaextremidadedocorpo,Wilson,em1934,desenvolveuumdispositivo,cujopotencialelétricoénulo,quepodeserconsideradoum"terra virtual", denominado central terminal deWilson. Portanto, registrando-se a diferença depotencialentrequalquerpontodasuperfíciecorporaleacentralterminaldeWilson,consegue-seumregistrounipolar (Figura29),ouseja,opotencialcaptadopeloeletrodoexploradoré igualàvariaçãoabsolutadopotencialelétricodaquelelocal.Opontodepotencialnuloéconseguidopelaligação dos três eletrodos conectados aos membros em um nó comum do circuito elétrico,obtendo-seassimumsistemafechado.

Figura35.Conexõespararegistrosunipolares(Scher,1974).

3.1.3DerivaçõesUnipolaresPrecordiais O eletrocardiograma convencional é complementado pelo registro de seis outrasderivações unipolares, em que a entrada negativa do amplificador é conectada a um ponto depotencialnuloeapositivaaoeletrodoexplorador,oqualdeveserposicionadoemseisposiçõesespecíficas da região precordial, conforme mostrado na Figura 36. Os registros assim obtidosdenominam-sederivaçõesunipolaresprecordiais,quesãonumeradasdeV1aV6.Destamaneira,quandoumaondadedespolarizaçãoseaproximadoeletrodoexplorador,este iráregistrarumaondapositiva (deflexãopara cimana linhade registro).Ao contrário, será registradaumaondanegativaquandoaondadedespolarizaçãoseafastadaposiçãoemqueestálocalizadooeletrodoexplorador.

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Os locais onde deve ser posicionado o eletrodo explorador para registro das derivaçõesunipolaresprecordiaissãodefinidosaseguir:V1-quartoespaçointercostal,juntoàbordadireitadoesterno;V2-quartoespaçointercostal,juntoàbordaesquerdadoesterno;V3-nopontomédioentreV2eV4;V4-quintoespaçointercostal,sobrealinhahemiclavicularesquerda;V5-quintoespaçointercostal,naalturadalinharutilaranterioresquerda;V6-quintoespaçointercostal,naalturadalinharutilarmédiaesquerda;

Figura36.Posicionamentodoseletrodosnaregiãoprecordialparaoregistrodasderivações

unipolaresprecordiais.Osnúmerosde1a6representamolocaldoseletrodos(V1aV6)(Scher,1974).

Resumindo,aFigura37mostraoeletrocardiogramaregistradoapartirdas12derivações:-3bipolaresclássicas(DI,DIIeDIII)-3unipolares(aVR,aVLeaVF)-6noplanotransversal(V1,V2,V3,V4,V5eV6)

Figura 37. Eletrocardiogramas normais registrados pelas 12 derivações (bipolares clássicas,unipolaresaumentadaseprecordiais)(MirvisandGoldberger,2012).

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ROTEIROPARAAULAPRÁTICA1.ANÁLISEDOELETROCARDIOGRAMAPROCEDIMENTOSPRÁTICOS. Registre o ECG de um colega, por meio do equipamento PowerLab (ADInstruments,Sydney,Austrália).Utilizeas3derivaçõesclássicasdeEinthoven (I, II, III).Tenhapresentequeavelocidadedoregistroeletrocardiográficoérealizadacomvelocidadede25mm/secalibraçãodaamplitudededeflexãode1cm/mV. Anoteosseguintesdadosdocolega:nome,idade,sexo,peso,alturaetipofísico(longilíneooubrevilíneo). Após o registro das derivações I, II e III com o indivíduo na posição supina observe aregularidade das ondas P, complexo QRS e onda T. Por meio dos picos da onda R calcule afrequênciacardíacaderepouso,contandoonúmerodepicosem15segundosemultiplicandopor4.Comoestáafrequênciacardíacadeseucolega? Examine,agora,asondasP.Estãosemprepresentes?OndasPnormaissãopequenas,comumcontornodelicado,epositivasnas3derivações.Elas indicamqueomarca-passocardíacosesituanonóduloSA. ExamineocomplexoQRSemcadaderivação.ObservearelaçãodaondaPcomoQRS. Pormeio da derivação III,meça o intervalo PR, o qual, normalmente, não deve exceder0.20 s. Um intervalo P-R prolongado indica um retardo anormal na condução do impulso donóduloSApara,e,atravésdonóduloAV. UsandoaderivaçãoIIexamineoscomplexosQRSafimdedeterminarseaconduçãodosimpulsos através dos ventrículos está normal. Meça a duração do QRS. Prolongamento dointervaloQRS além de 0.09s, geralmente indica retardo na condução dos impulsos através dosventrículos(porex.alteraçãodosistemadePurkinje). AindanaderivaçãoII,examinearegularidadedoritmo.MeçaadistânciaentreasondasRecomparediferentesintervalosR-R.Hávariação,porexemplo,comociclorespiratório? Examine o segmento S-T na derivação II. Sua posição deve ser horizontal, em relação àlinhaisoelétrica,ouligeiramenteascendente.Suaduraçãoé,normalmente,0.12s. ObserveaamplitudeeduraçãodaondaT.Elaé,normalmente,positivanasderivaçõesI,IIeIII,ealgumasvezesinvertidanaderivaçãoIII. Atabelaabaixomostraosvalores,nafaixanormaldeduraçãoevoltagem,dasdiferentesfasesdoECGparaaderivaçãoII:

FASE AMPLITUDE(mV) DURAÇÃO(s)ondaP 0,2 0,08intervaloP-R --- 0,06segmentoP-R --- 0,08

complexoQRS 0,8-1,1 0,04-0,09segmentoS-T --- 0,12intervaloQ-T --- 0,36ondaT 0,3 0,16

2.ALTERAÇÕESFISIOLÓGICASDOECGAlteraçõesdaondaT:

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Testedaáguagelada:SelecioneumindivíduoquetenhaumaondaTpequena(0.1 -0.2mV),epositiva, emDIII.Usandoduasderivações (DII eDIII), registreo ECG controledurante15s, comvelocidadede25mm/s.Peçaaoindivíduoparasesentar,ebebercercade700mldeáguagelada(0°C).Emseguida,elesedeitaeoECGérepetido,imediatamente,atéqueumaalteraçãonítidadaondaTsejaobservada(levacercade2min).AFigura2,abaixo,ilustraotestedaáguagelada.OquecausaaalteraçãodaformadaondaT?PorquêémaisbemobservadaemDIII?

Figura2.Ilustraçãodotestedaáguageladaemumindivíduonormal(DerivaçãoIII).EixoElétricoMédiodeAtivaçãodoCoração

Oeixoelétricomédiodeativaçãodocoraçãoéovetorresultantedadespolarizaçãodosventrículos, calculado a partir da atividade elétrica (QRS) registrada emduas derivações. Ele érepresentadonotriângulodeEinthovencomorigemnocentrodotriângulo,eextremidadedadapela intersecção de duas perpendiculares correspondentes à atividade elétrica registrada pelasduasderivaçõesescolhidas.

AFigura3ilustraocálculodoeixoelétricomédiodeativaçãodocoraçãoutilizando-se,nocaso, as três derivações clássicas do Einthoven (I, II e III). Ressaltando-se que duas derivaçõesquaisquersãosuficientesparatalfim.Vale lembrar que a maioria dos autores recomenda medir, em voltagem (ou mm), a deflexãopositiva-ondaR-eamaiordeflexãonegativa-sejaaondaQ,ouaondaS.Poroutrolado,algunsautores recomendam somar as deflexões negativas (ondas Q e S) quando asmesmas estejampresentes. Diga-se de passagem, que ambos osmétodos dão resultados semelhantes quanto àcaracterizaçãodoeixoelétricomédiodeativaçãodocoração.

Dopontodevistaclínico,epororientaçãodasprojeçõesdosvetoreselétricosresultantesnosplanoscorrespondentes,frontais,àsderivaçõesclássicasdeEinthoven(I, IIe II)eunipolaresaumentadas(aVR,aVL,eaVF),geralmente,sãoutilizadasparaocálculodoeixoelétricomédiodeativaçãodocoraçãoaDerivaçãoI(eletrodonobraçodireitocompolaridadenegativaenobraçoesquerdo positiva) e a Derivação Unipolar aVF [eletrodos nos braços direito e esquerdoconfigurandopolaridadezeroenaperna(tornozelo)esquerdapositiva]; istoporque,asmesmasformam,entresi,quandoposicionadasnocentrodotriângulodeEinthoven(Figura4),umângulode900.Nestequadrante formadopelasderivações resultantesdeD1 eaVF, se situamos eixoselétricosmédiosdeativaçãodocoraçãodosindivíduosnormais,sejamosmesmosbrevilíneosoulongilíneos, como ilustrado na Figura 4 a qual destaca os tipos de orientação do eixo elétricomédio de ativação do coração (eixo cardíaco) dos indivíduos brevilíneos e longilíneos, como

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tambémdos indivíduoscujoseixos fogemdestequadrantenormal,ou sejaosdextro rotatórios(deslocamàdireita)eossinistrosrotatórios(deslocamàesquerda).

Figura3.Métododemedidadoeixoelétricomédiodeativaçãodocoração.BD:BraçoDireito;BE:

BraçoEsquerdo;PE:PernaEsquerda(ModificadodeGanong2000).

Figura 4. Tipos de orientação do eixo elétrico médio de ativação do coração. (Silbernagl eDespopoulos,2009)Alteraçõesdoeixoanatômico:Umavezqueapontadocoração"cavalga"odiafragma,épossívelmudaraposiçãodocoraçãopormeiodeinspiraçãoeexpiraçãoprofundas.

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CondiçõesExperimentais:a)baixavelocidadedoregistrodoECG(1mm/s)b)duasderivações(DIeDII)c)depreferênciaescolhaumindivíduocomeixoentre30°e60°Manobras:a)ECGdurante15scomrespiraçãonormalb)ECGdurante15scomparadainspiratóriaprofundac)ECGdurante15scomrespiraçãonormal,novamented)ECGdurante15scomparadaexpiratóriaprofundae)ECGdurante15scomrespiraçãonormalnovamente.Determineoeixoelétricomédionas3manobras,eobservesemudaramdeorientação.3.PERGUNTASORIENTADORAS1. Traçar o triângulo de Einthoven com as devidas polarizações. Identificar as respectivas

derivações.

2. Imaginarumvetor instantâneo (deamplitudequalquer)perpendicularaDI,posicionandoasprojeçõesdestevetoremDIIeDIII.

3. Calcularoeixoelétricomédiodeativaçãodocoração.

4. BIBLIOGRAFIACardiovascularPhysiology.Ed.R.M.BerneeM.N.Levy.TheC.V.MosbyCo.,St.Louis,1981.

Circulação e Respiração. Fundamentos de Biofísica e Fisiologia. Ed. A. Paes de Carvalho e A.P.FonsecaCosta.UFRJ.1974.

Electrocardiogram. AllenM. Scher. In Physiology and Biophysics II. Circulation, Respiration andFluidBalance.Ed.T.C.RucheH.D.Patton,W.B.SaundersCo,Philadelphia,1974.

Electrocardiography.D.B.GeselowitzeO.H.Schimitt,BiologicalEngineering,Ed.H.P.Schan,M.C.Graw–HillBook,Co,1969.

Fisiologia.BerneeLevy.6ªEdição,ElsevierEditora,2009.

Fisiologia.MargaridaAires.4ªedição,EditoraGuanabaraKoogan,2012.

Electrocardiography.D.M.MirviseA.L.Goldberger.InBraunwald’sHeartDiseases.Atextbookofcardiovascularmedicine.9thEdition.Volume1.ElsevierSaunders,Philadelphia,PA,USA,2012.

Oregistrodocampoelétrico.E.ToscanoBarbosa.InFisiologiacardiovascular.Ed.DepartamentodeFisiologiaCardiovascularerespiratóriaSBC.FundoEditorialByk-Procienx,SãoPaulo,1976.

TheCirculation.An IntegrativePhysiologic Study. Ed. J.P.Henrye J.P.Meehan, YearBookMed.Publ.Inc.Chicago,1971.

TratadodeFisiologiaMédica.Guyton&Hall.12ªEdição,2011.

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MÓDULO3CICLOCARDÍACOEHEMODINÂMICA

Prof.Dr.HelioCesarSalgado

AulaPrática:PRESSÃOARTERIAL-PULSOARTERIAL-BULHASCARDÍACASINTRODUÇÃO A) Bulhas cardíacas - são audíveis em áreas extensas do tórax e mesmo no pescoço.Todavia,sóseouvemcomnitideznaáreaprecordial. Examinando-se a figura 1, verifica-se que a projeção dos orifícios valvulares sobre oprecórdioéfavorávelnãosóàidentificaçãoclaradaprimeiraedasegundabulhacomo,emcertoscasos, a dissociação dos sons resultantes do fechamento das válvulas sigmoides aórtica epulmonar(desdobramento).

Figura1.Localizaçãodosfocosdeauscultacardíacanaáreaprecordial(ModificadodeA.M.Scher.Mechanical Events of theCardiac Cycle. In. Physiology andBiophysics II. Circulation, RespirationandFluidBalance.Ed.T.C.RucheH.D.Patton,W.B.SaundersCo,Philadelphia,1974).

A ausculta é feita com o auxílio de um estetoscópio. Em geral, ouve-se bem aprimeira e a segunda bulha; a terceira bulha e a quarta bulha – atrial - só são percebidas comclarezaemadultosnormais,quandose fazo registro fonocardiográficodas suasvibrações (vejanos livrosos traçados fonocardiográficos).Aprimeirabulhatemumtimbresurdocaracterístico,intenso e grave; a segundaémais aguda.O intervalo entre a primeira e a segundaé chamadopequenosilêncio,eolapsoentreasegundaeaprimeira,grandesilêncio. Onomatopaicamente as duas bulhas são representadas pelas sílabas "tum" (primeira) e"tá" (segunda). Geralmente, ausculta-se o coração em vários pontos, denominados focos deausculta. Comafinalidadedeidentificarasbulhas,auscultaremosofocomitralnaregiãoemqueseobserva o choque da ponta (4o ou 5o espaço intercostal esquerdo, a dois dedos distantes,medialmente, à linha hemiclavicular), e no foco aórtico (2o espaço intercostal direito,

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imediatamenteaoladodabordadireitadoesterno). Ofocopulmonarcorrespondeàprojeçãonotóraxdaartériapulmonareestáao ladodaborda esquerda do esterno, no 2o espaço intercostal. O foco tricúspide (projeção da válvulatricúspide no tórax) encontra-se sobre o esterno, na altura do ângulo interno do 5o espaçointercostaldireito. B) Pulso Arterial – Como as paredes arteriais são estruturas elásticas, o aumento dapressãonacrossadaaorta,devidoàejeçãodesangueduranteasístoleventricular,provocaumadeformação da parede da aorta que se propaga como uma onda ao longo de toda a árvorearterial, inclusiveasarteríolas.Opulsoarterial,portanto, representaapropagaçãoperiféricadadistensão inicial sofridapela raiz da aortadevido ao aumentodapressãonesse vasodurante asístole ventricular. Esse pulso arterial sofremodificações em cada território do sistema arterial,devidoàsondasrefletidasquenascemnasbifurcaçõesarteriaisetambémnasarteríolas. Aondadepulsonãodeveserconfundidacomamovimentaçãodosanguenointeriordosvasos.Osangueejetadodoventrículoesquerdochegaàsartériasperiféricasalgumtempodepoisdaondadepulso,poisestasetransmitepelasmoléculasdolíquido,eofazmesmoqueosangueestejaimóvel:quandosefazaligaduradeumaartéria,percebe-se,claramente,achegadadecadaondadopulsoaoníveldaobstrução,semqueosanguecirculenoreferidovaso.Nãointerprete,porconseguinte,opulsoarterialcomodevidoàchegadadesangueàsartériasperiféricas,enemidentifique a velocidadedopulso à velocidadedo sangue. Esta é cerca de 10 vezesmenor queaquela. Pode-se sentir o pulso na carótida comum (ao longo da borda medial do músculoesternocleidomastoideo), na artéria temporal superficial (a 3 ou 4 centímetros acima daextremidade órbita), na artéria humeral (internamente à margem do bíceps, próximo de suasinserções inferiores) ou, como se faz usualmente, na artéria radial, ao nível do punho, entre orádio e o tendão do grande palmar. O punho é também chamado pulso porque é onde sepesquisa,frequentemente,opulsoarterial. Colocando-seapolpadoindicadoroudomédiosobreessespontos,sente-se,nitidamente,opulsardaartériasubjacente.Opulsosecaracterizaporumchoquebreve,de iníciodébil,querapidamenteatingeomáximo,edecresceumpoucomaislentamente. Àsvezes,aocolocarodedosobreapelequerecobreaartéria,oobservadorsenteoseuprópriopulsodigital.Evita-seesseinconvenienteaumentando-seasuperfícieexploradora,ouseja,pesquisando-seopulsocomaspolpasde3ou4dedos. O estudo do pulso arterial dá informações valiosas sobre o funcionamento do aparelhocardiovascular(ritmoefrequênciacardíaca,estadodeelasticidadedasartérias,etc.).Pormeiodeaparelhosadequados(osesfigmógrafos)épossívelregistrarasondasdepulso(otraçadodessasondaschama-seesfigmograma).Umpequenobotão,colocadosobreaartériaaestudar,transmitechoquesemumsistemainscritorregistrando-ossobreumatiramóveldepapel.Conhecendo-seavelocidadedopapelcalcula-senãosóafrequênciadopulsocomoaduraçãodecadafasedaonda. C)Esfigmomanometria(medidadapressãoarterial)-Apressãoarterialésuscetíveldesermedidaindiretamente,avaliando-seapressãoqueénecessáriaaplicaraumaartériaparavencerapressãosanguíneaefazercessaracirculaçãonoseuinterior. Para sedeterminarapressãoarterialprefere-seodecúbitodorsalouaposiçãosentada,porqueaposiçãoempédávaloresumpoucomaioresdoqueasreais. Doismétodossãocomumenteusados: 1.Métodopalpatório-Pormeiodeuminsuflador(vejafigura2),eleva-serapidamenteapressãonummanguitoqueenvolveobraço,atéumapressãode180-200mmHg.Reguleaválvuladaperaparaobterumaquedadepressãocontínuaeuniforme(cercade2-3mmHg/segundo)e

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observe o aparecimento do pulso da artéria radial (identificado previamente). A pressão domanguitonomomentoemquesepalpaaprimeiraondadepulsocorrespondeàpressãosistólicaoumáxima.Apressãodiastólicanãopodesermedidaporessatécnica. 2. Método auscultatório - A compressão de uma artéria transforma em turbilhonar oregimedefluxolamelar(silencioso)doescoamentovasculardosangueobservadoemcondiçõesnormais.Quandoapressãodecompressãodovasosobrepujaadosangue,estedeixadecircular.Diminuindo-se a pressão, gradativamente, nota-se um som claro e intenso a cada sístoleventricular, logoqueosanguevolteapassarpela regiãocomprimida.Essesom,bemaudível,éproduzido pelos turbilhões da coluna líquida que atravessa a porção do vaso cuja luz estádiminuídapelacompressão.Ovalordapressãodoarnomanguito,lidonessemomento,forneceapressãosistólica.Apressãomínima–diastólica-élidanoinstanteemqueosomsetornadébil,desaparecendo em seguida, e que corresponde à tensão do manguito que é insuficiente paracomprimiraartéria.Comoaindaédiscutidoseapressãodiastólicadeveserauscultadaquandonotamos o abafamento, ou quando ele desaparece completamente, é aconselhável registrarambos os valores (por exemplo: 120/80-70). Na maioria dos casos, o abafamento e odesaparecimentoquaseseconfundem.EXERCÍCIOS:Auscultadasbulhas 1.Apliqueoestetoscópioaofocomitraldeumcolegaeouçaasbulhas.Procureidentificaraprimeiraeasegunda.Qualbulhaémaisbemouvidanessefoco?Noteadiferençadotimbre,deintensidade,edealturaqueexisteentreelas. 2.Ausculteo focoaórtico.Qualbulhaémaisclaraneste foco?Compareossonsouvidosnessefococomosdomitral. 3.Ausculteofocotricúspideeopulmonar. 4.Repitaaauscultaapósleveexercício(umas15-20flexões,porexemplo).PulsoArterial 1. Coloqueos três últimosdedosdeumadasmãos sobre a artéria radial deum colega.Fazendolevepressão,atenteparaocaráterdopulsonormal(intensidade,duração,regularidadedoritmo). 2. Conte a frequência do pulso. Costuma-se exprimir a frequência em número debatimentos porminuto. Comumente contam-se os choques durante períodos de 15, 20 ou 30segundos,extrapolando-seosresultadosporminuto. 3.Pesquiseeconteopulsodaartériahumeraledaartériatemporalsuperficial.Identifiqueo pulso da carótida comum. Simultaneamente, pesquise o pulso na carótida e na pediosa. Sãosincrônicos? 4. Imediatamente após um exercício (flexão das coxas sobre as pernas, 20 vezes) contenovamenteafrequênciacardíaca.Repitaasobservações.Esfigmomanometria 1. Pegue o aparelho de pressão (esfigmomanômetro), examine-o e procure saber comofunciona. 2. Determine a pressão de um colega pelo método palpatório: coloque o manguito aoredordobraço, logoacimadapregadocotoveloepalpeopulsodaartéria radial. Insuflearnomanguito,eleiaapressãocontinuamente.Noinstanteemquedesapareceopulsolê-seapressãomáxima.Vá,depois,soltandooar;leiaapressãonomomentoemquevoltaropulso.Someosdoisresultadosedividapordois.Abra completamenteaválvulado insufladorpara soltar todooar.

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Repitaamanobraapósdoisminutos. 3.Determineapressãopelométodoauscultatório.Apliqueomanguitoaobraçodeoutrocolega. Palpe a artéria humeral (acima da prega do cotovelo, na margem interna do bíceps).Coloquesobreelaoestetoscópio.Nãoseouvenadaporqueosangueescoaemsilêncio.Insuflearnomanguitoatéapressãode180-200mmHg.Comeceasoltaroar,deformaqueapressãocaiaem5mmHgacadasegundo.Prestemuitaatençãoaomomentoemqueapareceoprimeirosom:leiaememorizeovalordapressãonessemomento.Quandoossonsseabrandaremnitidamente,leia, também, seu valor. O maior deles representa a pressão sistólica, e o menor a diastólica.Repita a experiência. Pesquise, também, a pressões sistólica/diastólica em outros colegas dogrupo.Anotetodososresultados.Observaçõesimportantessobreatomadaclínicadapressãoarterial: Existemfatoresquepodemafetaraexatidãoeaestabilidadedascifrasdepressãoarterialporocasiãodesuamedida.Entreelasincluem-se: 1.Ansiedade 2.Postura. 3.Usodemanguito-padrãoempessoasobesas. 4.Colocaçãoerrôneadomanguitodoesfigmomanômetro. 5.Congestãovenosadevidoaleiturasrápidasemúltiplas.1.Aansiedadeinfluenciaascifrasdepressãoarterialelevandotantoamáximaquantoamínimaeaumentando a flutuação destas cifras em múltiplas leituras. Assim o efeito da ansiedade éreduzido repousando e tranquilizando o paciente entre as leituras, que devem ser feitas pelomenosemnúmerodetrês.2.Dependendodaatividadedoreflexocompensadordealteraçõesdapressãoarterial,aposiçãoeretaouaposiçãosupinapodemfornecerleiturasdiferentesdapressãoarterial.Assimapressãoarterialaserconsideradadeveráseraquela tomadanaposiçãoemque formaisbaixa.Deve-seinicialmentetomarapressãoarterialcomopacienteemposiçãosupina.3. O uso demanguito padrão em pessoas obesas (medindo-se a pressão arterial no braço) dáleiturasfalsamentealtastantodapressãoarterialmáximaquantodamínima.Nestaspessoasasleiturasnobraçoserãoexatasquandoseusamanguitoparacoxa.4. Em relação à espessura domembro utilizado, o uso demanguitomuito estreito dá leiturasfalsamentealtasedemanguitomuitolargoleiturasfalsamentebaixas.Paraqueasleiturassejamexatasalarguradomanguitodeveseraproximadamente20%dodiâmetrodomembroexplorado.Omanguitodeve seraplicadoaummembrode tal formaque fiqueuniformementeajustadoecompletamentedesinsuflado.A pressão domanguito deve ser elevada rapidamente até 30mmHg acima da pressão arterialmáximae,aseguir,reduzidaàrazãode2-3mmHgporbatimentocardíaco.5. Para se evitar a influência da congestão venosa, em leiturasmúltiplas e sucessivas, deve-se,entreasleituras,fazercomqueapressãodomanguitodiminuaepermaneçaem0(zero)duranteváriossegundosapósaleituradapressãoarterialmínima.PerguntasOrientadoras1. Represente,graficamente,eprocureentendertodososeventosdociclocardíaco.2. Analisecuidadosamentearelaçãotemporalentreoeletrocardiogramaeociclocardíaco.3. Descreva quais são as bulhas cardíacas, onde elas se situamno ciclo cardíaco, e quais são

normalmenteaudíveis.

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4. Oqueéopulsoarterialequaissãoosfatoresmaisimportantesnasuadeterminação?5. Definaoqueépressãoarterialsistólica,diastólicaepressãoarterialmédia.6. Descrevaasalteraçõesdovolumedesanguenosventrículosduranteociclocardíaco.BIBLIOGRAFIAAllenM.Scher.InPhysiologyandBiophysicsII.Circulation,RespirationandFluidBalance.Ed.T.C.RucheH.D.Patton,W.B.SaundersCo,Philadelphia,1974.

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MÓDULO4

CIRCULAÇÃONOSDIFERENTESTERRITÓRIOSETROCASCAPILARESProf.Dr.BeneditoH.Machado

QuestõesOrientadoras

1. Explique porque a pressão do sangue é diferente ao longo da circulação sistêmica e da

circulaçãopulmonar?2. Discutaosprincipais fatoresenvolvidosnoequilíbrioentrea saídaeaentradadeáguanos

capilares.3. Discuta os fatores que determinam o retorno venoso e quais são as sua implicações no

volumesistólicoenodébitocardíaco.4. Analiseosdiferentesfatoresquepodeminfluenciarovolumesistólico.5. Discutaainter-relaçãoentrepressão,fluxoeresistência.6. Analise a participação do débito cardíaco e da resistência periférica na determinação da

pressãoarterial.7. Analise a importância das arteríolas no controle do fluxo sanguíneo para os diferentes

territóriosvasculares.8. Destaqueosprincipaismecanismosderegulaçãolocal(intrínseco)dofluxosanguíneo.9. Comenteasprincipaiscaracterísticasdacirculaçãonosseguintesterritóriosvasculares:

a) Cerebral.

b) Renal.

c) Esquelético.

d) Esplâncnico.

e) Cutâneo.

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MÓDULO5MECANISMOSDEREGULAÇÃODAPRESSÃOARTERIAL

Prof.Dr.BeneditoH.Machado

QuestõesOrientadoras1. Comenteaimportânciadosbarorreceptoresarteriaisnaregulaçãodapressãoarterial.Analise

oquepodeocorrercomapressãoarterialapósaremoçãodessesistemasensorial.2. Expliqueofuncionamentodosbarorreceptoresarteriais.3. Explique por que os barorreceptores arteriais não são eficientes na regulação da pressão

arterialalongoprazo.4. Descrevaeexpliquealocalizaçãoeafunçãodosquimiorreceptoresperiféricos.5. Descrevaasáreasbulbaresenvolvidasnaregulaçãoautonômicadapressãoarterial.6. Descrevaascaracterísticaseletrofisiológicasdosneurôniosgeradoresdaatividadesimpáticae

comoelessãomoduladospelaatividadedosbarorreceptoresarteriais.7. Comente a importância do sistema nervoso autônomo simpático no controle do fluxo

sanguíneoparaosdiferentesterritóriosvasculares.8. Em situação de elevações ou quedas da pressão arterial explique as respostas autonômicas

simpáticaseparassimpáticasparatrazerapressãoarterialdevoltaaoseunívelnormal.9. Discutaosprincipaismecanismosderegulaçãodapressãoarterialalongoprazo.10. Analisearelaçãoentreocontroledovolumeextracelularearegulaçãodapressãoarterial.11. Destaqueosprincipaishormôniosenvolvidosnaregulaçãoalongoprazodapressãoarterial.12. Descreva uma situação fisiológica do seu dia-a-dia na qual o sistema renina-angiotensina é

ativado.13. Avalie asprincipais repercussões cardiovascularesdecorrentesdeumaumentomantidodos

níveiscirculantesdeangiotensinaII.

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MÓDULO6

SISTEMANERVOSOAUTÔNOMOECIRCULAÇÃOProf.Dr.RubensFazanJr.

1.VariabilidadedaPressãoArterialeFrequênciaCardíaca

O miocárdio, especialmente o sistema gerador e condutor de estímulos, e os sistemasarterialevenososãomoduladosporumenormenúmerodeeferênciasautonômicas.Igualmentegrandeéonúmerodeaferênciasvisceraisqueseoriginamnocoraçãoenosvasos.Dessemodo,osistema cardiovascular é capaz não apenas de realizar uma modulação fina de seu tônusautonômicobasal,mastambémdeajustar-seaestímulosfisiopatológicosmultifatoriais.

Váriasdoenças cardiovasculares (isquemiamiocárdica, insuficiência cardíaca,hipertensãoarterial)ousistêmicas(diabetemelito)acompanham-sedemaioroumenorgraudedeficiênciadecontroleautonômicocardiovascular.

Avariabilidadenaturaldeparâmetroscardiovascularescomointervalocardíacooupressãoarterial,refleteumainteraçãodediversosfatoresque,emsuamaioria,envolvemainfluênciadosistema nervoso autônomo sobre o aparelho cardiovascular - por exemplo: estresse ambiental,mudanças posturais, efeito mecânico da respiração no enchimento cardíaco, bem comomodulaçõesautonômicassobrearesistênciavascularetônusvenoso.Existeumafortecorrelaçãoentre a variabilidade da pressão arterial e/ou do intervalo cardíaco e amodulação autonômicasobreosistemacardiovascular.

As diferenças funcionais entre os dois componentes do sistema nervoso autônomo(simpático e parassimpático) induzemdiferentes padrões de variabilidade do intervalo cardíacoe/ou da pressão arterial, que são evidenciadas quando essas variabilidades são avaliadas nodomíniodafrequência(análiseespectral).Umgrandenúmerodeestudosemhumanosouanimaisdeexperimentaçãotemmostradoqueasinfluênciassimpáticaseparassimpáticassobreocoraçãoeosvasoslevamapadrõesdevariabilidaderítmicadebaixaealtafrequência,respectivamente.

A grandemaioria dos estudos de variabilidade cardiovascular no domínio da frequênciautiliza,comoferramenta,atransformadarápidadeFourierouabordagensparamétricas(métodoautorregressivo).Esteúltimotemsidousadoemestudosmaisrecentes,devidoàsuacapacidadede fornecer espectros de variabilidade a partir de séries temporais de curta duração. Adecomposição de seqüências temporais de pressão arterial e/ou intervalo cardíaco, em seuscomponentesdefrequência,requercondiçõesdeestacionariedade(estabilidade)dessasvariáveis,oqueàsvezeslimitaotamanhodassériestemporaisaseremutilizadas.

Em indivíduos normais, em repouso, a análise espectral mostra claramente três ritmosbásicos de oscilação da pressão arterial e do intervalo cardíaco. Mais especificamente: umcomponentedemuitobaixafrequência(MBF:<0,03Hz),umcomponentedebaixafrequência(BF:0,03a0,15Hz)eumcomponentedealtafrequência(AF:0,15a0,4Hz).

Fatoreshumoraiscomoóxidonítrico,fatornatriuréticoatrial,catecolaminasdaadrenale,sobretudo o sistema renina-angiotensina participam na gênese da variabilidade de MBF dointervalo cardíaco e, principalmente, na pressão arterial. Por outro lado, a desnervação sino-aórtica em animais experimentais leva a um grande aumento das oscilações MBF da pressãoarterial, indicando que mecanismos neurais reflexos mediados pelos barorreceptores arteriaistambémpodemparticiparnamodulaçãodestasoscilações.

O componente de BF do espectro de variabilidade da pressão arterial corresponde àsondasdeMayer,e,apesardecertacontrovérsia,éusualmenteconsideradocomoumaexpressãodamodulaçãosimpáticasobreosvasoseocoração.Estasondassãoreduzidasapósbloqueioα-adrenérgico e simpatectomiaquímica.Adicionalmente, oscilaçõesnessa faixade frequência sãoobservadasnoscentrosbulbarescontroladoresdaatividadesimpática,bemcomonasatividades

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nervosassimpáticasperiféricas,comoporexemplo,naatividadesimpáticamuscularemhumanos.Maisrecentemente,ummecanismoadicionalmediadopeloóxidonítricoendotelialtambémtemsidopropostoparaexplicaragênesedestasoscilaçõesnapressãoarterial.EntretantoambososcomponentesdosistemanervosoautônomoparecemterimportâncianagênesedavariabilidadedeBFdointervalocardíaco.

Os componentes AF das oscilações da pressão arterial e do intervalo cardíaco sãofortemente acoplados à respiração. Há muito se conhece que um índice da modulaçãoparassimpáticasobreocoração,éaoscilaçãodafrequênciacardíacaqueocorrecomarespiração(arritmia sinusal respiratória). Essaoscilaçãoéquaseque completamenteabolidapelobloqueiodosreceptoresmuscarínicoscolinérgicosemhumanos,ratoseoutrasespécieseésíncronacomoscilaçõessimilaresobservadasnaatividadenervosavagalcardíaca.Assim,ocomponenteAFdasflutuações do intervalo cardíaco tem sido considerado como um índice de modulação vagalcardíaca. Já a variabilidade respiratória da pressão arterial, parece que se deve unicamente aofatormecânico decorrente das alterações da pressão intra-pleural no enchimento ventricular edébitocardíaco.

Desse modo, apesar de uma certa complexidade e da falta de uma padronizaçãometodológicaadequada,aanálisedeflutuaçõesdoICedaPAtemsetornadoumcrescentefocode interesse em estudos que envolvem o controle autonômico cardiovascular, não só emhumanos,mas tambémemdiversosmodelosexperimentais.Alémdomais,ovalorpreditivoderiscocardiovasculardevários índicesespectraisdevariaçõesdo intervalocardíacoedapressãoarterialtemsidocomprovadoporváriosestudosclínicos.Porexemplo,registrosambulatoriaisde24 horas de pressão arterial mostraram que uma variabilidade aumentada da pressão arterialcoincidiu isoladamentecomumdanorenalaumentadoempacienteshipertensos.Empacientescominsuficiênciacardíaca,reduçõesdocomponenteBFdointervalocardíacoparecemdeterminarumpiorprognósticoeumriscoaumentadodemortesúbita.Assim,apesardoamplodebatesobreasuainterpretaçãofisiológica,oestudodasvariaçõesdapressãoarterialedointervalocardíacotemsidoalvodecrescenteinteresseporpartedeclínicosecardiologistas.AulaPráticaObjetivo: Avaliar a variabilidade do intervalo cardíaco, medido por eletrocardiograma (ECG)convencionalemumalunovoluntário.Discutir:(1)métodosdequantificaçãodavariabilidadetotaldo intervalo cardíaco – métodos estatísticos e geométricos; (2) métodos para identificação equantificaçãodeoscilaçõesrítmicasnavariabilidadedointervalocardíaco–princípioseaplicaçãoda análise espectral; (3) variabilidadedo intervalo cardíacoemmanobrasondehá alteraçãonobalançosimpato-vagalparaocoração.Material- alunovoluntário- mesareclinável- eletrocardiógrafoconvencional(comsaídaanalógica)- esfignomanômetro- microcomputadorequipadocomumainterfacedeconversãodesinalanalógicoparadigital- programacomputacionalparadetecçãodointervalocardíaco,batimentoabatimento- programa computacional para cálculos em geral e análise espectral convencional por

transformação de Fourier (planilha eletrônica tipo Microsoft Excel, Matlab, Prisma ouequivalente).

Protocolo

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1. Coloqueoalunovoluntário confortavelmentenamesa reclinávele instaleoseletrodospararegistrodaderivaçãoIIdoECGconvencional.

2. Apósumperíododeadaptaçãodoalunoàscondiçõesdaaula,inicieoregistrodoECGemummicrocomputador.Orestantedosalunosdevemantersilêncioduranteoperíododeregistro.Um(oumais)aluno(s)deverá(ão)contar,minutoaminuto,afrequênciarespiratóriadoalunoqueestásendoregistrado.

3. Após5minutosderegistro,peçaaovoluntárioquepassearespirarmaisprofundamenteporum período de umminuto (marque no computador o início desse procedimento). Corra opapel do eletrocardiógrafo para registro em paralelo do ECG no papel e neste, anote osmomentos de inspiração e expiração do aluno. Não esquecer que a frequência respiratóriadevesercontadaduranteesseperíodotambém.InterrompamomentaneamenteoregistrodoECGparaqueoalunovoluntáriopossadescansardahiperventilação.Aproveiteesseintervaloparacalculareanotarafrequênciarespiratóriacontadapelosalunos.

4. ReinicieoregistrodoECG(apósperíododedescansode10min.),eapós5minutosderegistrobasal meça a pressão arterial do aluno voluntário. Incline subitamente a mesa para que oaluno assuma, passivamente, a posição ortostática (“tilt” teste) e repita a medida de suapressãoarterial.Marquenocomputadoromomentodo“tilt”eprossigaoregistropormais3minutos.

Análisedosdadosobtidos: comoauxíliodosprogramascomputacionaisdisponíveis,detecteasondas R do ECG e calcule o intervalo entre ondas R adjacentes (intervalo R-R), gerando sériestemporais,batimentoabatimento,dointervalocardíaco(tacogramas).• Notacogramabasal:(1)calculeointervalomédioeobserveavariabilidadeapresentadapelos

valores do intervalo cardíaco; (2) quantifique essa variabilidade por métodos estatísticos(variância, desvio padrão, coeficiente de variabilidade) e construa um histograma dedistribuiçãodosvaloresencontrados(modade50ms);(3)calculeumespectrodotacogramabasale identifiqueapresençade ritmosdevariabilidadedo intervalo cardíaco,anotandoasfrequências em que ocorrem. Note a relação entre a frequência respir atória contada e osritmosdevariaçãodointervalocardíacoencontrados.

• Durante a respiração profunda: (1) Calcule um espectro do tacograma, nesse período erelacioneosritmosencontradoscomafrequênciarespiratóriacontadaduranteomesmo;(2)integreoespectroconformedescritoanteriormenteecompareamagnitudedavariabilidadeem AF encontrada nesse período com a encontrada durante a respiração normal; (3) noregistroempapel,verifiqueoqueacontececomointervalocardíacoduranteasduasfasesdarespiraçãoprofunda(inspiraçãoeexpiração).

• No “tilt” teste: (1) verifique o que acontece com o nível médio do intervalo cardíaco e dapressãoarterialnessamanobra;(2)calculeumespectrodevariabilidadedointervaloR-Ranteseumapóso“tilt”teste;(3)verifiqueasmodificaçõesnopadrãodevariabilidadedointervalocardíacoinduzidaspeloortostatismo,calculandoarazãoBF/AFanteseapósamanobra.

2.ExercícioFísico

O exercício físico pode ser subdividido em duas categorias, de acordo com omaior, oumenor,envolvimentodegruposmuscularesesqueléticos.Oexercíciorealizadonanatação,corridaou na bicicleta é denominado isotônico (rítmico, aeróbico), e tem um grande envolvimento degrupamentosmuscularesesqueléticosdistintos.Jáoexercíciorealizadonolevantamentodepeso,ou acionamento de um dinamômetro com uma ou duas mãos, é denominado de isométrico(anaeróbico),etemoenvolvimentodepoucosgrupamentosmuscularesesqueléticosdistintos.

Osajustescardiocirculatóriosnoexercíciofísicoocorremnosentidodeproverumaportesangüíneoadequadoàmusculaturaesqueléticaematividade,deacordocomassuasnecessidades

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metabólicas,eliminaçãodocalorgeradopelaatividademusculare,muito importante,manterosuprimentosangüíneoparaocoraçãoeocérebro.

A fim de que o suprimento sangüíneo à musculatura esquelética em atividade sejagarantida, ocorre em ambos os exercícios, isotônico ou isométrico, um aumento do débitocardíacodecorrentedeumaumentodafrequênciacardíacaedaforçadecontraçãodomiocárdio(inotropismo) em função do aumento da atividade simpática e diminuição da atividadeparassimpática. Quanto à resposta da pressão arterial ela pode ser muito diferente nestesexercícios.Avasodilataçãoqueocorre,emgrandeparte,namusculaturaesqueléticanoexercícioisotônico tende a reduzir a resistência periférica total, compensando o aumento do débitocardíaco e fazendo comque a pressão arterial diastólica se elevemuito pouco. Já no exercícioisométricooaumentododébitocardíaconãoéacompanhadopeladiminuiçãodaresistêncianamusculaturaesquelética resultandoemumgrandeaumento tantodapressãoarterialdiastólicaquantodasistólica.

Na aula prática de hoje serão realizados os dois tipos de exercícios. O isotônico serárealizadoemumabicicletaergométricaeoisométricoemumdinamômetro.EXERCÍCIOISOTÔNICO(BICICLETAERGOMÉTRICA)

Comocolegasentadonabicicleta,emrepouso,erespirandonormalmente,façaoregistrodo ECG em DII. Observe as características das ondas e anote a FC. Em seguida, interrompa oregistrodoECGemeçaaPAsistólicaediastólica,comoesfigmomanômetro,eanote.

Solicite ao colega que realize na bicicleta um exercício com carga leve, durante 3 min.RegistreaFCpormeiodoECGao final (30s)doperíodoe interrompao registro.Porém,comocolegaaindarealizandooexercício,meça,também,aPAsistólicaediastólica,eanote.Continueoexercício, agora comcargamoderadadurante3min,e repitaos registrosdeFCePA sistólicaediastólica,comoanteriormente,eanote.Continueoexercício,agoracomcargamáximadurante3min.RepitaosregistrosdeFCePAsistólicaediastólica,comonasvezesanteriores,eanote.Apósoexercíciocomcargamáxima,façaoregistrodaFCePAdurantearecuperação,ouseja,1,2,4e6minapósotérminodoexercício,eanoteaFCeaPAsistólicaediastólica.duranteoexercício:FC(ordenada)x3cargas(abcissa) PA(ordenada)x3cargas(abcissa)apósoexercício:FC(ordenada)xtempo(min) PA(ordenada)xtempo(min)Depossedosdadosobtidosantes(repouso)eduranteoexercícioisotônico,procureresponderàsseguintesquestões:OqueocorreucomaFCduranteoexercício?OqueocorreucomaPAsistólicaediastólicaduranteoexercícioisotônico?Quais foramasprováveis influênciasautonômicas (simpáticaeparassimpática) sobreaFCePAduranteoexercícioisotônico?PerguntaOrientadora- O que você presume estar ocorrendo, durante este tipo (isotônico) de exercício, com outrosparâmetros cardiocirculatórios tais como, débito cardíaco, inotropismo cardíaco, resistênciaperiférica total, fluxoscoronariano,cerebral,esplâncnicoe renal?Comoéaatuaçãodosistemanervosoautônomo(simpáticoeparassimpático)nestasrespostas?

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EXERCÍCIOISOMÉTRICO(DINAMÔMETRO)

Como colega sentadoem repouso, respirandonormalmente, façao registrodoECGemDII.ObserveascaracterísticasdasondaseanoteaFC.Emseguida,interrompaoregistrodoECGemeçaaPAsistólicaediastólica,comoesfigmomanômetro,eanote.Solicite,agora,aocolegaqueinicieacompressãododinamômetroefaçaacompressãomáximapossível.Após30sdoiníciodacompressãododinamômetro,reinicieoregistrodoECGemeçaaPAeanote.Compareosvaloresde FC e PA (sistólica e diastólica) em repouso, e após 30s do início do exercício. Durante arecuperação, registre o ECG e a PA (sistólica e diastólica) aos 1, 2 e 5min após o término doexercício.

Depossedosdadosobtidosantes(repouso),duranteeapósoexercícioisométrico,construaos gráficos de PA (sistólica e diastólica) e FC em função do tempo e procure responder àsseguintesquestões:1) OqueocorreucomaFCduranteoexercício?2)OqueocorreucomaPAsistólicaediastólicaduranteoexercícioisométrico?3)Quaisforamasprováveisinfluênciasautonômicas(simpáticaeparassimpática)sobreaFCePAduranteoexercícioisométrico?PerguntaOrientadora:-Oquevocêpresumeestarocorrendo,duranteeste tipo (isométrico)deexercício, comoutrosparâmetros cardiocirculatórios tais como, débito cardíaco, inotropismo cardíaco, resistênciaperiférica total, fluxoscoronariano,cerebral,esplâncnicoe renal?Comoéaatuaçãodosistemanervosoautônomo(simpáticoeparassimpático)nestasrespostas?3.ReflexodeMergulho O teste de resfriamento da face (TRF) com temperatura de 0oC, por exemplo, causabradicardia e vasoconstriçãoperiférica, reflexas, a exemplodo reflexodemergulho.O TRF temsido sugerido como um teste de avaliação das funções de vias autonômicas (parassimpática esimpática). O TRF é útil na avaliação da função TRIGÊMEO - VAGO - CORAÇÃO, e da funçãoTRIGÊMEO-SIMPÁTICO-VASOMOTRICIDADE. DevidoàsaferênciasdoTRFindependeremdereceptoresdeestiramento(intrapulmonar,por exemplo) e pressão (barorreceptores, por exemplo), este teste pode diferenciaranormalidadesentreaviavago-coraçãoeaviatransdutor(barorreceptor)-aferência(vagalouglossofaríngea).ProcedimentoExperimental Deixe por um período adequado (1h) duas compressas imersas em águamantida a 0°C(misturadeáguaegelo). Façaoregistroeletrocardiográfico(DerivaçãoII)deumcolega,emposiçãosupina,duranteum período controle (registros periódicos de aproximadamente 10s, durante 5 minutos). Avelocidade do papel deverá ser baixa. A seguir aplique as compressas bilateralmente na face,durante40seregistreoECGperiodicamente,duranteaaplicaçãodascompressas.Após40s,retireascompressasecontinueacompanhandooECG,periodicamente,porcercade2min. Meça os valores da frequência cardíaca, antes, durante e após o TRF e faça um gráficoplotandofrequênciacardíaca(bpm)xtempo(min).Interpreteosresultados.

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MÓDULO7CIRCULAÇÃOCORONÁRIAEFUNÇÃOCARDÍACA

Prof.Dr.BeneditoH.Machado

QuestõesOrientadoras1- Descrevaofluxosanguíneocoronarianoesquerdonasdiferentesfasesdociclocardíaco.2- Analise as variações na resistência ao fluxo coronário que ocorre na sístole nos ventrículos

direitoeesquerdo.3- Comenteaimportânciadosmecanismosmetabólicosnocontroledofluxocoronariano.4- Descreva a participação dos componentes autonômicos simpático e parassimpático na

modulaçãodofluxosanguíneonascoronáriasnorepousoenoexercíciofísico.5- Discutaainter-relaçãoentreapressãoaórticaeofluxosanguíneonascoronáriasesquerdae

direitaduranteasístole.6- Numa situação de exercício físico correlacione as alterações que ocorrem na frequência

cardíacaenodébitocardíacocomoconsumodeoxigêniopelomiocárdio.7- Compareaextraçãodeoxigêniodosanguearterialnascoronáriascomosdemaisterritórios

vasculares.8- Discutaaauto-regulaçãodofluxocoronário.9- Correlacione a espessura das paredes ventriculares esquerda e direita com os respectivos

níveisdepressãoventricularnasístoleenadiástole.10- Analiseosprincipaisfatoreslocais(intrínsecos)queinfluenciamaresistênciacoronária.11- ComenteosprincipaisfatoresdeterminantesdoMVO2.12- DiscutaaleideLaplacenocontextodacontraçãodascâmarascardíacas.13- Analiseosignificadofuncionaldavelocidadededesenvolvimentodapressãointraventricular

(dP/dt).14- Descrevaosfatoresquedeterminamovolumesistólico.15- Discutaaimportânciadorelaxamentomiocárdiconafunçãoventricular.

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MÓDULO8

MÓDULO8:AplicaçõesdosConceitosdeFisiologiaCardiovascularProf.Dr.HélioCésarsalgado

MANOBRADEVALSALVA

CONCEITO: Esforço expiratório contra a glote fechada ou contra uma coluna de Hg (ou água).Determinagrandeaumentodapressãointrapleuraleintrapulmonar.OBJETIVO:Observareexplicarasalteraçõesnapressãoarterial(PA)efrequênciacardíaca(FC)emfunçãodoaumentodapressãointra-abdominal.PARTICIPANTES:Umvoluntárioparasesubmeteraotesteeumsupervisor.EQUIPAMENTOS:1.UmregistradordoECG(eletrocardiógrafo).2.Umregistradordapressãoarterial(esfigmomanômetro)eestetoscópio.3.Cronômetro.4.ColunadeHgPROCEDIMENTO: Acomode o voluntário, sentado, confortavelmente. Registre o ECG e a PAperiodicamente,durante15-20min.Aseguir,soliciteaovoluntáriosopraremumcolunadeHg,atéatingir40mmHg,mantendoestapressãodurante20-30s.NesteperíodoregistreaPAeoECG.ContinueoregistrodaPAedoECGpormais5minapósofinaldainsuflaçãodacolunadeHg.PERGUNTAS:1.QualseriaomecanismoresponsávelpeloaumentodaPA?2.AvariaçãodaFCprecede,ousegue,oaumentodaPA?Existeumarelaçãocausa-efeitonestefenômeno?3.Existemsituaçõesanálogasdesencadeadorasderespostascirculatóriassemelhantesaesta?COMENTÁRIOS:Este experimento demonstra a inter-relação entre o retorno venoso, odébito cardíaco, e a PA.Apósa insuflaçãodacolunadeHg (oucompressãodaveiacava),existeumrápidoaumentodoretornovenoso,devidoaoinfluxodesangueaocoração(1-5s),seguidoporumanítidaqueda(5-60 s) deste último retorno venoso). O débito cardíaco diminui em conseqüência da queda doretornovenoso, induzindoumaquedadaspressõesarteriaissistólicaediastólica.AquedadaPAativa o reflexo barorreceptor aumentando a FC. Após o término da insuflação da coluna deHg(compressão da veia cava) este processo é revertido, e um aumento reflexo da PA pode serobservado.Uma seqüência semelhante destes fenômenos ocorre, regularmente na tosse, defecação elevantamento de peso (Berne e Levy, 4a Edição, 1981). Em indivíduos idosos pode levar a umaperdadeconsciênciaaofazeresforçoparaadefecação,eatéemjovensqueassociamcompressãoabdominalcomhiperventilação.

TESTEDEESTRESSEAOFRIOOBJETIVO:Observarasalteraçõescardiovascularescausadasporumestresseambiental.

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PARTICIPANTES:Umvoluntárioparasesubmeteraotesteeumsupervisor.EQUIPAMENTOS:1. Recipientecomáguagelada;2. Umeletrocardiógrafo;3. Umregistradordepressãoarterial(esfigmomanômetro)eestetoscópio;4. Cronômetro;5. Termômetro.PROCEDIMENTO:Acomodar o voluntário, sentado, confortavelmente. Registrar a pressão arterial (PA) e afrequência cardíaca (FC) pormeiodoeletrocardiograma (ECG), 3 a 5 vezes, num intervalode5minutos.Aseguir,solicitarqueovoluntárioimersasuamãolivre(semoesfigmomanômetro)norecipientecomáguagelada,mantendopor1minuto.NesteperíodoregistreaPAeaFCaos30e60segundos.Soliciteaovoluntárioqueretireamãodaáguagelada,erepitaamensuraçãodaPAedaFCacadaminuto,atéqueestesparâmetrosretornemaosseusvaloresnormais.Subtraia o valor médio das pressões sistólica e diastólica obtidas antes da imersão, daquelesobtidosdurante,eapós,aimersão.IssoproveráumíndicedalabilidadedaPA.PERGUNTAS:1. QuaismecanismosneuraispoderiamexplicarasmudançasnaPA?2. Oefeitonapressãoarterialsistólicafoimaiordoquenadiastólica?Oquepodetergeradoisso?3. AsmudançasnaFCsãomediadasviareflexobarorreceptor?Quaisevidênciasdãosuporteàsuaresposta?COMENTÁRIOS:Este experimento demonstra a labilidade na PA após um estresse ambiental. Esse teste foisugeridocomoumíndicedeseleçãode indivíduospotencialmentehipertensos,queapresentamum aumentam em 23 mmHg em ambas as pressões arteriais, sistólica e diastólica, sendoindicativodeumahiperreatividade(HinesandBrown,Am.HeartJ.11:1,1936).Essetestejánãoémaisconsideradocomoumbomtestedeseleção,entretantoelecontinuatendoseusdefensores(Woodetal.,Hypertension6:301,1986).O aumentono volume sangüíneo ejetado temefeito predominantena pressão arterial sistólica(açãoinotrópicapositivadosistemanervososimpático),ealteraçõesdaFCeresistênciaperiféricatotal promovem o aumento predominante da pressão arterial diastólica. Devido ao oconcomitante aumento da FC e da PA, as alterações da FC não são causadas pelo reflexobaroreceptor.

ALTERAÇÕESPOSTURAIS(Tilt)OBJETIVO:Avaliarosmecanismosenvolvidosnocontroledapressãoarterialdurantealteraçõesposturais.PARTICIPANTES:Umvoluntárioparasesubmeteraotesteeumsupervisor.EQUIPAMENTOS:1.Eletrocardiógrafo;

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2.Esfigmomanômetroeestetoscópio;3.Cronômetro;4.Mesareclinável.PROCEDIMENTO:Acomodarovoluntário,decúbitodorsal,confortavelmentenamesareclinável.Apósumperíododeadaptaçãodovoluntárioàscondiçõesdaaula inicieumregistrodapressãoarterial (PA)edafrequênciacardíaca(FC),3a5vezesemumintervalode5minutos.Aseguir,inclinesubitamenteamesaparaqueoalunoassuma,passivamente,aposiçãoortostática(tilttest)erepitaasmedidasdaPAeFC,continuandooregistrodoECGpormais3minutos.PERGUNTAS:1.QualmecanismopoderiaexplicarasmudançasnaPAeFC?2. As mudanças na FC são mediadas via reflexo barorreceptor? Que evidências suportam suaresposta?COMENTÁRIOS:Considerávelsaídadesanguedotóraxduranteaortostase iniciaumaseqüênciadeeventosquereflete ambas asmudanças induzidas,mecanicamente, pela influencia da gravidade no sistemacirculatório,eaquelascausadaspelosresultadosderespostasreflexasneurais.Quandoaposturamuda subitamente, ocorre umadiminuição do volume sistólico.O aumento da FC, geralmente,nãoésuficienteparamanterodébitocardíaco.Assim,paraprevenirumamaiorquedanodébitocardíaco, uma significante vasoconstrição periférica ocorre quando a posição corporalmuda deumaposiçãosupinaparaaortostáticaelevandodiscretamenteaPA.

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MÓDULO9MECÂNICADARESPIRAÇÃO

Prof.Dr.DaviJ.A.Moraes

QuestõesOrientadoras1. Quaissãoosmúsculosenvolvidosnainspiraçãoeexpiraçãoduranteorepousoeoexercício?

2. Quaissãoosvaloresnormaisdaspressõesalveolareseintrapleuraisduranteociclo

respiratório?Expliqueporqueapressãointrapleuralémenorqueapressãoalveolar.3. Desenheacurvapressão-volumedospulmões(diagramadecomplacência).Expliquea

histeresedacurva.4. ConsiderandoaleideLaplace,expliqueaimportânciadatensãosuperficialnasuperfíciedo

alvéolo.Discutaopapeldosurfactantepulmonarnareduçãodatensãosuperficial.5. Discutaacurvapressão-volumedopulmão,mostrandootrabalhoinspiratório.6. Expliquequaléadiferençaentreespaçomortoanatômicoefisiológico.7. Quaisosfatoresquedeterminamaresistênciadasviasaéreas?

8. Porquearesistênciadasviasaéreasédiminuídaemaltosvolumespulmonares?

9. Quaisosefeitosdeumaativaçãosimpática,ouparassimpática,sobrearesistênciaàpassagem

doarnasviasaéreasinferiores?Justifiquesuarespostaconsiderandoosneurotransmissoresereceptoresenvolvidos.

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MÓDULO10TRANSPORTEDOSGASESNOSANGUE

Prof.Dr.DaviJ.A.Moraes

Questõesorientadoras

1- Discuta osmecanismos envolvidos no transporte de oxigênio (O2) e gás carbônico (CO2)pelosangueentreosalvéoloseascélulas.

2- DiscutaqualéapressãoparcialdoO2noaratmosféricoaoníveldomar.3- QualéacapacidadedetransportedeO2dissolvidoem100mLdesangue?4- Qual é a capacidade de transporte de O2 pelas hemoglobinas contidas em 100 mL de

sangue?5- ObservecuidadosamenteumacurvadedissociaçãoO2-hemoglobinaeprocureentendero

significadodamesma.6- Considerando a curva de dissociação O2-hemoglobina, explique qual é o volume de O2

dissociadonacirculaçãoperiféricaparacada100mLdesangue.7- DiscutaosfatoresdeterminantesdacapacidadededifusãopulmonardoO2.8- DescrevaereflitasobreaspressõesdoO2noaralveolar,nosanguearterialenosangue

venoso.9- DescrevaeexpliqueosfatoresquepodemdeslocaracurvadedissociaçãoO2-hemoglobina

paraadireitacomdestaqueparaoefeitoBohr.10- DescrevaeexpliqueasdiferentesformasdetransportedoCO2pelosangue.11- Discutaa influênciadonívelde saturaçãodeO2-hemoglobina sobreo transportedeCO2

pelosangue(efeitoHaldane).12- ConsiderandoqueoconsumodeO2deumapessoaadultaemrepousoéde250mL/min,

estabeleça uma relação entre o débito cardíaco em repouso (~5 L sangue/min) e adissociaçãodeO2paracada100mLdesangue.

13- Discuta algumas alterações que podemocorrer na curva de dissociaçãoO2-hemoglobina

numasituaçãodeexercíciofísicoaeróbico.

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MÓDULO11CIRCULAÇÃOEVENTILAÇÃOPULMONAR

Prof.Dr.BeneditoH.Machado

QuestõesOrientadoras1. Façaumesquemaparacaracterizarediscutirastrêszonasdaperfusãopulmonar,tendocomo

referênciaaartériapulmonar.2. Explique por que no ápice pulmonar as unidades alvéolo-capilares sãomelhor ventiladas do

queperfundidas.3. Qualéaregiãomaisventiladadopulmão?Expliqueasuaresposta.4. Discuta a relação entre a ventilação e a perfusão nas diferentes zonas pulmonares. Emqual

delasatrocagasosaémaiseficiente?5. Expliqueporqueoscapilaresdabasepulmonarsãomelhorperfundidosdoqueoscapilaresdo

ápicepulmonar.6. Destaqueoprincipalmotivoparaqueaventilaçãoeaperfusãopulmonarsejamdiferentesnas

zonaspulmonares.7. Expliqueporqueamostrasdesanguecoletadasdoscapilaresdoápicepulmonarapresentam

umamaiorsaturaçãodeoxigênio.8. Expliqueporqueapressãodeoxigênionosanguearterialnãoéigualapressãodooxigênionos

alvéolos.

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MÓDULO12TESTEDEFUNÇÃOPULMONAR

Prof.Dr.RubensFazanJr.

Amedidadosvolumesecapacidadespulmonares,ouseja,osvolumesdearqueentramesaem dos pulmões durante a atividade respiratória (normal ou forçada), é de fundamentalimportâncianaavaliaçãodafunçãodosistemarespiratório.Osprincipaismétodosutilizadospararealizaressasmedidassãoaespirometriaeapneumotacografia.ESPIROMETRIAConstruídopor JohnHutchinson (1811-1895),oespirômetro foioprimeiroaparelhousadoparaquantificarafunçãopulmonar.Confeccionado em alumínio, o espirômetro é constituído de um reservatório contendo aratmosférico (ouoxigêniopuro),mergulhadoemumcompartimentocomáguapara impedirqueesse ar saia do aparelho e permitir a livre excursão do reservatório para cima e para baixo,duranteainspiraçãoeaexpiraçãorespectivamente(Figura1A).

Figura1:Representaçãoesquemáticadeumespirômetro(modificadodeGuytoneHall10a.Edição)

O método consiste na inspiração do ar contido no reservatório através de um bocal, sendo odióxido de carbono eliminado através de uma válvula. Através de uma pena acoplada aoreservatório,osmovimentosrespiratóriossãoregistradosemumpapelquepassasobessapenainscritora. Durante a expiração, o cilindro sobe e a pena desce, marcando um gráfico emmovimento. Dessa forma, o volume corrente (VC), o volume de reserva inspiratório (VRI) e ovolumedereservaexpiratório(VRE)podemsermensurados.Ovolumetotalexaladoéchamadodecapacidadevital(CV)(Figura2).Entretanto, permanece nos pulmões um volume de gás após uma expiraçãomáxima, chamadovolume residual (VR). Este volume não pode ser medido com um espirômetro. Dois métodospossibilitamamensuraçãodestevolume,adiluiçãodogásHélio(He)eapletismografiadecorpointeiro.

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Figura2:VolumeseCapacidadesPulmonares.AdaptadodeWest(1996).

A espirometria representa uma importante ferramenta na área da Fisiologia Respiratória, poiscontinua sendo um método altamente confiável e bastante usado para a avaliação clínica dopaciente.PNEUMOTACOGRAFIAO método de pneumotacografia foi introduzido pelo alemão Fleisch (1925). A medida daventilaçãoatravésdessemétododependedaleidePoiseuille(1840).Deacordocomessalei,ostubosretosapresentamfluxolaminarqueédadopor:

Fluxo=ΔPx(π r4)/(8η l),emque:ΔP=diferençadepressão,representaadiferençadepressãoentreossistemasdetubos;

r=raio;η=viscosidade;

l=comprimentodotuboSe o conjunto de tubos e o gás utilizado forem sempre os mesmos, a equação pode sersimplificadadaseguinteforma:Fluxo=ΔP/R,emque:R=resistência(CompareleideOhm:I=ΔV/R)O sistema de pneumotacografia (Figura 2) consiste de um tubo com subdivisões paralelas nointerior desse que servem para manter fluxos laminares de gases. A inspiração e expiraçãopromovemalteraçõesnogradientedepressãodosistema.Essasalteraçõessãomedidasatravésde um transdutor de pressão diferencial de alta sensibilidade, conectado nos dois lados dosistema.O pneumotacógrafo não fornece o volume corrente diretamente. Atualmente, os sistemas queprocessamossinaisproporcionamavisualizaçãoeaquantificaçãodofluxorespiratórioederivamo volume corrente expirado e inspirado. A calibração pode ser realizada passando-se,simplesmente,umvolumeconhecidodearatravésdosistemadetubos.

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Vantagensdométodo:trata-sedeumsistemaabertoquepermiteestudarrespostasventilatóriasdurante o exercício ou em outras condições dinâmicas. Além disso, o sistema utilizado napneumotacografiaproporcionainformaçõesinstantâneasnecessáriasemalgunstestesdefunçãopulmonar,comoporexemplo,curvasdefluxo/volume.Desvantagens dométodo: essemétodo requer que a narina esteja fechada para que os ciclosrespiratóriossejamrealizadospelabocaatravésdeumconector.Esseprocedimentopodealteraropadrãorespiratóriodospacientesedosanimaisexperimentais.

Figura3:Componentesdosistemadepneumotacografia.

TESTEDAFUNÇÃOPULMONAR(PNEUMOTACOGRAFIA)Volumeexpiradoforçadoduranteumsegundo(VEF1)comparadocomacapacidadevitalforçada(CVF)Estetesteérotineiramenteusadoparaavaliarafunçãopulmonar.Osprocedimentosdomesmosãoquase iguaisaosrealizadosparaobtersomenteacapacidadevital (CV)dopulmão.Taltesteexige que um indivíduo saudável expire aproximadamente 80% da capacidade vital forçadaduranteumsegundo.Assim,éprecisoqueo indivíduo inspireovolumemáximoe,emseguida,faça uma expiração com o máximo de força, sendo esta tão forte e rápido quanto possível.Quando há algum tipo de doença obstrutiva a pessoa não consegue expirar 80% do volumepulmonarem1segundoduranteaexpiraçãoforçadaporqueháreduçãodofluxodoarexpirado.Paraexpirartalporcentagemoindividuodemoramaistempo(Figura3B).Sendoassim,oVEF1éumaimportanteferramentanadetecçãodedoençascomo:asmaeenfisema.Afigura3mostraoperfildaexpiraçãoforçadaemumindivíduonormal(A),emumpacientecomumadoençaobstrutiva(B)eemumpacientecomdoençarestritiva(C).Nestaúltima,opacienteécapazdeexpirar80a90%dacapacidadevitalduranteoprimeirosegundodaexpiraçãoforçada.Porém,acapacidadevitalmostra-sereduzida(ovolumetotalexpiradoémenoremcomparaçãoaosvaloresobtidosemindivíduossaudáveis).

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Figura3:Determinaçãodovolumeexpiratórioforçadoecapacidadevitalforçada.

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MÓDULO13REGULAÇÃOQUÍMICAENEURALDARESPIRAÇÃO

Prof.Dr.DaviJ.A.Moraes

QuestõesOrientadoras1. Comoarespiraçãoécontrolada?Quaisosprincipaiscomponentesdessecontrole?

2. Ondeestãolocalizadososquimiorreceptoresenvolvidosnocontroledaventilação?Quais

sãoosestímulosespecíficosparaestesreceptores?QualaimportânciarelativadecadaumdelesduranteasalteraçõesdaPo2,Pco2edopHnosanguearterial?

3. Descrevaos grupamentosdeneurônios bulbares e pontinos envolvidos na geraçãoe nocontroledaatividaderespiratória.

4. Observe o registro da atividade do nervo frênico e explique os mecanismos neuraisenvolvidosnageraçãodainspiraçãoetambémosmecanismosenvolvidosnaexpiraçãoemcondiçõesderepousoedeexercíciofísico.

5. Comoseprocessaocontrolerespiratóriodoequilíbrioácido-base?Discutaasalteraçõesnaventilação alveolar, nopHe Pco2 no sangue arterial em condições de alcalose e acidosemetabólica.

6. Quaissãoosefeitosdoexercíciofísiconoequilíbrioácido-basedosangue?

7. Comoexplicaroaumentodaventilaçãoqueocorrenoexercíciofísico?

8. ExpliqueofuncionamentodoreflexodeHering-Breuer.

9. O que ocorre com a ventilação de uma pessoa quando ela se desloca para altitudeselevadas(acimade3000m)?Comoocorreequalavantagemdaaclimataçãodesenvolvidacomapermanênciaprolongadanessasaltitudes?