Hemodinâmica e função de bomba
O miocárdio possui um sistema de condução especializado que gera excitação de forma automática. É ele que garante a sincronia do funcionamento das partes direita e esquerda do órgão.
Durante a circulação, o sangue passa pelo coração duas vezes. Primeiro, ele entra nas câmaras direitas e é direcionado para a circulação pulmonar. Após retornar às câmaras esquerdas, o sangue é bombeado para a circulação sistêmica.
A função de bomba atua como uma bomba de porcionamento. As câmaras se enchem de sangue, o miocárdio se contrai e o sangue é ejetado sob pressão para dentro dos vasos.
Volumes sanguíneos principais
Para compreender a função cardíaca, utiliza-se o gráfico da relação entre a pressão no ventrículo esquerdo (VE) e o seu volume. O gráfico de um ciclo normal tem o formato de uma alça fechada. Nele, destacam-se os principais parâmetros:
- VDF (volume diastólico final): A quantidade máxima de sangue no ventrículo antes do início da sua contração. O valor normal é de cerca de 130 ml.
- VSF (volume sistólico final): O volume de sangue que permanece na câmara após o término da contração. Em média, é igual a 50 ml.
- VS (volume sistólico): A diferença entre o VDF e o VSF. É a porção de sangue ejetada em uma única contração. No gráfico de volume versus pressão, o VS reflete a largura da alça.
Fases do ciclo cardíaco normal
A atividade do ventrículo esquerdo é claramente dividida em períodos de contração e relaxamento, durante os quais o estado do aparelho valvar se modifica.
- Período de enchimento (diástole). A valva aórtica está fechada e a valva mitral está aberta. O sangue flui do átrio esquerdo para o ventrículo. O volume do VE aumenta do VSF para o VDF, enquanto a pressão permanece em valores baixos (0–10 mmHg). A fase termina com o fechamento da valva mitral.
- Fase de contração isovolumétrica (sístole). Todas as valvas estão fechadas (atrioventriculares e semilunares). O ventrículo se contrai como uma câmara fechada, portanto seu volume não muda (contração isométrica — o comprimento dos cardiomiócitos é constante, enquanto a tensão aumenta). A pressão dispara rapidamente de ~10 para ~80 mmHg. Quando ela ultrapassa a pressão diastólica na aorta, a valva aórtica se abre.
- Período de ejeção (sístole). A valva mitral está fechada e a valva aórtica está aberta. O sangue é impelido em direção à aorta. O volume do VE diminui. A pressão primeiro atinge o máximo (pressão sistólica, ~120 mmHg) e depois entra em declínio. Quando a pressão no ventrículo cai abaixo da pressão aórtica, a valva aórtica se fecha.
- Fase de relaxamento isovolumétrico (diástole). Todas as valvas fecham-se novamente. O miocárdio relaxa com volume constante (igual ao VSF). A tensão celular diminui, o comprimento permanece inalterado. A pressão dentro da câmara cai drasticamente. Assim que se torna menor do que a pressão no átrio esquerdo, a valva mitral se abre e o ciclo recomeça.
Efeito da pré-carga e pós-carga no ciclo
O gráfico do ciclo pode mudar dependendo das condições hemodinâmicas.
Aumento da pré-carga Ocorre com o aumento do retorno venoso. O ventrículo se enche mais, o que leva a um aumento do VDF. De acordo com a lei de Frank-Starling (quanto mais o músculo é estirado antes da sístole, mais poderosa é a sua contração), o volume sistólico também aumenta. No gráfico, isso se traduz no alargamento da alça para a direita. A pressão de pico sofre pouca alteração.
Aumento da pós-carga Surge com o aumento da resistência à ejeção (estenose aórtica, hipertensão arterial). A valva aórtica é forçada a se abrir a uma pressão mais alta. O ventrículo precisa desenvolver uma pressão de pico (sistólica) muito maior para impulsionar o sangue. Se a contratilidade do miocárdio não aumenta, o ventrículo não consegue se esvaziar adequadamente: o VSF aumenta e o volume sistólico diminui. Graficamente, a alça torna-se mais estreita e desloca-se para cima.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais bulhas cardíacas ocorrem nas diferentes fases do ciclo cardíaco e a quê elas se devem?
Nas diferentes fases do ciclo cardíaco, ocorrem a primeira e a segunda bulhas cardíacas, bem como a bulha patológica de abertura da valva mitral.
- Primeira bulha (sistólica) — ocorre na fase de contração isométrica e no início da ejeção rápida. É causada pelo fechamento das valvas atrioventriculares (vibração das cúspides, cordas tendíneas e, parcialmente, das valvas semilunares).
- Segunda bulha (diastólica) — ocorre na fase de relaxamento isovolumétrico dos ventrículos. É causada pelo fechamento abrupto da valva aórtica e da valva do tronco pulmonar.
- Bulha de abertura da valva mitral — ocorre na diástole. É causada pela tensão repentina das cúspides fundidas.
Qual é a duração de cada fase do ciclo cardíaco em segundos com uma frequência cardíaca normal?
Com uma frequência cardíaca normal (75 bpm), a duração total do ciclo é de 0,8 s. As fontes indicam a duração apenas para fases individuais (em milissegundos, o que corresponde a frações de segundo):
- Sístole atrial — 0,11 s (direita) e 0,10 s (esquerda).
- Ejeção lenta de sangue — 0,13 s (para ambos os ventrículos).
- Protodiástole — 0,05 s (ventrículo direito) e 0,04 s (esquerdo).
- Enchimento lento — 0,16 s (ventrículo direito) e 0,17 s (esquerdo).
Com o aumento da frequência cardíaca, a duração de todas as fases diminui.
Qual é a dinâmica da pressão no ventrículo direito e na artéria pulmonar durante o ciclo cardíaco?
A dinâmica da pressão no ventrículo direito e no tronco pulmonar muda dependendo da fase do ciclo.
- Diástole (enchimento) — no final da fase de enchimento lento, a pressão no ventrículo direito sobe para 3 mmHg e, no final da sístole atrial, para 5 mmHg. Na fase de protodiástole, a pressão no tronco pulmonar continua a cair.
- Sístole (ejeção) — a pressão de ejeção do ventrículo direito para o tronco pulmonar atinge 25–30 mmHg.
Além disso, a pressão sistólica nessas estruturas aumenta durante a inspiração forçada.
Lembrar o estado das valvas nas fases isovolumétricas é simples: a palavra "iso" significa "constante, igual". O volume só pode permanecer constante em uma câmara totalmente hermética, o que significa que absolutamente TODAS as valvas estão fechadas nesses momentos.
Questões de aulas e exames
Qual é a essência da lei de Frank-Starling?
A lei estabelece que quanto mais os cardiomiócitos se estiram durante o enchimento do ventrículo com sangue (aumento do VDF), maior é a força com que eles se contraem posteriormente, aumentando o volume sistólico.
O que acontece com o comprimento e a tensão dos cardiomiócitos nas fases isométricas?
O comprimento das fibras musculares permanece inalterado. Durante a contração isométrica, a tensão delas aumenta drasticamente e, na fase de relaxamento isovolumétrico, diminui.
Como calcular o volume sistólico?
O volume sistólico (VS) é a diferença entre o volume diastólico final (VDF) e o volume sistólico final (VSF).
O que mais estudar sobre o tema
- Análise detalhada do gráfico de volume versus pressão
- Mecanismos fisiológicos de regulação da função cardíaca
- Alterações hemodinâmicas patológicas nas valvopatias
- A lei de Frank-Starling a nível celular
- Sistema de condução do coração e automatismo
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