Cardiovascular: Uma revisão anatomofisiológica

Olá meu caro leitor gurunauta, você já deve ter ouvido em sistema cardiovascular, certo? Desse modo, já deve ter ouvido falar que ele tem uma funcionalidade super importante, tendo como principal atribuição enviar nutrientes necessários para o equilíbrio funcional para todo o corpo humano. Damos a esse equilíbrio o nome de homeostase.

Inclusive, você pode revisar o conceito de homeostase nesse artigo, que foi preparado como tanto carinho, viu? Neste artigo aqui veremos os princípios básicos sobre a anatomofisiologia cardiovascular.

Continuando… se a a homeostase falhar, isso pode acarretar em patologias severas. Portanto, quando essas falhas acontecem no sistema cardiovascular, denominamos de doenças cardiovasculares, as quais veremos melhor em outro artigo, especialmente para você.

Importância da anatomia cardiovascular

O entendimento da anatomia cardiovascular é importante principalmente por suas múltiplas responsabilidades. Desse modo, podemos inferir que o sistema cardiovascular possui uma alta complexidade.

Além de ser complexo, ele também é altamente integrado a outros sistemas. Para ter uma noção, apenas o estudo da anatomia cardíaca já demanda um enorme tempo de estudo e dedicação. É por isso que separamos o tema em diferentes artigos, e vamos começar, agora, a falar sobre uma revisão astronomofisiológica do sistema cardiovascular.

Anatomia cardíaca vs Fisiologia Cardíaca

Conforme vamos estudando e aprendendo sobre a anatomia cardíaca, ficamos fascinados como essa máquina contrátil funciona. Desse modo, para sabermos como a mesma funciona, necessitamos estudar a fisiologia, que é a ciência que explica o funcionamento do corpo humano. Sendo assim, vamos ver nessa seção apenas as estruturaras importantes do coração.

Conheça a anatomia cardiovascular

O coração é um órgão robusto e confiável que, aproximadamente, uma vez por segundo, bombeia o sangue para todo o corpo. Sendo assim, a função cardíaca depende do metabolismo celular, da eletrofisiologia, da força mecânica, e da disposição de junções gap, entre outros. Compreender os detalhes desses sistemas complexos, bem como as interações entre eles, é crucial para entender o bom funcionamento do coração.

Anatomia do sistema cardiovascular

O sistema cardiovascular, compreendido por três grandes estruturas importantes. Sendo assim, posso mencionar o coração, vasos sanguíneos e o sangue.

Coração

O coração é órgão responsável pelo bombeamento do sangue para todo o organismo. Desse modo, sua função é vital, pois caso pare, não haverá sangue circulante pelo organismo. O coração é formado por quatro câmaras de compartimento. Esses compartimentos, são denominados de átrios e ventrículos. Os átrios estão localizados na base do coração, superiormente, possuindo um lado direito e um lado esquerdo. Portanto, tem como finalidade principal receber sangue do tipo venoso de todo organismo no lado direito e dos pulmões no lado esquerdo.

Os ventrículos estão localizados entre a base do coração e ápice cardíaco. Desse modo, análogo aos átrios, possuem um lado direito e lado esquerdo. Sendo assim, tem por finalidade enviar todo o sangue para o organismo do pelo lado esquerdo e pulmões pelo lado direito.

Vasos sanguíneos

Os vasos sanguíneos são importantes, pois têm a responsabilidade de transportar o sangue para o organismo. Sendo assim, por possuir uma vasta rede circulatória, os vasos são divididos em dois tipos principais: artéria e veia.

A artéria é responsável por enviar o sangue dos ventrículos para todo o organismo. O tipo de sangue que leva, é denominado tipo arterial. Sua nomenclatura se dá devido a quantidade de gás oxigênio e nutrientes que transporta e não por estar contido dentro da artéria.

A veia, possui a responsabilidade de retornar o sangue de todo organismo para o coração. Sendo assim, o tipo de sangue que carrega é o venoso. A nomenclatura do tipo sanguíneo se dá porque as veias transportam sangue rico em gás carbônico e metabólitos.

Sangue

Acerca do conhecimento sangue, você pode ler nesse artigo.

Princípios fisiológicos envolvidos no sistema cardiovascular

A capacidade de funcionar espontaneamente que o coração tem historicamente gerou indagações por importantes pensadores. Desse modo, Galeno (129-199 a.C.) e Leonardo da Vinci (1452-1529), estudaram muito sobre os mecanismos que garantiam este fenômeno. Sendo assim, até a descoberta do uso do galvanômetro utilizado por Einthoven permitiu medições de correntes elétricas existentes simultaneamente ao batimento cardíaco.

Início do potencial de ação

A propagação da atividade e a coordenação do funcionamento eletromecânico dos ventrículos dependem do acoplamento elétrico entre as células, mediado por junções comunicantes. A atividade elétrica miocárdica é iniciada no marcapasso das células atriais, precisamente no nodo sinoatrial (NS). Logo, depois propaga-se dos átrios para os ventrículos pelo nodo atrioventricular (NAV).

Sendo assim, após uma breve pausa no NAV, a excitação se espalha pelo feixe de His e seus ramos e pelas fibras de Purkinje até o ápice do coração.

Propagação do potencial de ação

A propagação do potencial de ação pelo miocárdio é fundamental para uma eficiente contração muscular. A velocidade e a direção da propagação do impulso elétrico dependem de múltiplos fatores tais como, a orientação das fibras, distribuição das junções intercelulares, canais iônicos da membrana plasmática, como também as condutividades elétricas intra e extracelulares. Portanto, o potencial de ação nos cardiomiócitos resulta da abertura e fechamento sequencial de canais iônicos localizados na membrana plasmática dos miócitos.

Fases

O potencial de ação cardíaco em humanos possui cinco fases diferentes (de 0 a 4).

Fase 0

A despolarização das células marcapasso no NS traz o potencial de membrana para o limiar. Sendo assim, abre-se os canais para sódio ativados por voltagem, então a corrente de sódio (I_Na) produz um feedback positivo. Portanto, faz com que outros canais de sódio se abram permitindo o influxo de sódio do meio extracelular para o meio citosólico (fase 0).

Fase 1

A etapa subsequente, chamada de fase 1, ocorre uma repolarização incompleta proveniente da ativação de canais transientes de potássio (Ito,f e Ito,s). Desse modo, nessa fase também ocorre inativação dos canais para sódio.

Fase 2

Em seguida, inicia-se a fase de platô ou fase 2, decorrente de correntes de entrada mediadas pelos canais de cálcio do tipo-L e trocador de sódio cálcio (NCX).

Fase 3

Na fase 3 ocorre a repolarização completa do cardiomiócito, com efluxo de potássio pelos canais de potássio retificador retardado (IKr e IKs) e abertura do canal de potássio retificador de entrada (IKir ou K1).

Fase 4

O potencial de membrana retorna ao seu valor de repouso após a repolarização total, que corresponde à fase 4 do potencial de ação cardíaco, e é normalmente polarizado em valores entre -80 e -90 mV em relação ao espaço extracelular. Portanto, esse estado de repouso é mantido principalmente pelo IKir  e pela ATPase de Na⁺ e K⁺.

Principio do acoplamento excitação-contração

Cada batimento cardíaco é o resultado da liberação e recaptação de cálcio (Ca²⁺) na célula. Desse modo, a presença deste cátion é essencial para a conversão da estimulação elétrica (potencial de ação) em força mecânica (contração). Portanto, processo comumente denominado acoplamento excitação-contração.

Nas células cardíacas, as unidades estruturais que medeiam a liberação de cálcio induzida por cálcio (CICR) são denominadas díades. Sendo assim, consiste em micro domínios celulares especializados, cada um composto por cisternas terminais de retículo sarcoplasmático (RS). Desse modo, também conhecidas como RS juncional, localizado nas proximidades das invaginações da membrana plasmática, o túbulo transverso ou túbulo T.

Do lado da membrana plasmática, ao longo dos túbulos T, existem canais para cálcio voltagem dependentes, os quais podem ser classificados em tipo-T e tipo-L, também conhecidos receptores de diidropiridina, enquanto do lado das cisternas do RS existem os canais de liberação de Ca²⁺ intracelular, os receptores de rianodina (RyRs).

Função do canal para cálcio voltagem dependente

Os canais para cálcio do tipo-L (LTCC) são ativados na despolarização e através dele, o Ca²⁺ do meio extracelular vai adentrar ao citosol, ativando os RyRs localizados no RS. Estima-se que para cada LTCC, aproximadamente 4 á 6 receptores de rianodina são ativados no retículo sarcoplasmático, ativando canais RyRs vizinhos, resultando em liberação maciça de cálcio do RS. O cálcio liberado pelo RS no citosol vai iniciar o processo de contração muscular. 

As células musculares apresentam um sistema contrátil organizado, constituído pelo sarcômero, que é a unidade contrátil do miocárdio. O sarcômero, formado por filamentos finos (actina, troponinas e tropomiosina) e grossos (miosina). O complexo troponina consiste em três subunidades: tropomiosina (TnT), inibitória (TnI) e cálcio sensor (TnC). A TnT ancora as outras duas subunidades no complexo tropomiosina. A TnI, no repouso, os níveis intracelulares de Ca²⁺ compete com a miosina para um local de ligação aos miofilamentos da actina, forçando a tropomiosina para uma posição, onde a mesma bloqueia alostericamente o sítio de ligação das cabeças da miosina. A ligação do cálcio citosólico a TnC induz mudanças conformacionais, levando ao estado ativado, no qual os locais de ligação à miosina na actina são expostos. Desse modo, a formação das pontes cruzadas entre actina e miosina produz o deslizamento de miofilamentos um sobre o outro, resultando eventualmente na contração muscular (sístole).

Relaxamento no processo de acoplamento

Para ocorrer o relaxamento muscular cardíaco (diástole), mecanismos de recaptação do cálcio citosólico devem mediar ativamente um fluxo retrogrado de Ca²⁺. Portanto, sendo o principal recaptador de cálcio citosólico para o retículo sarcoplasmático é a Ca²⁺-ATPase do retículo sarco/endoplasmático (SERCA) e o trocador de Na⁺/Ca²⁺ (NCX), para a regulação desta função. Uma grande porção de Ca²⁺ é bombeado pela SERCA do citosol de volta para o reticulo sarcoplasmático.