O coração consiste em duas bombas separadas: um coração direito que bombeia o sangue através dos pulmões, e um coração esquerdo que bombeia o sangue através do restante do corpo. O coração divide-se em átrios e ventrículos. O átrio funciona principalmente como uma bomba fraca, que auxilia a impulsionar o sangue para o ventrículo. O ventrículo, por sua vez, fornece a principal força para propelir o sangue através das circulações pulmonar e sistêmica.
O músculo cardíaco é estriado, da mesma forma que o músculo esquelético típico. As fibras musculares cardíacas são formadas por muitas células conectadas em série entre si. Na sua junção, separando-as umas das outras, encontramos os discos intercalares. A resistência elétrica através dos discos intercalares é somente 1/400 da resistência encontrada na fibra muscular cardíaca.
As membranas celulares se fundem de tal maneira, que as regiões dos discos intercalares se tornam junções comunicantes, “gap junctions”, muito permeáveis, que permitem a difusão relativamente livre de íons. O músculo cardíaco funciona como um sincício (massa multinucleada de citoplasma, formada pela fusão de células originalmente separadas) de muitas células musculares cardíacas, no qual as células cardíacas estão tão interconectadas que, quando uma dessas células é estimulada, o potencial de ação se propaga para todas as outras, transmitindo-se de célula em célula e também propagando-se através da rede de interconexões.
O coração é formado por dois sincícios distintos: o sincício atrial e o sincício ventricular. Normalmente, os potenciais de ação são conduzidos do sincício atrial para o sincício ventricular somente por meio de um sistema de condução especializado, o feixe atrioventricular. Denomina-se ciclo cardíaco aos eventos cardíacos que ocorrem desde o início de um batimento cardíaco até o início do batimento seguinte.
Cada ciclo começa pela geração espontânea de um potencial de ação no nodo sinusal. O ciclo cardíaco consiste em um período de relaxamento denominado diástole, durante o qual o coração se enche de sangue, seguido por um período de contração denominado sístole. O sangue flui de grandes veias (cava e pulmonar) para os átrios; aproximadamente 75% do sangue fluem diretamente dos átrios para os ventrículo antes mesmo que os átrios se contraiam. A contração atrial provoca um enchimento adicional dos ventrículos com os 25% remanescentes.
Bulhas Cardíacas: A primeira bulha está relacionada com o fechamento das válvulas tricúspide e mitral e com a abertura das válvulas aórtica e pulmonar. A segunda bulha ocorre no momento em que se fecham as válvulas aórtica e pulmonar. Após a segunda bulha, 75% do sangue atrial desce passivamente para os ventrículos e causam a terceira bulha ao bater na parede ventricular. A quarta bulha ocorre devido à contração atrial que impulsiona os 25% restantes de sangue para os ventrículos. Quando há desdobramento da segunda bulha, a valva aórtica fecha antes que a pulmonar.
A energia química para a contração cardíaca é derivada principalmente do metabolismo oxidativo de ácidos graxos. Portanto, a intensidade do consumo de oxigênio pelo coração é excelente indicador da energia química liberada enquanto o coração realiza seu trabalho.
A capacidade intrínseca do coração de se adaptar aos diferentes volumes de sangue que fluem para o seu interior é denominada mecanismo de Frank-Starling do coração. A eficiência do bombeamento cardíaco é controlada pelos sistema nervoso simpático (promove a excitação do músculo cardíaco) e parassimpático (diminui a frequência cardíaca por estímulo vagal). A quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto constitui o débito cardíaco.
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