Fisiologia Animal: Sistema cardiovascular
Oi biologuínhos, tudo bem? Hoje voltamos com mais um post de Fisiologia Animal e vamos falar um pouco sobre sistema cardiovascular.
Temos que lembrar que o coração é um órgão propulsor com capacidade contátil, atuando como uma bomba peristáltica em invertebrados e como bombas com câmaras e válvulas (impede a reverberação/retorno sanguíneo) em vertebrados, para o controle de fluxo. O sistema arterial é SEMPRE presente, independente do animal que estamos estudando, sendo ligado ao órgão propulsor, realizando a distribuição de sangue e manutenção da pressão. Já os capilares (difusão de substâncias), assim como o sistema venoso (retorna o fuído desoxigenado para o órgão propulsor), são facultativos.
CIRCULAÇÃO ABERTA
• Presente em invertebrados;
• Oxigênio diluído no plasma;
• Bombeamento 20-40x maior;
• Bidirecional;
• Hemolinfa flui pela hemocele;
• Uma unidade circulatória por segmento;
• Bomba peristáltica com ostíolos (=aberturas) que fazem o papel do sistema venoso por diferença de pressão;
• Difícil alterar a velocidade e distribuição do fluxo;
Bomba peristáltica contrai -> Válvula abre -> Hemolinfa direcionada para as artérias
CIRCULAÇÃO FECHADA
• Presente em vertebrados;
• Oxigênio se liga à hemoglobina;
• Unidirecional;
• Presença de sistema venoso;
• Sistema linfático é auxiliar, remove macromoléculas e excesso de água no espaço intersticial;
• Coração de mamíferos: 1 único músculo, 4 cavidades separadas por válvular, veias se comunicam com átrios:
Átrio direito -> Ventrículo direito -> Artéria pulmonar -> Pulmão -> Veia pulmonar -> Átrio esquerdo -> Ventrículo esquerdo -> Artéria aorta
CÉLULA MUSCULAR ESTRIADA CARDÍACA:
Semelhanças com as células musculares estriadas esqueléticas: actina e miosina organizada em sarcômeros, célula cilíndrica e se contraí rapidamente.
Diferenças com as células musculares estriadas esqueléticas: a célula muscular estriada cardíaca é ramificada, pequena e apresenta somente 1 ou 2 núcleos.
A união entre as células é chamada de discos intercalares (são junções comunicantes) e tem grande força de adesão.
Quando falamos em sistema cardiovascular, precisamos citar os sincícios atrial e ventricular. Antes de especificar, temos que entender a definição de sincício: segmentos de um mesmo órgão que podem atuar em momentos diferentes. Os sincícios atrial e ventricular formam o feixe átrio-ventricular (situado entre átrio direito e ventrículo direito) e tem a função de retardar a contração ventricular. Esse feixe átrio-ventricular é formado por células de purkinje que apresentam canais rápidos de sódio (Na+), canais lentos de potássio (K+) e canais lentos de sódio (Na+)/cálcio (Ca++). O potencial de ação nessas células ocorrem da seguinte forma:
A célula em repouso recebe um estímulo, promovendo a abertura dos canais rápidos de sódio (Na+), promovendo a despolarização. Após esse momento, os canais lentos de sódio (Na+) e cálcio (Ca++). Em seguida, vem a etapa que chamamos de "platô", em que os canais rápidos de sódio (Na+) se fecham e os canais lentos de potássio (K+) se abrem, gerando uma leve repolarização (leve pois o canal lento e sódio (Na+) e cálcio (Ca++) ainda está aberto). Por fim, os canais lentos de sódio (Na+) e cálcio (Ca++) se fecham e ocorre a repolarização total.
Outro ponto muito importante para ser tratado é o nodo sinusal: local em que o estímulo elétrico "nasce", localizado no átrio direito, ao lado da veia cava superior. O nodo sinusal apresenta células que são excitadas com maior facilidade pois, em seu potencial de repouso, a célula se encontra mais positiva que as outras (cerca de -60 a -70 mV). É muito conhecido como "marca-passo natural". O ciclo cardíaco ocorre da seguinte forma:
Os ciclos de contração cardíacas são os eventos contráteis que ocorrem entre o final de um batimento e o início do próximo. Todo começa com o potencial de ação no nodo sinusal, fazendo com que esse potencial percorra as junções comunicantes de todas as células até o sincício atrial, fazendo com que o átrio seja despolarizado e a contração do mesmo ocorra. Depois disso, o potencial de ação atinge o feixe atrio-ventricular, formado pelas fibras de purkinje, que retardarão o potencial de ação até os átrios se repolarizarem: após esse momento, os ventrículos recebem o potencial de ação que provoca uma contração rápida e forte, fazendo com que o sangue seja direcionado para a artéria pulmonar e para a artéria aorta. Após isso, os ventrículos começam a se repolarizar e o ciclo se inicia novamente no nodo sinusal.
Já a circulação no interior do coração dos mamíferos ocorre da seguinte forma:
Inicialmente, há um período de enchimento passivo (também chamado de simultâneo) em que grande volume de sangue entra nos átrios, causando peso nas válvulas e "escorrendo" para os ventrículos, atingindo cerca de 80% de sua capacidade máxima. Após isso, ocorre a sístole atrial, enviando ainda mais sangue para o ventrículo que, finalmente, atinge 100% da sua capacidade. Em seguida, há a diástole atrial e as válvulas são "puxadas" para cima e se fecham (para que não haja o retorno sanguíneo). Nesse momento, ocorre a sístole ventricular, momento em que o sangue é "empurrado" para cima e direcionado para a artéria pulmonar e aorta, seguida da diástole ventricular. Por fim, as válvulas arteriais e cardíacas sofrem uma força de sucção para baixo, promovendo o fechamento das arteriais e a abertura das cardíacas.
Quando observamos o sistema cardiovascular em alguns animais, temos alguns casos que chamam nossa atenção:
• Agnatas: apresentam o coração "porta" (que é o principal) e 3 corações acessórios (cardinal, caudal e branquial) que auxiliam no retorno venoso;
• Elasmobranquias: apresentam sistema cardiovascular fechado com circulação simples e presença de válvulas:
Sangue desoxigenado no seio venoso -> Átrio -> Ventrículo -> Cone (absorve a pressão do sangue para evitar lesões) -> Artéria aorta ventral -> Brânquias -> Tecidos
• Teleósteos: sistema fechado, com circulação simples e presença de válvulas:
Átrio -> Ventrículo -> Bulbo -> Artéria aorta ventral -> Brânquias -> Artéria aorta dorsal -> Tecidos
*Teleósteos pulmonados: adaptações para águas quentes e pobres em oxigênio e para locais em que a presença de água é sazonal, tendo as brânquias atrofiadas quando entram em contato com o ar. A bexiga natatória realiza o armazenamento de oxigênio, o coração apresenta ventrículo esponjoso (que auxilia na separação de sangue oxigenado e desoxigenado), em que o sangue oxigenado é bombeado pra os arcos branquiais posteriores e a veia transversa permite o retorno do sangue oxigenado ao coração (aorta ventral posterior -> arcos branquiais posteriores -> aorta dorsal -> tecidos):
Átrio -> Ventrículo esponjoso -> Bulbo -> Artéria aorta -> Arcos branquiais anteriores
• Anfíbios: coração com 3 cavidades, circulação dupla (contração em momentos diferentes dificulta a mistura dos sangues) e o átrio direito é maior que o esquerdo:
Sangue desoxigenado -> Átrio direito -> Ventrículo -> Artéria aorta -> Pulmão -> Artéria pulmonar -> Átrio esquerdo -> Ventrículo -> Artéria aorta
• Répteis: coração com 3 cavidades, circulação dupla (átrio direito contrai antes que o esquerdo)
*Crocodilianos: coração com 4 cavidades, circulação dupla, forame de Panizza (comunicação entre aorta direita e esquerda)
• Aves: curva aórtica para direita;
• Mamíferos: curva aórtica para esquerda.
ARTÉRIAS, VEIAS E CAPILARES.
Artérias: muito calibrosas, grossas, resistentes, do coração para os tecidos (sai do coração com muita pressão e velocidade), capaz de se contrair e relaxar para controlar a pressão arterial (tecido elástico), 3 camadas endoteliais. Artéria aorta vai se subdividindo em outras artérias de menor calibre até formar as arteríolas e os capilares (contato direto com nosso tecido).
Capilares: 1 camada endotelial, revestida por uma fina camada de tecido conjuntivo, pode apresentar poros, promove a troca de substâncias. Sofrem uma anastomose (se unem) até formar as veias.
Veias: tão grossas e resistentes quanto as artérias, apresentam 3 túnicas também, porém o tecido conjuntivo não é tão elástico como o das artérias, não se contraem e relaxam, porém, apresentam válvulas que fazem com que não haja o retorno sanguíneo.
SISTEMA ARTERIAL
Artérias elásticas: aorta e pulmonar, maior calibre e possui um tecido conjuntivo com muita elastina, conferindo mobilidade.
Artérias condutoras/musculares: ramificações da artéria aorta ou pulmonar, grossa túnica média formada por músculo liso, capacidade de contrair e relaxar, controlando nossa pressão arterial.
Arteríola: menor ramificação de uma artéria, menos calibrosa, túnica média com capacidade de se contrair ou relaxar controlando a resistência periférica e o fluxo sanguíneo em um determinado órgão (pressão arterial num órgão).
Em humanos: quando estamos deitados, com o corpo totalmente rente ao chão, a pressão de todos as partes do corpo é igual (pois a gravidade age de forma uniforme, fazendo com que a condução do sangue seja homogênea). Quando estamos em pé, a nossa pressão é diferente nas partes do corpo, sendo uma maior pressão nos membros inferiores, favorecendo o retorno do sangue para o coração. Em relação ao coração, a cabeça está em uma posição superior, logo a ida de sangue tem que ter uma maior pressão.
Em girafas: quando estão com cabeça levantada, há vasoconstrição da artéria carótida inferior, sendo a pressão sanguínea maior pois o sangue tem que subir por cerca de 5/6m para a cabeça. Quando a cabeça está abaixada, ocorre uma vasodilatação na porção inferior do corpo.
SISTEMA VENOSO
Tônus muscular maior que das artérias, possuem válvulas, bomba muscular esquelética, bomba respiratória, movimento cardíaco e pulmonar são coordenados.
CAPILARES E A MICROCIRCULAÇÃO
Capilares contínuos: 1 única camada de célula endotelial (musculo liso), células se sobrepõem, não existindo poros. A membrana basal também é contínua, sendo assim, eles são menos permeáveis, são encontrados em nossos músculos, tecido nervoso (SNC- barreira hematoencefálica, não permitindo que qualquer substância adentre o sistema nervoso), pulmões, tecido conjuntivo e glândulas exócrinas.
Capilares fenestrados: várias células endoteliais que podem apresentar uma fina conexão entre si ou ser desconectada, encontrando poros entre as células, mas a membrana basal ainda é contínua, tornando a permeabilidade intermediária. Encontrados nos glomérulos renais, intestinos e glândulas endócrinas.
Capilares descontínuos: células e membrana basal com poros, mais permeáveis, encontrados no fígado, medula óssea, baço, nodos linfáticos e córtex adrenal
Referência:
• Aula da professora Marília Hidalgo na disciplina de Fisiologia Animal - Universidade de Taubaté