19.4: Ciclo cardíaco

Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

• Descreva a relação entre pressão arterial e fluxo sanguíneo
• Resuma os eventos do ciclo cardíaco
• Compare a sístole e a diástole atrial e ventricular
• Relacione os sons cardíacos detectados pela auscultação com a ação das válvulas cardíacas

O período de tempo que começa com a contração dos átrios e termina com o relaxamento ventricular é conhecido como ciclo cardíaco (Figura 19.27). O período de contração que o coração sofre enquanto bombeia o sangue para a circulação é chamado de sístole. O período de relaxamento que ocorre quando as câmaras se enchem de sangue é chamado de diástole. Tanto os átrios quanto os ventrículos sofrem sístole e diástole, e é essencial que esses componentes sejam cuidadosamente regulados e coordenados para garantir que o sangue seja bombeado eficientemente para o corpo.

Figura 19.27 Visão geral do ciclo cardíaco O ciclo cardíaco começa com a sístole atrial e progride para sístole ventricular, diástole atrial e diástole ventricular, quando o ciclo recomeça. As correlações com o ECG são destacadas.

Pressões e fluxo

Fluidos, sejam gases ou líquidos, são materiais que fluem de acordo com os gradientes de pressão, ou seja, eles se movem de regiões com maior pressão para regiões com menor pressão. Assim, quando as câmaras cardíacas estão relaxadas (diástole), o sangue flui para os átrios a partir das veias, que têm maior pressão. À medida que o sangue flui para os átrios, a pressão aumenta, então o sangue inicialmente se move passivamente dos átrios para os ventrículos. Quando o potencial de ação faz com que os músculos dos átrios se contraiam (sístole atrial), a pressão dentro dos átrios aumenta ainda mais, bombeando sangue para os ventrículos. Durante a sístole ventricular, a pressão aumenta nos ventrículos, bombeando sangue do ventrículo direito para o tronco pulmonar e do ventrículo esquerdo para a aorta. Novamente, ao considerar esse fluxo e relacioná-lo com o caminho de condução, a elegância do sistema deve se tornar aparente.

Fases do ciclo cardíaco

No início do ciclo cardíaco, tanto os átrios quanto os ventrículos estão relaxados (diástole). O sangue flui para o átrio direito a partir das veias cavas superior e inferior e do seio coronário. O sangue flui para o átrio esquerdo a partir das quatro veias pulmonares. As duas válvulas atrioventriculares, a tricúspide e a mitral, estão ambas abertas, então o sangue flui sem impedimentos dos átrios para os ventrículos. Aproximadamente 70—80 por cento do enchimento ventricular ocorre por esse método. As duas válvulas semilunares, a pulmonar e a aórtica, estão fechadas, impedindo o refluxo do sangue para os ventrículos direito e esquerdo do tronco pulmonar à direita e da aorta à esquerda.

Sístole e diástole atriais

A contração dos átrios segue a despolarização, representada pela onda P do ECG. À medida que os músculos atriais se contraem da porção superior dos átrios em direção ao septo atrioventricular, a pressão aumenta dentro dos átrios e o sangue é bombeado para os ventrículos através das válvulas atrioventriculares abertas (tricúspide e mitral ou bicúspide). No início da sístole atrial, os ventrículos normalmente são preenchidos com aproximadamente 70—80 por cento de sua capacidade devido ao influxo durante a diástole. A contração atrial, também conhecida como “chute atrial”, contribui com os 20 a 30% restantes do preenchimento (veja a Figura 19.27). A sístole atrial dura aproximadamente 100 ms e termina antes da sístole ventricular, quando o músculo atrial retorna à diástole e o fluxo sanguíneo para os átrios é retomado.

Sístole ventricular

A sístole ventricular (veja a Figura 19.27) segue a despolarização dos ventrículos e é representada pelo complexo QRS no ECG. Ele pode ser convenientemente dividido em duas fases, com duração total de 270 ms. No final da sístole atrial e logo antes da contração ventricular, os ventrículos contêm aproximadamente 130 mL de sangue em um adulto em repouso em pé. Esse volume é conhecido como volume diastólico final (EDV) ou pré-carga.

Inicialmente, à medida que os músculos do ventrículo se contraem, a pressão do sangue dentro da câmara aumenta, mas ainda não está alta o suficiente para abrir as válvulas semilunares (pulmonares e aórticas) e ser ejetado do coração. No entanto, a pressão arterial sobe rapidamente acima da dos átrios que agora estão relaxados e em diástole. Esse aumento na pressão faz com que o sangue volte para os átrios, fechando as valvas tricúspide e mitral. Como o sangue não está sendo ejetado dos ventrículos nesse estágio inicial, o volume de sangue dentro da câmara permanece constante. Consequentemente, essa fase inicial da sístole ventricular é conhecida como contração isovolumétrica, também chamada de contração isovolumétrica (veja a Figura 19.27).

Na segunda fase da sístole ventricular, a fase de ejeção ventricular, a contração do músculo ventricular elevou a pressão dentro do ventrículo a ponto de ser maior do que as pressões no tronco pulmonar e na aorta. O sangue é bombeado do coração, abrindo as válvulas semilunares pulmonares e aórticas. A pressão gerada pelo ventrículo esquerdo será consideravelmente maior do que a pressão gerada pelo ventrículo direito, já que a pressão existente na aorta será muito maior. No entanto, ambos os ventrículos bombeiam a mesma quantidade de sangue. Essa quantidade é conhecida como volume sistólico. O volume sistólico normalmente estará na faixa de 70 a 80 mL. Como a sístole ventricular começou com um EDV de aproximadamente 130 mL de sangue, isso significa que ainda há 50—60 mL de sangue remanescente no ventrículo após a contração. Esse volume de sangue é conhecido como volume sistólico final (ESV).

Diástole ventricular

O relaxamento ventricular, ou diástole, segue a repolarização dos ventrículos e é representado pela onda T do ECG. Ele também é dividido em duas fases distintas e dura aproximadamente 430 ms.

Durante a fase inicial da diástole ventricular, à medida que o músculo ventricular relaxa, a pressão sobre o sangue restante dentro do ventrículo começa a cair. Quando a pressão dentro dos ventrículos cai abaixo da pressão no tronco pulmonar e na aorta, o sangue flui de volta para o coração, produzindo a incisura dicrótica (pequena queda) observada nos traçados da pressão arterial. As válvulas semilunares se fecham para evitar o refluxo para o coração. Como as válvulas atrioventriculares permanecem fechadas nesse ponto, não há alteração no volume de sangue no ventrículo, então a fase inicial da diástole ventricular é chamada de fase isovolumétrica de relaxamento ventricular, também chamada de fase isovolumétrica de relaxamento ventricular (veja a Figura 19.27).

Na segunda fase da diástole ventricular, chamada diástole ventricular tardia, à medida que o músculo ventricular relaxa, a pressão sobre o sangue dentro dos ventrículos diminui ainda mais. Eventualmente, ele cai abaixo da pressão nos átrios. Quando isso ocorre, o sangue flui dos átrios para os ventrículos, abrindo as válvulas tricúspide e mitral. À medida que a pressão cai dentro dos ventrículos, o sangue flui das veias principais para os átrios relaxados e daí para os ventrículos. Ambas as câmaras estão em diástole, as válvulas atrioventriculares estão abertas e as válvulas semilunares permanecem fechadas (veja a Figura 19.27). O ciclo cardíaco está completo.

A Figura 19.28 ilustra a relação entre o ciclo cardíaco e o ECG.

Figura 19.28 Relação entre o ciclo cardíaco e o ECG Inicialmente, tanto os átrios quanto os ventrículos estão relaxados (diástole). A onda P representa a despolarização dos átrios e é seguida pela contração atrial (sístole). A sístole atrial se estende até o complexo QRS, momento em que os átrios relaxam. O complexo QRS representa a despolarização dos ventrículos e é seguido pela contração ventricular. A onda T representa a repolarização dos ventrículos e marca o início do relaxamento ventricular.

Sons cardíacos

Uma das técnicas diagnósticas mais simples, porém eficazes, aplicadas para avaliar o estado do coração de um paciente é a auscultação usando um estetoscópio.

Em um coração normal e saudável, há apenas dois sons cardíacos audíveis: S ₁ e S ₂. S ₁ é o som criado pelo fechamento das válvulas atrioventriculares durante a contração ventricular e normalmente é descrito como um “lub” ou primeiro som cardíaco. O segundo som cardíaco, S ₂, é o som do fechamento das válvulas semilunares durante a diástole ventricular e é descrito como um “dub” (Figura 19.29). Em ambos os casos, à medida que as válvulas se fecham, as aberturas dentro do septo atrioventricular protegidas pelas válvulas serão reduzidas e o fluxo sanguíneo pela abertura se tornará mais turbulento até que as válvulas estejam totalmente fechadas. Há um terceiro som cardíaco, S ₃, mas raramente é ouvido em indivíduos saudáveis. Pode ser o som do sangue fluindo para os átrios, ou o sangue escorrendo para frente e para trás no ventrículo, ou até mesmo o tensionamento das cordas tendíneas. O S ₃ pode ser ouvido em jovens, em alguns atletas e em pessoas grávidas. Se o som for ouvido mais tarde na vida, pode indicar insuficiência cardíaca congestiva, o que justifica testes adicionais. Alguns cardiologistas se referem aos sons coletivos S ₁, S ₂ e S ₃ como o “galope de Kentucky”, porque eles imitam aqueles produzidos por um cavalo galopante. O quarto som cardíaco, S ₄, resulta da contração dos átrios que empurra o sangue para um ventrículo rígido ou hipertrófico, indicando falha do ventrículo esquerdo. O S ₄ ocorre antes do S ₁ e os sons coletivos S ₄, S ₁ e S ₂ são chamados por alguns cardiologistas como o “galope do Tennessee”, por causa de sua semelhança com o som produzido por um cavalo galopante com uma marcha diferente. Alguns indivíduos podem ter S ₃ e S ₄, e esse som combinado é chamado de S ₇.

Figura 19.29 Sons cardíacos e o ciclo cardíaco Nesta ilustração, o eixo x reflete o tempo com uma gravação dos sons cardíacos. O eixo y representa a pressão.

O termo sopro é usado para descrever um som incomum vindo do coração causado pelo fluxo turbulento de sangue. Os sopros são classificados em uma escala de 1 a 6, sendo 1 o mais comum, o mais difícil de detectar e o menos sério. O mais grave é um 6. Fonocardiogramas ou auscultogramas podem ser usados para gravar sons normais e anormais usando estetoscópios eletrônicos especializados.

Durante a ausculta, é prática comum que o médico peça ao paciente que respire profundamente. Esse procedimento não só permite ouvir o fluxo de ar, mas também pode amplificar os sopros cardíacos. A inalação aumenta o fluxo sanguíneo para o lado direito do coração e pode aumentar a amplitude dos sopros cardíacos do lado direito. A expiração restringe parcialmente o fluxo sanguíneo para o lado esquerdo do coração e pode amplificar os sopros cardíacos do lado esquerdo. A Figura 19.30 indica o posicionamento adequado da campainha do estetoscópio para facilitar a auscultação.

Figura 19.30 Colocação do estetoscópio para auscultação O posicionamento adequado da campainha do estetoscópio facilita a auscultação. Em cada um dos quatro locais no peito, uma válvula diferente pode ser ouvida.