Ciclo cardíaco

Diástole atrial

A diástole atrial é o primeiro evento do ciclo cardíaco. Ocorre alguns milissegundos antes de o sinal elétrico do nó sinoatrial alcançar os átrios. Os átrios funcionam como meios condutores que facilitam a passagem do sangue para o ventrículo ipsilateral, e também auxiliam a bombear o sangue residual para os ventrículos. Durante a diástole atrial, o sangue entra no átrio direito pelas veias cavas inferior e superior e no átrio esquerdo pelas veias pulmonares. Na parte inicial dessa fase, as valvas atrioventriculares estão fechadas e o sangue se acumula nos átrios.

Chega um ponto em que a pressão no átrio é superior à pressão no ventrículo ipsilateral. Essa diferença de pressão resulta na abertura das valvas atrioventriculares, permitindo que o sangue flua para o ventrículo de forma passiva.

Sístole atrial

O nó sinoatrial inicia um potencial de ação de maneira autônoma, que se propaga por todo o miocárdio atrial. A despolarização elétrica resulta na contração simultânea dos átrios, causando um aumento adicional nas pressões atriais e forçando assim que o sangue residual dos átrios passe ativamente para os ventrículos.

Diástole ventricular

Durante as fases iniciais da diástole ventricular, as valvas atrioventriculares e semilunares estão fechadas. Durante essa fase, a quantidade de sangue nos ventrículos permanece constante, mas há uma queda abrupta na pressão intraventricular. Esse evento é conhecido como relaxamento isovolumétrico.

Em algum momento, a pressão ventricular torna-se inferior à pressão atrial, o que leva à abertura das valvas atrioventriculares. Isso resulta no enchimento rápido dos ventrículos com sangue. No final desse processo, a maior parte do sangue passou dos átrios para os ventrículos. Além disso, um pequeno volume de sangue flui diretamente para os ventrículos a partir das veias cavas e, no final da diástole ventricular, o sangue restante nos átrios é bombeado para o ventrículo (pela contração atrial). Ao volume total de sangue presente no ventrículo no final da diástole dá-se o nome de volume diastólico final ou pré-carga.

Sístole ventricular

A sístole ventricular refere-se ao período de contração dos ventrículos. O impulso elétrico chega ao nó atrioventricular logo após a despolarização atrial. Há um pequeno atraso na transmissão no nó atrioventricular, o que permite que os átrios completem sua contração antes do impulso ser transmitido para os ventrículos (e, consequentemente, antes que ocorra a despolarização ventricular). O potencial de ação passa pelo nó atrioventricular, desce pelo feixe de His e, posteriormente, para os seus ramos esquerdo e direito (fibras condutoras que percorrem o septo interventricular e se ramificam para suprir os ventrículos). Essas fibras conduzem os impulsos elétricos através de seus respectivos territórios ventriculares, levando à contração ventricular.

À medida que o ventrículo começa a se contrair, o aumento da pressão ventricular excede a pressão atrial, promovendo o fechamento das valvas atrioventriculares. No entanto, nessa fase, a pressão ventricular ainda não é suficiente para abrir as valvas semilunares. Por isso, os ventrículos estão em estado de contração isovolumétrica – uma vez que, durante esse curto período de tempo, não há alteração no volume total (volume diastólico final) no ventrículo.

À medida que a pressão ventricular aumenta e se torna superior à pressão nos tratos de saída (artérias pulmonares e aorta), as válvulas semilunares se abrem, permitindo que a maior parte do sangue saia do ventrículo. Essa é a fase de ejeção do ciclo cardíaco. No final da sístole, fica uma pequena quantidade de sangue no ventrículo, que é conhecida como volume sistólico final ou pós-carga (entre 40 – 50 mL de sangue). A razão entre o volume de ejeção e o volume diastólico final é chamada de fração de ejeção e geralmente é cerca de 60%.

Os ventrículos voltam então a um estado de relaxamento isovolumétrico, e os átrios continuam se enchendo com sangue. O processo se inicia novamente e continua a repetir-se durante toda a vida.

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Pressão aórtica

O gráfico da pressão aórtica mostra a variação na pressão dentro da aorta ao longo do ciclo cardíaco. No gráfico, pode ver-se uma inclinação moderada, seguida de uma incisura e, depois, uma inclinação menor. O gráfico termina com um declínio gradual antes de recomeçar.

O aumento da pressão ventricular durante a sístole promove a abertura da valva aórtica. A pressão gerada no ventrículo é então transmitida para a aorta. As paredes da aorta são capazes de dilatar devido à sua alta elasticidade, o que permite acomodar o aumento súbito da pressão intra-aórtica. Essas mudanças de pressão são representadas, no diagrama de pressão aórtica, pela primeira — e maior — onda.

No final da sístole, o ventrículo esquerdo para de se contrair, mas a aorta ainda mantém uma pressão mais elevada. Essa variação súbita no gradiente de pressão leva a um pequeno refluxo de sangue para o ventrículo esquerdo, pouco antes do fechamento das valvas aórticas. No diagrama da pressão aórtica, isso é representado por uma diminuição acentuada (ou “incisura”) e, em seguida, um aumento acentuado. A pressão aórtica diminui então gradualmente ao longo da diástole ventricular até atingir sua pressão de repouso.

O gráfico da pressão entre o ventrículo direito e a artéria pulmonar é semelhante, sendo a principal diferença que a pressão é significativamente menor.

Pressão atrial

A onda de pressão atrial mostra a variação na pressão atrial durante a sístole e a diástole. Existem três mudanças significativas de pressão, representadas pelas letras ‘a’, ‘v’ e ‘c’. A mudança de pressão que é gerada à medida que os átrios se enchem de sangue é representada pela onda 'v', no final da onda de pressão atrial. Há uma diminuição ligeira na pressão atrial que corresponde à abertura da valva atrioventricular. Isto é seguido pela onda 'a', que representa a contração dos átrios. A onda ‘a’ é seguida por uma inclinação descendente à medida que as válvulas atrioventriculares se fecham. Isto é seguido por outro aumento, rotulado como onda 'c', que representa o abaulamento das valvas atrioventriculares em direção aos átrios durante a contração ventricular.

Pressão e volume ventricular

As alterações de pressão e volume que ocorrem no ventrículo são representadas por duas curvas separadas. No entanto, a sua interpretação é mais simples se forem consideradas em conjunto. A curva de pressão ventricular tem duas ondas – uma pequena onda inicial seguida de um retorno à pressão basal e, depois, uma onda significativamente maior. A curva de volume ventricular, entretanto, apresenta uma mistura de subidas e descidas ao longo de seu ciclo.

Considere o início da curva de volume ventricular no início da diástole. Nessa fase, há um volume residual de cerca de 50 mL de sangue deixado no ventrículo depois da sístole anterior, e a curva de pressão está em declínio acentuado durante o relaxamento isovolumétrico. Uma vez que a pressão ventricular é menor que a pressão atrial, a valva atrioventricular se abre. Então, ocorre um rápido aumento do volume ventricular, seguido de um aumento lento e gradual (de acordo com a fase de enchimento passivo). No entanto, durante esse tempo, a pressão ventricular permanece inalterada, uma vez que o ventrículo é capaz de acomodar o aumento do volume.

O primeiro aumento na pressão ventricular ocorre quando os átrios se contraem para bombear o sangue residual para o ventrículo. Esse aumento não dura muito tempo e a pressão ventricular logo retorna à linha basal. À medida que mais sangue é bombeado para o ventrículo, este alcança o volume diastólico final ou a pré-carga. No início da sístole, as valvas atrioventriculares estão fechadas e o ventrículo está em contração isovolumétrica. Portanto, há um aumento acentuado na pressão, mas o volume permanece inalterado. Quando a pressão ventricular supera a pressão aórtica, as valvas aórticas se abrem e há uma queda repentina no volume ventricular. À medida que o volume diminui, a pressão ventricular começa a cair também. Eventualmente, a contração ventricular para e o ventrículo entra novamente na fase diastólica, com o início do relaxamento isovolumétrico.

Eletrocardiograma (ECG)

O eletrocardiograma é uma representação gráfica da atividade elétrica no coração. É constituído por uma série de ondas, que representam a despolarização, e depressões, que representam a repolarização.

Há um atraso entre a despolarização dos cardiomiócitos e a contração efetiva do músculo cardíaco. Por isso, as ondas do ECG precedem as ondas das curvas de pressão (que são causadas pela contração efetiva do músculo cardíaco). A onda 'P', que representa a despolarização atrial, precede a onda 'a' do gráfico de pressão atrial. O complexo QRS representa a despolarização ventricular, que promove a contração ventricular. A onda grande do gráfico de pressão ventricular começa logo após o complexo ‘QRS’. A onda ‘T’ do ECG representa a repolarização ventricular e o seu relaxamento subsequente. Portanto, essa onda começa no final da sístole.

Fonocardiograma (sons cardíacos)

O fonocardiograma representa os sons ao longo do ciclo cardíaco. Esses sons podem ser ouvidos durante a ausculta cardíaca, e traduzem o fechamento das valvas cardíacas. Eles são comumente chamados de sons “tum” e “tá”.

O primeiro som cardíaco, também conhecido como S1, corresponde ao som “tum” e é causado pelo fechamento das valvas atrioventriculares. Isso ocorre no início da sístole ventricular. Graficamente, pode ser representado no ponto após a primeira onda de pressão ventricular, coincidindo com a onda 'a' de pressão atrial e a onda 'R' do ECG.

O segundo som cardíaco, também conhecido como S2, corresponde ao som “tá”, e é causado pelo fechamento das valvas semilunares. Isso ocorre no início da diástole, durante a fase de relaxamento isovolumétrico, coincidindo com a depressão na curva de pressão aórtica e a extremidade terminal da onda ‘T’ do ECG.

Por vezes, é normal ouvir um terceiro som cardíaco, também conhecido como S3. Esse som é geralmente causado por uma entrada súbita de sangue nos ventrículos a partir dos átrios. Por isso, é um som que ocorre a meio da diástole, depois do segundo som cardíaco.