Sistema cardiovascular

O sistema circulatório consiste em três componentes inter-relacionados: sangue, coração e vasos sanguíneos. Do ponto de vista funcional, o sistema circulatório transporta substâncias para dentro e para fora das células do copo. Para executar suas funções, o sangue deve circular por todo o corpo. O coração atua como uma bomba para a circulação sanguínea, e os vasos sanguíneos conduzem o sangue do coração para as células do corpo, e das células do corpo de volta para o coração. O ramo da ciência relacionado com o estudo do sangue, dos tecidos formadores do sangue e dos distúrbios associados é a hematologia.

Sangue

O sangue é um tecido conectivo líquido que consiste em células envolvidas por matriz extracelular. O sangue tem três funções gerais: transporte, regulação e proteção.

• Transporte: o sangue transporta oxigênio dos pulmões para as células de todo o corpo e dióxido de carbono (um produto residual da respiração celular) das células para os pulmões. Além disso, transporta nutrientes do trato gastrointestinal para as células do corpo, calor e resíduos para longe das células e hormônios das glândulas endócrinas para outras células do corpo.
• Regulação: o sangue ajuda a regular o pH dos líquidos corporais. As propriedades de absorção de calor e de refrigeração da água contida no plasma sanguíneo e sua taxa variável de fluxo pela pele ajudam a ajustar a temperatura corporal.
• Proteção: o sangue coagula (se torna semelhante a um gel) em resposta a uma lesão, formando uma proteção contra a perda excessiva pelo sistema circulatório. Além disso, os leucócitos protegem contra as doenças, realizando a fagocitose e produzindo proteínas chamadas anticorpos. O sangue contém proteínas adicionais, chamadas interferons e complemento, que também ajudam a proteger contra as doenças.

Informações

• O sangue é mais denso e viscoso (grosso) do que a água.
• A temperatura do sangue é aproximadamente 38ºC.
• Seu pH é levemente alcalino, variando de 7,35 e 7,45.
• O volume sanguíneo é de 5 a 6 litros em um homem adulto de tamanho médio, e de 4 a 5 litros em uma mulher adulta de tamanho médio. Essa diferença no volume é decorrente das diferenças no tamanho do corpo.

O sangue total é composto por duas porções: (1) o plasma sanguíneo, e (2) os elementos figurados, que são as células e os fragmentos celulares. Se uma amostra de sangue for centrifugada (rotação de alta velocidade) em um pequeno tubo de ensaio, as células (que são mais densas) irão se depositar no fundo do tubo, e o plasma sanguíneo, mais leve (menos denso), formará uma camada na parte superior do tubo.

O sangue é constituído por aproximadamente 45% de elementos figurados e 55% de plasma. Normalmente, mais de 99% dos elementos figurados são constituídos por eritrócitos (células sanguíneas vermelhas), também chamadas de hemácias. O percentual do volume total ocupado pelos eritrócitos é denominado hematócrito.

Os leucócitos (células sanguíneas brancas), descorados e pálidos, e as plaquetas ocupam menos de 1% do volume de sangue total. Juntos formam uma camada muito fina chamada camada leucoplaquetária, entre os eritrócitos compactados e o plasma.

Quando os elementos figurados são removidos do sangue, permanece um líquido de cor palha denominado plasma sanguíneo (ou simplesmente plasma). O plasma é composto por aproximadamente 91,5% de água, 7% de proteínas e 1,5% de solutos não proteicos. As proteínas do sangue, chamadas proteínas plasmáticas, são sintetizadas principalmente pelo fígado. As proteínas plasmáticas mais abundantes são as albuminas, que representam em torno de 54% de todas as proteínas plasmáticas.

Entre outras funções, as albuminas ajudam a manter a pressão osmótica adequada no sangue, que é um fator importante na troca de líquidos pelas paredes dos vasos capilares. As globulinas, que compõem 38% das proteínas plasmáticas, incluem anticorpos, proteínas de defesa produzidas durante determinadas respostas imunológicas.

O fibrinogênio representa aproximadamente 7% das proteínas plasmáticas e é uma proteína essencial na formação de coágulos sanguíneos. Outros solutos no plasma incluem eletrólitos, nutrientes, gases, substâncias reguladoras como as enzimas e os hormônios, vitaminas e produtos residuais.

Coração

Para alcançar as células do corpo e trocar materiais com elas, o sangue deve ser constantemente bombeado pelo coração ao longo dos vasos sanguíneos do corpo. O coração bate aproximadamente 100.000 vezes todos os dias, o que soma em torno de 35 milhões de batimentos ao ano. O lado esquerdo do coração bombeia sangue por aproximadamente 100.000 km de vasos sanguíneos. O lado direito do coração bombeia sangue pelos pulmões, permitindo que o sangue capte oxigênio e se livre do dióxido de carbono. O ramo da ciência relacionado ao estudo do coração é a cardiologia.

O coração está localizado entre os dois pulmões, na cavidade torácica, com aproximadamente dois terços de sua massa situando-se à esquerda da linha mediana do corpo. O seu coração tem aproximadamente o tamanho do seu punho fechado. A extremidade pontiaguda, o ápice do coração, é formada pela ponta do ventrículo esquerdo, uma câmara inferior do coração, e repousa sobre o diafragma. A base do coração se situa oposta ao ápice e é formada pelos átrios (câmaras superiores do coração), principalmente pelo átrio esquerdo, no qual as quatro veias pulmonares se abrem, e pela do átrio direito que recebe as veias cavas superior e inferior.

A parede do coração é composta por três camadas: o epicárdio (camada externa), o miocárdio (camada média) e o endocárdio (camada interna). O epicárdio, também conhecido como a lâmina visceral do pericárdio seroso, é a lâmina externa, fina e transparente da parede. O miocárdio consiste em tecido muscular cardíaco que constitui a massa principal do coração. Esse tecido é encontrado somente no coração e possui estrutura e função especializadas.

O miocárdio é responsável pela ação de bombeamento do coração. As fibras (células) musculares cardíacas são estriadas, involuntárias e ramificadas, e o tecido está disposto em feixes entrelaçados de fibras. O endocárdio é uma camada fina de epitélio simples escamoso que reveste o interior do miocárdio e recobre as valvas do coração e as cordas tendíneas ligadas às valvas.

O coração contém quatro câmaras. As duas câmaras superiores são os átrios, e as duas câmaras inferiores são os ventrículos. Entre os átrios direito e esquerdo existe uma parede divisória delgada, chamada septo interatrial. O septo interventricular separa o ventrículo direito do ventrículo esquerdo.

Na face anterior de cada átrio, existe uma estrutura enrugada, saculiforme, chamada aurícula (auri = orelha), assim denominada pela sua semelhança com uma orelha de cachorro. Cada aurícula aumenta ligeiramente a capacidade de um átrio, de modo que consiga armazenar um maior volume de sangue.

Grandes vasos do coração

O átrio direito recebe sangue desoxigenado (sangue pobre em oxigênio que forneceu parte de seu oxigênio às células) por meio de três veias, vasos sanguíneos que retornam o sangue ao coração. A veia cava superior traz sangue basicamente das partes do corpo acima do coração; a veia cava inferior traz sangue, na sua maior parte, dos segmentos do corpo abaixo do coração; e o seio coronário drena o sangue proveniente da maioria dos vasos que irrigam a parede do coração.

O átrio direito, em seguida, entrega o sangue desoxigenado ao ventrículo direito, que bombeia para o tronco pulmonar. O tronco pulmonar se divide nas artérias pulmonares direita e esquerda, e cada uma transporta o sangue ao pulmão correspondente. Artérias são vasos sanguíneos que conduzem o sangue para longe do coração.

Nos pulmões, o sangue desoxigenado descarrega dióxido de carbono e capta o oxigênio. Essa sangue oxigenado (sangue rico em oxigênio, que é captado à medida que o sangue flui pelos pulmões) em seguida entra no átrio esquerdo por meio de quatro veias pulmonares. Em seguida, o sangue entra no ventrículo esquerdo, que bombeia o sangue para a parte ascendente da aorta. Daqui, o sangue oxigenado é transportado para todas as partes do corpo.

As valvas do coração

À medida que cada câmara cardíaca se contrai, um volume sanguíneo é ejetado para dentro do ventrículo ou para fora do coração dentro de uma artéria. Para impedir o refluxo de sangue, o coração tem quatro valvas, compostas por tecido conectivo denso recoberto por endotélio. Essas valvas se abrem e fecham em resposta às mudanças de pressão, quando o coração se contrai e relaxa.

Como seu nome indica, as valvas atrioventriculares (AV) ficam entre os átrios e os ventrículos. A valva atrioventricular direita, situada entre o átrio direito e o ventrículo direito, é também chamada de valva tricúspide, porque consiste em três válvulas (cúspides). As extremidades pontiagudas das válvulas se projetam para dentro do ventrículo.

Cordões tendinosos, chamados cordas tendíneas, conectam as extremidades pontiagudas aos músculos papilares, projeções musculares cardíacas localizadas na face interna dos ventrículos. As cordas tendíneas impedem que as válvulas das valvas sejam empurradas para dentro dos átrios, quando os ventrículos se contraem, e estão alinhadas para permitir que as válvulas fechem firmemente as valvas.

A valva AV esquerda, situada entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo, é também chamada de valva bicúspide ou mitral. Ela tem duas válvulas que trabalham da mesma maneira que as válvulas da valva AV direita. Para o sangue passar de um átrio para um ventrículo, uma valva AV deve se abrir. A abertura e fechamento das valvas são decorrentes das diferenças de pressão de um lado para o outro das valvas.

Quando o sangue se move de um átrio para um ventrículo, a valva se abre, os músculos papilares relaxam, e as cordas tendíneas afrouxam. Quando um ventrículo se contrai, a pressão do sangue ventricular impulsiona as válvulas para cima até que suas bordas se encontrem e fechem o óstio. Ao mesmo tempo, a contração dos músculos papilares e a tensão nas cordas tendíneas ajudam a impedir que as válvulas se movam para cima, para dentro do átrio.

Próximo à origem do tronco pulmonar e da aorta, encontram-se as válvulas semilunares, chamadas de valva do tronco pulmonar e valva da aorta, que impedem o refluxo do sangue para o coração. A valva do tronco pulmonar se situa no óstio, no qual o tronco pulmonar deixa o ventrículo direito. A valva da aorta está situada no óstio, entre o ventrículo esquerdo e a aorta.

Cada valva consiste em três válvulas semilunares que se fixam a parede da artéria. Assim como as valvas AV, as válvulas semilunares permitem que o sangue flua em apenas uma direção – nesse caso, dos ventrículos para as artérias.

Quando os ventrículos se contraem, a pressão aumenta em seu interior. As válvulas semilunares se abrem quando a pressão nos ventrículos excede a pressão nas artérias, permitindo a ejeção do sangue dos ventrículos para o tronco pulmonar e a aorta. Quando os ventrículos relaxam, o sangue começa a fluir de volta para o coração. Esse refluxo preenche as válvulas das valvas, que então fecham firmemente as válvulas semilunares.

Vídeos

Ciclo cardíaco

Um ciclo cardíaco inclui todos os eventos associados a um batimento cardíaco. Em um ciclo cardíaco normal, os dois átrios se contraem enquanto os dois ventrículos relaxam; a seguir, enquanto os dois ventrículos se contraem, os dois átrios relaxam. O termo sístole (contração) se refere à fase de contração; diástole (dilatação ou expansão) se refere à fase de relaxamento. Um ciclo cardíaco consiste em sístole e diástole de ambos os átrios, mais sístole e diástole de ambos os ventrículos.

Débito cardíaco

O volume de sangue ejetado por minuto, do ventrículo esquerdo para a aorta, é chamado de débito cardíaco (DC). O débito cardíaco é determinado (1) pelo volume sistólico (VS), a quantidade de sangue ejetada pelo ventrículo esquerdo, durante cada batimento (contração), e (2) pela frequência cardíaca (FC), o número de batimentos cardíacos por minuto. No adulto em repouso, o VS médio é de 70 ml, e a FC é de aproximadamente 75 batimentos por minuto. Portanto, o DV médio no adulto em repouso é:

Débito cardíaco = volume sistólico x frequência cardíaca

• DC = 70 ml/batimento x 75 batimentos/min
• DC = 5.250 ml/min ou 5,25 litros/min

Vias circulatórias