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01/09/2009 Introdução ao sistema cardiovascular
Farmacologia do sistema cardiovascular
Aulas 2 & 3
01/09/2009 Introdução ao sistema cardiovascular
Programa
• Fisiologia vascular: Controle do tônus da musculatura lisa vascular; sistema renina-angiotensina; substâncias constritoras e dilatadoras.
• Fisiologia cardíaca: Freqüência e ritmo cardíacos; contração cardíaca; consumo de oxigênio do miocárdio e fluxo sangüíneo coronário; peptídeos natriuréticos cardíacos.
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Visão geral do sistema cardiovascular
• A função das artérias é transportar o sangue sob alta pressão para os tecidos; por isso, as artérias apresentam paredes vasculares fortes, e o sangue flui em altas velocidades nelas.
• As arteríolas são os menores vasos do sistema arterial; agem como conduítes de controle pelo qual o sangue é liberado nos capilares. Apresentam paredes vasculares fortes que podem fechar o complexo arteriolar ou dilatá-lo imensamente, alterando enormemente o fluxo sangüíneo no tecidos.
• A função dos capilares é promover a troca de fluidos, nutrientes e eletrólitos entre o sangue e o fluido intersticial; p/ isso, apresentam paredes vasculares finas que tem diversos poros permeáveis à água e a outras substâncias peqs.
• As vênulas coletam o sangue dos capilares, e gradualmente transformam-se em veias progressivamente maiores. Essas funcionam como condutores para o transporte do sangue de volta ao coração; além disso, servem como um reservatório de sangue.
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Velocidade do fluxo sangüíneo
Vaso Área de secção
Aorta 2,5 cm²
Artérias pequenas
20 cm²
Arteríolas 40 cm²
Capilares 25.000 cm²
Vênulas 250 cm²
Veias pequenas 80 cm²
Veia cava 8 cm²
• Dado que o mesmo volume de sangue deve fluir por cada segmento no mesmo intervalo de tempo, a velocidade do fluxo sangüíneo é inversamente proporcional à área de secção.
• Aorta: ~33 cm/s; capilares: 0.033 cm/s
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Pressão sangüínea em várias porções da circulação
Guyton & Hall, 2006
S
D
S
D
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Teoria básica da função circulatória (Guyton & Hall, 2006)
1. O fluxo sangüíneo em cada tecido é quase sempre precisamente controlado em relação às necessidades do tecido.
2. O débito cardíaco é controlado principalmente pela soma de todos os fluxos locais.
3. Em geral, a pressão arterial é controlada independentemente do controle do fluxo sangüíneo local ou do controle do débito cardíaco.
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O controle do fluxo sangüíneo é ôhmico
• O fluxo sangüíneo é controlado por essencialmente dois fatores:
1. Gradiente de pressão do sangue entre duas extremidades do vaso.
2. Resistência vascular, o impedimento do fluxo sangüíneo pelo vaso devida à “fricção” entre o sangue e o endotélio intravascular.
R
PF
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Resistência ao fluxo sangüíneo
• Não podemos medir a resistência de forma direta; para isso, devemos calcular o fluxo sangüíneo e a diferença de pressão entre dois pontos do vaso, aplicando uma alteração algébrica da lei de Ohm:
FPR
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“Condutância”
• Da mesma forma como podemos expressar resistência e fluxo sangüíneo usando a lei de Ohm, tbm podemos calcular a “condutância” de um vaso – a medida do fluxo sangüíneo em um vaso para uma dada diferença de pressão.
RaCondutânci
1
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Diferenças pequenas no calibre do vaso levam a grandes diferenças na condutância do vaso
• Isso acontece porque o sangue que se encontra em contato direto com as paredes do vaso quase não flui, devido à sua aderência ao endotélio vascular; o sangue que se encontra na periferia do vaso quase não flui, enquanto o sangue que se encontra no meio do vaso flui extremamente rápido.
• Em vasos pequenos, quase todo o sangue se encontra próximo às paredes, de forma que uma partição central que flui rapidamente não existe.
• Ao integrarmos as velocidades de todos os anéis concêntricos de fluxo e multiplicarmo-nas pela área dos anéis, podemos derivar uma fórmula que descreve essa relação:
Guyton & Hall, 2006
Δ
l
rPF
8
4
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Alterações farmacológicas do tônus vascular
Guyton & Hall, 2006
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Vasodilatadores e vasoconstritores
Lüllmann et al., 2005
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Respostas regulatórias à vasodilatação
Lüllmann et al., 2005
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Nitratos orgânicos como vasodilatadores
• Os nitratos orgânicos reduzem o tônus da musculatura lisa vascular ativando a guanilato ciclase e elevando os níveis intracelulares de GMPc
• O agente causativo desse processo é o NO gerado a partir do nitrato orgânico.
• A geração de NO a partir do nitrato (via uma aldeído desidrogenase mitocondrial) depende de uma fonte de grupos sulfidrila livres.Lüllmann et al., 2005
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Nitratos orgânicos vs. vasodilatadores arteriolares
Lüllmann et al., 2005
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Bloqueadores de canais de Ca2+ como vasodilatadores
Lüllmann et al., 2005
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Formação de trombos e possíveis mecanismos terapêuticos
Lüllmann et al., 2005
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Inibidores da agregação de plaquetas
Lüllmann et al., 2005
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Vitamina K e seus antagonistas: Uso nas tromboses
Lüllmann et al., 2005
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Heparinas e derivados da hirudina
Lüllmann et al., 2005
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Débito cardíaco
• A qtd de fluxo sangüíneo na totalidade da circulação de um indivíduo normal em repouso é de ~5 L/min. É igual à qtd. de sangue que é bombeada na aorta por minuto, tbm chamada de débito cardíaco.
• Freqüência cardíaca x Volume de ejeção do ventrículo esquerdo
• Volume de ejeção é controlado por fatores intrínsecos e fatores extrínsecos
– Fatores intrínsecos: entrada do Ca2+ através da membrana, armazenamento de Ca2+ no retículo sarcoplasmático.
– Fatores extrínsecos: Lei de Frank-Starling
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Glicosídeos cardíacos
• Ligam-se ao domínio extracelular de ATPases Na+/K+ no músculo cardíaco, inibindo sua atividade e alterando a afinidade de um canal de Na+ associado à bomba pelo Ca2+
Lüllmann et al., 2005
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Glicosídeos cardíacos: Aspectos clínicos
• Indicações:– Insuficiência cardíaca congestiva– Fibrilação atrial
• Sinais de intoxicação:– Arritmias cardíacas (bradicardia sinusal, bloqueio
atrioventricular, extra-sístoles ventricular, fibrilação ventricular)
– Alterações no SNC (xantopsia, fadiga, desorientação, alucinações)
– Anorexia, náusea, vômitos e diarréia.– Alterações na natriurese.
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Glicosídeos cardíacos
Lüllmann et al., 2005
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Glicosídeos cardíacos
Lüllmann et al., 2005
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Ciclo cardíaco
I. Fase de contração (sístole)
II. Fase de ejeção (sístole)
III. Fase de relaxação (diástole)
IV. Fase de preenchimento (diástole)
IVc. Sístole atrial
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Válvulas cardíacas
• As válvulas cardíacas determinam a direção do fluxo sangüíneo no coração – dos átrios aos ventrículos (fase IV) ou dos ventrículos à aorta ou artéria pulmonar (fase II).
• Todas as válvulas cardíacas estão fechadas durante as fases I e II.
• A abertura e o fechamento das válvulas depende da pressão exercida nos dois lados destas.
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Freqüência e ritmo cardíacos
• As câmaras cardíacas precisam coordenar a sua contração; essa contração é efetuada por um sistema de condução especializado.
• Ritmo sinusal: nodo sinoatrial átrios nodo atrioventricular feixe de His fibras de Purkinje ventrículos.
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Idiossincrasias eletrofisiológicas do músculo cardíaco
• Atividade de marcapasso;
• Ausência de corrente rápida de Na+ ICa2+ responsável pelo desencadeamento e propagação do PA– Corolário 1: PAs de longa duração.– Corolário 2: Grande influxo de Ca2+ durante
o platô do PA.– Corolário 3: Período refratário prolongado
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Potencial de ação cardíaco
Despolarização rápida (Na+)
Repolarização parcial (Ca2+, K+)
Platô (Ca2+, K+)
Repolarização (K+)
Marcapasso (Na+, K+, Ca2+)
Rang et al., 2005
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Condução do ritmo sinusal
↑ β-simpatomiméticos↑ Parassimpatolíticos
↓ β-bloqueadores↓ bloqueadores de canais de Ca2+↓ Glicosídeos cardíacos (estimulação vagal)
Despopoulos et al., 2003
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Potencial marcapasso
Despopoulos et al., 2003
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Condução do impulso cardíaco revisitada
Despopoulos et al., 2003
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Arritmias
Arritimias
Quando ao local de origem
Quanto ao efeito na freqüência
Atrial Juncional Ventricular Bradicardia Taquicardia
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Quatro fenômenos subjazem as arritmias
• Pós-despolarização tardia (↑ ICa2+, gerando PAs anormais)
• Reentrada (bloqueio de condução, gerando circulação contínua do PA)
• Atividade de marcapasso ectópica (a atv de marcapasso surge em outras partes do coração que não o nodo AS e os tecidos de condução).
• Bloqueio cardíaco (lesão isquêmica ou fibrose fazem com que átrios e ventrículos apresentem batimentos independentes)
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Agentes antiarrítmicos: Classificação de Vaughan Williams
• Classe I: Substâncias que bloqueiam os canais de Na+ sensíveis à voltagem (ex.: disopiramida, lidocaína, flecainida)
• Classe II: Antagonistas β-adrenérgicos (ex.: propanolol, atenolol)
• Classe III: Substâncias que bloqueiam os canais de K+, prolongando o PA (ex.: sotalol)
• Classe IV: Substâncias que bloqueiam os canais de Ca2+ (ex.: verapamil)
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Drogas que não entram na classificação VW
Substância Uso
Atropina Bradicardia sinusal
Adrenalina Parada cardíaca
Isoprenalina Bloqueio cardíaco
Digoxina Fibrilação atrial rápida
Adenosina Taquicardia supraventricular
Cloreto de cálcio Taquicardia ventricular decorrente de hipercalemia
Cloreto de magnésio Fibrilação ventricular, toxicidade da digoxina
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Consumo de O2 e fluxo sangüíneo
Fatores fisiológicos
Fatores mecânicosControle vascular
por metabólitosControle neural
e humoral
Encurtamento da diástole
Aumento da pressão diastólica final ventricular
Redução da pressão arterial diastólica
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Fatores mecânicos que alteram o fluxo coronariano
Redução da kPa diastólica
Aumento da kPa diastólica final ventricular
Encurtamento da diástole
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Consumo de O2 e fluxo sangüíneo
Fatores fisiológicos
Fatores mecânicosControle vascular
por metabólitosControle neural
e humoral
Redução PO2 Adenosina
01/09/2009 Introdução ao sistema cardiovascular
Consumo de O2 e fluxo sangüíneo
Fatores fisiológicos
Fatores mecânicosControle vascular
por metabólitosControle neural
e humoral
Alfa-adrenérgicos (vasos grandes)
Vasoconstrição
Beta-adrenérgicos(vasos pequenos)
Vasodilatação
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Morte celular na isquemia do miocárdio
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Profilaxia de transtornos cardíacos na prática da dentístrica
Categoria de alto risco Categoria de risco moderado
Risco desprezível
•Válvulas cardíacas prostéticas•Histórico de endocardite bacterial•Doença cardíaca cianótica congênita•Fístulas pulmonares cirurgicamente construídas
•A maioria das má-formações cardíacas congênitas.•Disfunções valvulares adquiridas•Cardiomiopatia hipertrófica•Prolapso da válvula mitral com regurgitação e/ou engrossamente das válvulas
•Defeito septal atrial isolado•Reparo cirúrgico do defeito septal atrial, defeito septal ventricular ou duto arterioso por mais de seis meses.•Cirurgia de implante de tecido em artéria coronária.•Sopro.•Febre reumática sem disfunção valvular•Marcapassos cardíacos•Defibriladores implantados.
