O coração como bomba; o sangue ao atingir o átrio direito,trazidos pelas grandes veias, é forçado pela contração atrial a passar pela válvula tricúspide enchendo o ventrículo direito. O ventrículo direito bombeia o sangue através da válvula pulmonar para a artéria pulmonar e, daí para os pulmões e, finalmente, pelas veias pulmonares, para o átrio esquerdo. A contração do átrio esquerdo força o sangue a passar pela válvula mitral para o ventrículo esquerdo, de onde, pela válvula aórtica, atinge a aorta e, por essa artéria, toda a circulação sistêmica.
Os dois átrios são bombas de escorva, que forçam quantidade adicional de sangue para o interior dos ventrículos respectivos, imediatamente antes da contração ventricular. Essa propulsão de sangue adicional faz com que os ventrículos atuem como bombas muito mais eficientes do que seriam, sem esse mecanismo especial de enchimento. Entretanto, os ventrículos são tão possantes que ainda são capazes de bombear grandes quantidades de sangue mesmo quando os átrios não estão funcionando.
Músculo cardíaco: sua excitação e contração; músculo cardíaco possui o mesmo tipo de mecanismo contrátil por filamentos deslizantes de actina e de miosina, que ocorre no músculo esquelético. Ao contrario do músculo esquelético, as fibras musculares cardíacas são interconectadas entre si, formando treliça que é chamada sincício. Essa disposição é semelhante à que existe no músculo liso visceral, onde suas fibras também são fundidas, formando massa interconectadade fibras, também chamada de sincício.
No coração, existem dois sincícios musculares distintos. Um deles corresponde ao músculo cardíaco, que forma as paredes dos dois átrios, enquanto o outro é o músculo cardíaco, que forma as paredes dos dois ventrículos. Essas duas massas musculares são separadas por tecido fibroso, situado entre os átrios e os ventrículos.
A importância das duas massas musculares sinciciais distintas é a seguinte: quando qualquer dessas massas é estimulada, o potencial de ação se propaga por todo o sincício e, portanto, faz com que toda a massa muscular contrai. O que faz com que todo o complexo das paredes atriais contraia a um só tempo, do que resulta da compressão do sangue para passar pelas válvulas mitral e tricúspide. Quando o potencial de ação é propagado pelo músculo ventricular, vai excitar todo o músculo sincicial ventricular. Portanto, todas as paredes ventriculares, contraem a um só tempo, e o sangue contido no interior de suas câmaras é bombeado, de modo adequado, através das válvulas aórtica e pulmonar, para as artérias.
Ritmicidade Automática do Músculo Cardíaco; a maioria das fibras musculares cardíacas é capaz de contrair ritmicamente. Isso é verdade, em especial, para grupo de pequenas fibras cardíacas, situadas na parte superior do átrio direito, que formam o nodo sinoatrial. Os potenciais de ação rítmicos que são gerados em uma fibra do nodo SA. A causa dessa ritmicidade é a seguinte: as membranas das fibras SA, mesmo quando em repouso, são muito permeáveis ao sódio. Portanto, grande numero de íons sódio passa para o interior da fibra, fazendo com que o potencial da membrana em repouso se desvie, continuamente, para o valor mais positivo. Logo que o potencial de membrana atinge nível critico, chamado de valor limiar, é produzido um potencial de ação, o que ocorre abruptamente. Ao termino desse potencial de ação, a membrana fica, temporariamente, menos permeável aos íons sódio mas, ao mesmo tempo, mais permeável do que o normal aos íons potássio, e a saída desses íons, transportando cargas positivas para o exterior, faz com que o potencial de membrana fique negativo, mais negativo que nunca, caracterizando o estado de hiperpolarização, devido à perda excessiva de cargas positivas.
Duração Prolongada do Potencial de Ação do Músculo Cardíaco e da Contração Cardíaca; outra diferença importante entre os músculos esqueléticos e cardíaco é que a contração do músculo cardíaco dura por longo período, quando comparada à do músculo esquelético, em media, de 10 a 15 vezes a duração da contração do músculo esquelético típico.
Ao invés do potencial de ação ser uma onda em ponta, de retorno muito rápido à linha de base, como acontece nas fibras nervosas calibrosas e nas fibras musculares esqueléticas, esse potencial apresenta um platô, que dura cerca de 0,3 segundo, antes de retornar ao valor de repouso. A causa desse platô é a lentidão da membrana em se repolarizar, após ter sido despolarizada.
Primeiro, o processo de despolarização da membrana, que resulta do rápido influxo de íons sódio para o interior da fibra e, segundo, o processo de repolarização, causado pelo efluxo rápido de íons potássio para o exterior da fibra. O processo de despolarização faz com que tenha o inicio o potencial, enquanto que o de repolarização causa seu termino.
No músculo cardíaco e em alguns músculos lisos, o processo de repolarização é retardado. A causa desse retardo é, principalmente, a seguinte: nesses tipos de fibras musculares, durante a despolarização, entram íons e sódio e também íons cálcio, em grande número. Ainda mais, os íons cálcio continuam a entrar por muitos centésimos de segundo após ter cessado a entrada de íons sódio. Como os íons cálcio carregam cargas positivas, essa entrada mantém o estado de positividade interna de fibra, durante todo o platô, o que impede a repolarização. Entretanto, após alguns décimos de segundo, cessa o influxo de íons cálcio e ocorre o processo de repolarização, quando então o potencial de ação retorna à linha de base.
Regulação da Ritmicidade Cardíaca; não existem nervos nas diferentes regiões do coração dessa preparação que as façam contrair, e nenhum outro sinal chega a ela, vindo de fora do coração, para produzir a ritmicidade. Em outras palavras, a ritmicidade do coração tem origem no próprio coração, e se porções desse coração são removidas do corpo, continuarão a se contrair, enquanto dispuseremde nutrição adequada.
O Nodo Sinoatrial como Marcapasso do coração; cada vez que o seio contrai, um potencial de ação é propagado pelas fibras musculares que vão do seio para o átrio e deste para o ventrículo, fazendo com que essas regiões contraiam em sucessão. O nodo SA tem freqüência mais elevada do que qualquer outra região do coração, os impulsos originados no nodo SA são propagados para os átrios e para os ventrículos, estimulando essas regiões tão rapidamente que nunca conseguem ficar lentificadas até seus ritmos naturais. Como resultado, o ritmo do nodo SA passa a ser o ritmo de todo o coração, razão por que o nodo SA é chamado de marcapasso do coração.
Condução do Impulso Atraves do Coração
Sistema de Purkinje; apesar do impulso cardíaco pode ser propagado, perfeitamente bem, pelas próprias fibras do músculo cardíaco, o coração possui um sistema especial de condução, o sistema de purkinje, que transmite impulsos com velocidade cerca de 5 vezes maior que a do músculo cardíaco normal: aproximadamente 2 m/s para apenas 0,4 m/s, no músculo cardíaco.
Ele tem origem no nodo SA, dele saem vários feixes muito delicados de fibras de Purkinje, as vias internodais, que passam pelas paredes atriais até um segundo nodo, o nodo atrioventricular, também situado na parede do átrio direito, mas localizado na parte inferior da parede posterior, próximo ao centro do coração. Desse nodo, um grande feixe de fibras de Purkinje, o feixe AV, passa imediatamente para os ventrículos, atingindo, primeiro, o septo interventricular. Após seguir, por curta distancia, por esse septo, o feixe AV se divide em dois grandes ramos; um ramo esquerdo, que se continua pela e ao longo da superfície interna do ventrículo esquerdo, e um ramo direito, com trajeto por percusso semelhante, no ventrículo direito.
Papel do sistema de Purkinje na produção da contração coordenada do músculo cardíaco; a principal função do sistema de Purkinje é a de transmitir o impulso cardíaco com muita rapidez pelos átrios e, após pequena pausa do nodo AV, também com muita rapidez, pelos ventrículos. A condução rápida do impulso fará com que todas as porções de cada sincício de músculo cardíaco, o sincício atrial e o sincício ventricular, contraiam ao mesmo tempo, de modo a exercerem esforço coordenado de bombeamento. Se não fosse o sistema de Purkinje, o impulso seria propagado, muito mais lentamente, pelo músculo cardíaco, o que permitiria que algumas fibras musculares contraíssem muito antes das outras e, também, relaxassem antes das outras. Obviamente, isso resultaria em compressão reduzida do sangue e, por conseguinte, em eficácia diminuída do bombeamento.
Função das válvulas cardíacas; as quatro válvulas cardíacas estão orientadas de modo tal que o sangue nunca pode fluir para trás, mas, unicamente, para a frente, quando o coração contrai. A válvula tricúspide impede o refluxo do sangue do ventrículo direito para o átrio direito e a válvula mitral impede o refluxo do ventrículo esquerdo para o átrio esquerdo, enquanto as válvulas pulmonar e aórtica, respectivamente, impedem o reflexo para os ventrículos direito e esquerdo do sangue dos sistemas pulmonar e arterial sistêmico.
As válvulas tricúspide e mitral são semelhantes uma à outra, possuindo folhetos extremamente delgados e muito expansivo, as cúspides, mantidos em suas posições por ligamentos especiais, as cordas tendíneas, com inserção nos músculos papilares. As válvulas pulmonar e aórtica também são semelhantes entre si, mas muito diferentes das válvulas tricúspide e mitral. Não possuem cordas tendíneas nem músculos papilares, mas possuem cúspides muito fortes, em forma de cuia, que abrem para o efluxo de sangue, mas fecham para o refluxo. A razão provável para as diferenças entre essas válvulas e as válvulas atrioventriculares é a de que o sangue deve fluir, com grande facilidade, dos átrios para os ventrículos, devido ao fato de que os átrios não bombeiam com muita força.
Controle Nervoso do Coração
Estimulação parassimpática; a estimulação dos nervos parassimpáticos produz três efeitos importante sobre o coração: freqüência diminuída dos batimentos cardíacos, força de contração diminuída do músculo cardíaco e condução retardada dos impulsos pelo nodo AV, o que alonga o retardo entre as contrações atrial e ventricular. Usualmente, a atividade cardíaca é reduzida pelo parassimpático durante os períodos de repouso, o que permite que o coração descanse ao mesmo tempo que o resto do corpo esta repousando.
Estimulação simpática; a estimulação dos nervos simpáticos exerce, em essência, efeitos quase que opostos sobre o coração: freqüência cardíaca aumentada, força aumentada da contração cardíaca e velocidade aumentada da condução do impulso cardíaco pelo coração. Essa estimulação cardíaca é necessária quando a pessoa é submetida a situações estressantes, como exercício, doença, calor excessivo e outras condições que exigem um fluxo sanguíneo muito rápido pelo sistema circulatório.
