Sistema cardiovascular
Funções
Coração (circulação cardíaca; ciclo elétrico cardíaco)
Vasos sanguíneos do sistema cardiovascular (artérias; arteríolas; veias; vênulas; capilares)
Sistema linfático
Sistema respiratório
Funções
Divisão
Estruturas (cavidade nasal ou fossas nasais; faringe; laringe; traqueia; brônquios; bronquíolos; ducto alveolar; alvéolos; pulmões; pleuras)
Respiração (hematose; regulação da respiração)
Neste capítulo, será estudada a anatomofisiologia do sistema circulatório e o respiratório, os quais estão intimamente ligados, pois é através do sistema circulatório que o sangue é transportado para todo o corpo, e o sistema respiratório é o responsável por oxigenar todos os tecidos e liberar o gás carbônico proporcionando a manutenção da viabilidade de todas as células vivas.
O sistema cardiovascular é constituído pelo coração, que é uma bomba propulsora pelos vasos sanguíneos representados pelas veias, vênulas, artérias, arteríolas e capilares que transportam o sangue, apoiado pelo linfático.
A conexão entre o sistema cardiovascular e o respiratório é de suma importância, uma vez que o ventrículo direito recebe o sangue venoso rico em gás carbônico da veia cava inferior e superior, o qual é impulsionado para o ventrículo direito e posteriormente para a artéria pulmonar em direção aos pulmões onde ocorre a hematose. O sangue arterial retorna ao coração, pelas veias pulmonares, entrando pela aurícula esquerda, ventrículo esquerdo, o qual impulsiona o sangue para a artéria aorta que conduz o sangue oxigenado para todo o corpo.
A respiração corresponde às trocas gasosas que ocorrem entre o meio ambiente e o sangue (oxigênio por gás carbônico) em nível pulmonar. Esse processo ocorre graças à ventilação pulmonar onde os movimentos de contração e expansão da caixa torácica provocam variações de pressão no interior dos pulmões, compensadas pela inspiração (entrada de oxigênio) ou pela expiração (saída de gás carbônico). Através desse processo, as células conseguem a energia necessária para a manutenção da vida.
Os principais componentes do sistema cardiovascular são: coração, vasos sanguíneos (artérias, arteríolas, veias, vênulas, capilares) e sangue. O sistema vascular linfático formado pelos vasos linfáticos e pela linfa apoia o cardiovascular.
É responsável pela circulação do sangue, isto é, transporta os nutrientes e oxigênio por todo o corpo, além de remover gás carbônico e metabólitos.
Bombeia em torno de 5 litros de sangue por minuto durante toda vida de um adulto.
Mede entre 13 e 15 cm de altura, 9 cm de largura e 6 cm de espessura e pesa entre 280 e 340 g nos homens e entre 230 e 280 g nas mulheres.
Bate de 60 a 100 batimentos por minuto (bpm), em repouso em adultos e adolescentes sob condições fisiologicamente normais.
É formado por 4 camadas: composto de uma estrutura muscular espessa, de cerca de 1 a 2 cm, denominada miocárdio, responsável pelas contrações do coração; o endocárdio é a camada que reveste o interior de todas as câmaras cardíacas (átrios e ventrículos); o epicárdio é a camada de tecido conectivo (conjuntivo) fundida com o miocárdio de um lado e com o pericárdio seroso do outro e o pericárdio, cuja função é proteger o miocárdio e permitir o suave deslizamento das paredes do órgão durante o seu funcionamento mecânico, pois contém líquido lubrificante em seu interior.
O coração possui quatro câmaras, 2 átrios e 2 ventrículos. As câmaras atriais ou superiores recebem o sangue e as câmaras inferiores são os ventrículos por onde sai o sangue do coração.
O sangue venoso (rico de gás carbônico) circula pelo lado direito do coração, enquanto o sangue arterial (rico em oxigênio) circula pelo lado esquerdo.
O ventrículo esquerdo tem a maior densidade muscular e bombeia o sangue com grande força.
A contração cardíaca é chamada de sístole e é sempre seguida de um período de relaxamento, chamado de diástole. Na sístole, o sangue sai dos ventrículos, e na diástole ocorre o enchimento dos átrios e dos ventrículos.
O coração precisa ser suprido com sangue oxigenado. Isso é feito pelas duas artérias coronárias: direita e esquerda.
Artéria coronária direita: Supre a maior parte do ventrículo direito e a parte posterior do ventrículo esquerdo.
Artéria coronária esquerda: Supre as partes anterior e lateral do ventrículo esquerdo.
O sangue venoso do coração é coletado para as veias cardíacas média, posterior e menor, as quais fazem parte do seio coronário, que é um grande vaso que entrega o sangue venoso do miocárdio para o átrio direito.
O ciclo cardíaco, consiste em contrações e relaxamentos periódicos do miocárdio atrial e ventricular (tecido muscular cardíaco).
O átrio direito recebe sangue venoso de todo o corpo das veias cavas superiores e inferiores e do seio coronário. O átrio direito contrai, empurrando sangue através da válvula tricúspide até o ventrículo direito.
O ventrículo então se contrai, passando o sangue para o tronco arterial pulmonar (única artéria que transporta sangue venoso) através da válvula pulmonar, até que o sangue chegue aos pulmões, ocorrendo a hematose.
Nos pulmões o sangue é oxigenado e, em seguida, se move de volta ao coração, entrando no átrio esquerdo através das veias pulmonares (únicas veias que transportam sangue venoso).
O átrio esquerdo se contrai e empurra o sangue para o ventrículo esquerdo através da válvula mitral.
O ventrículo esquerdo empurra o sangue oxigenado através da válvula aórtica para a aorta, a partir da qual o sangue é distribuído para todo o corpo.
A grande circulação ou circulação sistêmica é responsável pela perfusão de todo o organismo com exceção dos pulmões. A pequena circulação é também chamada de pulmonar.
O coração possui as células miocárdicas (funcionais), que, ao serem estimuladas eletricamente, são capazes de contrair as células marcapasso, que são as responsáveis pela geração e condução dos estímulos elétricos.
O controle da atividade cardíaca é realizada pelo sistema nervoso simpático (taquicardia) e parassimpático (bradicardia), que inervam o coração.
O nodo sinoatrial (marca passo) está localizado na parede posterior do átrio direito, onde a veia cava chega ao coração. O nodo atrioventricular está na porção inferior do septo interatrial. O feixe de His está no topo do septo interventricular, esse feixe se divide no interior da parede dos ventrículos denominando-se fibras de Purkinje, causando a contração simultânea dos ventrículos.
A condução elétrica parte do nódulo sinoatrial e se propaga ao nódulo atrioventricular e posteriormente pelo feixe de his e rede de Purkinje.
A quantidade e a manutenção do fluxo de sangue nos tecidos dependem do volume de sangue e de um gradiente de pressão existentes no interior do órgão.
A pressão arterial sistêmica (HAS) é a pressão que o sangue exerce sobre as paredes das artérias. O valor normal da pressão arterial sistólica é 120 mmHg e o da pressão arterial diastólica é 80 mmHg.
As variáveis cardiovasculares ou hemodinâmicas são representadas:
Débito cardíaco = Frequência Cardíaca x Volume Sistólico
Pressão arterial = Débito Cardíaco x Resistência Periférica
A normalidade da pressão arterial sistólica e diastólica é muito importante para a manutenção morfológica e funcional de todo sistema cardiovascular.
Transportam o sangue do coração para os diferentes tecidos do corpo.
A artéria pulmonar transporta o sangue venoso do ventrículo direito para o pulmão. As arteríolas são as de menor diâmetro, responsáveis por enviar sangue para os capilares.
Artéria aorta: maior artéria do corpo, parte do ventrículo esquerdo, e ramifica-se em várias outras artérias;
Artéria pulmonar, parte do coração em direção ao pulmão e bifurca-se em artéria pulmonar direita e esquerda;
Artérias femorais são prolongamentos da aorta (havendo uma em cada perna), são as principais responsáveis pela chegada de sangue oxigenado para os membros inferiores;
Artérias renais (uma para cada rim);
Artérias carótidas, localizadas em cada lado do pescoço, que se estendem da aorta e garantem que o sangue chegue até o cérebro.
Transportam o sangue venoso de volta para o coração, porém as veias pulmonares transportam o sangue arterial, dos pulmões para o átrio esquerdo.
A pressão sanguínea é menor no interior das veias, sendo assim, o retorno do sangue para o coração é auxiliado pelas contrações da musculatura do organismo, que pressionam as veias próximas, levando ao deslocamento do sangue.
O refluxo do sangue é impedido por um sistema de válvulas no interior das veias, mantendo, assim, seu fluxo unidirecional.
As veias mais conhecidas são a veia cava superior, a veia cava inferior e a jugular.
As vênulas são vasos que transportam sangue de um leito capilar para uma veia. Os capilares convergem para vênulas, que convergem para as veias.
Os capilares são os vasos com o menor calibre do sistema circulatório, que permitem, por meio de difusão, as trocas de substâncias, como nutrientes, excretas e gases, entre o sangue e as células, garantindo a nutrição e oxigenação das células.
É formado pelos órgãos, vasos linfáticos e linfa e apoia o sistema cardiovascular. Os órgãos linfáticos são representados pelas tonsilas palatinas (amígdalas), tonsilas faríngeas (adenoides), baço, linfonodos (nódulos linfáticos) e timo.
Baço: Está interposto na circulação sanguínea e serve para filtrar o sangue e destruir micro-organismos, restos de tecido, substâncias estranhas através dos macrófagos, que são células que fazem a fagocitose e também destroem eritrócitos, leucócitos e plaquetas senescentes.
Tonsilas palatinas: Produzem as células de defesa como os linfócitos.
Timo: Amadurece os linfócitos T, deixando-os funcionais para combater os agentes agressores.
Linfonodos ou nódulos linfáticos: Filtram a linfa eliminando vírus e bactérias por conterem linfócitos, macrófagos e plasmócitos.
Os vasos linfáticos se distribuem pelo organismo e recolhem o líquido tissular, filtrando-o e reconduzindo-o à circulação sanguínea. Os capilares linfáticos mais finos vão se unindo em vasos linfáticos maiores, que terminam em dois grandes dutos principais: o duto torácico (recebe a linfa procedente da parte inferior do corpo, do lado esquerdo da cabeça, do braço esquerdo e de partes do tórax) e o duto linfático (recebe a linfa procedente do lado direito da cabeça, do braço direito e de parte do tórax), que desembocam em veias próximas ao coração.
A linfa é o líquido que circula pelos vasos linfáticos e possui composição semelhante à do sangue, porém não possui hemácias, apenas glóbulos brancos onde 99% são linfócitos.
O sistema respiratório humano é constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares.
Realizar as trocas gasosas (suprir o organismo com O2 e remover CO2), manutenção do equilíbrio ácido básico, fonação/olfação, defesa contra agentes agressores, regulação da temperatura.
Estruturalmente, o sistema respiratório consiste em duas partes:
Sistema Respiratório Superior: Nariz, Faringe e estruturas associadas.
Sistema Respiratório Inferior: Laringe, Traquéia, Brônquios, Bronquíolos e Pulmões.
Funcionalmente, o sistema respiratório consiste em duas partes:
Porção condutora (cavidades e tubos): Nariz, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos terminais.
Porção respiratória (tecidos intrapulmonares em que ocorrem a troca de gases): Bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares, alvéolos.
Cavidade nasal ou fossas nasais: Aquece o ar que entra no sistema respiratório através dos capilares sanguíneos.
Faringe: Conduz o ar e o alimento (o ar vai para a laringe, e o alimento vai para o esôfago). A epiglote é uma estrutura que tapa a laringe, não permitindo a passagem de alimento para os pulmões.
Laringe: Formada por tecido muscular e tecido cartilagíneo. Conduz o ar, local onde ficam as cordas vocais (importante para a fala).
Traqueia: É a principal via aérea condutora, situada à frente do esôfago. Constituída por anéis de cartilagem incompletos na parte posterior e revestida por glândulas produtoras de muco (humidificação) e células ciliadas (filtração - remoção de partículas estranhas).
Brônquios: Resultam da bifurcação da traqueia, são constituídos por anéis de cartilagem completos e revestidos por uma mucosa lubrificante e ciliada. Os brônquios se dividem em 1ª, 2ª e 3ª ordem. Quando atingem 0,5-1 mm de diâmetro, passam a ser chamados de bronquíolos.
Bronquíolos: São pequenos tubos cuja função é transportar o ar dos brônquios segmentares para os bronquíolos lobulares, depois para os bronquíolos terminais e respiratórios até os alvéolos pulmonares. São formados principalmente por anéis cartilaginosos e fibras musculares lisas.
Ducto alveolar: Conduzem o ar dos bronquíolos respiratórios para os alvéolos pulmonares.
Alvéolos: São as unidades funcionais do pulmão, ou seja, minúsculos sacos aéreos envolvidos por capilares sanguíneos e uma fina membrana. Os alvéolos podem se apresentar isolados ou em grupos, formando os chamados sacos alveolares. São responsáveis pelas trocas gasosas entre o meio ambiente e o organismo, processo chamado de hematose, quando o ar é inspirado oxigena os pulmões. As principais células alveolares são os pneumócitos I (célula epitelial de revestimento), pneumócitos II (produção de surfactante) e os macrófagos. Cada pulmão contém aproximadamente 300 milhões de alvéolos.
Pulmões: São órgãos pares, localizados no interior da caixa torácica, formada na frente pelo esterno, atrás pela coluna vertebral e fechada inferiormente pelo diafragma. O pulmão direito é dividido em 3 lobos (superior, médio e inferior) e o esquerdo em 2 lobos (superior e inferior).
Pleuras parietal e visceral: Envolve e protege cada pulmão. A pleura parietal é uma lâmina superficial que reveste a parede da cavidade torácica e a pleura visceral é a lâmina profunda que recobre os próprios pulmões.
O processo de troca de gases no corpo é denominado respiração e ocorre em três etapas: ventilação pulmonar é fluxo de ar para dentro e para fora dos pulmões; respiração externa é a troca de gases entre os espaços aéreos (alvéolos dos pulmões) e sangue, nos vasos capilares pulmonares, nesse caso o sangue capilar pulmonar recebe O2 e libera CO2, e a respiração interna que é troca de gases entre o sangue nos vasos capilares sistêmicos e as células dos tecidos.
O sangue fornece O2 e recebe CO2. No interior das células, as reações metabólicas que consomem O2 e desprendem CO2, são denominadas de respiração celular.
A ventilação pulmonar é o processo pelo qual os gases são trocados entre a atmosfera e os alvéolos. O ar flui entre a atmosfera e os pulmões devido às diferenças alternadas de pressão criadas pela contração e relaxamento dos músculos respiratórios.
As costelas são elevadas e o esterno é projetado para a frente pela contração dos músculos intercostais externos e a caixa torácica expande-se. O diafragma contrai e move-se para baixo. Ocorre a entrada de ar para os pulmões, por processo ativo. A pressão dentro dos alvéolos é menor (758 mmHg) do que a pressão atmosférica (760 mmHg = 1 atm). Ocorre a contração dos músculos inspiratórios.
O principal músculo é o diafragma (responsável por 2/3 de ar que entra nos pulmões) devido ao aumento das dimensões vertical, antero posterior e lateral da caixa torácica. Outro músculo importante é o intercostal externo, que aumenta o volume anteroposterior do tórax.
Nas inspirações forçadas profundas, os músculos acessórios como os esternocledoimastoideo e escalenos também se contraem e, à medida que o volume dos pulmões aumenta, o ar flui de uma região de pressão mais alta para uma região de pressão mais baixa.
Os músculos intercostais externos relaxam e as costelas e o externo voltam para as suas posições iniciais. A caixa torácica retrai, e o diafragma relaxa, movendo-se para cima. Ocorre a saída de ar para os pulmões, por um processo passivo, pois não estão envolvidas contrações musculares). Ocorre redução da caixa torácica e pulmões. Os músculos inspiratórios relaxam, reduzindo o volume do pulmão e aumentando a pressão alveolar, permitindo a saída de ar devido à pressão positiva que se forma no interior dos pulmões em relação ao ar atmosférico.
Difusão do oxigênio do pulmão para o sangue e do gás carbônico do sangue para o pulmão.
O oxigênio que é inspirado chega até os alvéolos pulmonares, onde ocorre a troca gasosa (através de suas finas paredes), com o sangue dos capilares, sendo que o oxigênio presente nessas estruturas passa para a corrente sanguínea (antes o sangue era venoso, passa a ser arterial), e o gás carbônico presente nos capilares passa para o interior dos alvéolos por difusão. Esse gás, por sua vez, será eliminado para o ambiente durante o movimento de expiração, passando por todo o trato respiratório.
A frequência respiratória corresponde ao número de ciclos respiratórios (inspiração + expiração) que ocorrem a cada minuto que corresponde em torno de 12-20 ciclos por minuto, totalizando aproximadamente 23 000 ciclos por dia.
O volume corrente é o volume de ar inspirado (ou expirado) a cada ciclo respiratório (± 500ml). O volume-minuto respiratório é o resultado da multiplicação do volume corrente pela frequência respiratória, ou seja, corresponde ao volume de ar inspirado (ou expirado) a cada minuto.
O centro respiratório é constituído por grupos espalhados de neurônios localizados em duas regiões do tronco cerebral, o bulbo e a ponte.
Esses neurônios estão divididos em três grupos principais: o grupo respiratório dorsal, localização no bulbo cuja função é regular a inspiração; o grupo respiratório ventral também localizado no bulbo e regula tanto a inspiração quanto a expiração); o centro pneumotáxico localização na ponte responsável por regular a frequência e o padrão respiratório.
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Ilustrações: Rogério Lopes
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