|Entendendo o funcionamento do coração| #4 – Contração e relaxamento cardíaco (V.6. N.12. P.6, 2023)

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Ao falar sobre o coração, sempre falamos sobre “contração” e “relaxamento”. Sabemos que o músculo cardíaco contrai e relaxa e a partir disso, o sangue é bombeado. Porém, você sabe como isso funciona?

Para entendermos como de fato funciona, vamos pensar no músculo cardíaco. No nosso corpo existem 3 tipos de músculos: músculo estriado esquelético, músculo estriado cardíaco e músculo liso.

Assim como o nome já diz, os músculos estriados recebem esse nome por terem “estriações” enquanto o músculo liso não tem. O músculo liso é encontrado em regiões como: esôfago, intestino, útero e etc., enquanto o músculo estriado esquelético é encontrado em nosso corpo todo ao longo dos ossos.

Figura 1: Tipos de músculos

(Unifal, [s.d.].)

Como o próprio nome da série diz, vamos entender o funcionamento do coração? Para isso, vamos falar apenas sobre o músculo estriado cardíaco. Entretanto, é importante salientar que o músculo estriado esquelético e o músculo estriado cardíaco têm algumas semelhanças, bem como o fato dos dois manterem as fibras unidas, o que possibilita que a contração gerada por cada fibra se componha para produzir a força do músculo inteiro.

É importante conhecermos um novo “personagem” dessa história: o sarcômero. Sarcômero é a unidade funcional do músculo estriado, formada por proteínas essenciais no processo de contração e relaxamento muscular, sendo as principais: a actina e a miosina.

Figura 2: Sarcômero

(KARP, G. – Cell molecular biology. New York, J. Wiley, 1996.)

De maneira simplificada, os filamentos de actina são os mais finos (cor rosa na imagem) e os de miosina são os mais grossos (cor azul na imagem). Como mostra a imagem acima, esses filamentos deslizam para encurtar e alongar a fibra muscular. Desse modo, a contração ocorre pelo deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina, deixando o sarcômero mais “curto”.

O processo de contração e relaxamento muscular, como vimos na parte 2 dessa série, é regulado por estímulos elétricos propagados nas células cardíacas. O impulso se propaga e a partir disso há a liberação de íons. Lembra disso? Bom nesse caso, há a liberação de íons de cálcio. Nesse momento, há a participação importante de outra proteína: a troponina. A troponina interage com os íons de cálcio, deixando exposto o sítio de ligação da actina com a miosina, e assim, permitindo a interação entre as duas proteínas. A partir disso se inicia a contração muscular.

Animação 1: Contração muscular

                              (YouTube, 2019)

Ao falar da contração do músculo estriado cardíaco, é importante ressaltar algumas diferenças do que se diz respeito ao músculo estriado esquelético. No coração, há a presença de “discos intercalares”. Os discos intercalares são linhas de “junção” – conhecidas como junções gap – que atuam na continuidade entre as células musculares vizinhas. As junções gap funcionam como canais de comunicação, garantindo a coordenação eficiente dos movimentos.

Lembra sobre o que vimos sobre a difusão dos íons no processo de despolarização e repolarização na parte 3 dessa série? São os discos intercalares que garantem que a corrente iônica flui de uma célula para outra.

Figura 3: Discos intercalares – Caráter “sincicial” do músculo

(Guyton & Hall, 2021)

Por esse motivo, dizemos que as células musculares têm caráter sincicial. O que é isso? Sincício, na biologia, é o que corresponde a um conjunto de células comunicantes! De forma didática, o coração funciona como um “todo”, como se fosse uma grande célula.

Já entendemos como esse processo funciona, vamos falar sobre o ciclo cardíaco? O ciclo cardíaco tem duas fases principais: sístole e diástole. Durante a sístole, o coração se contrai para empurrar o sangue para fora. Já na diástole, o coração relaxa para se encher novamente de sangue. Então, resumidamente, a sístole corresponde à contração e a diástole corresponde ao relaxamento.

Bom, como vimos em outras partes da série, o caminho que o sangue faz é: O sangue do átrio direito então vai para o ventrículo direito e daí, parte diretamente para os pulmões onde será oxigenado. Dos pulmões parte um sangue oxigenado diretamente para o átrio esquerdo que, por sua vez, bombeia seu conteúdo para o ventrículo esquerdo. O ventrículo esquerdo, uma vez preenchido com sangue,  se contrai e ejeta fortemente a maior parte do conteúdo. 

Animação 2:  Funcionamento geral da circulação

(Gfycat, 2018)

Vamos entender melhor cada fase do ciclo cardíaco?

Podemos considerar que o ciclo cardíaco tem 8 fases:

• Contração Isovolumétrica:
• Ejeção Máxima
• Ejeção Reduzida
• Protodiástole
• Relaxamento Isovolumétrico
• Enchimento rápido
• Enchimento reduzido
• Contração atrial

A contração isovolumétrica é o início da sístole (contração) ventricular. Nessa fase, a pressão ventricular aumenta e, quando ela fica maior que a pressão atrial, a válvula atrioventricular fecha. Assim, por estar fechada, a pressão da câmara aumenta muito e aí quando ela fica maior que a pressão aórtica, a válvula se abre. A partir disso, o sangue flui do ventrículo para a aorta, primeiro de forma rápida (ejeção máxima) e então, lentamente (ejeção reduzida). (Lembre-se: a aorta é muito importante, ela é responsável por levar sangue rico em oxigênio para todo nosso corpo!)

Já, a protodiástole acontece um pouco antes de fechar a válvula aórtica, marcando o início da diástole (relaxamento).

Depois disso, na fase de relaxamento isovolumétrico, há uma grande diminuição na pressão do ventrículo. Quando a pressão ventricular fica mais baixa que a pressão atrial, a válvula atrioventricular se abre e o ventrículo começa a se encher. O enchimento se dá inicialmente de forma rápida (enchimento rápido) e depois lentamente (enchimento reduzido).

Por fim, temos a contração atrial. É marcada pelo enchimento completo do ventrículo e pela contração atrial (como o próprio nome já diz), seguida imediatamente pela contração ventricular, garantindo a sincronicidade dos batimentos.

Ao compreender esses mecanismos, podemos apreciar ainda mais a complexidade e a importância do funcionamento do músculo do coração. É encantador, não é? Vamos entender melhor como funciona a circulação sanguínea na próxima parte. Espero que tenha gostado e que essas informações sejam úteis no seu aprendizado. Obrigada!

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

HALL, JOHN, E. E MICHAEL E. HALL. Guyton & Hall – Tratado de Fisiologia Médica. Disponível em: Minha Biblioteca, (14th edição). Grupo GEN, 2021.

JACOB, STANLEY W. FRANCONE, CLARICE ASHWORTH; LOSSOW, WALTER J. Anatomia e fisiologia humana. Tradução de Carlos Miguel Gomes Sequeira. 5. ed. Rio de Janeiro, RJ: Guanabara Koogan

SILVERTHORN, DEE U. Fisiologia Humana. Disponível em: Minha Biblioteca, 7a. edição. Artmed, 2017.

CONTRAÇÃO muscular – dublado. YouTube, 2019. 1 vídeo (4 min 24s). Publicado pelo Tiago Savignon. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=-Mfo3Af5E3c&t=60s. Acesso em: 10 jul. 2023.

UNIFAL. Histologia Interativa. [S.l.]. Unifal, [s.d.].. Disponível em: https://www.unifal-mg.edu.br/histologiainterativa/tecido-muscular/. Acesso em: 8 jul. 2023.

KARP, G. – CELL MOLECULAR BIOLOGY.. Disciplinas USP. Desenho esquemático (A) e micrografias eletrônicas (B) mostrando a disposição dos filamentos contrácteis de uma fibra muscular (sarcômero) em estado relaxado e contraído.. [S.l.]. USP, [s.d.]. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/mod/book/tool/print/index.php?id=2433781&chapterid=19709. Acesso em: 10 jul. 2023.