Mecanismos Adaptativos da Função Cardíaca Prof. Marcos Mendes Disciplina de Fisiologia FMABC

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) 1) Mecanismos de Reserva Cardíaca Reserva venosa (aumento da ΔA-V O2) Reserva de frequência (enchimento lento da diástole ventricular) Reserva sistólica (simpático / m.homeométrico) Reserva de retorno venoso (ou VDF) Reserva coronariana (adenosina) Reserva de hipertrofia (funcional) (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) 2) Mecanismos Reflexos Adaptativos Baroceptores Arteriais (aórtico e carotídeos) Quimioceptores Arteriais (aórtico e carotídeos) Receptores do Átrio Direito Receptores do Átrio Esquerdo Receptores do Ventrículo Esquerdo (reflexo de von Benzold-Jarisch) Receptores Pulmonares (Receptor J – dispneia + taquipneia + bradicardia + hipotensão) (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) 3) Mecanismos de Controle da Fç. Cardíaca FUNÇÃO INOTRÓPICA FUNÇÃO LUSITRÓPICA FUNÇÃO CRONOTRÓPICA FUNÇÃO CORONÁRIO-REGULADORA FUNÇÃO CARDIOTRÓFICA (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) Função Inotrópica ( VS e VSF) Autorregulação : Mecanismo Heterométrico (Frank-Starling) Mecanismo Homeométrico (Laplace-Sarnoff) Sinais extracardíacos : Sinais simpático-adrenérgicos Sinais hormonais (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) Função Lusitrópica ( VDF ) Retorno venoso : Massagem muscular Bomba inspiratória Reflexos posturais Diminuição da impedânica cardíaca Pressão efetiva de enchimento (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) Função Cronotrópica ( e FC) Mecanismo de Bainbridge Sinais extracardíacos Sinais simpático-adrenérgicos Sinais parassimpático-colinérgicos Sinais hormonais (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

(Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006) Função Coronário-reguladora Sinais reguladores vasculares Sinais simpático-adrenérgicos Sinais parassimpático-colinérgicos Função Cardiotrófica ou Cardioproliferativa Sinais específicos e inespecíficos determinantes de síntese proteica e apoptose (Fonte: Douglas, CR – Tratado de Fisiologia - 6ª Ed – 2006)

Patofisiologia da Insuficiência Cardíaca Prof. Marcos Mendes Disciplina de Fisiologia FMABC

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Conceito FRAÇÃO DE EJEÇÃO < 55% (ou 0,55) VS FE = VDF (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Determinantes da Função Ventricular VCM = VS . FC Controle da FC SNA Sinais Hormonais Controle do VS Pré-carga Pós-carga Contratilidade

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Pré-carga Regulação: Mecanismo de Frank-Starling Definição: Tensão miocárdica ventricular no final da diástole (VDF e PDF) (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Pós-carga Regulação: Mecanismo de Laplace-Sarnoff Definição: Tensão miocárdica ventricular na contração (sístole ventricular e pressão arterial) pressão intraventricular x raio ventricular TENSÃO = 2 x espessura da parede ventricular (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Contratilidade Propriedade funcional do miocárdio regulado pelo inotropismo Não depende do pré e pós-carga Influenciada pelos sinais químicos (simpático) e hormonais (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Classificação Quanto ao tempo: Quanto ao mecanismo patofisiológico: Aguda Crônica Quanto ao mecanismo patofisiológico: Disfunção diastólica Disfunção sistólica Quanto ao mecanismo de compensação: Alto débito Baixo débito (Fonte: CURRENT – Medicina: Diagnóstico e Tratamento - Tierney, Lawrence M, 45ª edição)

Classificação: New York Heart Association Classe I: sem limitação de atividade física / dispneia aos grandes esforços Classe II: dispneia aos médios esforços Classe III: dispneia aos mínimos esforços Classe IV: dispneia constante (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Fatores Determinantes Disfunção Sistólica (VS) Disfunção Diastólica (VDF) Insuficiência ventricular (esquerda e direita) (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Progressão da Doença Cardiovascular Coronariopatia Hipertensão Miocardiopatia Doença Valvar IM Disfunção Sistólica IC progressiva / Morte Súbita Disfunção Diastólica HVE Remodelação de VE Estrutura e Função Normal de VE Disfunção Ventricular Subclínica IC Sintomática Anos Anos/Meses Fonte: Adapted from: Levy et al. J Am Coll Cardiol. 1993;22(4):1111-1116.

Fatores Etiológicos da IC A – Disfunção mecânica Sobrecarga de pressão Central (estenose aórtica etc) Periférica (HAS) Sobrecarga de volume Insuficiência valvar Hipervolemia Aumento da impedância cardíaca Estenose valvar Restrição pericárdica (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Fatores Etiológicos da IC B – Demanda miocárdica Primária Miocardiopatia / Miocardite Cardiotoxicidade (drogas, álcool e fármacos) Anormalidades metabólicas (hipertireoidismo) Secundária Privação de O2 (coronariopatia) Inflamação (demanda metabólica aumentada) DPOC (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Fatores Etiológicos da IC C – Alterações do ritmo cardíaco Flutter e fibrilação ventricular Taquiarritmias Bradiarritmias (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Insuficiência VE Disfunção diastólica Relaxamento ventricular inapropriado HVE Isquemia Miocárdica MCP Hipertrófica MCP Restritiva Deficiência de enchimento ventricular Estenose mitral Restrição pericárdica ou tamponamento (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Insuficiência VE Disfunção sistólica Contração ventricular inapropriada Isquemia miocárdica IAM Sobrecarga crônica de volume Insuficiência valvar mitral e aórtica MCP Dilatada Aumento do pós-carga Estenose valvar aórtica HAS descompensada (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

MCP HIPERTRÓFICA MCP DILATADA Sobrecarga de Pressão Sobrecarga de Volume

(Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição) Insuficiência VD Causas cardíaca IC VE, estenose v. pulmonar, IAM VD Doença parenquimatosa pulmonar DPOC, dç. Pulmonar intersticial (sarcoidose), SARA, infecção pulmonar crônica ou bronquiectasia Doença vascular pulmonar TEP, Hipertensão pulmonar primária (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Mecanismos Compensatórios Mecanismo de Frank-Starling Hipertrofia ventricular Ativação Neuro-hormonal SNA simpático Sistema Renina-Angiotensina-Angiotensina Vasopressina (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Papel da AT-2 na evolução da IC Vasoconstrição - ↑ resistência vascular Retenção de sódio - hipervolemia Aumento da liberação de VP Aumenta a liberação de noradrenalina SNA simp. e maior sensibilidade dos receptores adrenérgicos na musculatura lisa vascular Efeito mitogênico na musculatura lisa vascular e cardiomiócitos Vasoconstrição renal com queda TFG Aumento da secreção de aldosterona (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

The Pathophysiology of Heart Failure Figure 4. The Pathophysiology of Heart Failure. Unloading of high-pressure baroceptors (blue circles) in the left ventricle, carotid sinus, and aortic arch generates afferent signals (black) that stimulate cardioregulatory centers in the brain, resulting in the activation of efferent pathways in the sympathetic nervous system (green). The sympathetic nervous system appears to be the primary integrator of the neurohumoral vasoconstrictor response to arterial underfilling. Activation of renal sympathetic nerves stimulates the release of renin and angiotensin II, thus activating the renin-angiotensin-aldosterone system. Concomitantly, sympathetic stimulation of the supraoptic and paraventricular nuclei in the hypothalamus results in the nonosmotic release of arginine vasopressin (AVP). Sympathetic activation also causes peripheral and renal vasoconstriction, as does angiotensin II. Angiotensin II constricts blood vessels and stimulates the release of aldosterone from the adrenal gland, and it also increases tubular sodium reabsorption and causes remodeling of cardiac myocytes. Aldosterone may also have direct cardiac effects, in addition to increasing the reabsorption of sodium and the secretion of potassium and hydrogen ions in the collecting duct. The blue lines designate circulating hormones. Schrier R and Abraham W. N Engl J Med 1999;341:577-585

Mecanismos Compensatórios SNA Simpático: ↑contrat. → ↑ VS → ↑ VCM → mantém PA ↑FC → ↑ VCM → mantém PA Vasoconstrição Arteriolar → mantém PA Venosa → ↑ RV (↑pré-carga): congestão pulmonar e sistêmica (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Mecanismos Compensatórios SRAA Vasoconstrição Arteriolar → mantém PA Venosa → ↑ RV (↑pré-carga): congestão pulmonar e sistêmica Hipervolemia VP (Fonte: Pathophysiology of Heart Disease - Leonard Lilly, 2ª Edição)

Patofisiologia da Insuficiência Cardíaca Injúria Cardíaca Sobrecarga Ativação so SRAA e SNA Simpático e citocinas Redução perfusão sistêmica Alteração da expressão gênica Isquemia e depleção de energia Toxicidade Direta Crescimento e remodelação Apoptose Necrose Morte Celular Fonte : Adapted from: Eichhorn EJ, Bristow MR. Circulation. 1996;94:2285-2296.

Manifestações Clínicas da Insuficiência Ventricular Esquerda Dispneia (progressiva) Ortopneia Dispnéia paroxística noturna (DPN) Nictúria Taquicardia, taquipneia, estertores pulmonares, B3 audível (galope) Edema intersticial (Congestão pulmonar) Edema alveolar (Edema Agudo de Pulmão - EAP) Respiração de Cheyne-Stokes (Fonte: CECIL, Tratado de Medicina Interna - Goldman, Lee & Bennett, J. Claude, 21ª Edição, 2001)

Manifestações Clínicas da Insuficiência Ventricular Direita Cianose Taquicardia Congestão pulmonar: Dispneia Estertores em bases pulmonares Congestão sistêmica: Estase jugular Hepatomegalia Edema periférico (Fonte: CECIL, Tratado de Medicina Interna - Goldman, Lee & Bennett, J. Claude, 21ª Edição, 2001)

Manifestações Clínicas da Insuficiência Ventricular Direita Derrame pleural (ausculta - ausência de murmúrio vesicular e percussão com sinal Signorelli positivo) Derrame pericárdico (ausculta – atrito pericádico) Ascite Anasarca Edema de parede intestinal – obstipação intestinal (Fonte: CECIL, Tratado de Medicina Interna - Goldman, Lee & Bennett, J. Claude, 21ª Edição, 2001)

Tratamento Gangliosídeos cardíacos (ou digitálicos) IECA Diuréticos Agonistas adrenérgicos (uso parenteral) Nitrovasodilatadores Bloqueadores (ou antagonistas) de canais de cálcio Inibidores de fosfodiesterase (Fonte: CECIL, Tratado de Medicina Interna - Goldman, Lee & Bennett, J. Claude, 21ª Edição, 2001)

Primary Targets of Treatment in Heart Failure Figure 1. Primary Targets of Treatment in Heart Failure. Treatment options for patients with heart failure affect the pathophysiological mechanisms that are stimulated in heart failure. Angiotensin-converting-enzyme (ACE) inhibitors and angiotensin-receptor blockers decrease afterload by interfering with the renin-angiotensin-aldosterone system, resulting in peripheral vasodilatation. They also affect left ventricular hypertrophy, remodeling, and renal blood flow. Aldosterone production by the adrenal glands is increased in heart failure. It stimulates renal sodium retention and potassium excretion and promotes ventricular and vascular hypertrophy. Aldosterone antagonists counteract the many effects of aldosterone. Diuretics decrease preload by stimulating natriuresis in the kidneys. Digoxin affects the Na+/K+-ATPase pump in the myocardial cell, increasing contractility. Inotropes such as dobutamine and milrinone increase myocardial contractility. Beta-blockers inhibit the sympathetic nervous system and adrenergic receptors. They slow the heart rate, decrease blood pressure, and have a direct beneficial effect on the myocardium, enhancing reverse remodeling. Selected agents that also block the alpha-adrenergic receptors can cause vasodilatation. Vasodilator therapy such as combination therapy with hydralazine and isosorbide dinitrate decreases afterload by counteracting peripheral vasoconstriction. Cardiac resynchronization therapy with biventricular pacing improves left ventricular function and favors reverse remodeling. Nesiritide (brain natriuretic peptide) decreases preload by stimulating diuresis and decreases afterload by vasodilatation. Exercise improves peripheral blood flow by eventually counteracting peripheral vasoconstriction. It also improves skeletal-muscle physiology. Jessup M and Brozena S. N Engl J Med 2003;348:2007-2018