Mecanismo de Frank-Starling, Contratilidade e Frequência Cardíaca são 3 determinantes principais que regulam o desempenho do músculo cardíaco. Isto envolve bases físicas, químicas, mecânicas e elétricas, que, em conjunto, harmonicamente, dentro de condições fisiológicas, perpetuam o bom funcionamento miocárdico. É interessante lembrar que dentro do ciclo cardíaco todos estes fenômenos estão ativamente presentes. No ciclo cardíaco normal, ocorrem as seguintes passagens: (1) Sístole atrial - após o enchimento atrial e a corrente elétrica percorrer este tecido, há contração, o que implica na projeção de todo seu conteúdo para os ventrículos; (2) Contração ventricular isovolumétrica - com o enchimento do ventrículo em duas fases: uma lenta e uma rápida, todas as válvulas (pulmonar, aórtica, tricúspide e mitral) estão fechadas no início de uma contração ventricular. O nome isovolumétrico é dado devido ao fato de que, neste momento, não há nenhuma alteração no volume ventricular, afinal, todas as válvulas estão fechadas, mas o miocárdio está em fase de contração, até que a pressão dentro dos ventrículos superem a pressão que está nos vasos de saída dos mesmos (artéria pulmonar p/ ventrículo direito; aorta p/ ventrículo esquerdo). Assim quando há uma superação do gradiente pressórico entre ventrículo e vasos de saída, as válvulas pulmonar e aórtica se abrem, iniciando uma nova fase do ciclo, a (3) fase de ejeção ventricular, ou sístole ventricular - o conteúdo ventricular é propelido para seus vasos de saída (pulmonar e aorta). Com isto, o bojo ventricular está apto para receber um novo volume, agora, após o (4) relaxamento ventricular isovolumétrico - que consiste na fase onde todo o miocárdio ventricular se relaxa, porém, com todas as válvulas fechadas novamente, isto é, sem alterar o volume, até que ao se abrirem, as válvas tricúspide e mitral promovem a (5) fase de enchimento ventricular, até que uma nova fase sistólica dos átrios seja novamente deflagrada, iniciando um novo ciclo (figura 1).
Figura 1. Ciclo Cardíaco mostrando suas 5 fases - Sístole Atrial, Contração Ventricular Isovolumétrica, Ejeção Ventricular ou Sístole Ventricular, Relaxamento Ventricular Isovolumétrico, Enchimento Ventricular. Além disto, estão representadas as curvas de pressão na aorta, pressão no ventrículo e volume ventricular, correspondentes ao momento em que cada evento ocorre. No enchimento ventricular esquerdo, nota-se no último desenho esquemático na base da figura, da direita para a esquerda, que o ventrículo esquerdo está com a cavidade mais aberta em relação à figura anterios à ela. Isto é a pós-carga ou um estresse na parede do ventrículo, provocado pelo volume que é abrigado nesta cavidade.
Dentro do ciclo cardíaco, todos os eventos ocorrem tanto no ventrículo direito como no ventrículo esquerdo, contudo, os eventos que ocorrem do lado esquerdo são vistos como mais importantes. A razão disto está baseada no grau funcional do ventrículo esquerdo, dado que esta é a câmara que propulsiona o sangue que irá percorrer todo o organismo.
Pré-carga
Pode ser definida como a carga antes do início da contração ou estresse na parede ventricular por conta do volume, no final da diástole. Ao se encher, o ventrículo se distende por causa do volume de sangue que recebe. Esta distenção é a pré-carga e ela pode variar conforme o volume que o ventrículo abrigar - retorno venoso (figuras 1 e 2).
Figura 2. À esquerda, mostrando a fase de ejeção ou sístole, onde o sangue contido no VE é expulso para aorta pela força ou tensão exercida na parede do ventrículo. À direita, mostrando que durante o enchimento ventricular, o volume de sangue promove uma força sobre a parede do ventrículo, fazendo com que esta seja distendida. Isto é a Pré-Carga.
Este aumento progressivo ou aumento da pré-carga é um importante determinante da tensão que será gerada posteriormente, durante a fase de ejeção. Do ponto de vista molecular, há importante participação dos íons Ca2+, das proteínas contráteis - actina e miosina - e do grau em que ocorre este estiramento. O que rege a Lei de Starling, diz que, o estiramento da fibra deve estar entre 2,1 a 2,3µ para que a tensão gerada durante a sístole seja capaz de superar eficientemente a pós-carga, isto é, a resistência à saída de sangue do ventrículo para a aorta, dada pela pressão aórtica (figura 3).
Figura 3. Fotomicrografia de um sarcômero, a unidade funcional de uma fibra muscular cardíaca, evidenciando os miofilamentos. A actina e a miosina são as proteínas contráteis mais importantes dentro do sarcômero e o estiramento durante a diástole deve estar em 2,1 e 2,3µ para que, por meio do comprimento ótimo, o desempenho do miocárdio seja eficaz.
Pós-carga
É a resistência que a aorta oferece à saída de sangue a partir do ventrículo esquerdo, isto é, uma carga a qual a força miocárdica e a pressão ventricular devem superar para que o sangue seja ejetado. Quanto maior for a pós-carga, maior deverá ser a força que o miocárdio deverá exercer para vencê-la. Contudo, quando o volume diastólico aumentar, a pré-carga aumenta e isto reflete positivamente no aumento da tensão gerada. É a eficiência do desempenho miocárdico, ou propriamente, o mecanismo de Frank-Starling. Em suma, quando o ventrículo se distende mais, sua força contrátil é maior. O volume do VE aumenta, a distensibilidade aumenta, a contratilidade aumenta.
Bibliografia
- BRAUNWALD, E. Normal and abnormal circulatory function in: Heart disease. A textbook of cardiovascular medicine. 5th edition. W. B. Sauders company, Phyladelphia.Pennsylvania, USA. 360-393, 1997.
- VIANA, AL.; MASUDA, H.; MEIS, L.; CARVALHO, MGC. Contratilidade miocárdica. Mecanismos moleculares; VASSALO, DV. O fenômeno mecânico e suas propriedades no miocárdio, in: KRIEGER, EM. Fisiologia cardiovascular. Departamento de Fisiologia Cardiovascular e Respiratória da Sociedade Brasileira de Cardiologia - BYK, 45-67, 1976.
- GANONG, WF. O coração como uma bomba in: Fisiologia médica, 22ª edição, Mcgraw-Hill-LANGE, 505-514, 2007.
