E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia e nesse vídeo a gente vai continuar falando sobre o ciclo cardíaco, mas dessa vez a gente vai falar sobre o diagrama pressão-volume ou volume-pressão.

No vídeo anterior, a gente explicou o ciclo cardíaco, ou seja, todos os eventos elétricos e mecânicos que acontecem no coração, durante um batimento cardíaco, utilizando o diagrama de Wiggers para o coração esquerdo, ou seja, átrio e ventrículo esquerdo, responsável por bombear o sangue pra circulação sistêmica. Nesse diagrama, os eventos elétricos e os eventos mecânicos são registrados ao longo do tempo dividido nas fases do ciclo cardíaco. Dentre os eventos mecânicos a gente pode destacar as alterações da pressão e do volume ventricular que acontecem durante o ciclo cardíaco.

Mas, e se a gente plotar os valores da pressão ventricular no eixo Y, e os valores do volume ventricular no eixo X?

Por exemplo, nesse momento do ciclo cardíaco, quando a valva mitral se fecha, a pressão ventricular está em torno de 10 mmHg, enquanto o volume ventricular está em torno de 125 ml. Vamos plotar essa pressão e volume ventricular?

Pronto, plotamos o primeiro ponto do ciclo cardíaco. E se a gente fizer isso pra cada momento do ciclo cardíaco, no final a gente vai ter esse diagrama, que a gente chama de diagrama pressão-volume ou diagrama volume-pressão.

E preste atenção, como nesse diagrama a relação pressão-volume durante um ciclo cardíaco forma um loop ou uma alça, esse diagrama também pode ser chamado de alça pressão-volume.

-Tá mais o que eu preciso saber sobre essa alça pressão-volume?

Bom, primeiramente você precisa saber que essa alça ou esse diagrama pressão-volume, representa a variação de pressão e volume do ventrículo, nesse caso, ventrículo esquerdo, que acontece durante as fases do ciclo cardíaco.

-Como assim?

Vamos começar a analisar esse diagrama a partir do ponto A. Esse ponto marca a abertura da valva atrioventricular esquerda ou valva mitral. Com a abertura dessa valva, o sangue começa a fluir do átrio pro ventrículo, dando início a primeira fase do ciclo cardíaco, enchimento ventricular.

Observe o enchimento do ventrículo durante essa fase, ou seja, observe o aumento do volume ventricular. Pouco antes de finalizar o enchimento ventricular, podemos observar ainda um aumento de volume e pressão ventricular. Esse aumento pode ser explicado pela contração atrial ou sístole atrial, que bombeia mais sangue para o ventrículo, finalizando o enchimento ventricular.

Nesse momento, a pressão dentro do ventrículo aumenta, pressionando a valva mitral contra o átrio esquerdo, e a valva se fecha. Esse evento é indicado pelo ponto B no diagrama.

Com o fechamento da valva mitral, o sangue fica preso dentro do ventrículo, não tem pra onde escapar. Ao mesmo tempo o ventrículo inicia a sístole, ou seja, inicia a contração. A pressão ventricular aumenta, mas sem alterar o volume ventricular, já que todas as valvas estão fechadas. Por isso essa fase é chamada de contração isovolumétrica, porque o volume de sangue dentro do ventrículo se mantém “iso”, se mantém igual.

Conforme a contração do músculo ventricular se desenvolve, a pressão lá dentro aumenta até que no ponto C, a valva semilunar esquerda ou valva aórtica se abre, dando início a terceira fase do ciclo cardíaco, ejeção ventricular.

Assim que a valva aórtica é aberta, a ejeção de sangue é rápida, pois o ventrículo tá se contraindo. Observe como a pressão ventricular aumenta enquanto o volume de sangue do ventrículo diminui rapidamente.

Mas, assim que o ventrículo começa o relaxamento, ou seja, começa a diástole ventricular, a pressão para de aumentar e começa a diminuir. Nesse momento a ejeção de sangue se torna mais lenta, até que no ponto D, ocorre o fechamento da valva aórtica.

Após o fechamento dessa valva, o músculo ventricular continua relaxando, diminuindo a pressão ventricular. E como todas as valvas estão fechadas o volume de sangue dentro do ventrículo permanece “iso”, permanece igual, por isso essa quarta e última fase do ciclo cardíaco é chamada de relaxamento isovolumétrico.

E conforme o músculo ventricular vai relaxando, a pressão ventricular vai caindo até retornar ao ponto A, quando a valva mitral se abre novamente, dando início a um novo ciclo cardíaco.

Bom, então até aqui a gente viu que no diagrama pressão-volume é possível observar como a pressão e o volume ventricular variam durante um batimento cardíaco, ou seja, durante um ciclo cardíaco. Mas além de simplesmente ser utilizado pra estudar o ciclo cardíaco, o diagrama pressão-volume pode ser utilizado pra estudar o desempenho do coração como bomba.

Nesse diagrama a gente pode descobrir o volume de sangue que o ventrículo esquerdo ejeta a cada ciclo cardíaco, ou seja, a cada batimento cardíaco. Pra isso, a gente precisa saber o volume diastólico final (VDF) e o volume sistólico final (VSF).

-Como assim?

O volume diastólico final (VDF), é o volume de sangue que tem no ventrículo ao final da diástole ventricular, ou seja, antes do início da sístole ventricular. É o volume de sangue que tem no ventrículo no final do enchimento ventricular, e nesse diagrama o volume diastólico final é igual a 125 ml de sangue.

Já o volume sistólico final (VSF), é o volume de sangue que sobra no ventrículo ao final da sístole ventricular, ou seja, antes do início da diástole ventricular. É o volume de sangue que tem no ventrículo no final da ejeção ventricular, e nesse diagrama o volume sistólico final é igual a 50 ml de sangue. Portanto não, o ventrículo geralmente não ejeta todo o sangue, sempre sobra um pouco no final de cada ejeção.

Agora com esses dois volumes, eu posso calcular o volume de sangue ejetado, isto é, o volume sistólico (VS), ou volume de ejeção (VE), que é igual a diferença entre o volume diastólico final e o volume sistólico final, ou seja, é igual ao volume diastólico final menos o volume sistólico final, que nesse exemplo é igual a 75 ml de sangue. Isso quer dizer que o ventrículo se enche até 125 ml mas só ejeta 75 ml, ou seja, ele só ejeta uma parte, uma fração do volume diastólico final.

Assim, podemos calcular a fração de ejeção.

Se 125 ml representa cem porcento do volume diastólico final, 75 ml representa sessenta porcento desse volume. Isso quer dizer que apenas sessenta porcento de todo o volume diastólico final é ejetado do coração.

-Mas, esses valores de volume diastólico e sistólico final, vão ser sempre os mesmos?

Claro que não. A alça pressão-volume varia.

-Mas ela varia de qualquer jeito?

Não, ela varia de acordo com as curvas de pressão diastólica e pressão sistólica. Como assim?

A base da alça pressão-volume, segue a curva de pressão diastólica, isto é, uma curva obtida a partir de experimentos científicos em que um ventrículo é enchido com diferentes volumes de sangue, sendo que pra cada volume é medido a pressão ventricular no final da diástole, ou seja, antes do início da sístole ventricular.

Repare que quanto maior o volume diastólico final (VDF), maior será a pressão ventricular no final da diástole, ou seja, maior será a pressão diastólica.

Já o teto da alça pressão-volume, segue a curva de pressão sistólica, isto é, uma curva obtida, em experimentos científicos, através da medida da pressão ventricular no final da sístole, ou seja, antes do início da diástole.

Repare que quanto maior o volume sistólico final (VSF), maior será a pressão ventricular no final da sístole, ou seja, maior será a pressão sistólica, mas só até um volume sistólico final de 150 ml. Depois desse valor, a pressão sistólica diminui mesmo com o aumento do volume sistólico final (VSF).

A explicação desse fenômeno, tem a ver com o mecanismo de Frank-Starling que a gente vai falar em um outro vídeo. Aqui o que eu quero que você entenda é que a alça pressão-volume pode variar dentro dessas curvas de pressão diastólica e sistólica obtidas experimentalmente, e que a cada variação, o desempenho do coração como bomba pode variar.

Pra falar mais sobre esse desempenho do coração, a gente precisa falar sobre o débito cardíaco. Mas isso a gente deixa pra falar no próximo vídeo. Não perca!

Bom, então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• No diagrama pressão-volume, no ponto A, ocorre a abertura da valva mitral, dando início a fase de enchimento ventricular.

• No ponto B, ocorre o fechamento da valva mitral, dando início a fase de contração isovolumétrica.

• No ponto C, ocorre a abertura da valva aórtica, dando início a fase de ejeção ventricular.

• E finalmente no ponto D, ocorre o fechamento da valva aórtica, dando início a fase de relaxamento isovolumétrico.

• No diagrama pressão-volume é fácil descobrir o volume diastólico final, volume sistólico final e o volume sistólico, e a fração de ejeção.

• Por fim, lembre-se também que esses valores podem variar, de acordo com as curvas de pressão diastólica e sistólica, alterando o desempenho do coração como bomba.

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Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. Atualmente, é professora de fisiologia humana na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) e a mente criativa por trás do MK Fisiologia.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando fisiologia. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana.