Ciclo Cardíaco

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Ciclo Cardíaco

O ciclo cardíaco descreve 1 contração e relaxamento completos de todas as 4 câmaras do coração durante um batimento cardíaco padrão. O ciclo cardíaco inclui 7 fases, que juntas descrevem o ciclo de enchimento ventricular, contração isovolumétrica, ejeção ventricular e relaxamento isovolumétrico. O ciclo é frequentemente representado num gráfico conhecido como curva de pressão-volume, que mostra como os volumes e as pressões intraventriculares estão relacionados entre si ao longo do ciclo cardíaco.

Última atualização: Jul 9, 2023

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Conteúdo

Definições e Revisão da Anatomia

Fases do Ciclo Cardíaco

Pressões Normais nas Câmaras Cardíacas e Grandes Vasos

Curvas de Pressão-volume

Relevância Clínica:

Referências

Definições e Revisão da Anatomia

Definições

O ciclo cardíaco descreve 1 contração e relaxamento completos de todas as 4 câmaras do coração durante um batimento cardíaco padrão. Todas as 7 fases do ciclo cardíaco ocorrem em < 1 segundo.

Sístole: contração do músculo cardíaco
Diástole: relaxamento do músculo cardíaco

Sístole e diástole ventricular, e as fases coincidentes do ciclo cardíaco
Imagem por Lecturio.

Revisão da anatomia

O sangue flui sequencialmente através do coração numa direção através das seguintes estruturas:

O sangue desoxigenado entra no coração pela veia cava superior (VCS) e pela veia cava inferior (VCI) →
Aurícula direita (AD) → válvula tricúspide → ventrículo direito (VD) → válvula pulmonar →
Tronco pulmonar → artérias pulmonares → pulmões (o sangue é oxigenado) → veias pulmonares →
Aurícula esquerda (AE) → válvula mitral → ventrículo esquerdo (VE) → válvula aórtica → aorta →
Artérias sistémicas → capilares (o sangue é desoxigenado) → veias → VCS/ VCI → de volta ao coração

Estrutura geral e fluxo de sangue através do coração — A estrutura geral e o fluxo do sangue através do coração:
As áreas azuis representam o sangue desoxigenado, que passa pelo lado direito do coração. As áreas vermelhas representam o sangue oxigenado, que passa pelo lado esquerdo do coração. O lado direito do coração bombeia o sangue desoxigenado para os pulmões. O lado esquerdo do coração bombeia o sangue para o sistema arterial sistémico.
Imagem por Lecturio.

Fases do Ciclo Cardíaco

Fases 6, 7 e 1: enchimento ventricular

O enchimento ventricular ocorre em 3 partes:

Os ventrículos estão em diástole (relaxados).
A pressão nos ventrículos é inferior à pressão nas aurículas.
= As válvulas auriculoventriculares (AV) (válvulas tricúspide e mitral) estão abertas.
Fase 6:
- O sangue enche rapidamente os ventrículos.
- Resultado do gradiente de alta pressão entre as aurículas e os ventrículos
Fase 7:
- Marcado por um enchimento passivo mais lento
- A onda P do ECG ocorre assinalando a despolarização auricular.
- 90% do volume ventricular é obtido através do enchimento passivo nas fases 6 e 7.
Fase 1:
- Ocorre a sístole auricular (isto é, a contração auricular).
- Fornece os 10% restantes do volume ventricular em repouso (40% durante o exercício)
Volume diastólico final (EDV, pela sigla em inglês):
- O volume de sangue num único ventrículo no final do enchimento ventricular
- Aproximadamente 130 mL em cada ventrículo

Diagram of the cardiac cycle highlighting phases 6 and 7 — Diagrama do ciclo cardíaco destacando as fases 6 e 7, de enchimento ventricular:
Como o ventrículo esquerdo (VE) permanece relaxado, a pressão do ventrículo esquerdo é menor do que a pressão na aurícula esquerda (AE). O diferencial de pressão abre a válvula mitral e o sangue começa a fluir da AE para o VE, preenchendo passivamente o VE. Nesse período, a pressão do ventrículo esquerdo permanece baixa (linha vermelha), mas o volume aumenta (linha azul), representando um período de atividade isoelétrica no eletrocardiograma (linha amarela).
Imagem por Lecturio.

Diagram of the cardiac cycle highlighting phase 1 — Diagrama do ciclo cardíaco destacando as fases 6 e 7, de enchimento ventricular:
Como o ventrículo esquerdo (VE) permanece relaxado, a pressão do ventrículo esquerdo é menor do que a pressão na aurícula esquerda (AE). O diferencial de pressão abre a válvula mitral e o sangue começa a fluir da AE para o VE, preenchendo passivamente o VE. Nesse período, a pressão do ventrículo esquerdo permanece baixa (linha vermelha), mas o volume aumenta (linha azul), representando um período de atividade isoelétrica no eletrocardiograma (linha amarela).
Imagem por Lecturio.

Fase 2: contração isovolumétrica

Isovolumétrico significa “mesmo volume”. A fase 2 representa a contração ventricular enquanto as válvulas AV e as semilunares estão fechadas, o que é = a nenhuma alteração no volume ventricular.

Os ventrículos despolarizam: = complexo QRS no ECG
A sístole ventricular (isto é, contração) começa.
A pressão ventricular aumenta acentuadamente:
- Pressão ventricular > pressão auricular
- As válvulas tricúspide e mitral fecham-se quando o sangue volta contra as válvulas (som cardíaco S1).
As válvulas semilunares (válvulas aórtica e pulmonar) permanecem fechadas porque:
- Pressão aórtica > pressão VE
- Pressão do tronco pulmonar > pressão VD
= Nenhum sangue é ejetado durante a fase 2 da contração ventricular.

Diagrama do ciclo cardíaco destacando a fase 2, contração isovolumétrica:
O volume do ventrículo esquerdo (azul) permanece o mesmo, mas a pressão do ventrículo esquerdo (vermelho) aumenta acentuadamente, ocorrendo imediatamente após a despolarização do ventrículo esquerdo (visto como o complexo QRS no ECG (linha amarela)).
Imagem por Lecturio.

Fases 3 e 4: ejeção ventricular

O sangue é ejetado do ventrículo durante a contração ventricular (ou seja, sístole):
- Fase 3: ejeção rápida
- Fase 4: ejeção mais lenta
Começa quando as válvulas semilunares se abrem, o que ocorre quando:
- Pressão VE > pressão aórtica
- Pressão VD > pressão do tronco pulmonar
Alterações na pressão ventricular:
- Inicialmente, um aumento acentuado continua na primeira metade da fase 3.
- Diminui conforme o sangue é ejetado durante a 2ª metade da fase 3 e continua na fase 4
Volume sistólico final (ESV, pela sigla em inglês):
- Volume residual que resta nos ventrículos no final da sístole
- Aproximadamente 60 mL
Volume de ejeção:
- A quantidade de fluido ejetado durante a sístole
- Volume de ejeção = EDV – ESV
Fração de ejeção (FE):
- A percentagem do EDV ejetado durante a sístole ventricular
- FE = volume de ejeção/EDV
- FE média: aproximadamente 55 %–60%
A repolarização ventricular ocorre durante as fases 3 e 4: = onda T no ECG

Ciclo cardíaco destacando as fases 3 e 4 — Diagrama do ciclo cardíaco destacando as fases 3 e 4, ejeção ventricular:
À medida que o ventrículo esquerdo permanece contraído, a pressão ventricular (linha vermelha) aumenta e começa a diminuir à medida que o sangue é ejetado para fora do ventrículo. A fase coincide com o segmento ST do eletrocardiograma seguido pela onda T de repolarização ventricular (linha amarela).
Imagem por Lecturio.

Fase 5: relaxamento isovolumétrico

Início da diástole ventricular
As válvulas aórtica e pulmonar fecham devido à diminuição das pressões intraventriculares.
A pressão intraventricular diminui drasticamente à medida que os músculos ventriculares relaxam e a cavidade se expande.
Resolução da onda T no ECG

Diagrama do ciclo cardíaco destacando a fase 5, relaxamento isovolumétrico:
Quando o ventrículo esquerdo começa o relaxamento isovolumétrico, a pressão ventricular cai drasticamente (linha vermelha), mas o volume não muda (linha azul). A válvula aórtica fecha em resposta ao diferencial de pressão entre a aorta e o ventrículo esquerdo. A pressão aórtica é mostrada pela linha pontilhada superior. O ventrículo termina de se repolarizar conforme mostrado no eletrocardiograma (linha amarela).
Imagem por Lecturio.

Pressões auriculares

Sístole auricular: contração das aurículas (fase 1)
Diástole auricular: relaxamento das aurículas (fases 2-7)
Formas de onda da pressão auricular:
- Onda A: representa a contração auricular (ou seja, a sístole auricular (também conhecida como “kick auricular”))
- Onda C: reverberação da pressão para a aurícula durante a contração ventricular
- Onda V:
  - Durante as fases 3–5, as aurículas enchem e as válvulas AV fecham.
  - A onda V marca a queda repentina da pressão à medida que as válvulas AV se abrem no início do enchimento ventricular.

Diagrama do ciclo cardíaco destacando as fases da diástole auricular:
A pressão auricular é mostrada pela linha pontilhada inferior. A onda A indica o aumento da pressão auricular durante a contração auricular. À medida que os ventrículos se contraem contra as válvulas auriculoventriculares (AV) fechadas, o aumento da pressão reverbera pelas aurículas, conforme visto na onda C. A onda C coincide com a contração isovolumétrica do ventrículo esquerdo. O relaxamento auricular começa durante a sístole ventricular. Com as válvulas AV fechadas, as aurículas são preenchidas passivamente, aumentando a pressão auricular. A onda V significa a queda repentina da pressão auricular quando as válvulas AV abrem para iniciar a fase 6 (enchimento ventricular passivo).
Imagem por Lecturio.

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Pressões Normais nas Câmaras Cardíacas e Grandes Vasos

As pressões normais encontradas nas câmaras cardíacas e grandes vasos durante a sístole e diástole ventricular são mostradas na tabela e na imagem abaixo:

Diferenças de pressão entre 1 câmara e outra causa:
- Abertura ou fecho de válvulas
- Sangue a avançar no circuito
Áreas de baixa pressão: lado direito do coração
Áreas de alta pressão: lado esquerdo do coração

**Tabela: pressões normais nas câmaras cardíacas e grandes vasos**
Localização	Pressão durante a sístole ventricular (mm Hg)	Pressão durante a diástole ventricular (mm Hg)
Aurícula direita	0–4	0–4
Ventrículo direito	25	4
Artérias pulmonares	25	10
Aurícula esquerda	8-10	8-10
Ventrículo esquerdo	120	10
Aorta	120	80

Pressões (em mm hg) dentro das câmaras do coração e grandes vasos — Pressões (em mm Hg) dentro das câmaras do coração e grandes vasos:
O numerador representa a pressão mais alta alcançada durante a sístole e o denominador representa a pressão mais baixa alcançada durante a diástole. Os diferenciais de pressão causam diretamente a abertura da válvula e o movimento do sangue.
A: aorta
RA: right atrium (aurícula direita)
PT: tronco pulmonar
LA: left atrium (aurícula esquerda)
RV: right ventricle (ventrículo direito)
LV: left ventricle (ventrículo esquerdo)
* denota a pressão diastólica final
Imagem por Lecturio.

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Intracardiac and Vascular Heart Pressure – Cardiac Cycle

Curvas de Pressão-volume

Uma demonstração gráfica de como os volumes e as pressões mudam no ventrículo esquerdo ao longo do ciclo cardíaco:
- Remoção do “tempo” dos gráficos do ciclo cardíaco
- Resultado: o diagrama aparece como um loop.
Eixo dos X: volume VE (LV, pela sigla em inglês)
Eixo Y: pressão VE (LV, pela sigla em inglês)
Ponto A: a válvula mitral abre
Ponto B: a válvula mitral fecha
Ponto C: a válvula aórtica abre
Ponto D: a válvula aórtica fecha
Enchimento ventricular (fases 6, 7 e 1):
- Segmento A → B
- Visto como uma linha “plana” na parte inferior do gráfico, movendo-se da esquerda para a direita
- O volume aumenta.
- Como a válvula mitral está aberta, o aumento da pressão é mínimo.
Contração isovolumétrica (fase 2):
- Segmento B → C
- Vista como a linha vertical que vai diretamente para cima
- A válvula mitral fecha no ponto B.
- A válvula aórtica não abre até o ponto C: = A alteração de volume não é possível com ambas as válvulas fechadas.
- A contração ventricular provoca um aumento da pressão do VE sem alteração do volume.
Ejeção ventricular (fases 3 e 4):
- Segmento C → D
- Visto como a linha curva no topo, movendo-se da direita para a esquerda
- A válvula aórtica abre permitindo que o sangue saia: = o volume diminui
- Os ventrículos contraem-se: a pressão aumenta até o volume diminuir, fazendo com que a pressão também diminua.
Relaxamento isovolumétrico (fase 5):
- Segmento D → A
- Visto como a linha vertical que vai diretamente para baixo
- A válvula aórtica fecha.
- A válvula mitral não abre até o ponto A: = A mudança de volume não é possível com ambas as válvulas fechadas.
- O relaxamento ventricular causa uma queda na pressão do VE sem alterações no volume.

Curva de pressão-volume do ventrículo esquerdo:
O diagrama ilustra a relação entre a pressão intraventricular esquerda e o volume ao longo do ciclo cardíaco. O segmento do ponto A ao ponto B representa o enchimento ventricular. A válvula mitral abre no ponto A e fecha no ponto B. O segmento do ponto B ao ponto C representa a contração isovolumétrica. A válvula aórtica abre no ponto C. A linha curva do ponto C ao ponto D representa a ejeção ventricular. A válvula aórtica fecha no ponto D. O segmento do ponto D ao ponto A representa o relaxamento isovolumétrico.
Imagem por Lecturio.

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Complete Picture of the Cardiac Cycle – Cardiac Cycle

Relevância Clínica:

A seguir estão as patologias comuns que afetam o ciclo cardíaco.

Insuficiência cardíaca (IC): a insuficiência cardíaca (IC) refere-se à incapacidade do coração de fornecer ao corpo o débito cardíaco normal necessário para suprir as necessidades metabólicas. A insuficiência cardíaca pode resultar em dor no peito, dispneia para esforços e episódios de hipotensão, tontura e/ou síncope. A fração de ejeção do VE é usada para categorizar clinicamente a IC em IC com FE preservada (≥ 50%) ou IC com FE reduzida (≤ 40%). A gravidade, o prognóstico e os regimes de tratamento diferem para cada categoria.
Cardiomiopatias: um grupo de doenças do miocárdio associadas a alterações estruturais do miocárdio e função sistólica e/ou diastólica prejudicada na ausência de outras doenças cardíacas. As cardiomiopatias são classificadas como dilatadas, restritivas, hipertróficas ou arritmogénicas. Com uma estrutura ventricular anormal, a ação de bombeamento dos ventrículos pode ser gravemente prejudicada, resultando numa insuficiência cardíaca e/ou sobrecarga de volume.

Referências

Mohrman, D. E., & Heller, L. J. (2018). Overview of the cardiovascular system. In Mohrman, D. E., & Heller, L. J. (Eds.), Cardiovascular physiology, (9th ed. pp. 1–22). McGraw-Hill Education. https://www.accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1153946098
Mohrman, D. E., & Heller, L. J. (2018). Vascular control. In Mohrman, D. E., & Heller, L. J. (Eds.), Cardiovascular physiology, (9th ed. pp. 128–159). McGraw-Hill Education. https://www.accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1153946722
Mohrman, D. E., & Heller, L. J. (2018). Regulation of arterial pressure. In Mohrman, D. E., & Heller, L. J. (Eds.), Cardiovascular physiology, (9th ed. pp. 175–196). McGraw-Hill Education. https://www.accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1153946898
Baumann, B. M. (2016). Systemic hypertension. In Tintinalli, J. E., et al. (Ed.), Tintinalli’s emergency medicine: A comprehensive study guide, (8th ed., pp. 399–407). McGraw-Hill Education. https://www.accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1121496251
Conduction System Tutorial. (n.d.). Retrieved June 1, 2021, from http://www.vhlab.umn.edu/atlas/conduction-system-tutorial/cardiac-action-potentials.shtml
Hall, J. E., & Guyton, A. C. (2016). The Heart. In Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (13th ed).
Saladin, K. S., Miller, L. (2004). Anatomy and physiology. (3rd ed., pp. 739–740).

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