O músculo cardíaco

O músculo estriado cardíaco é conhecido por miocárdio. Assim como o músculo esquelético ele se apresenta estriado, refletindo a ultraestrutura das miofibrilas contráteis. Diferentemente do esquelético, o músculo estriado cardíaco apresenta particularidades.

Suas células são longas, cilíndricas e estriadas, porém ramificadas. Estas ramificações unem uma célula à outra através de uma estrutura permeável ao impulso elétrico e pequenos íons, o disco intercalar.

Estes discos intercalares são formados por junções do tipo GAP e desmossomas que favorece fluxo de íons e sinais elétricos facilmente de uma célula a outra. Esta estrutura também favorece a transmissão de força entre as miofibrilas das diversas células, o que é essencial para o bom funcionamento do coração como um sincício funcional. Isto quer dizer que apesar de o órgão ser formado por diferentes células ele se comporta como se fosse um único bloco celular.

Existem dois sincícios funcionais no coração, um atrial e outro ventricular.

Os dois são separados por um tecido fibroso, que formam as 4 válvulas cardíacas, estabelecendo o que é chamado de esqueleto fibroso do coração.

Isso possibilita que a contração nas fibras que compõem o sincício atrial ocorra em tempo diferente da que ocorre no sincício ventricular. Assim, enquanto os átrios se contraem (sístole atrial) o sangue é ejetado para os ventrículos (em diástole), e quando os átrios relaxam (diástole), o ventrículo se contrai (sístole ventricular) impulsionando o sangue para as artérias. Portanto, o "atraso" dos impulsos, ocasionado pelo de tecido fibroso entre átrios e ventrículos, causa diferença de contração entre eles. Fundamento par ao coração propelir sangue de forma mais eficiente. 

Assim, no coração temos o músculo atrial, o músculo ventricular (mais espesso) e fibras musculares excitatórias e condutoras. Estas fibras apresentam poucas miofibrilas, além disso, apresentam particularidades da membrana plasmática que auxiliam na ritimicidade e velocidade de condução dos potenciais de ação, formando um sistema excitatório para o coração.

O coração apresenta 4 propriedades funcionais que estão interconectadas:

1. Automatismo
2. Condutibilidade
3. Excitabilidade
4. Contratilidade

Automatismo:

Capacidade de gerar seus próprios potenciais de ação, ou seja, sua própria atividade elétrica, independente de comando central (vontade ou pensamento direcionado para a ação). No músculo estriado esquelético há necessidade de um comando central no músculo estriado cardíaco não.

Um potencial de ação é uma inversão do potencial de membrana que percorre toda a membrana de uma célula excitável como músculos (esquelético, cardíaco ou liso) ou tecido nervoso.

Todas as células vivas apresentam uma diferença de potencial elétrico entre o meio interno da célula e o meio externo, ou seja, um potencial de membrana. Essa diferença é separada pela membrana plasmática e determinada pela quantidade de cargas elétricas positivas ou negativas em torno da membrana. Normalmente, o lado exterior das células possui carga efetiva positiva, enquanto o lado interior das células possui carga efetiva negativa. Neste estado a célula está polarizada.  Em um dado momento quando existe uma entrada de cargas positivas acima de um determinado nível, chamado de limiar, as células excitáveis se despolarizam. Esta despolarização resulta da abertura de canais iônicos na membrana das células. Esses canais iônicos são proteínas que permitem o acesso do lado externo da célula para o lado interno, como se fosse um portão. Quando as células são ativadas, ou seja, existe uma diferença de voltagem, voltagem bem baixa dada em milivolts (mV), a que a célula é exposta. Estes canais se abrem permitindo que uma grande quantidade de cargas positivas entre na célula, invertendo sua polaridade momentaneamente, acontece à despolarização da célula.

No tecido cardíaco, existem alguns locais que apresentam membrana com vários destes canais, o que determina uma ação de automatismo intermitente, contínua. Um dos locais mais importantes é o nodo (nó ou nódulo) sino-atrial. Localizado no átrio direito, na porção onde ocorre a desembocadura da veia cava superior. 

Condutibilidade:

O coração apresenta alguns aglomerados de células especializadas no automatismo e também no sistema de condução cardíaco. Estes locais são:

Nó (nódulo ou nodo) sino-atrial (NSA) – localizado na desembocadura da veia cava superior (ou cranial) com o átrio direito . Responsável pelo automatismo.

Nó (nódulo ou nodo) átrio-ventricular (NAV) – localizado no átrio direito acima da válvula tricúspide, responsável pelo automatismo e pela condução dos potenciais. 

Ramos Direito e Esquerdo do Feixe de Hiss – percorre todo o septo interventriular sendo dividido em direito e esquerdo, responsável pela condução rápida dos potenciais. 

Fibras de Purkinje – fibras que se dividem como se fossem fios de cobre por todo o ventrículo direito e esquerdo, responsáveis pela condução rápida dos potenciais. 

Num coração saudável o NSA é quem determina o ritmo dos batimentos cardíacos. Neste NSA o potencial de membrana plasmática é instável, pois na membrana existem vários canais iônicos, específicos para o íon sódio, chamados canais vazantes que permitem um influxo lento de íons sódio (cargas positivas) para a célula. Quando o limiar da célula é atingido um potencial de ação é produzido. Este potencial se propaga para as miofibrilas do miocárdio atrial rapidamente devido aos discos intercalares, o que gera a sístole atrial. Estes potenciais alcançam o NAV acima da válvula tricúspide, neste ponto existe tecido conjuntivo fibroso que retarda a propagação dos potenciais para o Feixe de His (retardo nodal), desta forma os átrios se contraem antes que os ventrículos.

Se por alguma razão o NSA perder sua capacidade de despolarizar o NAV tentará fazer estas despolarizações para comandar a ritmicidade do coração, porém devido à presença de uma quantidade menor de canais de sódio vazantes a frequência das despolarizações é menor. Assim, quem comanda o ritmo cardíaco num coração saudável é o NSA.

Os outros locais, apesar de poderem deflagrar (produzir) potenciais de ação são mais efetivos em conduzir rapidamente as despolarizações por todas as miofibrilas que compõem o músculo estriado cardíaco ventricular. Em uma analogia seriam como fios de cobre que levam rapidamente a condução elétrica de um ponto ao outro.

Devemos lembrar que apesar de automático o coração e vasos sanguíneos recebem inervação do sistema nervoso autônomo. Isto permite que o ritmo do coração seja alterado é o que nos dá a sensação que o coração “sente” nossas emoções.

Excitabilidade

Os potenciais de ação são inversões rápidas da polaridade da membrana plasmática o que permite que o sistema nervoso execute vários comandos de forma bem rápida para todo o organismo. No coração temos uma particularidade nos potenciais de ação, pois para que o coração funcione como um sincício e que não haja somação de contrações foi importante o desenvolvimento de um potencial de ação mais duradouro nas fibras do músculo estriado cardíaco. O potencial de ação cardíaco apresenta um platô, uma despolarização mantida, por pelo menos 100 vezes o tempo de um potencial de ação em um nervo ou músculo estriado esquelético.

A presença do platô no potencial de ação do miocárdio se deve a abertura específica de canais de cálcio voltagem-dependentes. Estes canais estão presentes em grande quantidade na membrana das células cardíacas. Como uma quantidade maior de cátions penetra a célula, a despolarização da célula pode ser mantida por um tempo maior. Este tempo maior é o suficiente para que todas as células (graças aos discos intercalares) se despolarizem praticamente de forma simultânea e se contraiam, determinando a sístole cardíaca. Ao mesmo tempo graças a esta despolarização mantida, quando findo o potencial de ação todas as células se repolarização permitindo o tempo adequado para a diástole cardíaca, ou relaxamento. A diástole é importante para que as cavidades do coração sejam preenchidas por sangue para que no próximo batimento a sístole (contração) seja efetiva em ejetar sangue dentro das artérias.

Contratilidade

A contração do músculo cardíaco é muito semelhante ao músculo estriado esquelético, com a diferença que graças ao potencial em platô não há somação de contrações entre cada despolarização, pois o tempo de despolarização é prolongado para que exista tempo hábil para a contração. Desta forma o coração não entra em tétano, o que seria desvantajoso para seu trabalho ritmado.

A cada batimento cardíaco temos uma série de eventos que ocorrem no coração e determinam o que chamamos de ciclo cardíaco