7° série: SISTEMA CIRCULATÓRIO

Introdução

O metabolismo requer o constante suprimento de alimento e oxigênio molecular para as células, e o funcionamento das células produz substâncias que devem ser excretadas. A difusão de partículas entre as células não é suficiente para o trânsito das substâncias dentro do organismo. O aparelho circulatório realiza o transporte, entre longas distâncias, de moléculas de um ponto a outro do organismo multicelular.

As partes principais do aparelho circulatório são:

o sangue (composto de um plasma líquido e de células livres), o coração (órgão com paredes musculares que se contraem ritmicamente para impulsionar o sangue através do corpo) e os vasos sangüíneos, onde o sangue circula de modo fechado (o sangue não sai dos vasos sangüíneos). O coração e os vasos sangüíneos são denominados conjuntamente de sistema cardiovascular. Um rápido fluxo de volume de sangue por todas as partes do organismo, através dos vasos sangüíneos, é produzido pelas pressões geradas pela ação bombeadora do coração. A extraordinária arborização dos vasos sangüíneos assegura que todas as células do corpo estejam muito próximas dos menores e mais finos vasos, os capilares.

O sangue e os vasos sangüíneos

A Fisiologia, como ciência experimental, teve início em 1628, quando Willian Harvey demonstrou que o sistema cardiovascular forma um círculo, de maneira que o líquido circulatório é bombeado continuamente desde o coração até um sistema de vasos e retorna ao coração por outro sistema de vasos.

Denominamos veias os vasos que chegam ao coração. As artérias são vasos que saem do coração, dirigindo-se a todas as partes do organismo. É imprópria a denominação "sangue venoso" e "sangue arterial" para nos referirmos aos sangues com alta concentração de dióxido de carbono ou de oxigênio, pois uma veia pode conter sangue com muito ou pouco oxigênio, e o mesmo podemos dizer das artérias, que podem ter sangue com muito ou pouco dióxido de carbono. Portanto, usa-se a denominação sangue carbonado para aquele com alta concentração de gás carbônico, e sangue oxigenado para o sangue que possui expressiva concentração de oxigênio molecular.

O sangue é o líquido circulatório. É composto de um plasma quase incolor onde estão mergulhados elementos celulares: os glóbulos brancos (leucócitos), os glóbulos vermelhos (eritrócitos ou hemácias) e fragmentos celulares (plaquetas ou trombócitos).

O plasma transporta pequenas moléculas alimentícias (aminoácidos, glicose) em solução, metabólitos, secreções internas (hormônios), gases (CO2) e íons. O plasma sangüíneo tem cerca de 92% de água, além de proteínas e cerca de 0,9% de íons inorgânicos (Na+, Cl-). Uma pessoa adulta tem, em média, 5 litros de sangue (cerca de 60% são formados de plasma), portanto, a perda de sangue por hemorragia pode ser fatal.

Elementos celulares do sangue

As hemácias são nucleadas e ovais em todos os vertebrados, com exceção dos mamíferos, nos quais são anucleadas, circulares e bicôncavas.



Os eritrócitos de mamífero são nucleados durante sua formação na medula óssea. O citoplasma da hemácia é preenchido por hemoglobina, um pigmento que tem afinidade com o oxigênio molecular. Como não possui organelas, o metabolismo do eritrócito é limitado; existem as enzimas da glicólise. Em média, há cerca de 4,5 milhões de hemácias por mililitro cúbico de sangue na mulher e 5 milhões no homem. O número total de eritrócitos, num ser humano, é de 30 trilhões. Cada hemácia pode viver 120 dias e fazer 170.000 ciclos de viagem dentro do aparelho circulatório. As hemácias envelhecidas são identificadas pelo seu glicocálix e retiradas de circulação e destruídas pelo baço, de onde grande parte da hemoglobina é passada ao fígado; o pigmento é excretado na bile, e o ferro volta para a medula óssea. Por não terem núcleo, os eritrócitos têm um período de vida limitado.

Os leucócitos têm suas atividades nos vários tecidos do corpo. Os que se encontram no plasma sangüíneo estão, em grande parte, em trânsito de sua fonte (medula óssea, baço, estruturas linfóides) para os tecidos do organismo. Em geral, o período de vida de um leucócito é de 12 a 13 dias.

Os glóbulos brancos podem realizar movimentos amebóides, atravessar o endotélio dos capilares e alcançar os espaços intercelulares dos tecidos. Muitos leucócitos agem como fagócitos, englobando (fagocitando) bactérias que ocorrem em ferimentos; outros produzem anticorpos para defesa imunológica. Nas infecções agudas, como pneumonia, o número de leucócitos sobe de 5.000 a 9.000 (normal) para 20.000 ou 30.000 por mililitro cúbico, com o objetivo de combater a infecção. O pus é a mistura de leucócitos mortos, células dos tecidos e soro sangüíneo.

As plaquetas (ou trombócitos) constituem fundamental elemento do líquido circulatório. São aproximadamente discoidais, anucleadas e muito menores que as hemácias.

No homem, há mais de um trilhão de plaquetas, e cada uma vive de 8 a 10 dias. Quando ocorre uma lesão num vaso sangüíneo, as plaquetas agrupam-se e desintegram-se, liberando a tromboplastina, que inicia o processo de coagulação do sangue.

Funções do sangue

O sangue, nosso líquido circulatório [também existe a linfa], transporta:

a) oxigênio molecular dos pulmões para os tecidos e dióxido de carbono no sentido inverso.

b) água e alimentos obtidos do processo digestivo.

c) alimentos armazenados de um órgão ou tecido para outro, por exemplo, a glicose guardada sob forma de glicogênio.

d) resíduos metabólicos, excesso de água ou íons minerais para os órgãos excretores.

e) hormônios das glândulas onde são produzidos para os tecidos com as células-alvo de sua ação.

f) anticorpos para a defesa do organismo e imunização.

O sangue controla o pH dos tecidos, participando da homeostase, dentro de limites estreitos, por tampões fosfato e bicarbonato. O sangue é ligeiramente alcalino [pH = 7,4].

Capilares e o sistema linfático

Quando o sangue chega no nível dos capilares, realiza a função fundamental do sistema circulatório: a troca de nutrientes e de produtos finais do metabolismo.

Essas trocas ocorrem no líquido intercelular que se localiza entre os capilares e as células. Este líquido é a linfa, um filtrado do plasma, um meio que se origina da filtração de água e solutos através das paredes dos capilares. A saída de plasma acontece na extremidade arterial dos capilares por meio da pressão hidrostática resultante da atividade bombeadora do coração. As proteínas do plasma permanecem nos capilares por causa do seu grande tamanho molecular.

Não existe uma constante perda de plasma do sangue porque a força hidrostática é contrabalançada pela pressão de osmose, que provoca a volta de água aos capilares.

Entre as células e os capilares existem os vasos linfáticos. Esses têm paredes delgadas e com válvulas que impedem o retorno da linfa no seu interior. A maioria dos vasos linfáticos é estrutura tão delicada que não é vista nas preparações anatômicas.

Os vasos linfáticos tornam-se maiores na região do tórax, onde se reúnem para formar o duto torácico, que desemboca no sistema venoso perto do coração. Os vasos linfáticos são a principal via de transporte que os lipídios absorvidos no intestino percorrem para chegar ao sangue. O colesterol dos tecidos alcança o sangue pelos vasos linfáticos. Ao longo do sistema linfático, temos muitos nódulos (gânglios) linfáticos. Neles há a produção de linfócitos. As infecções podem ser acompanhadas de inchação dos nódulos linfáticos.

O coração e o baço

O coração é um órgão muscular, oco, com quatro cavidades (duas aurículas, ou átrios, e dois ventrículos).Esse órgão localiza-se na cavidade torácica e é recoberto por um revestimento fibroso, o pericárdio. As paredes do coração são constituídas principalmente de músculo (o miocárdio).

Coração
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O coração recebe sangue das veias e o impulsiona para as artérias. O lado direito impulsiona sangue vindo do corpo em direção aos pulmões. É o que denominamos circuito pulmonar ou pequena circulação. O lado direito bombeia sangue oriundo dos pulmões em direção aos demais órgãos do corpo - é o chamado circuito sistêmico ou grande circulação.

O músculo cardíaco é formado por um tipo especial de fibra muscular estriada. A contração do músculo cardíaco, à semelhança dos outros tipos de células contráteis, é devida à despolarização de sua membrana plasmática. Desde o período embrionário, quando é formado, o coração tem a capacidade de produzir o estímulo para sua própria contração rítmica. Se o coração for retirado e mantido em solução fisiológica, continuará batendo mesmo fora do corpo. A regulação primária da pulsação cardíaca depende de grupos de células cardíacas especializadas. O nódulo sinoatrial (na parte superior da aurícula direita) inicia a contração das aurículas. Logo após, estimula o nódulo atrioventricular (no septo entre as aurículas), que, por sua vez, age sobre um feixe de fibras, o feixe de His (na parede dos ventrículos). Este feixe causa a contração simultânea da musculatura dos ventrículos.

O que ocorreria se todas as diversas fibras musculares cardíacas se contraíssem independentemente, de modo aleatório? Uma conseqüência seria a falta de coordenação no bombeamento do átrios e ventrículos. Com isto, haveria um descontrole do bombeamento de sangue para o organismo. O correto e natural é que as complexas massas musculares que constituem as bombas ventriculares devem se contrair mais ou menos simultaneamente para resultar num eficiente bombeamento. Tal coordenação é resultado por junções celulares que permitem a difusão de um potencial de ação de uma fibra muscular a outra, de modo que a excitação de uma fibra se propaga por todo o coração. Se células cardíacas forem separadas e mantidas em um meio de cultura, a princípio poucas baterão de modo independente. Após alguns dias, as células entram em contato umas com as outras e então todas batem em uníssono.

Há dois tipos de células cardíacas: as que produzem o estímulo para contração e as que, em grande número, formam a massa de tecido que compõe as paredes contráteis do coração. Portanto, algumas células musculares cardíacas são auto-rítmicas, ou seja, são capazes de auto-excitação espontânea. O batimento cardíaco também é controlado pelo sistema nervoso. O nódulo sinoatrial é o marcapasso normal para todo coração. Pode ser estimulado por fibras parassimpáticas (do nervo vago) ou pela presença de acetilcolina. O efeito obtido é a diminuição do ritmo cardíaco. Se a estimulação é realizada por fibras simpáticas ou norepinefrina, o coração tem seu ritmo acelerado.

O trabalho do coração é realizado da seguinte maneira: as aurículas enchem-se de sangue vindo das veias e então se contraem, lançando o sangue para os ventrículos.

Quando estes iniciam sua contração, as válvulas bicúspide (ou mitral) e tricúspide fecham pelo aumento da pressão do sangue e deste modo impedem o retorno do sangue às aurículas. As válvulas semilunares estão ainda fechadas, e a pressão sangüínea nos ventrículos sobe. Quando a pressão nos ventrículos supera a das artérias (os ventrículos se contraem), as válvulas semilunares abrem-se e o sangue é impulsionado para o sistema arterial. Este ciclo se repete durante toda a vida de um indivíduo.

O coração de uma pessoa normal e em repouso bate cerca de 72 vezes por minuto e impele cerca de 60 ml de sangue por ciclo de bombeamento. Durante uma vida de 70 anos, o coração pode contrair-se três bilhões de vezes e impulsionar cerca de duzentos milhões de litros de sangue. Denomina-se débito cardíaco o volume de sangue ejetado por cada ventrículo, por minuto.

A partir do coração, o sangue se movimenta dentro das artérias numa série de "jorros" ou "ondas", percebidas em artérias superficiais (como no pulso ou nas têmporas) como pulsação cardíaca, mais forte quando o coração se contrai (sístole) e mais fraca quando se enche (diástole). O fluxo de retorno de sangue, pelas veias, é praticamente uniforme. As pressões normais para o homem normal, em milímetros de mercúrio, são: artérias, 120/80 (sistólica, diastólica); capilares, 30/10; veias, 10/0. A pressão sangüínea é afetada pelo ritmo dos batimentos cardíacos, constrição dos vasos, entre outros fatores. O médico, auscultando com o estetoscópio, quando ouve os sons de abertura e fechamento das válvulas cardíacas, pode identificar problemas relativos ao aparelho circulatório. O eletrocardiograma é um registro das correntes elétricas produzidas nas fases do trabalho do coração; e também tem a utilidade de auxiliar o diagnóstico pelo médico.

O coração tem seus próprios vasos para supri-lo de oxigênio e nutrientes. Da artéria aorta, partem as artérias coronárias, que percorrem a superfície do órgão e também se irradiam para o interior da massa muscular cardíaca. O sangue volta pelas veias coronárias e entra no seio coronário, que desemboca na aurícula direita. De 7 a 10 por cento do sangue impulsionado para a aorta toma a direção da circulação coronária, e isto evidencia a grande necessidade de nutrientes e oxigênio no metabolismo cardíaco.

Qualquer oclusão dos vasos coronários é sinalizada por dor aguda (angina pectoris) no tórax e braço esquerdo. O entupimento dos vasos coronários por coágulos e placas lipídicas pode ser fatal.

O baço é um órgão que se comunica com os sistemas circulatório e linfático. Age como reservatório, armazenando de um quinto a um terço de células sangüíneas. Produz glóbulos brancos (linfócitos) e destrói hemácias velhas.

Revestimento dos vasos sangüíneos

O coração e todos os vasos são revestidos internamente por um endotélio liso. As paredes da aorta e das artérias de grosso calibre têm camadas espessas de tecido elástico e fibras musculares. As arteríolas têm apenas fibras musculares lisas.

As veias apresentam paredes finas com fibras conjuntivas, mas com pouco tecido muscular.

Ao contrário das artérias, as veias achatam-se quando vazias. As veias têm um grande número de válvulas que auxiliam na manutenção da corrente sangüínea de retorno ao coração (fluxo retrógrado). As válvulas das veias também têm um papel na neutralização dos efeitos da postura ereta do corpo em relação ao fluxo de sangue e à ação da gravidade. No homem, o aparelho circulatório tem papel na regulação da temperatura corporal. Um excesso de calor age sobre um centro nervoso do bulbo, que causa a dilatação dos vasos sangüíneos superficiais da pele, promovendo a dissipação do calor. O resfriamento do ambiente causa a contração desses vasos com o objetivo de evitar a perda de calor.

Percurso da circulação no homem

Se considerarmos uma célula do sangue viajando no nosso corpo, mergulhada no plasma sangüíneo, observamos o seguinte percurso:

O sangue que vem dos diversos órgãos do organismo passa às veias cava inferior e cava superior para adentrar a aurícula direita. Este sangue tem pouco oxigênio e contém dióxido de carbono. Chamamos este sangue de carbonado. Da aurícula direita, passa ao ventrículo direito, atravessando a válvula tricúspide. Como resultado da forte contração do músculo cardíaco (sístole), o sangue atravessa a válvula semilunar e alcança, pelas artérias pulmonares, os pulmões. Dos pulmões, o sangue percorre os numerosos capilares que vascularizam os alvéolos pulmonares. Aí ocorre a troca de dióxido de carbono pelo oxigênio do ar dentro do alvéolo. Essa troca é denominada hematose. Desse modo o sangue é reoxigenado. Agora o sangue segue para vasos maiores e, depois, para as veias pulmonares, que chegam à aurícula esquerda. Pela válvula bicúspide, o sangue chega ao ventrículo esquerdo, onde, por forte contração muscular (sístole), é lançado na artéria aorta, o maior vaso do corpo e de paredes mais resistentes. Por ter que bombear sangue para todos os órgãos, a parede muscular do ventrículo esquerdo é muito espessa e forte. A aorta se divide primeiramente em diversas artérias grandes e de grossas paredes, depois estas se subdividem cada vez mais, de modo a irrigar todas as regiões do nosso organismo. Das artérias, o sangue percorre as artérias microscópicas e os capilares nos tecidos. O sangue volta ao coração pela parte venosa sistêmica: os capilares unem-se para formar vênulas, estas se reúnem em veias, que, ao final, irão encontrar as veias cavas. Em nenhum ponto do coração ou das veias e artérias há mistura de sangue carbonado com sangue oxigenado, a não ser que haja uma comunicação anormal entre as metades funcionais do coração. Também existem outras importantes rotas para o sangue: o sangue arterial, no abdome, entra num sistema de capilares, que irrigam as paredes dos intestinos, onde é absorvido o alimento digerido. O sangue dirige-se, pela veia porta, para o fígado, onde as substâncias nutritivas são armazenadas e metabolizadas. Do fígado, o sangue sai pela veia hepática e chega à veia cava. Outro importante caminho leva o sangue arterial aos rins. Os rins são os principais órgãos que regulam e controlam os níveis de íons e metabólitos (como a uréia). Durante a passagem do sangue pelos rins, o excesso de água e metabólitos (excretas) são eliminados na forma de uma solução aquosa, a urina. Os rins têm um importante papel no controle da homeostase (equilíbrio interno) do nosso corpo.

Patologias do sistema circulatório

A hipertensão (elevada pressão arterial) é definida como uma alta pressão arterial crônica. Esta doença pode ter um resultado final letal, causando insuficiência cardíaca, acidente vascular cerebral (oclusão ou ruptura de um vaso sangüíneo cerebral) ou uma lesão renal.

A aterosclerose é uma enfermidade caracterizada pelo espessamento da parede arterial com células musculares lisas anormais e depósitos de colesterol e outras substâncias. Sabe-se que o fumo, colesterol aumentado, hipertensão, diabete estão associados a essa doença.

Fonte: www.biomania.com.br