Tratado de Fisiologia Médica
Reserva Cardíaca
A porcentagem máxima que o débito cardíaco pode aumentar acima do
normal é referida como reserva cardíaca. Assim, no adulto jovem saudável,
a reserva cardíaca é de 300% a 400%. Em pessoas com treinamento atlético
é ocasionalmente de 500% a 600% ou mais. Entretanto, em pessoas com
insuficiência cardíaca severa não existe reserva cardíaca. Como exemplo de
reserva normal durante o exercício intenso, o débito cardíaco de adulto
jovem saudável pode elevar por cerca de cinco vezes o normal; este é um
aumento acima do normal de 400% — ou seja, uma reserva cardíaca de
400%.
Qualquer fator que impeça o coração de bombear sangue em quantidade
satisfatória diminuirá a reserva cardíaca. Uma redução da reserva cardíaca
pode resultar de cardiopatia isquêmica, de cardiomiopatia primária, de
deficiência vitamínica que afete o músculo cardíaco, de lesão física do
miocárdio, de valvulopatia, além de muitos outros fatores, alguns deles
mostrados na Figura 22-4.
Figura 22-4. Reserva cardíaca em diferentes condições, mostrando reserva menor que zero para duas condições.
Diagnóstico de Baixa Reserva Cardíaca — Teste do Exercício.
Enquanto as pessoas com baixa reserva cardíaca permanecem no estado de
repouso, elas geralmente não apresentam sintomas de cardiopatia. Todavia,
o diagnóstico de baixa reserva cardíaca pode ser feito desde que a pessoa
realize marcha em esteira ou que suba e desça os degraus de escada, o que
requer aumento considerável do débito cardíaco. A carga aumentada sobre
o coração consome rapidamente a pequena quantidade da reserva que está
disponível, e o débito cardíaco logo para de elevar o suficiente para
sustentar o novo nível de atividade do corpo. Os efeitos agudos são os
seguintes:
1. Falta de ar (dispneia) imediata e, por vezes, extrema, resultante da
falência do coração em bombear sangue suficiente para os tecidos,
causando, assim, isquemia tecidual e criando a sensação de falta de ar.
2. Fadiga muscular intensa resultante da isquemia muscular, limitando,
dessa forma, a capacidade da pessoa de continuar com o exercício.
3. Aumento excessivo da frequência cardíaca devido à reação excessiva
dos reflexos nervosos do coração, na tentativa de superar o débito
cardíaco inadequado.
Os testes de exercício (ergométricos) fazem parte do arsenal do
cardiologista. Esses testes substituem as medidas do débito cardíaco que
não podem ser realizadas com facilidade na maioria das situações clínicas.
Método Gráfico Quantitativo de Análise da Insuficiência
Cardíaca
Ainda que seja possível compreender a maior parte dos princípios gerais da
insuficiência cardíaca, utilizando principalmente a lógica qualitativa como
temos feito até agora neste Capítulo, pode-se entender a importância dos
diferentes fatores da insuficiência cardíaca em maior profundidade
utilizando-se abordagens mais quantitativas. Essa abordagem é o método
gráfico de análise da regulação do débito cardíaco, apresentado no Capítulo
20. Nas seções restantes deste Capítulo, analisaremos os vários aspectos da
insuficiência cardíaca utilizando essa técnica gráfica.
Análise Gráfica da Insuficiência Cardíaca Aguda e
Compensação Crônica
A Figura 22-5 mostra as curvas do débito cardíaco e do retorno venoso em
diferentes estados do coração e da circulação periférica. As duas curvas,
que se cruzam no ponto A, são (1) a curva do débito cardíaco normal; e (2)
a curva do retorno venoso normal. Como discutido no Capítulo 20, só
existe um ponto em cada uma dessas duas curvas em que o sistema
circulatório pode atuar — o ponto A, onde as duas curvas se cruzam. Por
conseguinte, o estado normal da circulação é com débito cardíaco e retorno
venoso de 5 L/min e pressão atrial direita de 0 mmHg.
O Ataque Cardíaco Agudo Reduz a Curva de Débito Cardíaco.
Durante os primeiros segundos após ataque cardíaco moderadamente grave,
a curva do débito cardíaco se desloca para a curva mais inferior. Nesses
poucos segundos, a curva de retorno venoso não se altera, pois o sistema
circulatório periférico ainda está operando normalmente. Portanto, o novo
estado da circulação é caracterizado pelo ponto B, no qual a nova curva do
débito cardíaco cruza a curva do retorno venoso normal. Como resultado, a
pressão atrial direita se eleva imediatamente para 4 mmHg, enquanto o
débito cardíaco cai para 2 L/min.
Os Reflexos Simpáticos Elevam as Curvas do Débito Cardíaco e
de Retorno Venoso. Nos próximos 30 segundos, os reflexos simpáticos
ficam muito ativos. Eles elevam tanto o débito cardíaco quanto as curvas do
retorno venoso. A estimulação simpática pode aumentar o nível de platô da
curva do débito cardíaco para até 30% a 100%. Essa atividade simpática pode também elevar a pressão média de enchimento sistêmico
(caracterizada pelo ponto onde a curva do retorno venoso cruza o eixo zero
do retorno venoso) em vários milímetros de mercúrio — nessa figura, do
valor normal de 7 mmHg para até 10 mmHg. Esse aumento da pressão
média de enchimento sistêmico desloca toda a curva do retorno venoso para
a direita e para cima. As novas curvas do débito cardíaco e do retorno
venoso agora se equilibram no ponto C, ou seja, em pressão atrial direita de
+5 mmHg e a débito cardíaco de 4 L/min.
A Compensação nos Poucos Dias Subsequentes Aumenta
Ainda Mais as Curvas de Débito Cardíaco e Retorno Venoso.
Durante a semana seguinte, as curvas do débito cardíaco e do retorno
venoso ficam ainda mais aumentadas, devido (1) a alguma recuperação do
coração; e (2) à retenção renal de sal e de água, o que aumenta cada vez
mais a pressão média de enchimento sistêmico — dessa vez para +12
mmHg. As duas novas curvas agora se equilibram no ponto D. Dessa
forma, o débito cardíaco retornou nesse ponto ao normal. A pressão atrial
direita, entretanto, se elevou ainda mais para +6 mmHg. Como o débito
cardíaco agora está normalizado, o débito renal também é normal, de modo
que novo estado de equilíbrio hídrico foi atingido. O sistema circulatório
continuará a atuar no ponto D e permanecerá estável com débito cardíaco
normal e pressão atrial direita elevada até que algum fator extrínseco
adicional altere a curva do débito cardíaco ou a curva do retorno venoso.
Utilizando esse método para a análise, pode-se ver, de modo especial, a
importância da retenção moderada de líquido e como ela leva
eventualmente a novo estado estável da circulação na insuficiência cardíaca
branda a moderada. Pode-se também ver a inter-relação entre a pressão
média de enchimento sistêmico e o bombeamento cardíaco nos vários graus
da insuficiência cardíaca.
Note que os eventos descritos na Figura 22-5 são os mesmos apresentados
na Figura 22-1, embora de modo mais quantitativo.
Figura 22-5. Alterações progressivas do débito e da pressão atrial direita durante estágios diferentes da insuficiência cardíaca.
Análise Gráfica da Insuficiência Cardíaca
“Descompensada”
A curva do débito cardíaco em preto na Figura 22-6 é a mesma curva
mostrada na Figura 22-2, curva bastante baixa, que já atingiu grau de
recuperação tão grande quanto o que pode ser produzido por esse coração.
Nessa figura, adicionamos as curvas do retorno venoso que ocorreram nos
dias seguintes após a queda aguda da curva do débito cardíaco para esse
baixo nível. No ponto A, a curva no momento zero cruza a curva do retorno
venoso para dar débito cardíaco de cerca de 3 L/min. Todavia, a
estimulação do sistema nervoso simpático, causada por este débito cardíaco
baixo, aumenta a pressão média de enchimento sistêmico dentro de 30
segundos de 7 a 10,5 mmHg. Esse efeito desloca a curva do retorno venoso
para cima e para a direita, de modo a produzir a curva designada como
“compensação autônoma”. Dessa forma, a nova curva do retorno venoso
cruza a curva do débito cardíaco no ponto B. O débito cardíaco foi melhorado para o nível de 4 L/min, porém à custa de aumento adicional da
pressão atrial direita que passa para 5 mmHg.
O débito cardíaco de 4 L/min é ainda muito baixo para que os rins
funcionem normalmente. Por consequência, o líquido continua a ser retido e
a pressão média de enchimento sistêmico se eleva de 10,5 para quase 13
mmHg. Agora, a curva do retorno venoso passa a ser rotulada como “2o
dia”, cruzando a curva do débito cardíaco no ponto C. O débito cardíaco se
eleva para 4,2 L/min, e a pressão atrial direita, para 7 mmHg.
Durante os dias seguintes, o débito cardíaco não aumenta o suficiente para
restabelecer a função renal normal. A reten ção de líquido continua, a
pressão média de enchimento sistêmico continua a se elevar, a curva de
retorno venoso persiste em seu deslocamento para a direita, e o ponto de
equilíbrio das curvas do retorno venoso e do débito cardíaco também se
desloca progressivamente para o ponto D, daí para o ponto E, e, por fim,
para o ponto F. O processo de equili bração se situa na parte descendente da
curva do débito cardía co, de modo que a retenção adicional de líquido causa
edema cardíaco mais grave e efeito mais prejudicial sobre o débito
cardíaco. A condição se acelera até a ocorrência da morte.
Dessa forma, a “descompensação” resulta do fato de que a curva do débito
cardíaco nunca se eleva até o nível crítico de 5 L/min, necessário para o
restabelecimento da excreção renal normal de líquido requerida para
produzir equilíbrio entre a ingestão e a excreção de líquido.
Figura 22-6. Análise gráfica de cardiopatia descompensada mostrando o deslocamento progressivo da curva do retorno venoso para a direita, como resultado da retenção continuada de líquido.
Tratamento da Cardiopatia Descompensada com Digitálicos.
Vamos assumir que o estágio de descompensação já alcançou o ponto E
na Figura 22-6 e prossigamos até o mesmo ponto E na Figura 22-7. Nesse
ponto, são ministrados digitálicos para fortalecer o coração. Essa
intervenção eleva a curva do débito cardíaco até o nível mostrado na Figura
22-7, mas não ocorre alteração imediata da curva do retorno venoso. Assim,
a nova curva do débito cardíaco cruza a curva do retorno venoso no ponto
G. O débito cardíaco é agora de 5,7 L/min, valor maior que o nível crítico
de 5 litros necessário para fazer com que os rins excretem quantidades
normais de urina. Portanto, os rins passam a eliminar muito mais líquido
que o normal, causando diurese, efeito terapêutico bem conhecido dos
digitálicos.
A perda progressiva de líquido, por período de vários dias, reduz a pressão
média de enchimento sistêmico de volta para 11,5 mmHg, e a nova curva
do retorno venoso passa a ser a curva rotulada como “Vários dias depois”. Essa curva cruza a curva do débito cardíaco do coração digitalizado no
ponto H, com débito de 5 L/min e pressão atrial direita de 4,6 mmHg. Esse
débito cardíaco é precisamente o necessário para o equilíbrio hídrico
normal. Logo, não ocorrerá perda adicional de líquido nem ganho.
Consequentemente, o sistema circulatório se estabiliza ou, em outras
palavras, a descompensação da insuficiência cardíaca foi “compensada”.
Colocando isso de outro modo, a condição final da circulação no estado
estável é definida pelo ponto de cruzamento de três curvas: a curva do
débito cardíaco, a curva do retorno venoso e o nível crítico de equilíbrio
hídrico normal. Os mecanismos compensatórios estabilizam
automaticamente a circulação quando todas as três curvas se cruzam no
mesmo ponto.
Figura 22-7. Tratamento da cardiopatia descompensada mostrando o efeito dos digitais na elevação da curva do débito cardíaco; isso, por seu turno, causa aumento do débito urinário e deslocamento progressivo da curva de retorno venoso para a esquerda.
Análise Gráfica da Insuficiência Cardíaca de Alto Débito
A Figura 22-8 permite a análise de dois tipos de insuficiência cardíaca de
alto débito. Um desses tipos é causado por fístula arteriovenosa, que
sobrecarrega o coração devido ao retorno venoso excessivo, apesar de a
capacidade de bombeamento do coração não estar diminuída. O outro tipo é ocasionado pelo beribéri, no qual o retorno venoso está muito aumentado
pela diminuição da resistência vascular sistêmica, porém, ao mesmo tempo,
a capacidade de bombeamento do coração está diminuída.
Fístula Arteriovenosa. As curvas “normais” da Figura 22-
8 caracterizam as curvas normais do débito cardíaco e do retorno venoso.
Essas curvas se cruzam no ponto A, que define o débito cardíaco normal de
5 L/min e a pressão atrial direita de 0 mmHg.
Vamos agora assumir que a resistência vascular sistêmica (a resistência
vascular periférica total) fique muito diminuída devido à abertura de
grande fístula arteriovenosa (abertura direta entre grande artéria e grande
veia). A curva do retorno venoso gira para cima, resultando na curva
rotulada como “fístula AV”. Essa curva do retorno venoso cruza a curva do
débito cardíaco normal no ponto B, com débito cardíaco de 12,5 L/min e
pressão atrial direita de 3 mmHg. Dessa forma, o débito cardíaco passa a
ficar muito elevado, com a pressão atrial direita ligeiramente aumentada,
existindo leves sinais de congestão periférica. Se a pessoa tentar se
exercitar, terá pouca reserva cardíaca, pois o coração já estará sendo
utilizado, quase ao máximo, da sua capacidade em bombear o sangue extra
pela fístula arteriovenosa. Essa condição se assemelha à condição de
insuficiência, sendo referida como “insuficiência de alto débito”, mas, na
realidade, o coração é sobrecarregado pelo retorno venoso excessivo.
Beribéri. A Figura 22-8 mostra as alterações aproximadas das curvas do
débito cardíaco e do retorno venoso causadas pelo beribéri. O nível
diminuído da curva do débito cardía co é provocado pelo enfraquecimento
do coração pela avitaminose (principalmente falta de tiamina), que ocasiona
a síndrome do beribéri. O enfraquecimento do coração reduz o fluxo
sanguíneo para os rins. Por conseguinte, os rins retêm grande quantidade de
líquido corporal, o que eleva, por sua vez, a pressão média de enchimento sistêmico (representada pelo ponto onde a curva do retorno venoso faz
interseção com o nível zero do débito cardíaco) do valor normal de 7
mmHg até 11 mmHg. Isso desloca a curva do retorno venoso para a direita.
Por fim, a curva do retorno venoso é deslocada para cima da curva normal,
pois a avitaminose dilatou os vasos sanguíneos periféricos, como explicado
noCapítulo 17.
As duas curvas azuis (curva do débito cardíaco e curva do retorno venoso)
se cruzam no ponto C, que descreve a condição circulatória no beribéri com
pressão atrial direita, neste exemplo de 9 mmHg, e débito cardíaco cerca de
65% acima do normal; esse alto débito cardíaco ocorre apesar do
enfraquecimento do coração, como demonstrado pela diminuição do nível
do platô da curva do débito cardíaco.
Figura 22-8. Análise gráfica de dois tipos de condições que podem causar insuficiência cardíaca de alto débito: (1) fístula arteriovenosa (AV) e (2) cardiopatia por beribéri.
Bibliografia
Andrew P: Diastolic heart failure demystified. Chest 124:744, 2003.
Bayeva M, Gheorghiade M, Ardehali H: Mitochondria as a therapeutic target in heart failure.
J Am Coll Cardiol 61:599, 2013.
Bers DM: Altered cardiac myocyte Ca regulation in heart failure. Physiology (Bethesda)
21:380, 2006.
Braunwald E: Biomarkers in heart failure. N Engl J Med 358:2148, 2008.
Burchfield JS, Xie M, Hill JA: Pathological ventricular remodeling: mechanisms: part 1 of 2.
Circulation 128:388, 2013.
Cahill TJ, Ashrafian H, Watkins H: Genetic cardiomyopathies causing heart failure. Circ Res
113:660, 2013.
Despa S, Bers DM: Na+ transport in the normal and failing heart—remember the balance. J
Mol Cell Cardiol 61:2, 2013.
Doenst T, Nguyen TD, Abel ED: Cardiac metabolism in heart failure: implications beyond
ATP production. Circ Res 113:709, 2013.
Guyton AC, Jones CE, Coleman TG: Circulatory Physiology: Cardiac Output and Its
Regulation. Philadelphia: WB Saunders, 1973.
Kirk JA, Kass DA: Electromechanical dyssynchrony and resynchronization of the failing
heart. Circ Res 113:765, 2013.
Luo M, Anderson ME: Mechanisms of altered Ca 2+ handling in heart failure. Circ Res
113:690, 2013.
Lymperopoulos A, Rengo G, Koch WJ: Adrenergic nervous system in heart failure:
pathophysiology and therapy. Circ Res 113:739, 2013.
McNally EM, Golbus JR, Puckelwartz MJ: Genetic mutations and mechanisms in dilated
cardiomyopathy. J Clin Invest 123:19, 2013.
Morita H, Seidman J, Seidman CE: Genetic causes of human heart failure. J Clin Invest
115:518, 2005.
Nickel A, Löffler J, Maack C: Myocardial energetics in heart failure. Basic Res Cardiol
108:358, 2013.
Reynolds HR, Hochman JS: Cardiogenic shock: current concepts and improving outcomes.
Circulation 117:686, 2008.
Roger VL: Epidemiology of heart failure. Circ Res 113:646, 2013.
Spinale FG, Zile MR: Integrating the myocardial matrix into heart failure recognition and
management. Circ Res 113:725, 2013.
Spodick DH: Acute cardiac tamponade. N Engl J Med 349:684, 2003.
Willis MS, Patterson C: Proteotoxicity and cardiac dysfunction—Alzheimer’s disease of the
heart? N Engl J Med 368:455, 2013.
Zile MR, Brutsaert DL: New concepts in diastolic dysfunction and diastolic heart failure: Part
I: diagnosis, prognosis, and measurements of diastolic function. Circulation 105:1387,
2002.
OceanofPDF.com