Estrutura do coração

O coração é um órgão muscular especializado cuja função é gerar força para impulsionar o sangue através das circulações pulmonar e sistêmica. Sua estrutura combina câmaras que recebem e ejetam sangue, valvas que direcionam o fluxo, tecido muscular capaz de desenvolver força e estruturas especializadas que permitem a coordenação da atividade cardíaca. A relação entre essas estruturas e suas funções é fundamental para compreender o funcionamento do coração como uma bomba.

Câmaras cardíacas. O coração é dividido em quatro câmaras: átrio direito, ventrículo direito, átrio esquerdo e ventrículo esquerdo. Os átrios recebem o sangue que retorna ao coração, enquanto os ventrículos o ejetam para as grandes artérias. O lado direito recebe o sangue proveniente da circulação sistêmica e o encaminha aos pulmões; o lado esquerdo recebe o sangue proveniente dos pulmões e o encaminha à circulação sistêmica. O sangue passa, portanto, dos átrios para os ventrículos e destes para as artérias, seguindo uma direção determinada pela organização das câmaras e das valvas.

Fluxo através do coração. O sangue proveniente dos tecidos chega ao átrio direito principalmente pelas veias cavas e passa ao ventrículo direito através da valva atrioventricular direita, ou tricúspide. Do ventrículo direito, é ejetado através da valva pulmonar para o tronco pulmonar e para a circulação pulmonar. Depois de passar pelos pulmões, retorna ao átrio esquerdo pelas veias pulmonares, atravessa a valva atrioventricular esquerda, ou mitral, e chega ao ventrículo esquerdo. A contração do ventrículo esquerdo impulsiona o sangue através da valva aórtica para a aorta e, posteriormente, para a circulação sistêmica.

Valvas cardíacas. As quatro valvas cardíacas (tricúspide, mitral, pulmonar e aórtica) garantem que o sangue percorra o coração predominantemente em uma única direção. As valvas atrioventriculares estão localizadas entre átrios e ventrículos, enquanto as valvas semilunares estão nas vias de saída dos ventrículos. Sua abertura e seu fechamento resultam principalmente das diferenças de pressão entre as regiões situadas de cada lado da valva. Assim, não existe uma contração ativa das valvas: elas se movimentam passivamente em resposta às condições de pressão produzidas pelo ciclo cardíaco.

Valvas atrioventriculares. As valvas tricúspide e mitral estão associadas a cordas tendíneas e músculos papilares. Durante a sístole ventricular, os músculos papilares se contraem e tensionam as cordas tendíneas, contribuindo para impedir que as cúspides sejam evertidas em direção aos átrios. Os músculos papilares, portanto, não fecham as valvas; o fechamento resulta principalmente da inversão do gradiente de pressão entre ventrículo e átrio. Sua função é estabilizar as valvas durante a contração ventricular.

Valvas semilunares. As valvas pulmonar e aórtica não possuem cordas tendíneas nem músculos papilares. Seu fechamento ocorre quando a pressão ventricular cai abaixo da pressão existente nas artérias. Nesse momento, uma pequena quantidade de sangue que tende a retornar em direção ao ventrículo preenche as cúspides e favorece seu fechamento. A estrutura dessas valvas permite que suportem repetidamente as forças produzidas pela ejeção e pelo fechamento.

Parede cardíaca. A parede do coração é formada por três camadas: endocárdio, miocárdio e epicárdio. O endocárdio reveste internamente as câmaras cardíacas e é constituído por uma camada de células endoteliais apoiada sobre tecido conjuntivo. Sua superfície lisa reduz a resistência ao fluxo e estabelece continuidade com o endotélio dos vasos sanguíneos. O miocárdio é a camada muscular e constitui a maior parte da espessura da parede cardíaca. É formado predominantemente por cardiomiócitos, associados a tecido conjuntivo, vasos sanguíneos e outros componentes celulares. O epicárdio corresponde ao folheto visceral do pericárdio seroso e apresenta uma superfície revestida por mesotélio, além de tecido conjuntivo, vasos, nervos e quantidade variável de tecido adiposo.

Pericárdio. O coração está envolvido pelo pericárdio, constituído por uma porção fibrosa e uma porção serosa. Entre os folhetos serosos existe uma pequena quantidade de líquido que reduz o atrito durante os movimentos cardíacos. Além de proteger e limitar deslocamentos excessivos do coração, o pericárdio contribui para manter o órgão em uma posição adequada dentro da cavidade torácica.

Miocárdio. Os cardiomiócitos são células musculares estriadas especializadas. Apresentam sarcômeros organizados em miofibrilas, mas diferem das fibras musculares esqueléticas por serem relativamente curtos, geralmente ramificados e possuírem um ou dois núcleos centrais. Seu citoplasma contém numerosas mitocôndrias, compatíveis com a elevada demanda energética de um órgão que permanece em atividade contrátil durante toda a vida. A necessidade contínua de oxigênio e substratos torna a adequada irrigação do miocárdio essencial para sua função.

Acoplamento entre cardiomiócitos. Os cardiomiócitos estão unidos por estruturas especializadas denominadas discos intercalares. Neles existem junções responsáveis pela adesão mecânica entre as células e junções comunicantes, ou gap junctions, que permitem a passagem de íons de uma célula para outra. O acoplamento mecânico permite que a força produzida pelas células seja transmitida ao tecido, enquanto o acoplamento elétrico permite que a ativação se propague pelo miocárdio. Dessa organização resulta um sincício funcional: as células permanecem individualizadas, mas funcionam de maneira coordenada como uma unidade contrátil.

Organização do miocárdio ventricular. Os cardiomiócitos não estão dispostos simplesmente em feixes paralelos. Sua organização tridimensional apresenta diferentes orientações das fibras ao longo da parede ventricular, contribuindo para o encurtamento e para o movimento de torção do coração durante a contração. A disposição das fibras, portanto, não é apenas uma característica anatômica: ela influencia diretamente a maneira como a força produzida pelos cardiomiócitos é transformada em movimento e ejeção do sangue.

Espessura da parede ventricular. A espessura do miocárdio varia entre as câmaras cardíacas de acordo com a carga que cada uma precisa vencer. O ventrículo direito bombeia sangue para a circulação pulmonar, que apresenta menor resistência ao fluxo e funciona sob pressões relativamente baixas. O ventrículo esquerdo, por outro lado, precisa gerar pressão muito maior para impulsionar o sangue por toda a circulação sistêmica. Por isso, sua parede é significativamente mais espessa que a do ventrículo direito. Essa diferença constitui um exemplo particularmente claro da relação entre estrutura e função no coração.

Esqueleto fibroso. O coração possui uma estrutura de tecido conjuntivo denso associada aos anéis das valvas e às regiões de inserção do miocárdio, tradicionalmente denominada esqueleto fibroso. Além de fornecer sustentação mecânica para as valvas e para a musculatura cardíaca, essa estrutura contribui para a organização elétrica do órgão ao dificultar a propagação direta do estímulo entre o miocárdio atrial e ventricular. A ativação elétrica precisa, portanto, seguir a via especializada de condução atrioventricular, permitindo que a contração dos átrios preceda a dos ventrículos.

Circulação coronariana. Embora o sangue presente nas câmaras cardíacas esteja em contato com o endocárdio, ele não constitui a principal fonte de oxigênio e nutrientes para o miocárdio. O músculo cardíaco é irrigado por uma circulação própria, formada pelas artérias coronárias e por uma extensa rede de vasos que percorre o miocárdio. As artérias coronárias originam-se na porção inicial da aorta, próximas à valva aórtica, e o sangue venoso do coração é drenado principalmente pelo seio coronário, que desemboca no átrio direito. A importância funcional dessa circulação decorre da elevada demanda metabólica do miocárdio e será retomada ao estudarmos as circulações especiais.

Corte histológico do coração evidenciando o endocárdio, o miocárdio e as fibras de Purkinje localizadas na região subendocárdica. 

Corte histológico do coração evidenciando o endocárdio, as fibras de Purkinje na região subendocárdica, o miocárdio, um disco intercalar e um capilar sanguíneo.