Simulador do coração e do ciclo cardíaco
Equações desta simulação
| E(t) | elastância da parede do ventrículo | o quanto o músculo está rígido: baixa enquanto relaxa e enche, subindo até E_max ao contrair; a forma ao longo de cada batimento é a curva de dupla corcova medida | |
|---|---|---|---|
| E_max | Contratilidade E_max (mmHg/mL) | aumentada pela adrenalina, diminuída pela insuficiência cardíaca | |
| V | volume do ventrículo esquerdo | V₀ = 10 mL é o volume com pressão zero | |
| P_LV | pressão no ventrículo esquerdo |
Com os valores atuais:
| C | complacência das artérias | 1,4 mL/mmHg: a aorta se estica quando o sangue é empurrado e depois volta | |
|---|---|---|---|
| R | Resistência vascular sistêmica R (mmHg·s/mL) | a pós-carga: artérias estreitas a aumentam | |
| P_ao | pressão na aorta | oscila entre a pressão arterial diastólica e a sistólica | |
| Q_out | fluxo pela valva aórtica | só enquanto P_LV está acima de P_ao |
Com os valores atuais:
| VDF, VSF | volume diastólico final e sistólico final | o volume quando o ventrículo está mais cheio e mais vazio | |
|---|---|---|---|
| SV | volume sistólico | cerca de 70 mL em repouso | |
| EF | fração de ejeção | 55 a 70% num coração saudável; abaixo de 40% é insuficiência cardíaca | |
| CO | débito cardíaco | cerca de 5 L/min em repouso, 20 ou mais no exercício |
Com os valores atuais:
| PAM | pressão arterial média | o coração passa mais tempo relaxado que contraído, então a média fica mais perto da pressão diastólica |
|---|
Com os valores atuais:
Como usar o simulador do ciclo cardíaco
- O coração bate na sua frente: os ventrículos incham ao encher e encolhem ao se contrair, as valvas amarelas se inclinam para abrir e fecham de repente, e pontos vermelhos seguem o sangue do átrio esquerdo pelo ventrículo esquerdo até a aorta. Os números vêm de um modelo do coração esquerdo: um ventrículo cuja rigidez sobe e desce a cada batimento, bombeando para artérias elásticas.
- Acompanhe um batimento nos gráficos: a pressão do ventrículo sobe com todas as valvas fechadas, abre a valva aórtica e ejeta sangue, depois cai, a valva mitral abre e o ventrículo enche de novo. O ciclo pressão-volume sob o desenho traça o mesmo batimento como um laço fechado; a largura dele é o volume sistólico.
- Aumente a frequência cardíaca, a contratilidade (como faz a adrenalina), a pressão de enchimento ou a resistência vascular, e veja como respondem o volume sistólico, a fração de ejeção, a pressão arterial e o débito cardíaco. Mais enchimento alarga o laço (a lei de Frank-Starling); mais resistência aumenta a pressão e o estreita.
Perguntas frequentes
Quais são as fases do ciclo cardíaco?
Quatro, para cada ventrículo. Enchimento: a valva mitral está aberta e o sangue entra vindo do átrio. Contração isovolumétrica: o ventrículo se contrai com as duas valvas fechadas, então a pressão dispara sem o volume mudar. Ejeção: a pressão passa a aórtica, a valva aórtica abre e o sangue sai. Relaxamento isovolumétrico: as valvas estão fechadas de novo e a pressão cai até a mitral reabrir.
Como se calcula o débito cardíaco?
Débito cardíaco = frequência cardíaca × volume sistólico. Em repouso, 70 batimentos por minuto vezes 70 mL por batimento dão cerca de 4,9 L/min; num exercício pesado, um coração treinado chega a 25 a 35 L/min aumentando os dois. O volume sistólico é o volume diastólico final menos o volume sistólico final.
O que é a fração de ejeção?
A parte do sangue do ventrículo cheio que é bombeada a cada batimento: FE = volume sistólico ÷ volume diastólico final. Um coração saudável ejeta de 55 a 70%. Uma fração de ejeção abaixo de uns 40% é um dos principais sinais de insuficiência cardíaca, e costuma ser o que se pede para medir num ecocardiograma.
O que significam pré-carga e pós-carga?
A pré-carga é o quanto o ventrículo está cheio e esticado antes de contrair, definida aqui pela pressão de enchimento; mais estiramento dá um batimento mais forte, a lei de Frank-Starling. A pós-carga é contra o que o ventrículo precisa empurrar, principalmente a pressão arterial e a resistência vascular; mais pós-carga significa menos sangue ejetado por batimento, a menos que a contratilidade aumente.
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