Questões fisiologia cardíaca

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Victori� K. L. Card��
Questõe� cardi�
1) Qual a diferença de sinalização entre o miócito em condição normal e o miócito em insuficiência cardíaca?
2) Monte um pequeno glossário, conceituando os seguintes termos:
● SERCA - é um canal de cálcio dependente, que funciona via gasto energético; responsável pela captação do
cálcio no citosol
● Ca2+ ATPase - é uma enzima responsável pela remoção de íons Ca2+ antes e durante a contração muscular
● Cavéolas - são invaginações no sarcolema, que transportam cálcio, por meio de pinocitose, para o músculo
para haver a contração
● Acetilcolina - é um neurotransmissor excitatório que, nesse caso, agirá no músculo cardíaco, estimulando a
contração
● Trocador Na+/Ca2+ - é uma proteína de membrana que usa o gradiente eletroquímico do sódio para remover
o cálcio das células; assim, há uma regulação da concentração de sódio na membrana através da saída de
cálcio.
● PLB (fosfolambam) - proteína que auxilia na regulação do cálcio intracelular no miocárdio, regulando a
bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático. Ou seja, a PLB impossibilita o fluxo de cálcio do citosol para o
retículo
● ANP (peptídeo natriurético atrial) - são proteínas que inibem a bomba de sódio e potássio e os canais de
sódio epiteliais, o que aumenta o ritmo de filtração glomerular e a excreção de sódio e de água
● Canais de rianodina - é uma proteína que está em contato com os túbulos T que auxilia no transporte de
cálcio do retículo para o citoplasma da fibra muscular
● Canais de diidropiridina - são canais que bloqueiam os canais de cálcio tipo L (permitem a entrada de cálcio
na célula) dificultando a contração cardíaca; são predominantemente vasodilatadores
3) Dado os marcadores clínicos do infarto agudo do miocárdio:
● Creatina quinase: qual reação química essa enzima catalisa? ela catalisa a reação de conversão da creatina,
além de sintetizar fosfocreatina e ADP pelo consumo de ATP
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● Troponina - é uma proteína estrutural reguladora que participa do processo de contração cardíaca; os
subtipos T e I aumentam quando há uma lesão cardíaca, sendo usada no diagnóstico de infarto e avalia o grau
da lesão
● Mioglobina - é uma proteína presente no citoplasma liberada para o sangue após uma lesão cardíaca,
utilizada como um marcador precoce
● Para os itens B e C, justifique porque são utilizados como marcadores - porque ambas aumentam quando há
uma lesão cardíaca, sendo assim utilizadas como marcadores precoces (mioglobinas) e marcadores
definitivos (troponinas)
4) Descreva com riqueza de detalhes as respostas Lenta e Rápida do coração
● Potencial de ação lento: cálcio (nó sinusal e átrio ventricular)
○ Fase 04� Despolarização diastólica lenta –entrada de sódio (sutil) pela abertura dos canais funny e
entrada de cálcio pela abertura dos canais de cálcio tardios (Ica-t), em quantidade pequena para
iniciar um impulso elétrico e gerar um PA (acúmulo de energia).
○ Fase 0� Despolarização ascendente – entrada de cálcio pelos canais de cálcio lentos (Ica-L), para
despolarizar as fibras gerando de fato o potencial de ação. - PRA (período refratário absoluto).
●
○ Fase 03� Repolarização - saída de potássio pelos canais de potássio rápidos (Ikr) e lentos (Iks), para
que ocorra a polarização. Esse é o processo de contração em si, pois a fase de contração (abertura de
canais lentos) é maior. Além disso, o nódulo sinusal e atrioventricular geram a força motriz para o
potencial de ação lento, com um impulso de saída de cálcio.
○ Fase 3.2� Período refratário relativo - entrada de potássio e saída de cálcio pelos canais funny e pelos
canais de cálcio tardios (Ica-t), respectivamente, para fechar um ciclo e começar outro.
● Potencial de ação rápido: sódio (músculo atrial/ventricular, feixe de his e fibras de purkinge)
○ Fase 04� Potencial de membrana de repouso – saída de potássio pelo canal de potássio de
extravasamento.
○ Fase 0� Despolarização rápida – entrada de sódio pelo canal de sódio aberto por despolarização,
gerando um potencial de ação significativo.
○ Fase 01 Repolarização precoce transitória – entrada de potássio tipo T pelo canal de potássio aberto
por despolarização, causando uma leve diminuição do potencial de membrana. Além disso, há a
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abertura dos canais de cálcio, que inibem o canal de sódio, mas não o bloqueia, contribuindo para a
repolarização transitória rápida.
○ Fase 02� Platô – entrada de cálcio do tipo L pelo canal de cálcio aberto por despolarização e saída de
potássio.
○ Fase 03� Repolarização tardia rápida – saída de potássio retificador retardado pelo canal de potássio
aberto por despolarização.
5) Explique o processo de relaxamento da musculatura cardíaca.
Para haver a contração cardíaca, os íons cálcio se ligam à troponina. Logo, para o músculo relaxar, o cálcio se desliga
da troponina, então esse cálcio é bombeado de volta para o retículo sarcoplasmático. Dessa maneira, o cálcio é
trocado pelo sódio a partir do trocador antiporte NCX e esse gradiente é mantido pela bomba de sódio e potássio.
Portanto, as válvulas semilunares se fecham e isso caracteriza a diástole cardíaca.
6) Explique a expressão da pressão arterial: PA= D.C X RTP
Significa que a pressão arterial é analisada levando em consideração o débito cardíaco (bombeamento cardíaco -
sístole e diástole) e a resistência periférica total (relativa a pressão das paredes dos vasos contra o fluxo sanguíneo,
caracterizando a elasticidade/resistência nas paredes desses vasos). Assim, o débito cardíaco informa a quantidade
de sangue lançada na circulação e a RTP mede a constrição dos vasos com esse fluxo.
7) Explique os fatores miogênicos.
São fatores que interferem ou que determinam a capacidade/funcionalidade da musculatura. Sendo assim, existem
os fatores intrìnsecos (relativos a bioquímica e a eletrofisiologia) e os fatores extrínsecos (hormônios e temperatura,
que descrevem a capacidade cardiológica)
8) Explique a resposta mediada pelo sistema nervoso simpático -
● causa um aumento na força de contração, ou seja, ionotropia positiva:
○ estimula-se a vasoconstrição pela liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático na contração da
musculatura.
○ ação das proteínas Gs, responsáveis pela contração da musculatura cardíaca, e Gq, contração da
musculatura lisa.
○ resposta rápida pelo estímulo à actina e à miosina.
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● causa um aumento da frequência cardíaca, ou seja a cronotropia é positiva.
● atuação nos rins:
○ afere a pressão mediante a mácula densa
○ quando as células mesangiais notam uma baixa pressão ela causa uma vasoconstrição dos vasos para
aumentar a pressão
○ sinalização à nível de encéfalo (detecção diferente de pressão pelos barorreceptores e
quimioreceptores) iniciando a resposta simpática (ativação das catecolaminas) em disparo em cascata:
■ ativação das catecolaminas - ativação de baroreceptores beta no coração aumentam o débito
cardíaco e, por consequência, aumentam a PA
■ ativação das catecolaminas - ativação de adrenorreceptores alfa nos músculos lisos, o que
aumenta a resistência periférica e aumenta a PA
● isso ocorre pelo aumento de angiotensinas II, que aumenta a concentração de
aldosteronas, aumentando a retenção de sódio e de água, aumentando o volume
sanguíneo, o débito cardíaco e a PA.
9) Quais as classes de fármacos indicados no tratamento da hipertensão com relação a doenças concomitantes
como a diabetes e o infarto do miocárdio prévio -
● diuréticos - facilitam a liberação de eletrólitos
● beta bloqueadores - beta adrenérgicos relacionados com a noradrenalina, bloqueiam os receptores e
diminuem as contrações cardíacas
● inibidores de ECA - dificultam a transformação de angiotensina I em angiotensina II, travando a resposta
simpática de aumento da PA
● bloqueadores dos receptores de angio ii - dificultam o aumento da concentração de aldosterona com esse
bloqueio e então inativam o restante da cascata que aumenta a PA
10) Expliquebioquimicamente os medicamentos Losartana, Verapamil e Captopril agem em nosso corpo.
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● Losartana - é um antagonistas do receptor de angiotensina II - bloqueia o receptor de angiotensina - seu
efeito é de anti hipertensivo, ao antagonizar especificamente o receptor AT1, deixando livre o receptor AT2.
Ademais, ele não aumenta os níveis de bradicinina, pois não inibe a ECA. Portanto, já que a angiotensina II, é o
principal hormônio ativo do sistema renina-angiotensina, quando ele é bloqueado impossibilita a cascata que
realiza um aumento da pressão arterial ao dificultar o aumento da concentração de aldosterona e, por
consequência, aumento da retenção de água e de eletrólitos e aumento do volume sanguíneo.
● Verapamil - é um bloqueador de canais de cálcio do tipo L, impossibilitando a entrada de cálcio no músculo
cardíaco. Assim, ele modula a atividade e a expressão da metaloproteinase de matriz (MMP-2), contribuindo
para a degradação de alvos proteicos na matriz extracelular (exemplo: fibras colágenas tipo I) e diminui as
alterações morfofuncionais cardíacas na hipertensão.
● Captopril - inativa a ECA II quando seu grupamento sulfidrila se liga ao zinco da ECA II, diminuindo a
produção de angiotensina II e impossibilitando a cascata metabólica que aumenta a pressão arterial. Dessa
maneira, afeta a resistência e a capacidade dos vasos, reduzindo a pressão arterial e a carga cardíaca.
11) Explique os principais efeitos da atividade parassimpática na pressão arterial.
● bloqueio no sistema renina-angiotensina-aldosterona, resultando na diminuição da frequência cardíaca, do
automatismo cardíaco e na inibição da contração átrio-ventricular. Ou seja:
○ a vasodilatação ativa os canais metabotrópicos (acetilcolina) muscarínicos - proteína G bloqueada
impede a entrada de cálcio externo, porque bloqueia o cálcio do retículo sarcoplasmático
○ diminuição do automatismo gera lentidão
○ liberação de peptídeos natriuréticos pelo coração, o que bloqueia a ação da angiotensina II e, assim,
da aldosterona.
○ ação do ácido nítrico do endotélio por conta do peptideo natriurético, causa a ação da proteína Gmp
(guanilato - monofosfato de guanosina)
○ adenina aumenta a vasodilatação
16) Qual a ordem da propagação do potencial de ação da contração muscular?
1 - O nodo AS despolariza
2 - A onde se dissemina pelo miocárdio atrial em direção ao nodo AV
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3 - A onda, então, passa pelo nodo AV e atravessa o feixe de His, no septo intraventricular
4 - Logo, essa onda despolarizante se propaga pelo miocárdio ventricular, por meio das fibras de purkinge
17) Como ocorre a geração de um estado polarizado nas células cardíacas?
Tudo começa quando a bomba de Na/K leva três Na para fora da célula e coloca dois K para dentro da célula,
gerando algumas consequências:
● Maior concentração de íons sódio no meio extracelular – criando um gradiente químico e a tendência é a do
sódio entrar na célula, mas a membrana plasmática impede esse processo.
● Maior concentração dos íons potássio no meio intracelular – criando um gradiente químico e a tendência é a
dos íons potássio saírem da célula, o que realmente ocorre por causa dos canais de potássio não controlados
por voltagem.
OBS: Esses canais de potássio ficam permanentemente abertos, produzindo um efluxo constante de íons K. Assim, há
a diminuição de íons positivos do lado interno da membrana, em relação ao lado externo.
Dessa forma, após algum tempo o gradiente químico dos íons potássio é cessado, ou seja, as concentrações de K fora
e dentro da célula são iguais. Desse modo, é alcançado o potencial de repouso da membrana e esse potencial varia
entre -60mV e -90mV.
Entretanto, como o meio extracelular já encontrava-se com íons sódios, pela deposição pela bomba de Na/K, a
membrana fica num estado polarizado, já que os íons Na e os íons K estão em maiores quantidades do lado de fora da
célula, deixando esse meio mais positivo.
18) Como ocorre o potencial de ação cardíaco das células de resposta lenta?
As células de resposta lenta são as células marcapasso, ou seja, nodo SA e nodo AV, pois elas têm a capacidade de
despolarização espontânea e, por isso, são responsáveis (principalmente o nodo SA) pelo início da onda de
despolarização cardíaca.
● Despolarização – inicia-se com a abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem tipo L. Desse modo, a
abertura dos canais causa um influxo de íons cálcio para o interior da célula, o que faz a membrana se
despolarizar.
OBS: essas cargas positivas passam a outras células através de junções comunicantes. Assim, a entrada de células
positivas nas células vizinhas faz com que haja elevação da voltagem na face interna da membrana.
● Repolarização – após a despolarização, determinada pela abertura de canais de cálcio tipo L, ocorre a
abertura de canais de potássio dependentes de voltagem (também chamados de canais de K tardios). Esses
canais são ativados pela despolarização da membrana, mas só abrem tardiamente, após o influxo de íons
cálcio.
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OBS: esses canais de K tardios permitem a saída dos íons potássio da célula (que estão mais presentes no meio
intracelular), determinando um efluxo de cargas positivas e, consequentemente, a repolarização da célula (nesse
momento as células atingem sua voltagem maus negativa, -65mV)
19) Descreva a geração espontânea de potencial de ação das células lentas
Essa geração espontânea se dá através da abertura de canais de sódio, quando o potencial de ação da membrana está
negativo (-65mV), pois permite um influxo de íons Na, o que gera um aporte de cargas positivas. Desse modo, ocorre
uma gradual despolarização da célula até que se atinja o limiar de -40mV para a abertura dos canais de cálcio do tipo
L, realizando o disparo do potencial de ação.
20) Quais são os outros fatores que também contribuem para a despolarização gradual espontânea?
A abertura dos canais de cálcio tipo T e abertura dos canais de K tardios.
21) Discorra sobre o potencial de ação nas células cardíacas de resposta rápida:
● Despolarização – após a entrada de íons positivamente carregados vindos de uma célula vizinha
despolarizada, através das junções comunicantes, o limiar de disparo do potencial de ação é atingido nas
células de resposta rápida. Assim, são ativados canais de Na que promovem a entrada de íons sódio no
interior da célula, alcançando, então, um potencial de membrana positivo.
OBS: Esses canais de Na ficam abertos por pouco tempo e logo em seguida eles são inativados. Desse modo, eles só
são reativados quando o potencial de membrana adjacente ao canal volte ao valor de repouso.
OBS: no momento da despolarização, os canais de potássio não controlados por voltagem são fechados, o que evita
um efluxo de K, já que este íons é atraído para o exterior da célula por sua menor concentração extracelular. De
modo geral, o fechamento do canal de K evita a saída desse íons da célula, o que é muito importante para que ocorra
a despolarização.
● Repolarização – após a despolarização são abertos os canais de K tardios, permitindo a saída dos íons
potássio da célula, iniciando o processo de repolarização (esse fenômeno é chamado de repolarização
precoce). Entretanto, nesse momento também são abertos os canais de cálcio, originando um influxo desse
íon para o meio intracelular, impedindo, temporariamente, a repolarização da célula (isso é o platô).
OBS: a entrada de cálcio compensa a saída de potássio, retardando a repolarização completa da célula.
OBS: a entrada de cálcio também é fundamental para a contração das células miocárdicas.
● Continuação da repolarização: após a diminuição do influxo de cálcio, a saída de potássio continua pelos dois
canais de K (pelos tardios e pelos não controlados por voltagem), isso levará a célula a um potencial de
membrana de -9mV, o potencial de repouso dessas células.
22) O que é a fase de redistribuição dos íons?
É a fase que ocorre após a repolarização,sendo realizada pela distribuição dos cátions para seus valores habituais,
ou seja, são reconstituídas suas concentrações iniciais de cada lado da membrana:
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● Na – durante a despolarização entrou na célula, então agora é devolvido para o meio extracelular pela bomba
de Na/K.
● K – durante a repolarização saiu da célula, então agora é colocado para dentro também pela bomba de Na/K.
● Ca – esse íon participa da fase de despolarização e da fase de platô, logo é devolvido para o meio extracelular
23) Explique o funcionamento da proteína G:
A proteína Gs será sensibilizada pela dopamina, pela epinefrina e pela noradrenalina. Assim, ela se conectará ao
receptor metabotrópico, liberando a subunidade alfa que se deslocará até a adenilato ciclase (ativando-a). Isso
liberará o ATP que ativará a proteína quinase, fosforilando a troponina, que passa a conter a ligação de cálcio com a
troponina.