Exercícios bioquímica cardíaca e covid19

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Questionári� Bioquímic� Cardíac� � Covi�19
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
● 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 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.
● causa um aumento da frequência
cardíaca, ou seja cronotropia 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
concentraçãode aldosterona com
esse bloqueio e então inativam o
restante da cascata que aumenta a PA
10) Explique bioquimicamente os
medicamentos Losartana, Verapamil
e Captopril agem em nosso corpo.
● 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
12) Qual a relação da ECA II com o COVID
19?
O vírus se liga às células alvos através da
conversão de angiotensina I para
angiotensina II, ou seja, pela ECA II.
Além disso, essa enzima está muito
presente nos pulmões, o que
caracteriza esse vírus causar uma
síndrome respiratória
13) Como a CONVID 19 pode impactar
nos pacientes com comorbidades?
A maior parte dos pacientes com
comorbidades fazem o uso de
medicamentos que potencializam a
quantidade e a potência dessa ECA II,
o que faz o quadro clínico deles ser
bem mais severo.
14) Explique como a Cloroquina ou a
Hidroxicloroquina pode atuar no
tratamento ao COVID 19 e quais os
possíveis riscos que ela pode
apresentar.
A cloroquina tem um efeito inibidor
contra a maioria das espécies de
coronavírus, ela possui efeitos
imunomoduladores e atua como um
antipirético e antiinflamatório. Além
disso, a cloroquina tem a capacidade
de se ligar aos tecidos, incluindo a
placenta e o leite materno. Quando
in-vitro o fosfato de cloroquina inibe a
replicação de coronavírus ao reduzir a
glicosilação terminal dos receptores
de ECA II nas superfícies das células e
interferindo na ligação dos receptores
SARS-COV e ECA II.
Quanto aos riscos advindos do uso da
cloroquina há usualmente: prurido,
tontura, cefaleia, perda de apetite,
náusea, vômito, dor abdominal,
diarreia, zumbido (tinnitus),
irritabilidade, dor abdominal, visão
turva e febre. Ademais, de forma
menos comum pode haver toxicidade
ocular, cardiotoxicidade, distúrbios
sanguíneos, efeitos dermatológicos,
sintomas gastrointestinais, sintomas
neurológicos, sintomas
neuromusculares e sintomas
psiquiátricos.
15) Faça um resumo de no máximo 1
parágrafo sobre o artigo visto sobre
hipertensão e COVID19 (anexado no
class).
O artigo trata do aumento do risco da
gravidade do COVID19 para
hipertensos e diabéticos do tipo
mellitus, visto que o COVID19 se liga
às células alvos através da conversão
de angiotensina I para angiotensina II,
ou seja, pela ECA II. Assim, o fato de,
por exemplo, a expressão de
angiotensina II ser maior em
pacientes diabéticos os deixa mais
suscetíveis a ter uma expressão mais
forte da doença. Além disso,
diabéticos e hipertensos são de maior
risco pois a doença piora seus quadros
clínicos. Dessa maneira, tais pacientes
deveriam ser tratados de maneira
alternativa, com por exemplo
bloqueadores de cálcio.
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
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.
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 geraçãoespontânea 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:
● 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