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Infarto do miocárdio 1. Principal fator de mortalidade em todo o mundo. 2. Quase um terço das mortes por doenças cardíacas ocorrem entre indivíduos com menos de 75 anos (danos a economia). 3. Cardiopatias isquêmicas lideram entre as doenças cardíacas (sequelas). Muitos indivíduos que infartam muito antes dos 75 anos vi- vem com comorbidades que podem tirá-los do trabalho e de uma vida funcional (o que traz gastos públicos). As cardio- patias isquêmicas lideram (lesões que levam a redução do fluxo sanguíneo em coronárias). Cardiopatia isquêmica Por meio da circulação sanguínea é levado para os tecidos uma leva de substâncias fundamentais: carboidratos, lipí- deos, proteínas, vitaminas e minerais. Mas de todas essas coisas, a mais importante e menos tolerada quando em de- fasagem é o oxigênio. Há uma alteração no suprimento sanguíneo ofertado ao co- ração e devido há isso há uma diminuição no aporte de oxi- gênio ao músculo cardíaco. Temos também uma diminui- ção de todos os nutrientes carreados por esse sangue. Na maioria das vezes a lesão se trata de uma redução da perfu- são, ou seja, redução da passagem de sangue pelas artérias coronárias. Na grande maioria das vezes, a causa dessa re- dução, se deve a deposição de lipídeos e a reação inflamató- ria frente a essa deposição. Uma placa ateromatosa pode fra- gmentar-se e tromboembolizar provocando obstruções em vasos à distância dos quais aquela placa ateoesclerótica teve origem. Na grande maioria das vezes, a alteração de perfu- são coronariana, quando gera infarto, tem como origem dessa obstrução, o desenvolvimento de placas ateromato- sas. Nem sempre essas placas vão obstruir o vaso em que se formaram, as vezes vão se tromboembolizar. Apesar da ate- rosclerose ser a maior causa de doença isquêmica cardíaca, sabemos que outras doenças podem tornar o fluxo de oxigê- nio insuficiente para o m. cardíaco: HAS (o aumento da ve- locidade com que o sangue passa dentro dos vasos sanguí- neos, faz com que a entrega de oxigênio seja ineficaz. Há a necessidade de uma pressão normal, para que haja uma troca normal entre sangue e tecidos de O2. Quando temos uma PA aumentada, a troca gasosa pode se dar rápida de- mais e dar ao órgão insuficiência da entrega de oxigênio. HAS é fator de risco para doença cardíaca isquêmica.) Além disso, uma diminuição abrupta do volume sanguíneo tam- bém pode levar a isquemia cardíaca (acidentes com arma branca, amputações...). Pneumonias tem se uma redução da capacidade de captação de oxigênio pelos pulmões, há um empobrecimento do volume de O2 que o sangue carrega. O mesmo ocorre nos casos de anemia (qualquer anemia), há um menor carregamento e entrega de O2 o que o devido (ne- cessário) aos tecidos, podendo ser o coração esse tecido. No envenenamento as moléculas que o provocam (ex.: mercú- rio) podem ligar-se a molécula da hemoglobina, diminuindo a ligação desta com o O2. ∙ Contração ∙ Consumo de energia ∙ Mitocôndrias ∙ Fosforilação oxidativa ∙ Consumo de oxigênio Fatores fundamentais para que o coração possa funcionar como bomba propulsora do volume de sangue para o corpo todo. Na microscopia, conseguimos observar os túbulos T em uma célula e a outra. No interior dessa célula muscular, conseguimos observar a imagem estriada (ou seja, filamen- tos de actina e miosina dispostas para que haja um meca- nismo de contração dos cardiomiócitos. Para que as contra- ções desses cardiomiócitos possam ocorrer, várias condi- ções precisam existir, dentre elas: 1. a manutenção de um potencial de membrana para o cardiomiócito, para que ele possa sofrer o potencial de ação. O potencial de membrana é garantido pelo trabalho da bomba de sódio e potássio. Essa bomba tem trabalho ativo, ela coloca 3 átomos de sódio para dentro e 2 átomos de potássio para fora. Essa diferença en- tre a concentração de íons posta para dentro e posta para fora é dependente de gasto de energia. 2. Entrada de um im- portante volume de cálcio, que será útil para deslocar o complexo troponina I, C e T do filamento de actina. Para que os canais de cálcio sejam abertos deve ser alterada a volta- gem da membrana para que, assim, possamos abrir os ca- nais modulados por voltagem. Depois, para saída do cálcio do interior do cardiomiócito, no momento do relaxa- mento, novamente precisaremos de ATP (de uma bomba ATPase). Além disso, o movimento da cabeça da miosina também é consumidor de ATP (fosforilação da cabeça da miosina). Dentro dos cardiomiócitos temos um quantita- tivo de mitocôndrias muito elevado, a fim de que tenhamos uma produção de ATP muito eficaz, para garantir esse me- canismo de contração do músculo cardíaco. O mecanismo da contração é totalmente dependente de um consumo alto de energia. Não em vão, as células musculares cardíacas são células extremamente ricas em mitocôndrias, as quais, in- cansavelmente, fazem ciclo de Krebs e fosforilação oxida- tiva (alto gerador de ATP). PARA QUE ESSE PROCESSO POSSA ACONTECER A PRESENÇA DO OXIGENIO É IMPRES- CINDÍVEL. Características do músculo cardíaco ∙ Possui muitas mitocôndrias ∙ Contração repetida por toda vida ∙ Incapaz de manter débito de O2 significativo ∙ Rápida oxidação de substratos e síntese de ATP ∙ Possui aproximadamente 1 capilar por fibra muscular Em sua minoria é causada por : Aumento da frequência cardíaca ou hipertensão, diminuição abrupta do volume sanguíneo ( choque), pneumonias, anemias, envenenamento... Em sua grande maioria é causada por : Redução da perfusão coronariana Doença vascular ateroesclerótica Alterações : Suprimento sanguíneo cardíaco Insuficiência de O2 e Nutrientes Os capilares provenientes das coronárias se bifurcam absur- damente dando origem a um capilar por fibra no intuito de entregar volumes significativos de oxigênio e substrato para a geração de energia. Estrutura proteica da contração Algumas proteínas aqui listadas farão parte do diagnóstico de pesquisa do infarto. Os filamentos de actina, que estão em vermelho na primeira imagem, tem enrolados sobre ela em espiral, o filamento de tropomiosina, que está em roxo. A troponina forma um complexo, ou seja, tenho a unidade filamentar e nela estão outras 3 unidades proteicas chama- das de troponinas (I, C e T). Juntas elas formam a nina. A proteína miosina possui projeções chamadas cabeças da miosina, que vão em direção a estrutura proteica da actina. Há um encaixe da cabeça da miosina na proteína actina. Além da membrana plasmática (sarcolema) do cardiomió- cito, nós observamos que entre os cardiomiócitos, existe uma estrutura denominada túbulo T, onde o potencial de ação vai se difundir, o potencial de ação se espalha pela membrana citoplasmática e adentra via túbulo T. O cardio- miócito também possui uma estrutura chama cisterna, nas quais temos um importante quantitativo de cálcio reser- vado. A quantidade de cálcio no citoplasma na célula em re- pouso é mínima. Durante o potencial de ação, a abertura de canais de cálcio muda essa realidade, sai cálcio do interior das cisternas. Essa saída de cálcio, que invade o citoplasma celular, vai fazer com que haja o deslocamento da troponina C e permitirá a contração desse complexo proteico. Estas estruturas ocupam quase todo o citoplasma do cardi- omiócito de forma vem organizada. Mecanismo de contração Potencial de ação Atinge o sarcolema e túbulos T Cálcio - Cálcio flui pelo gradiente eletroquímico do interstício para o interior da célula (cálcio desencadeador) - Cálcio induz liberação de cálcio do RS (reserva intracelular) Ativação - Cálcio citoplasmático livre liga-se a tro- ponina C - O complexo cálcio-troponina desblo- queia o filamento actina miosina Desliza- mento Pontes cruzadas e contração de miofibri- las Recaptação Ao fim da sístole a bomba cálcio ATPase remove o cálcioRelaxa- mento Remoção de cálcio permite novamente o bloqueio feito pela tropomiosina C Contrações iônicas Na ausência de oxigênio, temos acidose da matriz mitocon- drial, parada do ciclo de Krebs e, assim, não temos NADs e FADs para realizar a fosforilação oxidativa. O mecanismo de contração É troponina C que tem o receptor para o íon cálcio. Íon mag- nésio é um cofator para que tenha a fosforilação da cabeça da miosina. Quando o cálcio liga na troponina C, ela muda de posição. Ai o ATP fosforila a cabeça da miosina usando do magnésio como cofator. A cabeça da miosina energizada e a troponina I, C e T deslocada de posição abrem espaço para a movimentação da miosina, que resulta no movimento da contração. Entrada de cálcio e fosforilação da cabeça de mi- osina consumiram ATP. Fisiopatogenia Alteração da fisiologia que leva a isquemia: obstrução do fluxo de uma coronária. A obstrução pode ser total ou par- cial. Se há obstrução a uma entrega mínima de substratos reduzida. O nível de O2 que chega para a mitocôndria é muito baixo e não haverá condições de realizar fosforilação oxidativa, ou seja, síntese de ATP. O papel do O2 dentro da mitocôndria é resgatar os H que retornam para a matriz no final do processo da fosforilação. Com o déficit de O2 esses H voltam para a matriz e não encontram o O2 para ligaram-se a ele e formarem água → acidose da matriz da mitocôndria. Dentro da matriz, ocorre o ciclo de Krebs que faz uso de 10 enzimas, que precisam de um pH ótimo para funcionarem. A acidose leva a parada no funcionamento dessas enzimas, não haverá ciclo de Krebs. Não haverá a geração de NADs e FADs, assim não será possível gerar o gradiente eletroquí- mico que era essencial ser gerado na crista da mitocôndria a fim de fazer a mudança conformacional da bomba ATPase. Se essa bomba não for alterada, ela não consegue ligar os ADPs ao átomo de fósforo. O coração tenta responder a essa fisiopatogenia aumen- tando a quantidade dos ciclos de glicólise. O volume de ATP é muito pequeno e não é suficiente. Além disso, a glicólise termina com a geração de duas moléculas de ácido pirúvico que entra na matriz mitocondrial para continuar a ser des- montado no Ciclo de Krebs, mas isso não acontece. Além disso, na glicólise são gerados NADs, poucos ATPs. Esse NAD, se não entrar dentro da mitocôndria (o que não vai acontecer, porque ela está sendo lesionada) vai ser transfe- rido para o piruvato, gerando uma molécula de lactato. Lac- tato libera átomos de H, diminuindo ainda mais o pH. Chega um momento que o aporte de glicose é tão pouco, que a cé- lula nem consegue fazer glicólise. Se o nível de ATP produ- zido não é suficiente, teremos uma alteração no potencial de membrana → alteração da osmolaridade da célula. O vo- lume de sódio dentro da célula vai aumentar muito. Como o sódio é um íon com carga, ele não vai conseguir atravessar a membrana e aumentará o volume de água dentro da célula por osmose → tumefação celular. Vai haver a perda de mi- crovilosidades das organelas, a formação de bolhas na membrana citoplasmática, tumefação do retículo endoplas- mático e ruptura das estruturas membranosas (formando as imagens das figuras de mielina: restos de membranas ci- toplasmáticas soltos na lâmina). O pH extremamente ácido altera as proteínas (principalmente as proteínas nucleares, ou seja, a cromatina nuclear vai se condensar). A desprendi- mento dos ribossomos do RER e decréscimo na capacidade de síntese proteica. O mesmo acontece com o REL. Num in- tervalo de minutos, mudamos do reversível para o irrever- sível. A partir do momento em que núcleo membrana forem lesados e organelas entrarem em disfunção, essa célula não tem mais volta. Todas as características passam a ser com- patíveis com necrose (morte celular). Se tenho como causa uma lesão por obstrução, chamamos de necrose de coagula- ção. O cálcio também é importante como cofator. O cálcio que entrou, para sair (contra o gradiente), precisa de gasto de energia. Mas como não há mais ATP, esse último cálcio que entrou não vai conseguir sair. Quando o cálcio perma- nece elevado no interior do citoplasma celular, ele atua como cofator para todas as enzimas citadas: fosfolipases, proteases, endonucleases... mas agirão contra a própria cé- lula na destruição da membrana celular e tudo o que for membranoso (fosfolipases), contra proteínas (proteases), contra o núcleo (endonucleases) contra o ATP existente (tri- fosfatases). No final da glicólise são produzidas duas moléculas de ácido pirúvico, duas moléculas de NAD e ATP. O NAD é um acep- tor temporário de hidrogênio. O ácido pirúvico e o NAD de- veriam conseguir adentrar a matriz da mitocôndria, mas não conseguem e ficam dentro da mitocôndria. O H do NAD será transferido para o ácido pirúvico, que se transforma em lactato (um importante marcador de sofrimento celular, de geração de energia anaeróbica). Alterações fisiológicas 1. Não gera potencial de ação 2. Não contrai e relaxa 3. Libera proteínas celulares para o sangue: CK-MB, troponinas, mioglobina Não temos potencial de membrana, portanto, não gerare- mos potencial de ação. A entrada de água destrói as organe- las e a célula como um todo. Por conta desse processo de des- truição das estruturas celulares, teremos o vazamento de al- gumas proteínas muito importantes, enzimas de usaremos para monitorar se houve ou não morte celular. Diante da não geração de potencial de ação, não teremos contração do m. cardíaco pelo menos naquele território. Então, tudo de- penderá da grandeza da lesão, se o coração para definitiva- mente de bater ou se ele tem uma lesão focal com disfunção focal de umas das áreas musculares que o compõe (isso di- fere entre os infartos que darão morte fulminante e os que não). Detecção de proteínas intracelulares de cardiomiócitos • Localização intracelular • Peso molecular • Fluxo sanguíneo e linfático • Velocidade de degradação Essas proteínas estão localizadas dentro dos cardiomiócitos tem tamanho e composição celular diferentes, o que per- mite, por meio do diagnóstico laboratorial, separar quem é quem (e.: troponina x mioglobina). Ao saírem da célula, pós- necrose, vazarão para o sangue, e em pouco tempo poderão ser identificadas em concentrações tidas como anormais. Cada um terá um tempo de permanência no sangue, sendo degradas com o passar das horas. CK total x CKMB • Isoforma da CK- MB (cardiáca) • Regula produção de ATP • Localizada em te- cidos contráteis • Indica lesão mus- cular • Eleva-se: necrose, lesão muscular, medicamentos, drogas CK (creatinoquinase) total x CKMD (creatinoquinase especí- fica do músculo do coração). A CK reserva grupamentos fos- fato para que possa disponibilizá-lo rapidamente para os cardiomiócitos a fim de que possam sintetizar ATP. Trata-se de uma proteína intracelular, que não deve ser encontrada em altos níveis dentro do sangue. Se for encontrada em altos níveis, significa que vazou de dentro das células. Ela vai se elevar toda vez que tiver morte ou lesão de tecido muscular (que podem ser induzidos por drogas ou medicamentos). Existe uma forma da CK que é exclusiva do m. cardíaco, a CK fração MB. Toda vez que ela for encontrada, correlacionada com uma sintomatologia: alteração dos parâmetros vitais, alteração de ECG → grande valor indicativo de infarto. Essa enzima costuma ter elevação num intervalo de 4-6h após o início dos sintomas. Esse intervalo, se deve também ao ta- manho desse infarto, pois quanto mais células morrerem por necrose, mais rapidamente teremos a elevação dessa en- zima. Ela costuma ter um pico na circulação em um inter- valo de 18h a partir do início dos sintomas e é degrada num intervalo de tempo de 48 a 72h. Nesse intervalo, ainda é pos- sível detectar essa enzima porque não vaza tudo de umavez, vai vazando aos poucos. Isso auxilia no diagnóstico tardio pois ela fica bastante tempo na circulação. Mioglobina • Proteína citoplasmática transportadora de oxi- gênio • Presente em músculos esquelético e cardíaco • Tem eliminação renal • Não é específica • Altera-se em lesão mus- cular, renal, exercícios intensos e drogas. Tem como função reservar oxigênio, papel semelhante ao que a Hb tem no sangue. Mantem O2 disponível para as ne- cessidades dos cardiomiócitos. Ela é eliminada pelos rins, para isso é necessário boa função renal. Apesar de não ser específica, é utilizada para o diagnóstico de infarto porque se eleva rapidamente na circulação 1-2h. Mas, ela tem valor se correlacionada a sintomatologia. Pico e normalização também são mais rápidas (em pacientes que tem função re- nal normal). Dá condição de rediagnostico precoce em caso de reinfarto. Troponinas • Estão presentes nos filamen- tos finos dos músculos estria- dos • Envolvidas com o mecanismo de regulação do cálcio celular • Três polipeptídeos: a troponina C (TnC), a troponina I (cTnI) e a troponina T (cTnT). São normalmente dosadas troponinas I e T. O local dessas proteínas é no complexo proteico contrátil, se eu as encon- tro na circulação houve morte de tecido muscular. Diante da suspeita clínica de infarto, as troponinas podem nos auxi- liar no diagnóstico. Existem outras enzimas que também são usadas para falar de morte celular, por exemplo o TGO (Transaminase Glutâ- mica Oxalacética), que também existe dentro dos cardio- miócitos, mas com uma especificidade muito menor tento em vista o número de tecidos que a tem. O mesmo para a LDH (Desidrogenase Láctica). Figura 1: para saber qual exame pedir de acordo com a des- crição dos inícios dos sintomas. Há quanto tempo começou? Exames laboratoriais no Acompanhamento da necrose do miocárdio Repetimos esses exames quando a sintomatologia é clássica e as enzimas não acompanham a queixa. CKMB também é usada para medir o grau de destruição tecidual no pós-cirúr- gico. (Reinfarto) Manifestações clínicas ∙ Angina estável (durante esforço, previsível estenose média de 70%) ∙ Angina causada por espas- mos ∙ Angina instável (durante esforços pequenos ou em re- pouso, estenose média de 90%) Quanto mais eu desço, maior a falta de O2 Angina: dor precordial referida pelos pacientes que infar- tam. Angina estável passa com o repouso. Angina estável si- naliza uma provável alteração da permeabilidade de vasos coronários e maioria apresenta em média 70% de obstrução da luz das coronárias. Existem anginas causadas por espas- mos, que aumentam no inverno/frio. O número de pacien- tes que infartam no frio é maior porque eles já tinham al- gum tipo de obstrução e com o espasmo a luz torna-se ainda mais estreita e fluxo ineficaz. Angina estável não passa nem com repouso absoluto. Dados macroscópicos do infarto Transmural: pega a parede cardíaca do endocárdio ao peri- cárdio, de dentro para fora. Existem aqueles infartos que não comprometem toda a ex- tensão da camada muscular cardíaca, são subendocárdicos. Quanto mais importante/calibroso for o vaso, maior a área irrigada por ele, então os transmurais são aqueles que acon- tecem e vasos distributivos. Ressonância Magnética Cardíaca Perceber as áreas de infarto. A RM trabalha com o spin de hi- drogênio (movimento do átomo de hidrogênio). Um dos eventos que contribui com a necrose celular é a entrada de água diante do desequilíbrio osmótico. Áreas escuras: onde o músculo miocárdico se mostra ínte- gro, tem um sinal para o movimento da água muito menor. Diferente da área mais clara, onde há um volume hídrico maior o que é compatível com lesão necrótica no músculo cardíaco. Também é possível ver que a lesão do m. miocár- dio não aconteceu em toda a espessura da parede, existem áreas ainda preservadas com as características colorimétri- cas de um tecido muscular ainda normal. Na imagem B, há uma extensa área de infarto (aumento im- portante do sinal hídrico). Macroscopia do infarto Hipermia reativa: reação inflamatória aguda à morte celu- lar Infarto em outros órgãos Necrose de coagulação ∙ Tecido de textura firme ∙ Desnaturação de proteínas estruturais e enzimas ∙ Células anucleadas e eosi- nofílicas ∙ Leucócitos recrutados e ação de enzimas lisossômi- cas ∙ Restos celulares removi- dos por fagocitose ∙ Ação de fibroblastos e deposição de tecido conjuntivo denso Inflamação aguda: tem neutrófilos segmentados (carrega- dos de enzimas, que quando vazam contribuem para a des- truição tecidual). No paciente infarto, nos preocupamos em tornar o vaso pérvio novamente, por isso, nos preocupamos com a lesão de reperfusão. Como existem células que mor- reram durante a lesão, no local, a atividade de células infla- matórias pode levar a uma inflamação bem intensa. Em vez de regeneração dos tecidos, teremos cicatrizações com con- sequências. Lesão pós reperfusão: porque quando reestabelece o fluxo há uma avalanche de células inflamatórias (é interessante usar corticoides, se não houver risco de infecções oportunis- tas). Microscopia do miocárdio Na lâmina patológica é possível observar as células cardía- cas sem o núcleo e um alargamento do estroma que está in- vadido por um fluido plasmático rico em células inflamató- rias (inflamação aguda). Observamos rupturas das fibras musculares e disfunção desse órgão nessa área. Cicatriz pós infarto Após o processo inflamatório, o organismo ativa fibroblas- tos nesse tecido, os quais depositaram ali fibras elásticas, co- lágenas e reticulares. Que não executarão a função esperada no m. cardíaco, que é a função de bomba (contração e rela- xamento). Ao toque, é u uma área bastante endurecida, de uma espessura diferente da parede muscular normal. Roteiro de observações microscópicas Fatores de risco Colesterol LDL elevado, colesterol HDL reduzido, hiperten- são, diabetes, idade, obesidade, sedentarismo, tabagismo e sexo. Diabetes e o seu potencial para gerar dislipidemias e lesão vascular. Obesidade e os ricos que os seus distúrbios bioquímicos ofe- recem as paredes dos vasos. Sexo feminino e o uso de anticoncepcionais como fator de risco para a formação de coágulos.