Experimentálně navozená arytmie
u potkana
•Adrenergní hyperstimulace •Hyperkalémie
•Blokáda vápníkových kanálů kardiomyocytu
Sarcoglycan
OmV
Phase 2 (Ica^d Ik)
Phase 0 iNa
Phase 3 (l^
Effective refractory period (ERP)
Phase 4
-85 mV
Na
Outside A
\     also ^ ICa) Pacemake_r___
Nonpacemaker
* * t ■
Na Na
4
Membrane
ATP
Inside
Action potential currents
K   " Ca   Na    Ca Kl
Sodium Na/Ca Diastolic currents pump exchanger
Electrical System of the Heart
Bachmann's Bundle
Sinoatrial (SAJ Node
Anterior Internodal Ira et
Middle Internodat
1 racl
Posterior Internodal Tract
Left Bundle Branch
Conduction Pathways
Atrioventricular (AV) Node
Right Bundle Branch
Normální EKG křivka u člověka...
Za povšimnutí stojí chybějící ST segment (fáze 2 - plateau komor). Normální tepová frekvence je cca 300/min
Vegetativní nervový systém a srdce
Receptory: Sympatický nervový systém:
(31 - pozitivně inotropní, dromotropní a chronotropní (zejména skrze otevření multiontových F-kanálů a Ca2+ kanálů v SA uzlu, AV uzlu a pracovním myokardu)
(32 - myokard v apexu, cévy -vasodilatace (v koronárním řečišti převažují nad a1)
a1, a2 - vasokonstrikce (převážně efekt noradrenalinu)
Parasympatikus:
M2 - negativně chronotropní (inhibuje otevření Ca2+ kanálů, otevírá KAch kanály)
Efekty vegetativního nervového systému na pacemakerové buňky
Srdce u vysokých dávek katecholaminů
^ tepová frekvence ^ kontraktilita
- posílená systolická funkce, ale na úkor diastolické dysfunkce
Přetížení kardiomyocytů vápníkem (calcium overload)
- DAD —> extrasystoly
- t spotřeby kyslíku —> ischemie
Fosforylace (32-receptorů - přechod z Gs na Gj signalizaci —► ztráta kontraktility v apexu
- ale působí proti Ca overloadu a nekróze
Vasokonstrikce? ^^^^^^hkh
■ Nejhojnější intracelulární kationt (98% intracelulárně)
■ Nejochotněji přestupuje buněčnou membránu
i Koncentrační gradient je udržován Na+/K+ ATPázou
Extra/intracelulární distribuce je regulována hormony (inzulín, adrenalin, aldosteron) a pH
■ Celkové množství K v organismu závisí především na funkci ledvin
■ Jak hyper-, tak hypokalémie jsou častými poruchami vnitřního prostředí a obě jsou proarytmogenní ^
Draslík a membránový potenciál
Kladně nabitý, intracelulární iont: | koncentrace —► snížení polarity membrány (analogie umyvadla spojeného hadicí s bazénem)
Řada funkčně odlišných typů K+ kanálů
Draslík různými mechanismy zvyšuje propustnost K+ kanálů
- přímá vazba
- kompetice s Mg2+, který kanály uzavírá
- změny exprese a translokace
Efekt na sodíkové kanály
Mírná hyperkalémie - snažší excitace
Výrazná hyperkalémie - trvalá blokáda části Na+ kanálů
- Zpomalení převodu
- Nakonec prahové napětí „uteče" membránovému a dochází k nemožnosti depolarizace
Mírná hypokalemie - hyperpolarizace
Výrazná hypokalemie - chybí substrát pro Na/K ATP-ázu —> polarita klesá, snažší excitace
Draslík - shrnutí hlavních efektů
■ Hyperkalémie
- Hrotnatá T vlna (dif. dg. superakutní stadium IM)
- Rozšíření QRS (s T vlnou až sinusoidní vlna)
- Rozšíření, zploštění až vymizení P-vlny (ale dlouho sinusový rytmus)
- Zpočátku vyšší excitabilita, později snížená, až zástava v diastole (srdce je depolarizované oproti normálnímu stavu)
- f riziko re-entry (f rozdíly rychlostí převodu)
■ Hypokalémie
- Zploštělá, rozšířená T vlna
- Patologické U (zpožděná repolarizace), prodloužení QT (QU) intervalu
- EAD, torsades de pointes
- Někdy hrotnaté P
- f riziko re-entry (f rozdíly refrakterní fáze)
- Excitabilita nejprve nižší (hyperpolarizace), později zvýšená
Vápník
lont, který je spouštěčem svalového stahu
Vevnitř buňky je přítomen ve velmi nízkých koncentracích, což je spojeno s velmi vysokým gradientem na buněčné membráně
V kardiomyocytu a buňce příčně pruhovaného svalstva je ve vysokých koncentracích v sarkoplazmatickém retikulu
Kardiomyocyt (a buňka hladkého svalu) disponuje specifickými Ca2+-kanály, které hrají zásadní úlohu ve fázi 2 (plateau), pacemakerové funkci a převodu pomalými buňkami
Tyto kanály mohou být blokovány specifickými léčivy za účelem zpomalení srdeční akce a/nebo vasodilatace
Vápník a membránový potenciál
Extracelulární iont - dostává klidové napětí do zápornějších hodnot
V rámci akčního potenciálu Ca2+aktivuje draslíkové (a chloridové) kanály, což zkracuje fázi 2 —► repolarizace vede k uzavření Ca2+ L-kanálů
- důležité pro udržení kalciové homeostázy v buňce
- u extrémní hyperkalcémie může fáze 2 zcela chybět
- U hypokalcémie opačný efekt Mechanické efekty
- Extrémní hyperkalcémie: spouštěná aktivita (DAD), zástava v systole (velmi vzácně)
- Extrémní hypokalcémie: spouštěná aktivita (EAD), hypokalcemická kardiomyopatie, akutní srdeční selhání
Blokáda vápníkových kanálů
Verapamil - antiarytmikum IV. třídy
Tkáňová distribuce zhruba symetricky v srdci a v hladkém svalstvu
Indikace: antiarytmikum, antihypertenzivum (spíše vzácně), lokální vasodilatans
Předávkování: efekt zejm. na pomalé buňky
- SA arrest a blok
- AV blok ^
- Snížení kontraktility
- Může být dlouhé QT (méně vyjádřeno)
EKG u změn plazmatické
koncentrace vápníku
■ Prodloužení QT intervalu je dáno především fází 2 (u draslíku fází 3)
■ Při blokádě vápníkových kanálů dominují především převodní blokády v AV a/nebo SA uzlu
Praktikum
KCI 12.5% (celkem 2ml)
sledování průběhu EKG změn opakovaná aplikace 0.5ml frakcí do celk. objemu 2ml po 5 minutách