1
Ateroskleróza a ischemická
choroba srdeční
Metabolismus myokardu
Koronární řečiště
Rizikové faktory a patogeneze AS
Klinické formy ICHS
2
CO = SV  f sympatikus
K tomu aby srdce dělalo co se po něm
chce potřebuje energii !!!!
3
Metabolizmus myokardu
• srdce je pumpa, která musí kontinuálně
zajišťovat 2 procesy:
– automacie (tvorba akčního potenciálu)
– kontrakce
• myokard má tudíž velmi vysoké nároky
na dodávku ATP
– pro kontrakci
• aktin/myosin – ATP
• manipulace s Ca2+ (Ca2+ ATPáza)
– pro repolarizaci
• Na+/K+ ATPáza
• ATP je produkováno oxidací substrátů
– FFA
– glukóza (glykogen)
– ketolátky, AK, laktát
• myokard tedy vyžaduje značné
množství O2 a musí být tudíž dobře
perfundován !!!
4
Extrakce O2 různými tkáněmi /orgány
Tkáň / orgán CaO2 - CvO2 (vol %) % extrakce
srdce 10 – 12 65 – 70
kosterní sval (v klidu) 2 – 5 13 – 30
ledvina 2 – 3 13 – 20
střevo 4 – 6 25 – 40
kůže 1 – 2 7 – 13
celý organizmus 20 – 30 %
• teoreticky maximální množství kyslíku, které může být v dané tkáni
extrahováno (CaO2 - CvO2) je asi 20 vol % (při CaO2 = 200 ml O2/l)
• ve skutečnosti je však maximální extrakce kyslíků asi 15 - 16 vol %
vzhledem ke povaze disociační křivky hemoglobinu
• z tohoto pohledu již zdravé srdce extrahuje už v klidu dvě třetiny
veškerého fyziologicky dostupného kyslíku (10 - 12%)
• při zátěži je nutno zvýšit průtok krve myokardem (koronární rezerva),
zvýšení extrakce již není možné
5
Koronární průtok – kvantitativní aspekty
• množství kyslíku přiváděné koronární krví (VO2):
45 ml O2/min
– VO2 = Qm  CaO2
• průtok myokardem (Qm) = 210 – 240 ml/min
v klidu ale 1000 – 1200 ml/min během zátěže
• koncentrace v arteriální krvi (CaO2) = 200 ml O2/l
− pro PaO2 = 13.3 kPa a c[Hb] = 150 g/l
• spotřeba v klidovém stavu: 30 ml O2/min
(65 - 70% dostupného O2)
– velmi vysoká extrakce O2 (A - VO2 diference) ve
srovnání s jinými orgány
• při takovéto extrakci je jediným mechanizmem,
který dovede zvýšit přívod kyslíku do myokardu
zvýšení krevního přítoku
• zvýšení extrakce z hemoglobinu acidózou, teplotou aj.
již není účinné
– vzhledem k tomu, že aorta má konstantní tlak,
tohoto lze docílit jedině vazodilatací v
koronárním řečišti = koronární rezerva
– určitý stupeň neovaskularizace (HIF1 
angiogeneze) je rovněž možný, ale obvykle
nestačí
6
Krevní zásobení srdce
• dodávka O2 je
zajišťována cévním
zásobením – koronární
(věnčité) arterie –
větve vzestupné aorty
– (1) levá koronární
arterie
• (a) levá přední sestupná
větev
−přední část LK a PK a
přední část septa
• (b) ramus circumflexus
−levá a zadní část LK
– (2) pravá koronární
arterie
• zásobuje PK
7
8
Reakce buněk na hypoxii
tvorba kolaterál
9
Koronární průtok – časové aspekty
• průtok je omezen během systoly
protože:
– (1) dochází k dočasné blokádě ústí
koronárních tepen otevřenou aortální
chlopní
– (2) rychlý průtok během systoly
“vysává” krev do hl. toku (tzv.
“Venturiho efekt”)
– (3) komprese cév během systolické
kontrakce
• většina průtoku se realizuje během
diastoly
– tachykardie zkracuje diastolu a tím
průtok
• koronární arterie procházejí
myokardem ve směru od povrchu
(epikardu) do nitra (k endokardu)
– oblasti blíže endokardu jsou tudíž
přirozeně více náchylné k ischemii,
zejm. při
•  perfuzního tlaku (např. ateroskleróza)
• nebo  intrakardiálního tlaku (např.
srdeční selhání)
10
(Problematický) odstup koronárních
tepen těsně za chlopní
11
Faktory ovlivňující spotřebu O2
myokardem
• (1) napětí ve stěně
– to je důvodem proč spotřeba O2
(MVO2) roste při tlakovém nebo
objemovém přetížení
• ale rozdílně !!
• (2) kontraktilita
– efekt sympatiku zvyšuje MVO2,
nevýhodné zejména u dlouhodobé
hyperaktivity
• (3) srdeční frekvence
– opět sympatikus, zvláště dlouhodobá
aktivace
• (4) objem svaloviny myokardu
– proto MVO2 roste u srdeční
hypertrofie, zvláště maladaptivní
• hrubým odhadem energetických
nároků srdce je tension - time index
(TTI)
– STK x frekvence
12
Napětí ve stěně x tlakové a
objemové přetížení x spotřeba O2
• napětí ve stěně () = tenze generovaná
myocyty, která má za výsledek určitý
intraventrikulární tlak při daném průměru
komory
• tlakové a volumové přetížení mají velmi
rozdílný efekt na MVO2
–  afterload =  tlak
–  preload =  volum (plnění ~ end-diastolický
objem)
• V = 4/3 × r3
• r = 3 V
•  = P × 3 V / d
– 100% zvýšení objemu komory (V) zvýší napětí
ve stěně () jen o 26%
– zatímco zvýšení tlaku v komoře (P) o 100%
zvýší napětí ve stěně () o 100%!
viz
předchozí
slide
13
Proč hypertrofie nakonec nesnižuje
spotřebu O2 myokardem
• hypertrofie (=  tloušťky stěny (d)) je
kompenzační reakcí přetíženého myokardu
(tlakově či objemově), která chce
normalizovat napětí ve stěně ( na gram
svaloviny)
–  = P × r / d
– když napětí ve stěně
(tj. potřeba generovat
větší tlak bránící rozpětí
svaloviny při přetížení)
a tím i MVO2 vzroste ,
hypertrofie iniciálně
kompenzuje a snižuje MVO2
• ale jak se dále celková
masa myokardu zvětšuje,
MVO2 dále rovněž roste
– hypertrofie není provázena adekvátním
“zhuštěním” koronárního řečiště
14
Dynamika rozvoje hypertrofie
15
Koronární průtok - autoregulace
• autoregulace je těsně spojena
se spotřebou kyslíku
– mezi 60 až 200 mmHg perfúzního
tlaku (tj. systémový tlak) zajišťuje
normální koronární průtok za situace
měnícího se aortálního tlaku
– během zátěže lze dosáhnout maxima
zvýšení průtoku (koronární rezerva)
• mediátory:
– (1) adenosin
• nejdůležitější mediátor aktivní hyperemie v srdci
• metabolický “propojovač” mezi spotřebou kyslíku a koronárním průtokem = je tvořen z
AMP účinkem 5’-nukleotidázy
− AMP je produktem hydrolýzy intracelulárního ATP a ADP
– (2) oxid dusnatý (NO)
• velmi důležitý regulátor koronárního průtoku, produkován endoteliálními bb.
(syntetázou oxidu dusnatého)
– (3) sympatická aktivace
• aktivace 1-receptoru (více než 1-receptoru) vede ke koronární vazodilataci (ale také
zvýšení frekvence a kontraktility)
16
Koronární kolaterály & angiogeneze
• zvýšení krevního zásobení ischemického myokardu
může být dosaženo
– (1) využitím a přesměrováním stávajících kolaterál
• zodpovídá za rozdílnou citlivost ke snížení koronární
rezervy různá denzita preexistujících kolaterál u jednotl.
jedinců v populaci ?
– (2) de novo angiogenezí
• angiogeneze = pučení kapilár, které vede
k vytvoření nových cév, tj. odboček stávající
vaskulatury
– v důsledku hypoxie
• cesta HIF-1/VEGF
• doprovodná angiogeneze
bohužel selhává při
hypertrofii myokardu
– není úměrná nárůstu
objemu kardiomyocytů
a dalších struktur
17
Důsledky O2/ATP deplece
• systolická dysfunkce =  kontraktility
–  EF (ejekční frakce),  SV (stroke volume, tepový
objem)
• diastolická dysfunkce =  diastolické relaxace
–  EDP (end-diastolic pressure)
• v obou případech je důsledkem srdeční selhání,
definované jako  CO (cardiac output, srdeční
výdej)
– v nejtěžší možné formě = kardiogenní šok
• srdce musí zapojit kompenzační mechanizmy,
které vždy znamenají zvýšení nároků na
dostupnost kyslíku
– nutno zapojit mediátory zvyšující koronární průtok
• ale pozor! při autoregulačních a systémových
reakcích vedoucích k vazodilataci je odezva vždy
vydatnější ve zdravé/intaktní části koronárního
řečiště - vaskulární “steal”
– stenotické arterie nereagují na stimulaci
a zdravé/reaktivní tedy “kradou” průtok
již tak ischemickým oblastem
• akumulace K+, laktátu, serotoninu a ADP
způsobuje ischemickou bolest (angina)
• v méně pokročilém stadiu se bolest objevuje
pouze při zátěži, později rovněž v klidu
18
Nitráty napravují vaskulární „steal“
dialatací kolaterál
19
Příčiny myokardiální ischemie
• myokardiální ischemie = nerovnováha mezi zásobení kyslíkem (a zásadními
nutrienty) a nároky kladenými na myokard (zatížením)
• příčiny:
– (1) redukce koronární perfúze v důsledku fixní mechanické obstrukce
• (a) koronární ateroskleróza (s či bez nasedající trombotizace) = ischemická choroba srdeční (ICHS)
• (b) trombembolismus (ze vzdáleného místa)
– (2) dynamická obstrukce v důsledku vaskulárního spasmu
– (3) “nemoc malých tepen”
• diabetická mikroangiopatie
• polyarteritis nodosa
• systémový lupus erythematodes
– (4) porucha oxygenace krve nebo porucha nosiče kyslíku
• hypoxická či anemická hypoxie
– (5) neúměrně zvýšená spotřeba kyslíku
•    CO (např. thyreotoxikóza)
• hypertrofie myokardu jako následek objemového nebo tlakového přetížení
• (1) a (2) postihují větší arterie a větve (epikardiálně)
• (3) až (5) menší terminální větve a velmi často nasedají na předešlé dva procesy
• vůbec nejčastější příčinou srdeční ischemie je (1a) koronární ateroskleróza (AS)
20
Tepny postižené aterosklerózou (AS)
21
AS – základní fakta
• AS je nejčastějším typem arteriosklerózy
– tj. jakékoliv snížení elasticity cévy, např. AS, kalcifikace medie aj.
• AS představuje degenerativní proces ve stěně cév (na začátku zejm. intima) na podkladě
chronického zánětu
• je důsledkem multifaktoriálního působení endogenních faktorů (velmi často s určitou
genetickou komponentou) a faktorů zevního prostředí
• teoreticky může postihnout jakoukoliv cévu, prakticky hlavně arterie (= arterioskleróza)
– což podtrhuje velkou roli krevního tlaku
– z arterií ale zase ne všechny, ale zejména ty
v predilekčních lokalizacích (tj. bifurkace a nelaminární
proudění)
• např. koronární řečiště, mozková cirkulace, odstup
a. renalis, truncus coeliacus, bifurkace tepen DKK
• v patogenezi se uplatňují zejm.
– (1) modifikované lipoproteiny (LDL)
– (2) makrofágy odvozené z monocytů
– (3) normální bb. stěny cév
• morfologicky se rozlišuje několik stádií (resp.
mikroskopických nálezů při rozvoji AS procesu:
– (1) tukový proužek
– (2) fibrózní plát
– (3) komplikovaný plát
22
Rizika vs. kardiovaskulární mortalita
• identifikace rizikových faktorů AS
pomocí prospektivních studií
• Framinghamská studie – identifikace hl. KV
rizikových faktorů:  TK,  cholesterol, 
triglyceridy,  HDL, kouření, obezita, diabetes,
fyzická inaktivita,  věk, pohlaví (mužské) a
psychosociální faktory
− originální kohorta (od r. 1948)
» 5,209 osob (32 – 60 let) z Framingham,
Massachusetts, USA
» detailní vyšetření každé 2 roky
− II. kohorta (od r. 1971)
» 5,124 dospělých potomků
− III. kohorta
» 3,500 dětí (vnuků původních
participantů)
– pozdní klin. manifestace dlouhodobě
nekompenzované hypertenze
• IM, mozková mrtvice ( ateroskleróza)
• srdeční selhání ( levostranná srd.
hypertrofie)
• selhání ledvin ( hyperfiltrace, nefroskleróza)
• retinopatie
Rizikové faktory rozvoje AS
Faktory s význ. podílem genetiky
 hladiny LDL a VLDL,  hladiny HDL
 lipoprotein apo(a)
hypertenze
diabetes mellitus
mužské pohlaví
 hladina homocysteinu
 hladina hemostatických faktorů
(např. fibrinogen, PAI, ..)
metabolický syndrom/inz. rezistence
obezita (resp. některé adipokiny, ...)
chronický zánět (CRP, cytokiny, ...)
Faktory zevního prostředí
kouření
fyzická inaktivita
vysoký příjem tuků v dietě
některé infekce
23
Funkce endotelových bb.
• (1) vazodilatace
– hl. sval. bb. (SMC) medie cév – zvláště arteriol
– pracují v těsném spojení s endoteliemi
– účinkem hormonů, neurotransmiterů (ACh)
nebo deformace endotelových bb. (shear
stress) dochází k reakcím ovlivňujícím SMC
prostřednictvím druhých poslů
• fosfolipázy A2 (PLA2), která aktivuje
cyklooxygenázu (COX) a prostacyclin syntázu (PCS)
k produkci prostaglandinů (PGI2). Ty snadno
difundují k SMC
• syntetáza oxidu dusnatého (L-argináza, NOS)
produkuje vysoce difuzibilní plynný
"neurotransmiter" NO, který účinkuje na
SMC skrze G-proteinovou signalizaci a
přímo přes iontové kanály
• (2) antiadhezivní /protizánětlivý účinek
– fyziologický endotel netvoří VCAM,
ICAM, selektiny, …
• (3) antitrombotický , antiagregační a
fibrinolytický účinek
– heparansulfát
– thrombomodulin
– tPA
24
NO zprostředkovaná vazodilatace
Biosynthesis of the key endogenous vasodilator
NO is principally performed by the calciumdependent
endothelial isoform of eNOS. This is
triggered by the binding of agonists or by shear
stress (1) and facilitated by a variety of
cofactors and the molecular chaperone HSP90.
The amino acid L-Arg is converted by eNOS into
NO (2), with L-Cit as a byproduct. NO diffuses
into adjacent smooth muscle cells (3) where it
activates its effector enzyme, GC. GC (4)
converts GTP into the second messenger cGMP,
which activates PKG (5), leading to modulation
of myosin light chain kinase and smooth muscle
relaxation. PKG also modulates the activity of
potassium channels (IK; 6), thereby increasing
cell membrane hyperpolarization and causing
relaxation. As shown, NO can also modulate
potassium channels in a direct, cGMPindependent
manner (Bolotina et al., 1994).
NO, nitric oxide; eNOS, nitric oxide synthase;
HSP90, heat-shock protein 90; L-Arg, L-arginine;
L-Cit, L-citrulline; GC, guanylate cyclase; GTP,
guanosine triphospate; cGMP, cyclic guanosine
monophosphate; PKG, protein kinase G.
25
Působení agonistů na produkci NO
26
Endotelová (dys)funkce
• endotel má zásadní regulační vliv na funkci a morfologii cévy
• může být porušen mnoha různými mechanickými, chemickými i biologickými
inzulty, zejm. v důsledku:
– zvýšeného tlaku na cévní stěnu (hypertenze)
– nepřiměřený mechanický shear stres (turbulentní proudění - bifurkace)
– biochemických abnormalit
• oxidativně a glukózou modifikované proteiny
− např. LDL
• zvýš. homocystein
– oxidačního stresu
• volné kyslíkové radikály tvořené
při kouření či zánětu
– zánětových markerů
• např. CRP
– některých infekcí
• Chlamydia pneumoniae
• Helicobactor pylori
• endotelová dysfunkce je
významný a iniciální proaterogenní
faktor zvyšující
– konstrikční potenciál
– adhezivitu a permeabilitu
– protrombotický potenciál
27
Efekt zánětu na endotel
28
Endotel - shrnutí
Funkční Dysfunkční
konstantní vazodilatace v
důsledku mechanických stimulů
(shear stress) a mediátorů (Ach,
bradykinin) zprostředkovaná NO,
PGI2 (popř. adenosinem)
větší citlivost k syst. a
parakrinním vazokonstrikčním
mediátorům (adrenalin,
noradrenalin, AT II, serotonin) a
aktivní tvorba vazokonstriktorů
(ET-1)
antiadhezivní / protizánětlivý stav
(NO, PGI2), inhibice exprese
adhezivních proteinů
exprese adhezivních molekul
(ICAM, VCAM, selektiny),
produkce cytokinů (např. MCP-1)
vedoucí k atrakci a migraci
prozánětlivých buněk do
subendoteliálního prostoru
stálý místní antikoagulační,
(heparansulfát, trombomodulin)
antiagregační resp. trombolytický
stav (tPA)
protrombotický fenotyp (vWf, TF,
PAI-1)
29
(1) iniciace AS - tvorba tuk. proužku
• LDL je oxidativně (a jinak)
modifikován (v cirkulaci i v
subendoteliálním prostoru)
na zpočátku minimálně
modifikované LDL (mmLDL) a poté
extenzivně oxidované LDL (oxLDL)
• mmLDL a oxLDL působí cytotoxicky a
prozánětlivě a zvyšují expresi
adhezivních molekul na endotelu
– VCAM, CAM, selektiny
• monocyty a T lymf. adherují k endotel.
bb. a migrují do subendoteliálního
prostoru, monocyty zde diferencují na
makrofágy
– neutrofily, které jsou normálně hl.
typem bb. v zánětl. lézích, zde chybí,
což není doposud úplně vysvětleno
• různé spektrum cytokinů? – exprese
MCP-1 (monocyte chemotactic protein)
endotelovými bb.
• makrofágy pohlcují oxLDL
prostřednictvím tzv. scavengerových
receptorů (SR-A a CD36) a vytváří tak “pěnové” bb.
– makroskopicky patrné jako ploché žlutavé tečky či proužky v subendoteliu, odtud “tukové proužky”
• volný cholesterol z oxLDL v makrofázích je znovu esterifikován prostřednictvím ACAT-1 (acyl-CoA cholesterol
acyltransferázy) a skladován spolu s lipidy, naopak, může být rovněž znovu převeden do solubilní formy
pomocí hormon senzitivní lipázy, zabudován do membrány a exportován z buňky (pomocí transportéru
ABCA1 a HDL)
– reverzní transport CH prostřednictvím HDL je důležitý anti-aterogenní mechanizmus
– ……… podrobněji viz letní semestr – Poruchy metabolizmu lipidů !!!
30
Role makrofágů v iniciaci AS
• scavegerové receptory makrofágů pro
modifikované makromolekuly hrají fyziologicky
důležitou roli při obraně buněk proti jejich
cytotoxickému působení, ale zároveň to může
být patogenní mechanizmus za podmínek:
– vysoké hladiny CH
– vysoké intenzity jeho modifikace
• oxidace, glykace
– poruše reverzního transportu CH
• např. Tangierská choroba (mutace ABCA1)
– abnormální stimulace monocytů
• scavengerové receptory jsou součástí
mechanizmů nespecifické imunity - přirozené
protilátky a některé receptory – které se
vyselektovaly v průběhu evoluce na základě
četnosti výskytu antigenů
– (1) přirozené protilátky (nejč. IgM) proti
některým epitopům
• nejč. bakteriálních, tzv. pathogen- associated
molecular patterns [PAMPs]
– (2) receptory, které se podle své funkce nazývají
pattern-recognition receptors (PPRs)
• např. SR-A, CD36, TLR (Toll-like receptor) aj.
• oxidované molekuly (t.j. konkrétní epitopy)
mají velmi často charakter PAMP
31
(2) progrese AS – tvorba plátu
• imunologická interakce
mezi makrofágy a T lymf.
(Th1 a Th2 subpopulace)
udržuje lokálně chron. zánět
– produkce jak proaterogen.
Th1 cytokinů (MCP-1, IL-6,
TNF-α, …) tak antiaterogen.
Th2 (IL-4)
– na konkrétním posunu
rovnováhy se podílí mnohé
faktory
• makrofágy jako antigen
prezentující bb. rovněž
napomáhají aktivaci B lymf.
a produkci autoprotilátek
např. proti oxLDL 
imunokomplexy  zánět
• cytokiny stimulují další bb., zejm. hladké svalové buňky medie k migraci do intimy,
proliferaci (ztluštění stěny) a sekreci proteinů extracelulární matrix (kolagen) 
vytvoření fibrózního plátu
• patologická kalcifikace ateroskleroticky změněné stěny cév není pasivní důsledek
ukládání kalcia, ale je důsledkem změny genové exprese makrofágů (osteopontin)
32
Makrofágy u pokročilé AS – role při její
progresi
• M v časné lézi
– většina Ch ve formě esterů (enzym
ACAT)
• netrombogenní
– HDL reverzní transport funguje
• M v pokročilé lézi
– kumulace volného Ch (FCH)
• vysoce trombogenní
– FCH v membráně endoplasmatického
retikula mění jeho permeabilitu a
konc. Ca uvnitř  stres ER 
apoptóza makrofágů  více volného
extracelulárního Ch  zvýšení
trombogenicity a prozánětlivosti
atheromu
– produkce MMPs
33
Teprve 50% a větší redukce lumen způsobuje
hemodynamicky významnou stenózu
34
(3) komplikace – ruptura a trombóza
plátu
• plak může růst pozvolna
a postupně obturovat lumen a
nebo se stane ak. nestabilní
trombotizací a ak. obstrukcí
(tzv. “komplikovaný plát”)
• zánikem makrofágů a hlad. sval.
bb. (nekróza a cytokiny
indukovaná apoptóza)se vytváří
nekrotické jádro plaku s
akumulovaným cholesterolem
• stimulované a hypoxické
makrofágy produkují
proteolytické enzymy
degradující složky extracelulární
matrix (MMPs, matrix
metaloproteinázy,), které zodpovídají za oslabování fibrózního plaku
• ruptura plaku (nejč. excentrického a bohatého na cholesterol, ke které dojde v místě
přechodu v normální stěny cévy) exponuje akumulované lipidy a tkáňový faktor destičkám
a koagulačním faktorům a vede k trombóze
• velmi často se výše uvedené děje déledoběji, opakují se cykly ruptury, mikrotrombotizace,
násl. fibrinolýzy a hojení  “nestabilní plát”
35
Trombóza AS plátu
• dva různé mechanizmy:
– (1) povrchová denudace
endotelu překrývajícího plát
• pokud je subendotelové
pojivo odkryto, dochází k
adhezi destiček a vzniku
nástěnného trombu
– (2) hluboká fisura
pokročilého plátu s
lipidovým jádrem
• pokud dojde k natržení či
prasknutí plátu, krev se
dostane do kontaktu s
trombogenním volným
cholesterolem, navíc je
uvolněn tkáňový faktor
• trombus vznikající v ruptuře
plátu zvětšuje jeho volum a
uzavírá lumen cévy
36
37
Zvířecí modely AS
• ve zvířecí říši téměř neexistuje ekvivalent humánní AS
– hlodavci sice nejvíce studovaný model ale ne úplně podobný člověku
– u větších zvířat (králík, prase) je vyvolání AS snazší
• exp. model AS
– indukovaná
• dietně + denudace endotelu + hypertenze
– spontánní (knock-out)
• ApoE -/- myš
• LDL-R -/- myš
– restenóza po angioplastice
• exp. model spontánního IM
– indukovaný
• ligace koronární tepny
– spontánní
• komb. apoE/LDL-R -/+
mentální stres + hypoxie
38
Klinická manifestace AS
• chronická ischemická choroba
srdeční (ICHS)
– stabilní angina pectoris
– variantní/vazospastická angina
– „němá“ myokardiální ischemie
• u osob s neuropatií, často např. diabetici
• akutní koronární syndromy
– nestabilní angina pectoris
– infarkt myokardu
• subendokardiální (bez elevace STsegmentu,
nagl. non-STEMI)
• transmurální (s elevací ST-segmentu,
angl. STEMI)
39
Angina pectoris - formy
• diagnóza je založena na anamnéze
– bolest na hrudi (“svíravá”, “těžká”, …)
– typicky jde o bolest centrální/retrosternální , která
může vyzařovat do čelisti nebo ramene
– bolest může být doprovázena pocením, anxiozitou,
pocitem dušnosti
• typy:
– (1) stabilní
• provokována fyzickou námahou, po jídle či v chladu
• zhoršována rozčilením a vzrušením
• bolest se dostavuje typicky při konstantním stupni
námahy a mizí po zklidnění (tolerance zatížení závisí
na rozsahu stenózy)
– (2) nestabilní
• angina, která se objevila nově (ldo jednoho měsíce)
• zhoršující se angina (před tím stabilní po nějakou
dobu)
• angina v klidu
– (3) variantní (Prinzmetalova) angina
• objevuje se bez provokace, typicky v klidu v noci, je
následkem spazmu koronární arterie
• častější u žen
– (4) koronární syndrom X
• anamnesticky angina + pozitivní zátěžový EKG test +
angiograficky normální koronární arterie
• heterogenní skupina (častěji u žen)
• zpravidla v důsledku nemoci malých tepen
(mikroangiopatie)
40
Důsledek ischemie myokardu pro jeho funkci
• funkční konsekvence repetitivní ischemie, tj.
progrese stenózy s klesající koronární
rezervou
– (1) chronický preconditioning (proti infarktu)
– (2) stunning (omráčení)
• dočasná mechanická dysfunkce (= porucha
kontraktility a diastolické relaxace) při návratu k
normálnímu klidovému průtoku (reperfuze)
− hypotetické mechanismy zahrnují expozici ROS,
přetížení kalciem, sníženou odpovídavost
myofilament na kalcium a rozpojení excitacekontrakce
kvůli dysfunkci sarkoplasmaticjého
retikula
− snížení oxidativního metabolismu a zvýšená
závislost na anaerobním metabolismu glukózy (
FDG uptake na PET)
− stunning má i jiné příčiny než ischemie
– (3) hibernující myokard
• kontraktilní dysfunkce se sníženým klidovým
průtokem
• toto vše může probíhat bez klin.
symptomatologie ischemie
• další vývoj chronicky hibernujícího myokardu
– adaptace – min. buněčná smrt a fibróza
– degenerativní změny - progresivní fibróza a smrt
myocytů (apoptóza)
41
Infarkt myokardu (IM)
• důsledkem ruptury plátu s následnou
trombotizací
– okluzivní trombus je tvořen na destičky
bohatým jádrem a ('white clot') a
okolním fibrinovým trombem ('red'
clot)
• průběh
– ireverzibilní změny (nekróza) v
myokardu se rozvíjejí po 20-40 min po
kompletní okluzi arterie
• v okolí kriticky ischemická ale stále viabilní
tkáň  co nejrychlejší reperfuze
– 6 hodin po začátku symptomů je
postižený myokard oteklý a bledý
– za 24 hodin je nekrotická tkáň temně
rudá v důsledku hemoragie
– během následujících několika týdnů se
rozvíjí zánětlivá reakce a tvoří se jizva
– pozdní remodelace
• změny velikosti, tvaru a tloušťky myokardu
jak v místě jizvy tak v okolí (kompenzatorní
hypertrofie)
42
Časový rozvoj IM a jeho rozsah
• záleží na
– lokálních faktorech
(koronární rezerva,
kolaterály apod.)
– systémových faktorech
ovlivňujících oxygenaci
myokardu
• snižující dodávku O2
− anemie
− hypotenze
− remodelace srdce
• zvyšují spotřebu O2
• hypertenze
• tachykardie
– předchozí expozici ischemii
(pre-conditioning)
43
Klinické známky IM
• silná bolest na hrudi
– nástup je obvykle náhlý, trvá v nezměněné
intenzitě až několik hodin
– ale až u 20% nemá IM bolestivý projev
• tzv. ‘němý' IM, často u diabetiků a starých lidí
• IM je často provázen pocením, dušností,
nauseou, zvracením a neklidem
– diferenciální diagnostika!
• častá sinusová tachycardie a přítomnost
čtvrté ozvy
• subfebrilie (do 38°C) v důsledku nekrózy
během prvních 5 dní jsou možné
44
Lokalizace a rozsah IM
• větev/povodí
koronární arterie
– LCA
• sestupná
• r. circumflexus
– RCA
• stenóza/okluze
– epikardiální
– subendokardiální
45
Diagnostika IM
• alespoň dva z následujících
příznaků:
– anamnéza bolesti na hrudi
– typické EKG známky v příslušných
svodech
– vzestup srdečních markerů
• enzymy a strukturální proteiny
46
Rozdíl STEMI vs. non-STEMI
47
EKG známky během Q-IM (STEMI)
• prvních několik minut – hrotnaté T vlny
• během prvních hodin – elevace ST
segmentu (Pardeho vlny)
• po několika prvních hodinách - inverze T
vlny
• Během dnů po vzniku – pokles amplitudy
R kmitu a vznik patologického Q kmitu
• po několika dnech – úprava ST segmentu
• po týdnech až měsících - T vlna se vrací k
normálu
• patologický Q kmit zůstává
– kritéria:
48
Reálné EKG u STEMI infarktu myokardu
49
Srdeční markery akutního IM
• nekrotická srdeční tkáň uvolňuje intracel.
enzymy a proteiny detekovatelné v séru:
– CK - kreatinkináza
• peak během 24 hod., zpravidla zpátky
k normálu za 48 hod (je rovněž produkován
kosterním svalem a mozkem)
• srdečně-specifická izoforma (CK-MB)
přesnější
• zvýšení je rámcově proporční rozsahu
infarktového ložiska
– troponiny I a T
• tvořeny 3 podjednotkami, troponin I (TnI),
troponin T (TnT) a troponin C (TnC), každá
podjednotka má jinou funkci v troponinovém komplexu
− TnI inhibuje ATP-ázovou aktivitu komplexu aktin-myosin. cTnT a cTnI jsou specifické pro srdeční sval (jiné
formy ve kosterním svalu)
• mají vyšší senzitivitu a výrazně vyšší specificitu v diagnostice IM než CK-MB a LDH izoenzymy
• cTnI může být detekován za 3–6 hod. po vypuknutí bolestí na hrudi, dosahuje peaku za 16–30 hod.
– myoglobin
– historicky také AST (aspartátaminotransferáza) a LDH (laktátdehydrogenáza)
− AST a LDH jsou dnes zřídka užívány pro diagnostiku IM
− LDH peak za 3-4 dny, zůstává zvýšen po cca 10 dní – může být tudíž užitečný pro pozdní potvrzení IM u
pacientů s prolongovanou bolestí na hrudi nebo přicházejících pozdě
50
Komplikace IM
• časná fáze (dny po IM)
– arytmie
• ventrikulární extrasystoly
• ventrikulární tachykardie (může progredovat fibrilace komor)
• atriální fibrilace (u cca 10% pacientů s IM)
• sinusová bradykardie (u infarktu spodní stěny)
− uniklý rytmus např. idioventrikulární (široké QRS komplexy pravidleně 50-100/min) nebo junkční (úzké QRS komplexy)
• sinusová tachykardie
• AV nodální zpoždění (AV blokáda 1. stupně) nebo vyšší stupň
− může se objevit u akutního IM, zvláště spodní stěny (pravá koronární arterie obvykle zásobuje SA a AV uzel)
− akutní I přední stěny může zasáhnout zbytek převodního systému (blokáda Hissova svazku či Tawarových ramének)
− rozvoj kompletní AV blokády znamená velý IM a špatnou prognózu
– srdeční selhání resp. kardiogenní škok
– perikarditida
• později
– rekurentní infarkt
– nestabilní angina
– trombembolismus
– mitrální regurgitace (ruptura papilárního svalu)
– ruptura komorového septa nebo stěny
• pozdní komplikace
– post-infarktový syndrom (Dresslerův syndrom)
• chronická, v.s. autoimunitní perikarditida
– aneurysma komory
– závažné komorové arytmie ohrožuji pacienta po IM kdykoliv!!!
51
Elektro(pato)fyziologie
Poruchy rytmu – zejm. v souvislosti s
ICHS
52
Srdeční výdej – CO = SV x f
srdeční výdej
tepový objem frekvence
kontraktilitapreload afterload automacie vedení
53
Arytmie
• poruchy normálního srdečního rytmu
• nejohroženější jsou pacienti s
– ischemickou chorobou srdeční (ICHS)
• zvláště po prodělaném IM
– srdečním selháním
• s nebo bez ICHS
– kardiomyopatiemi
– některými vzácnějšími genetickými syndromy
−většinou v důsledku mutací iontových kanálů
• syndrom dlouhého QT
• progredující familiární A-V blok
• idiopatická fibrilace komor (Brugadův syndrom)
• arytmogenní dysplazie pravé komory
54
Obecná patofyziologie arytmií
• na vzniku arytmie se uplatňuje trias
– arytmogenní substrát
– spouštěcí faktory
– modulující faktory
55
Klasifikace arytmií
• (1) podle důsledku
– tachykardie (>100/min, pravidelná), tachyarytmie (nepravidelná)
– bradykardie (<60/min, pravidelná), bradyarytmie (nepravidelná)
• (2) podle původu
– supraventrikulární
– ventrikulární
• (3) podle etiologie
– kardiální
• ischemie, remodelace při selhání a vadách (hypertrofie, dilatace), KMP
– extrakardiální
• elektrolytové dysbalance, hypoxie, poruchy ABR
• (4) podle patogeneze
– poruchy tvorby vzruchu
• homotopní
• heterotopní (ektopie)
• chaotické (flutter, fibrilace)
– poruchy vedení
• blokády
• preexcitace
56
Poruchy tvorby vzruchu
• Homotopní automacie = v SA
uzlu
– fyziologická
• sinusová tachy-/bradykardie jako
následek aktivace autonomního
nervového systému
• bradykardie sportovců
• respirační arytmie
– patologická
• sinus arrest
−občasný výpadek následovaný
uniklým stahem
• syndrom nemocného SA uzlu
(SSS)
−záchvatovitá bradykardie event.
střídaná paroxysmy tachykardie
57
Poruchy tvorby vzruchu
• Heterotopní automacie = mimo
SA uzel
• zdrojem automacie je jiné místo
převodního systému popř.
kontraktilní myocyty
– pasivní = uniklý rytmus
• nahrazuje chybějící činnost SA
uzlu
−při sinus arrest nebo poruchách
AV vedení
−vede k bradykardii
– aktivní
• extrasystoly
• spuštěná aktivita
−viz dále
58
Extrasystoly
• Síňová
• Junkční
– nemají vliv na hemodynamiku
– neúplná kompenzační pauza
– podkladem mikroreentry
• Komorová
– vznik distálně od Hissova svazku
• monotopní vs. polytopní
– úplná kompenzační pauza
– podkladem mikroreentry nebo
“spuštěná aktivita”
– často zahajuje komorovou
tachykardii
59
Spuštěná (triggered) aktivita
• Patologická spontánní periodická
depolarizace části myokardu
• bez impulzu z převodního systému
−v důsledku nestability membránového
potenciálu
– vede k tachyarytmii v důsledku
• časné následné depolarizace
−projevem je komorová tachyarytmie
• pozdní následné depolarizace
−projevem je komorová extrasystola
nebo tachyarytmie
60
Syndrom dlouhého QT (LQTS)
• Porucha repolarizace – změna
„refrakterity“ (tendence k násl.
depolarizacím)
– protrahovaný vtok Na+ nebo Ca2+
– protrahovaný výtok K+
• (1) dědičná forma (LQTS1 - 7)
• mutace v Na+, Kv
+ a L-Ca2+ kanálech nebo
ukotvujících proteinech (ankyrin B,
caveolin, ..)
• dědičnost AR nebo AD
−Jervell/Lange-Nielsen sy
−Romano-Ward sy
• (2) získaná forma
– některé léky (antibiotika, antidepresiva,
diuretika, statiny, ……..)
• genetická dispozice???
A - normální nález
B - syndrom dlouhého QT
61
LQTS - důsledky
• Projevy
– abnormalita EKG, synkopa,
– křeče,
– arytmie
• polymorfní ventrikulární tachykardie
typu “torsades de points”),
– náhlá smrt
62
Re-entry fenomén
63
Poruchy vedení vzruchu
• Šíření vzruchu přídatným svazkem
= preexitace
• akcesorní svazky
−Kent , James , Mahaim 
• zrychlení AV převodu (zkrácený PQ
interval)
• popř. roztažení QRS (-vlna)
– konstantní anomálie EKG
• Wolf-Parkinson-White syndrom
(WPW) - Kent 
• Lown-Gannong-Levine (LGL) - James

– reentrantní SVT tachykardie
• síňová, junkční, atrioventrikulární
64
Supraventrikulární tachykardie
65
Komorová tachykardie
• podle typu
– monomorfní
– polymorfní
• cyklická změna el. osy
(torsades de pointes)
• podle trvání
– nesetrvalá (< 30s a
spontánní ukončení)
– setrvalá
• podle důsledku
– asystolie
– s dostatečným CO
66
Poruchy vedení vzruchu
• Blokády
– SA blokáda
• 1. – 3. st
• projevy
−nic
−bradykardie, bradyarytmie
– AV blokáda
• 1. – 3. st.
• projevy
−nic (1. st.)
−bradykardie, bradyarytmie
– blokáda Tawarova raménka
• projevy
−nic
AV blok 1. st.
AV blok 2. st. - typ Wenkebach
AV blok 2. st. - typ Mobitz
AV blok 3. st.
67
Fibrilace a flutter síní
– depolarizace bez zjevného
pacemakeru
• u fibrilace chaoticky se šířící
– negeneruje žádné tlaky
– vyvolávající faktory:
• dilatace síně, hypoxie, [K+], [Ca2+],
[H+]
– trvání
• paroxysmální
• persistentní
• permanentí
• Síňová fibrilace
– fibrilační vlnky (350-600/min)
–  CO ~20%
– frekvence nepravidelná normální
nebo tachyarytmie
– podkladem nejč. dilatace síní,
komplikací trombotizace
• Síňový flutter
– f síní 250–350-min, pravidelná,
konstantní převod x:1
– podkladem reentry nebo časná násl.
depolarizace
68
Fibrilace a flutter komor
• Fibrilace
– vlnky >300/min
– navazuje na komorovou
extrasystolu, tachykardii nebo
flutter
– fatální pokud nepřerušena
• ztráta vědomí (10 s), smrt mozku
(4 – 5 min)
• Flutter
– vlnky 250-300/min
– CO (diastolické plnění) !!
69
70
Projevy a důsledky arytmií
• Benigní
• Manifestní
– hemodynamicky významné
- vliv na srdeční výdej!!!
– riziko náhlé smrti
– Subjektivní
• palpitace
• vynechání tepu
• dyspnoe
• únava
– Objektivní
• nepravidelný tep
• synkopa
• příznaky srd. selhání
• zástava
71
Nejčastější arytmie vůbec
• fibrilace síní
– při ICHS, chlop. vadě – mitrální stenóze, dilatační
kardiomyopatii, hypertrofii myokardu, idiopatická
– je rizikem cévní mozkové příhody (trombus)
72
Shrnutí důsledků arytmií
původ tachyarytmie bradyarytmie
SA uzel sin. tachykardie sin. bradykardie
síně extrasystoly, flutter,
fibrilace, paroxysmální a
neparoxysmální SVT
syndrom nemocného sinu,
uniklé rytmy
AV junkce paroxysmální SVT blokády 2. a 3. st.
komory extrasystoly, tachykardie,
(vč. “torsade de
pointes”), flutter, fibrilace
73
74
Akutní intervence – stenting &
angioplastika (PTCA)
75
Následné intervence – by-pass &
transplantace
76