Fenomene electrice ale inimiiFenomene electrice ale inimii

AutomatismAutomatism= capacitatea de a genera impulsuri= capacitatea de a genera impulsuri

(cronotropism)(cronotropism)

ExcitabilitateExcitabilitate= capacitatea de a răspunde la impulsuri= capacitatea de a răspunde la impulsuri

(batmtropism)(batmtropism)

ConductibilitateConductibilitate= capacitatea de a conduce impulsuri= capacitatea de a conduce impulsuri

(dromotropism)(dromotropism)

FaFazele excitabilităţiizele excitabilităţiifibrelor miocardice cu răspuns rapidfibrelor miocardice cu răspuns rapid

Refractoritatea şi Refractoritatea şi canalul de Nacanalul de Na++

RepausRepaus

ActivActiv

RepausRepaus

InactivInactiv

DependenDependenţa perioadelor refractareţa perioadelor refractarede frecvenţa de activarede frecvenţa de activare

după VAUGHAN WILLIAMS (1970)

Medicamentele antiaritmiceMedicamentele antiaritmice

Clasa IClasa I - scad viteza de conducere prin blocarea INa

IaIa - prelungesc PA IbIb - scurtează PA IcIc - nu modifică PAex. Chinidinaex. Chinidina Procainamida Procainamida

ex. Lidocainaex. Lidocaina Mexitil Mexitil

ex. Flecainidaex. Flecainida Propafenona Propafenona

Clasa IIClasa II - Beta-blocante - Beta-blocanteex. Propranololex. Propranolol Metoprolol Metoprolol

Clasa IIIClasa III - prelungesc PAex. Amiodaronaex. Amiodarona Sotalol Sotalol

Clasa IVClasa IV - Calciu-blocanteex. Verapamilex. Verapamil Diltiazem Diltiazem

-100-100

-80-80

-60-60

-40-40

-20-20

00

+20+20

+40+40

200200 400400 600600 800800 10001000 2000200000

EE mm (mV

) (m

V)

Timp (ms)Timp (ms)

Faza 4Faza 4

Faza 0Faza 0

PA “lent”PA “lent” PA “rapid”PA “rapid”

Caracteristicile PA la celulele pacemakerCaracteristicile PA la celulele pacemaker

Potential diastolic maximal mai puţin negativ (lipsa IPotential diastolic maximal mai puţin negativ (lipsa IKirKir)) Panta Panta de depolarizare de depolarizare lentlentă (dependentă de Iă (dependentă de ICaCa)) Amplitudine redusAmplitudine redusăă Depolarizare Depolarizare diastolică spontanădiastolică spontană ( (mediată de mediată de IIff))

Fibrele miocardice cuFibrele miocardice curăspuns lentrăspuns lent

Un curent “simpatic”: IfUn curent “simpatic”: If

mV

pA

-50

ms0

-50

I f

ext

int

ext

int

Na+Na+

Comportament “funny” =Comportament “funny” =activat de hiperpolarizareactivat de hiperpolarizare

Automatismul normalAutomatismul normalPotenPotenţialul de acţiuneţialul de acţiune

al fibrelor miocardice cu răspuns lental fibrelor miocardice cu răspuns lent

Modularea automatismuluiModularea automatismuluiîn în fibrelfibrele cu răspuns lente cu răspuns lent

Panta depolariPanta depolarizării zării diastolice spontanediastolice spontane

Modularea automatismuluiModularea automatismuluiîn în fibrelfibrele cu răspuns lente cu răspuns lent

PPotenţialul pragotenţialul prag

Modularea automatismuluiModularea automatismuluiîn în fibrelfibrele cu răspuns lente cu răspuns lent

PPotenţialul diastolic otenţialul diastolic maximalmaximal

Sistemul excito-conductor al inimiiSistemul excito-conductor al inimii

Nod sinusalNod sinusal

Nod atrio-ventricularNod atrio-ventricular

Fascicul BachmannFascicul Bachmann

Fascicul HisFascicul His

Ram stângRam stâng

Ram dreptRam dreptFibre PurkinjeFibre Purkinje

↑ Ik (Ach) ↓ If

↑ ICa

↑ If

Efect parasimpaticEfect parasimpatic

Modularea vegetativăModularea vegetativăla nivelul fibrelor cu răspuns lentla nivelul fibrelor cu răspuns lent

Efect simpaticEfect simpatic

Porul canalului Kir

H5

1 2

Adenozina Acetilcolina

Gi

M2A1

+K+

K+

Reglarea molecularReglarea moleculară aă acomportamentului de pacemakercomportamentului de pacemaker

Canal de K+ ATP Canal de K+ ATP activat de mediatoractivat de mediator

+

1 2 3 4 5 6exterior

interior

Senzor voltaj

Filtru selectiv

NH2

COOH

GF

G

P-helix

cAMP

CNBD

CNBD

= =cy

clic n

ucleo

tide b

inding

doma

incy

clic n

ucleo

tide b

inding

doma

in

Curentul If (HCN)Curentul If (HCN)= hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated = hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated

Monitorizare HolterMonitorizare Holter

Modularea farmacologicăModularea farmacologicăa automatismului miocardica automatismului miocardic

IvabradineIvabradineVerapamilVerapamil

mV

0

- 90- 60

Stimulare la ritmuri mai rapide decât cel intrinsec

Stimulare INa Na+/K+ = 3:2 Hiperpolarizare

Overdrive suppression

Fenomen de “încălzire” (scurtare progresivă a ciclului intrinsec)

Caracteristici ale automatismului normalCaracteristici ale automatismului normal

Timpul de recuperareTimpul de recuperareal nodului sinusalal nodului sinusal

TRSC: Normal < 550 ms

Stimulatorul cardiacStimulatorul cardiac

Biotehnologia: Biotehnologia: generarea de pacemakergenerarea de pacemaker

Menasche P. Nat Biotech  22:1237 – 1238, 2004.

Conducerea impulsuluiConducerea impulsuluila nivelul unei fibre miocardicela nivelul unei fibre miocardice

Structura Structura şi distribuţia şi distribuţia conexonilorconexonilor

Conexonii: implicaţii clinice & terapeuticeConexonii: implicaţii clinice & terapeutice

modularea conexonilor poate avea efect antiritmicmodularea conexonilor poate avea efect antiritmicWeng S. FASEB J. 16:1114-1116, 2002

AAP10Rec. AAP

Proteina G

Cx43

Proteinkinaza CP C

elul

a 1

Cel

ula

2

Creşterea conductanţei conexonilor

Conducerea fenomenelor electriceConducerea fenomenelor electricela nivel miocardicla nivel miocardic

Nod

sin

usa

lN

od s

inu

sal

Nod

atr

io-v

entr

icu

lar

Nod

atr

io-v

entr

icu

lar Fa

scic

ul B

ach

man

nFa

scic

ul B

ach

man

n

Fasc

icu

l His

Fasc

icu

l His

Ram

stâ

ng

Ram

stâ

ng

Ram dreptRam drept Fibre PurkinjeFibre Purkinje

Conducerea la nivelulConducerea la nivelulnodului atrionodului atrio-ventricular-ventricular

Atrio-nodalAtrio-nodal

NodalNodal

Nodo-hisianNodo-hisian

Electrograma fasciculului HisElectrograma fasciculului His

• A-H < 120 msA-H < 120 ms• H-V < 50 msH-V < 50 ms

A

H

V

Conducerea fenomenelor electriceConducerea fenomenelor electricela nivel miocardicla nivel miocardic

Nod s

inus

alNo

d sin

usal

Nod a

trio-

vent

ricul

arNo

d atri

o-ve

ntric

ular

Fasc

icul

Bach

man

nFa

scic

ul Ba

chm

ann

Fasc

icul

His

Fasc

icul

His

Ram

stân

gRa

m st

âng

Ram dreptRam drept Fibre PurkinjeFibre Purkinje

Ce este electrocardiograma ?Ce este electrocardiograma ?

ElectrocardiogramaElectrocardiogramao înregistrare grafică a variaţilor de potenţialo înregistrare grafică a variaţilor de potenţialcare iau naştere la suprafaţa corpuluicare iau naştere la suprafaţa corpuluidatorită activităţii electrice a inimiidatorită activităţii electrice a inimii

InimaInima- este o pompă

- care are activitate electrică

- generând curenţi care pot fi înregistraţi pe suprafaţa corpului

Dipolul cardiacDipolul cardiac

Inima

Dipolul electricechivalent

Liniileizopotenţiale

Liniile de câmp electric(flux de curent)

Linia depotenţial zero

Polul electric pozitiv

DepolariDepolarizarea atrialăzarea atrială

Iniţiată de la nivelul nodului Iniţiată de la nivelul nodului sinusalsinusal

De propagă:De propagă:– de sus în josde sus în jos– de la dreapta spre stângade la dreapta spre stânga

Nodul sinusal

Unda PUnda Pdepolarizarea atrialdepolarizarea atrialăă

Segmentul PQSegmentul PQconducerea nodalconducerea nodalăă

Segment PQ

Nodul sinusal

Nodul atrio-ventricular

Activarea ventriculaActivarea ventricularrăăNo

d sin

usal

Nod s

inus

alNo

d atri

o-ve

ntric

ular

Nod a

trio-

vent

ricul

ar

Fasc

icul

Bach

man

nFa

scic

ul Ba

chm

ann

Fasc

icul

His

Fasc

icul

His

Ram

stân

gRa

m st

âng

Ram dreptRam drept Fibre PurkinjeFibre Purkinje

Complexul QRSComplexul QRSdepolarizarea ventricularădepolarizarea ventriculară

Segmentul STSegmentul ST & Unda T & Unda Trepolarizarea ventricularărepolarizarea ventriculară

ElectrocardiogramaElectrocardiograma

DerivaDerivaţiile electrocardiograficeţiile electrocardiografice(cum plasăm electrozii pentru ECG ?)(cum plasăm electrozii pentru ECG ?)

DerivaţieDerivaţie = poziţie a electrozilor folosită = poziţie a electrozilor folosităpentru înregistrarea ECGpentru înregistrarea ECG

William EinthovenWilliam Einthoven

Derivaţiile standardDerivaţiile standard(Eintho(Einthovven)en)

Triunghiul Einthoven şiTriunghiul Einthoven şiggeneza electrocardiogrameieneza electrocardiogramei

Borna centralBorna centrală terminalăă terminală(metoda Wilson)(metoda Wilson)

Derivaţiile unipolare ale membrelorDerivaţiile unipolare ale membrelor(metoda Goldberger)(metoda Goldberger)

DDerivaţiile planului frontalerivaţiile planului frontal(“periferice”)(“periferice”)

R

F

L R

F

L R

F

L

R

F

L R

F

L R

F

L

D1 D2 D3

aVR aVL aVF

DDerivaţiile planului frontalerivaţiile planului frontal(“periferice”)(“periferice”)

Orientarea tridimensională aOrientarea tridimensională avectorilor cardiacivectorilor cardiaci

Derivaţiile toraciceDerivaţiile toracice(precordiale)(precordiale)

ElectrocardiogramaElectrocardiograma

Signal-averaged ECGSignal-averaged ECG ((Electrograma prin mediere de semnalElectrograma prin mediere de semnal))

Infarctul miocardicInfarctul miocardic

Signal-averaged ECGSignal-averaged ECGElectrograma prin mediere de semnalElectrograma prin mediere de semnal

Durata QRSDurata QRS ≥≥ 120 ms 120 ms RMS (40)RMS (40) ≤≤ 20 20 µµVV LASLAS ≥≥ 38 ms 38 ms

(Di-4-ANEPPS and cytochalasin D)(Di-4-ANEPPS and cytochalasin D)

Optical mappingOptical mapping

Principiile studiului electrofiziologicPrincipiile studiului electrofiziologic

• RECORDING RECORDING (înregistrare)(înregistrare)• PACINGPACING (stimulare)(stimulare)

Sisteme de mapping noncontactSisteme de mapping noncontactSistemul CARTOSistemul CARTO