Akčný potenciál

Peter Blahút techmed@techmed.sk

Pracovný myokard

Kardiomyocyty pracovného myokardu

• Kardiomyocyty v pracovnom myokarde majú cylindrický (podlhovastý tvar)
• Sú vetvené, na konci majú 2 a viac vetiev, ktoré sú napojené na ďalšie kardiomyocyty
• Sú pospájané interkalárnymi diskami
• V interkalárnych diskoch sa nachádzajú spojenia gap junction (nexus) cez ktoré voľne prestupujú ióny
• Cez kardiomyocyty sa tak veľmi rýchlo šíri akčný potenciál
• Kardiomyocyty vytvárajú syncytium
• Je to mnohobunkový útvar, ktorý vznikne splynutím mnohých buniek
• V princípe ide o mnohobunkový útvar so spoločnou cytoplazmou
• Obsahujú troponín, ktorý sa uvoľňuje pri ich poškodení - nekróze (pri infarkte)

Akčný potenciál

• Je rýchla zmena elektrického napätia kardiomyocytu
• Vzniká pre zmenu koncentrácie intracelulárnych a extracelulárnych iónov
• Akčný potenciál sa šíri rýchlejšie cez prevodový systém ako cez pracovný myokard
• Dochádza k depolarizácii - obráteniu polarity membrány
• Následne k repolarizácii - návrat do pôvodného stavu

Depolarizácia Ak sa kardiomyocyt podráždi negatívnym elektrickým impulzom Zo susednej bunky (impulzy spontánne vznikajú v SA uzle) Z elektródy kardiostimulátora Tak sa otvoria iónové kanály pre Na+ Nasleduje influx Na+ do bunky po elektrickom gradiente Začína sa meniť elektrické napätie pretože intracelulárne stúpa koncentrácia Na+ Ak dosiahne napätie na membráne prahový pontenciál (-50mV) tak sa otvoria ďalšie rýchle sodíkové kanály Výsledok je depolarizácia Ide o zmenu polarity membrány Extracelulárny priestor sa mení na negatívny Intracelulárny sa mení na pozitívny pre influx Na+ Depolarizácia sa šíri od miesta aktivácie ako depolarizačná vlna

Repolarizácia Na konci depolarizácie dochádza opäť k prestupu iónov cez kanály Ide hlavne o ióny Ca++ a K+ Nastáva návrat do pôvodného polarizovaného stavu Repolarizačná vlna sa šíri pomaly a opačne ako depolarizačná V myokarde sa epikard začína repolarizovať skôr ako endokard Extracelulárne prostredie sa opäť mení na pozitívne

Propagácia akčného potenciálu

Kardiomyocyty pracovného myokardu

• Sú vetvené a longitudinálne (pozdĺžne) pospájané interkalárnymi diskami
• Cez interkalárne disky je cytoplazma kardiomyocytov spojená
• Celé svalové vlákno sa tak správa ako jedná dlhá bunka (syncytium)
• Depolarizačná vlna sa šíri po celom myokarde ako po jednej bunke

Akčný potenciál a Elektrické napätie

Volt je rozdiel elektrického potenciálu 2 bodov 1. bod je intracelulárne prostredie 2. bod je extracelulárne prostredie Pokojový membránový potenciál Má hodnotu -90mV Intracelulárne je bunka negatívna Depolarizovaný kardiomyocyt Má hodnotu 15mV Intracelulárne je bunka pozitívna Počas akčného potenciálu Sa mení rozloženie iónov a sekundárne aj elektrické napätie

Akčný potenciál v Prevodovom systéme

Akčný potenciál (impulz) vzniká spontánne v SA uzle s frekvenciou cca 60/min. Z SA uzla začína aktivovať myokard predsieni Šíri sa ako keď hodíte kameň do vody Z SA uzla difúzne na predsiene (P vlna) Vznikne systola predsieni Impulz sa súčasne rýchlo šíri po prevodovom systéme do AV uzla Z AV uzla na Tawarové ramienka a do komôr Najprv sa aktivuje septum (Q kmit), a potom komory (R kmit) Prevodový systém Spontánne tvorí impulzy v SA uzle Nekontrahuje sa prevádza impulz rýchlo Impulz sa z prevodového systému šíri na pracovný myokard Pracovný myokard Netvorí spontánne impulzy Kontrahuje sa Každý impulz vyvolá systolu Prevádza impulz pomalšie ako prevodový systém

I_f kanály a Frekvencia

• I_f kanály sa v SA uzle spontánne depolarizujú a udávajú frekvenciu srdca
• Rýchlosť ich depolarizácie ovplyvňuje autonómny nervový systém
• Pri aktivácii sympatika sa vyplavujú katecholamíny (adrenalín, noradrenalín)
• Rýchlosť depolarizácie sa zvyšuje ak je krivka počas I_f prúdu strmšia
• Pretože krivka dosiahne skôr prahovú hodnotu (-50mV)

Inhibícia SA uzla Napr. niektoré lieky If krivka akčného potenciálu je plochšia Predlžuje sa 4 fáza akčného potenciálu Frekvencia srdca klesá

Akčný potenciál v jednotlivých častiach srdca

• Akčný potenciál v jednotlivý častiach srdca má iný tvar
• Odlišný je hlavne v prevodovom systéme a pracovnom myokarde
• Pre odlišné vlastnosti kardiomyocytov
• Akčný potenciál (impulz) pracovného myokardu zachytáva EKG prístroj a vzniká EKG krivka

EKG a Akčný potenciál

EKG (zvod V6) a Akčný potenciál

• QRS komplex je depolarizácia komôr
• Počas vzniku QRS komplexu sa cez komory šíri depolarizačná vlna
• ST segment je izoelektrická čiara
• Počas 2 fázy akčného potenciálu je celá stena myokardu depolarizovaná (-), nevzniká elektrický vektor
• T vlna je repolarizácia komôr
• Elektrický vektor počas repolarizácie má rovnaký smer ako počas depolarizácie
• Repolarizácia ale trvá dlhšie, preto je T vlna širšia ako QRS komplex
• QT interval zodpovedá 1 elektrickému srdcovému cyklu:
• Depolarizácia + repolarizácia komôr
• P vlna je depolarizácia predsieni
• Akčný potenciál P vlny na obrázku nie je
• Repolarizácia predsieni je skrytá v QRS komplexe