TECHmED

TECHmED / EKG & Arytmológia (Kniha) / Mechanizmy srdcových arytmií


Mechanizmy srdcových arytmií

Mechanisms of cardiac arrhythmias

Peter Blahút
techmed@techmed.sk

Elektrofyziológia srdca


Abnormal impulse formation, ectopic pacemaker

Arytmia


Mechanizmy srdcových arytmií



narrow complex tachycardia mechanisms, abnormal impulse formation, triggered activity, automaticity, reentrant, anatomical reentry, reflection, phase 2, leading circle, figure eight (8), spiral waves rotors

1. Automaticita



Altered normal automaticity, Enhanced Normal Automaticity, sinus tachycardia, sinus bradycardia

Automaticita a Akčný potenciál


Zmena normálnej automaticity

Altered normal automaticity


Abnormálna automaticita

Abnormal automaticity


2. Spúšťacia aktivita

  • ARP (Absolútna refraktérna perióda)
    • Počas ARP kardiomyocyty nereagujú na ďalší impulz
  • RRP (Relatívna refraktérna perióda)
    • Počas RRP reagujú kardiomyocyty len na nadprahový impulz
  • Spúšťacia aktivita znamená
    • že impulz vznikne v kardiomyocyte
    • Vznikne predčasný akčný potenciál, ktorý spustí arytmiu
  • Spúšťacia aktivita môže vyvolať arytmiu cez 2 mechanizmy:
    • Skorá after-depolarizácia (vzniká počas 2, 3 fázy)
    • Neskorá after-depolarizácia (vzniká počas 4 fázy)


Mechanism of arrhytmias, Early After-depolarization, Delayed Afterdepolarization

Skorá after-depolarizácia

Early afterdepolarization induced Triggered activity



Mechanism of arrhytmias, Early After-depolarization, phase 2 or phase 3


Early afterdepolarization induced Triggered activity, R on T phenomenon, Torsades de Pointes

Skorá after-depolarizácia a Torsades de Pointes



Mechanism early after-depolariziation, phenomenon R on T, Torsades de Pointes

Skorá afterdepolarizácia (Akčný potenciál)


Neskorá after-depolarizácia

Delayed afterdepolarization induced Triggered activity



Mechanism Delayed afterdepolarization induced Triggered activity, Phase 4 of action potential


Delayed afterdepolarization induced Triggered activity, action potential, single triggered AP, multiple triggered APs

Neskorá afterdepolarizácia (Akčný potenciál)


3. Reentry

  • Je najčastejší mechanizmus arytmií
  • Impulz (akčný potenciál) krúži dookola (najčastejšie okolo anatomickej prekážky)
    • Z reentry (kruhu) vystupujú impulzy a aktivujú myokard
    • Impulzy vystupujú z reentry presne ako z SA uzla pri sínusovom rytme

  • V minulosti sa pre reentry mechanizmus pri SVT používali termíny:
    • Reciprocating tachycardia, Circus movement tachycardia
    • Dnes sa tieto termíny nepoužívajú
Mechanism arrhythmias, re-entry, Reciprocating tachycardia, Circus movement tachycardia

Mechanizmus Reentry



Action potential, Absolute and Relative Refractory Periods (ARP, RRP)

Akčný potenciál

  • Impulz v myokarde komôr vidíme na EKG ako QT interval
  • Po depolarizácii nasleduje ARP a RRP
    • Počas ARP (Absolútna refraktérna perióda)
      • Kardiomyocyty nereagujú na ďalší impulz
    • Počas RRP (Relatívna refraktérna perióda)
      • Kardiomyocyty reagujú len na nadprahový impulz



Action potential wavefront, depolarization arrow, RRP, ARP

Šírenie akčného potenciálu

  • Impulz sa šíri od miesta vzniku ako "šípka"
    • Reálne sa šíri ako keď hodíte kameň do vody
    • šípky smerujú od miesta vzniku excentricky
  • Hrot šípky je depolarizácia
  • Chvost šípky je koniec RRP (repolarizácie)


Action potential wavefront, Re-entry mechanism absolute refractory period (ARP), Relative refractory period (RRP), excitation gap

Reentry a Excitation gap

  • Impulz krúži najčastejšie okolo anatomickej prekážky
  • Hrot nesmie naraziť na absolútnu refraktérnu periódu
    • Reentry by sa prerušilo
  • Excitation gap
    • Je úsek medzi hrotom a koncom ARP
    • Je to excitabilný úsek reentry
    • Je dôležitý pri elektrofyziologickom vyšetrení
    • Využíva pri diagnostike a liečbe reentry

Vznik Reentry



Normal physiology action potential wavefront, purkinje fiber twing

Aktivácia komory cez Purkyňové vlákna

  • Komorový myokard je aktivovaný impulzom
  • Sú prítomné 2 paralelné dráhy
    • Vlákna sú oddelené anatomickou prekážkou
      • ide o fyziologickú prekážku (nie jazvu po infarkte)
  • Za prekážkou sa impulzy strednú a zaniknú
    • Ostatné impulzy pokračujú na myokard


Subendocardial ischemia, slow conduciton, unilateral block, coronary occlusion, unaffected purkinje fiber

Vznik pomalej dráhy

  • Stenóza artéria vyvolá subendokardiálnu ischémiu
    • stenóza je zúženie, oklúzia je uzáver
    • Zmení sa elektrofyziológia ischemickej časti
  • V ischemickom myokarde vznikne
  • Impulz potom prechádza na komorový myokard
    • len cez 1 purkyňové vlákno
    • Ischemická časť blokuje impulz


Start anterograde, retrograde conduciton reentry, subendocardial ischemia

Začiatok Reentry

  • Reentry začne predsieňovou, alebo komorovou extrasystolou
    • Extrasystola príde do reentry v čase excitation gap
  • Impulz prechádza
  • Na konci spomalenej dráhy
    • Už nie je anterográdny impulz v ARP
      • (ARP - Absolútna refraktérna perióda)
    • Retrográdny impulz so spomalenej dráhy:
      • Začne krúžiť po reentry


Established reentrant circuit, multiple parallel pathways, unidirectional block, slow and fast pathway

Reentry

  • Impulz krúži
  • Pri každej otočke
    • Vystupujú z reentry impulzy
    • a aktivujú myokard
  • Krúženie impulzu po reentry

Rozdelenie Reentry


Anatomické reentry

Anatomical reentry, classic reentry, anatomical obstacle

Funkčné reentry


Leading circle reetry


Leading circle reentry, Functional Reentry

Anisotropic reentry

  • Izotropné vedenie
    • rovnaké vlastnosti vedenia vo všetkých smeroch
  • Anizotropné vedenie
    • Nemá rovnaké vlastnosti vo všetkých smeroch
  • Vedenie impulzu cez myokard je anizotropné
  • Impulz sa šíri
  • Pri anizotropnom reentry
    • Vznikne v myokarde refraktérna línia
      • okolo ktorej krúži reentry
    • Na obrázku je rýchlosť impulzu v ms

  • Arytmie pri Anisotropic reentry:


Leading circle reentry, Functional Reentry

Figure of 8 reentry

  • Sú prítomné 2 reentry okruhy
    • Pripomínajú tvar osmičky (8)
  • Impulzy krúžia
    • V smere a proti smeru hodinových ručičiek
  • Majú spoločnú 1 dráhu, ktorá môže byť oddelená:
    • Funkčnou, alebo anatomickou bariérou

  • Arytmie pri Figure of 8 reentry:

Figure of 8 reentry, Functional Reentry

Reflection reentry

  • Ide o atypický reentry mechanizmus
    • Pretože impulz nekrúži do kruhu
    • Impulz osciluje po lineárnej osi
  • Lineárna časť myokardu
    • elektrofyziologicky zmenenú časť
  • Na hranici zmeneného myokardu je zóna
  • Impulz tak osciluje "hore-dole"
    • po lineárnej časti myokardu
  • Môže vzniknúť na ploche 1-2mm2
    • Ťažko sa diferencuje od ektopickej automaticity
Reflection reentry, Functional Reentry

Spiral wave (rotor) reentry


Spiral wave (rotor) reentry, Functional Reentry

Phase 2 reentry

Transmural action potential duration, endocardium, M-myocardium, Epicardium
  • Akčný potenciál (AP) v stene myokardu
    • Sa čiastočne odlišuje v
      • Epikarde
      • Strednom myokarde (M-bunky)
      • Endokarde
  • AP sa čiastočne odlišuje aj v
    • pravej a ľavej komore
  • Transmurálna disperzia repolarizácie
    • Je rozdiel dĺžky akčných potenciálov (hlavne repolarizácie)


Action potential, phase 2 in encocardium and epicardium, J wave

  • Pri funkčnej poruche myokardu (porucha iónov, lieky, ischémia)
  • Môže vzniknúť rozdiel v 1. a 2. fáze akčného potenciálu
  • Hlavne medzi endokardom a epikardom
    • Čo na EKG vidíme ako zmenu za QRS komplexom


Phase 2 reentry mechanism, Functional Reentry

  • Phase 2 reentry
    • Je funkčné reentry pri poruche 2. fázy akčného potenciálu
    • Reentry spustí najčastejšie komorová extrasystola (KES)
    • Reentry krúži medzi endokardom a epikardom
    • Impulz v podstate osciluje medzi endokardom a epikardom
      • Nejde o typické krúživé reentry


Syndrómy J vlny


Peter Blahút
techmed@techmed.sk