A SZÍV VÉRELLÁTÁSI ZAVARAIT (ISZKÉMIA) KÖVETİ ELEKTROFIZIOLÓGIAI VÁLTOZÁSOK

A myocardiális ischaemia definiciója és patofiziológiai jellemzıi"A szívizom elégtelen vérellátása" (Opie)"Az arteriás keringés hiánya" (Jennings)"Ellátás-igény egyensúly felborulása" (Schelbert)

"Ischo" = "visszatartás" "haima" = "vér"

Alapkoncenpció

A myocardium vérigénye és vérellátása közötti egyensúly felborul

"reverzibilis" fázis - a jellemzı metabolikus, funkcionális, elektrofiziológiai változások helyreállnak, ha az ischaemia megszőnik, pl. reperfúzió

"irreverzibilis" fázis - az ischaemia elırehaladtával → infarktus ↓

sejthalál (nekrózis, "necro" = "halál")

Ok: a koszorúér arteriák betegsége (CAD = Coronary Artery Disease)(az erek intimájában és mediájában fellépı degeneratív elváltozások, endothelkárosodás, atheromás plakk képzıdés)

Korai reperfúzió (pl. trombolizis) → csak a reverzibilisen károsodott sejteknek jelent túlélést

sztenózis

okklúzió

enyhe iszkémia

súlyos iszkémia

Koszorúér szőkület/spazmus/okklúzió

vér ellátás ↓↓↓↓/vér igény↑↑↑↑

Fizikális/emocionális stressz

Csökkent perfúzió

Csökkent kontraktilitás(kis vér, kis munka)

Metabolikus változások

Elektrofiziológiai változások

Enyhe iszkémia Metabolikus változások

ATP, CP lebomlás ↑↑↑↑, Pi ↑↑↑↑

Glikolizis, glukóz felvétel ↑↑↑↑

foszfofruktokináz ↑↑↑↑(rate-limiting enzim)

foszforiláz ↑↑↑↑

Glikogén lebomlás ↑↑↑↑

PIRUVÁT →→→→ LAKTÁT

Súlyos iszkémia Metabolikus változások 1

•Az anaerob glikolízis termékei (laktát, Pi, H+, NADH2) felhalmozódnak

glikolízis ↓↓↓↓ iszkémiás károsodás ↑↑↑↑

• Károsodott mitokondriális funkció

acylCoA ↑↑↑↑

membrán károsodás

ATP/ADP transzport ↓↓↓↓

Súlyos iszkémia Metabolikus változások 2

Akut fájdalom

Plazma szabadzsírsav (FFA) ↑↑↑↑

Intracelluláris FFA ↑↑↑↑

acylCoA ↑↑↑↑ membrán károsodás

Triglicerid (TG)

katekolamin ↑↑↑↑

O2 igény ↑↑↑↑

ATP ↓↓↓↓

Krebs ciklus

membrán károsodás

enzim vesztés Ca2+ túlsúly arrhythmiák

Ca2+

Ca2+

ROS, CA, FFA

+

Ca2+ ↑↑↑↑ ↑↑↑↑

Ca2+

ADP

ATP szükséges

MITO

SER

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ATP

ADPhiperkontrakció

ATP hiány → Ca2+ felvétel a SER-be ↓→ Ca2+ pumpa aktivitás ↓

foszfolipázok

ROS képzıdés

Diasztolés károsodás

ATP produkció ↓ATP felhasználás↑

1

2

3

DAD

Endothelium

membrán

Citoszol

Aktivált xanthine oxidáz

H2O

O2- O2

- O2-

O2- O2

- O2-

Redukált állapot

ATP

ischaemia

ADP

AMP

inosine

hypoxanthine O2-

arachidonsav

O2- O2

- O2-

CA

TE

CH

OL

MIN

ES

AD

RE

NO

CH

RO

ME

O2-

O2-

O2-

neutrophils

H2O2

H2O2

O2-

O2-

OH•

OH•

mitochondrium

ischaemiaO2 ellátás ↓↓↓↓ kimosódás ↓↓↓↓

Csökkent mitochondriális metabolizmus

ATP↓↓↓↓ FFA metabolitok Laktát, H+, CO2 ↑↑↑↑

infarktus

fokozódó ischaemia enzim vesztés proteolízis

ROS képzıdés

Ca2+↑↑↑↑ sejt duzzadás membrán károsodás lizoszómális activátció

glikolízis, proton↑↑↑↑

NE ↑↑↑↑ ion pumpák gátlódnak

cAMP ↑↑↑↑glikolitikusATP

súlyos celluláris acidózis

foszfolipáz activáció

kontraktúra ATP↓↓↓↓

reverzibilis

irreverszibilis

Elektrofiziológiai változások

K+ vesztés

EKG változások:• ST-szakasz deviáció

(eleváció, depresszió)• csúcsos T hullám

Ca2+ túlsúly

Arrhythmiák • extrasystole (ES)• tachycardia (VT)• fibrilláció (VF)

normál EKG

Arrhythmiák (szívritmuszavar)

Keletkezési hely alapján• pitvari• junkcionális• kamraiSzívfrekvenciára gyakorolt hatás alapján• tachycardia • bradycardiaMechanizmus alapján• ingerképzés zavara• ingerületvezetés zavara

szupraventrikuláris

„re-entry” körrbefutó ingerület

korai (EAD) és késıi (DAD)utódepolarizáció

késıi korai

egyirányú blokkkétirányú blokk

okklúzió

vérnyomás

balkamrai nyomás

balkamrai kontraktilitás (+/-dP/dt)

elektromos aktivációs inhomogenitás

epikardiális EKG 1

epikardiális EKG 2

koszorúér átfolyás

végtagi EKG

alap

reperfúzió

vérnyomás

balkamrai nyomás

balkamrai kontraktilitás (+/-dP/dt)

elektromos aktivációs inhomogenitás

epikardiális EKG 1

epikardiális EKG 2

koszorúér átfolyás

végtagi EKG

A kamrai arrhythmiák eloszlása koszorúér okklúzió alatt

Reperfúzió alatt megjelenı kamrai arrhythmiák

A ritmuszavarok kezelése

1. Gyógyszeres kezelés → Antiarrhythmiás gyógyszerek2. Speciális pacemakerek3. Kardioverter defibrillátor (ICD)

Az akut miokardiális infarktus szövıdményei

kamrai ritmuszavarok pitvarfibrilláció szívelégtelenség

Korai arrhythmiák (24 órán belül) ES, VT, VFhirtelen szívhalál

gyakori infarktus után, fıleg súlyos koszorúér

betegségben, rossz prognózis

balkamrai pumpafunkció romlás, az izomvesztés

következtében

jelen

jövı1. Iszkémiás prekondicionálás2. Génterápia

Iszkémiás prekondicionálás

Rövid iszkémiás periódusok (koszorúér okklúziók) védik a szívet az ismételten fellépı, de immáron hosszabb iszkémiás (reperfúziós) inzultus káros következményeivel szemben

Prekondicionáló stimulus Prekondicionálás védıhatása

Koszorúér okklúzió/szőkületVolumenterhelésSzívfrekvencia fokozás• elektromos szívingerlés• fizikális aktivitás

• Megırzött metabolizmus (ATP felhasználás lassul, laktát termelés csökken)

• Iszkémiás károsodás (infarktus terület) csökken

• A kamrai funkció reperfúziót követı helyreállása gyorsul

• Véd az iszkémia és reperfúziós arrhythmiákkal szemben

• Csökkenti az endothelium károsodását

PREKONDICIONÁLÁSI PROTOKOLL

Okklúzió Reperfúzió

Okklúzió Reperfúzió

Preconditionálás

5 min 5 min 25 min

20 min 20 min

KONTROLL

PREKONDICIONÁLT

5 min

Okklúzió Reperfúzió

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Ia fázis Ib fázis

A kamrai extrasystolék eloszlása a descendens anterior 25 perces okklúziója alatt

S1

VF

n = 110

A kamrai arrhythmiák elıfordulása a bal coronaria artéria descendens anterior ágának 25 perces okklúziója alatt

123456

1011121314151617181920

789

5 10 15 20 25

REPERFÚZIÓVPBs VT VF

Okklúzió idıtartama (min)

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

ControL

Classic PC

Ia fázis Ib fázis

A rövid koszorúér okklúziókkal elıidézett prekondicionálásantiarrhythmiás hatása

KONTROLL (n = 110) PREKONDICIONÁLT (n = 77)

A kamrai arrhythmiák elıfordulása rövid koszorúér okklúziókkal végzett prekondicionálást követıen

REPERFÚZIÓ

123456

1011121314151617181920

789

2122

5 10 15 20 250

Okklúzió idıtartama (min) (min)

VPBs VT VF