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, endothel károsodás, atheromás plakk képzıdés) Korai reperfúzió (pl. trombolizis) → csak a reverzibilisen károsodott sejteknek jelent túlélést
enyhe iszkémia
sztenózis
súlyos iszkémia okklúzió
Koszorúér szőkület/spazmus/okklúzió
Fizikális/emocionális stressz
vér ellátás ↓/vér igény↑ ↑
Csökkent perfúzió Metabolikus változások Elektrofiziológiai változások Csökkent kontraktilitás (kis vér, kis munka)
Enyhe iszkémia
Metabolikus változások ATP, CP lebomlás ↑, Pi ↑
foszfofruktokináz ↑ (rate-limiting enzim)
foszforiláz ↑
Glikolizis, glukóz felvétel ↑ Glikogén lebomlás ↑ PIRUVÁT → LAKTÁT
Súlyos iszkémia
Metabolikus változások 1 •Az anaerob glikolízis termékei (laktát, Pi, H+, NADH2) felhalmozódnak
glikolízis ↓
iszkémiás károsodás ↑
ATP/ADP transzport ↓ acylCoA ↑ membrán károsodás • Károsodott mitokondriális funkció
Súlyos iszkémia
Metabolikus változások 2 Akut fájdalom katekolamin ↑ Plazma szabadzsírsav (FFA) ↑ acylCoA ↑
Krebs ciklus
membrán károsodás
Intracelluláris FFA ↑ O2 igény ↑
Triglicerid (TG)
ATP ↓
membrán károsodás enzim vesztés
Ca2+ túlsúly
ATP hiány → Ca2+ felvétel a SER-be ↓ → Ca2+ pumpa aktivitás ↓
Ca2+
ROS, CA, FFA
arrhythmiák
foszfolipázok
ATP produkció ↓ ATP felhasználás↑
+ ADP
Ca2+
Diasztolés károsodás
ROS képzıdés
ATP szükséges
3
ATP
Ca2+ hiperkontrakció
MITO
Ca2+
Ca2+ ↑ ↑ 1
2
DAD
Ca2+
SER
Ca2+ ADP
Endothelium
Aktivált xanthine oxidáz
O2 -
hypoxanthine neutrophils
inosine
O2-
AMP
OH• H2O2 O2-
Citoszol
O2 - O2 - O2 -
ADP ATP mitochondrium
O2 -
O2 -
O2 -
ischaemia
O2 -
O2 -
O2 H2O
Redukált állapot
O2 -
O2 O2 -
ADRENOCHROME
OH•
membrán
arachidonsav
CATECHOLMINES
H2O2
reverzibilis
ischaemia O2 ellátás ↓
kimosódás ↓
Csökkent mitochondriális metabolizmus FFA metabolitok
ATP↓ ↓ glikolízis, proton↑ ↑ glikolitikus ATP
NE ↑ ion pumpák gátlódnak cAMP ↑
Ca2+↑ kontraktúra
sejt duzzadás
Laktát, H+, CO2 ↑ súlyos celluláris acidózis
ROS képzıdés
foszfolipáz activáció
membrán károsodás
lizoszómális activátció
ATP↓ ↓
fokozódó ischaemia
enzim vesztés
infarktus
proteolízis
irreverszibilis
Elektrofiziológiai változások K+ vesztés
normál EKG
EKG változások: • ST-szakasz deviáció (eleváció, depresszió)
• csúcsos T hullám Ca2+ túlsúly
Arrhythmiák • extrasystole (ES) • tachycardia (VT) • fibrilláció (VF)
Arrhythmiák (szívritmuszavar) korai (EAD) és késıi (DAD) utódepolarizáció
késıi
korai
kétirányú blokk
egyirányú blokk
Keletkezési hely alapján • pitvari • junkcionális szupraventrikuláris • kamrai Szívfrekvenciára gyakorolt hatás alapján • tachycardia • bradycardia Mechanizmus alapján • ingerképzés zavara • ingerületvezetés zavara
„re-entry” körrbefutó ingerület
vérnyomás balkamrai nyomás
balkamrai kontraktilitás (+/-dP/dt)
elektromos aktivációs inhomogenitás
epikardiális EKG 1
epikardiális EKG 2
koszorúér átfolyás
végtagi EKG
alap
okklúzió
vérnyomás balkamrai nyomás
balkamrai kontraktilitás (+/-dP/dt) elektromos aktivációs inhomogenitás
epikardiális EKG 1
epikardiális EKG 2
koszorúér átfolyás végtagi EKG
reperfúzió
A kamrai arrhythmiák eloszlása koszorúér okklúzió alatt
Reperfúzió alatt megjelenı kamrai arrhythmiák
Az akut miokardiális infarktus szövıdményei kamrai ritmuszavarok
pitvarfibrilláció
szívelégtelenség
Korai arrhythmiák (24 órán belül) ES, VT, VF hirtelen szívhalál
gyakori infarktus után, fıleg súlyos koszorúér betegségben, rossz prognózis
balkamrai pumpafunkció romlás, az izomvesztés következtében
A ritmuszavarok kezelése jelen
jövı
1. Gyógyszeres kezelés → Antiarrhythmiás gyógyszerek 2. Speciális pacemakerek 3. Kardioverter defibrillátor (ICD) 1. Iszkémiás prekondicionálás 2. 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
Koszorúér okklúzió/szőkület Volumenterhelés Szívfrekvencia fokozás • elektromos szívingerlés • fizikális aktivitás
Prekondicionálás védıhatása • 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
KONTROLL
Okklúzió
Reperfúzió
Okklúzió
Reperfúzió
Okklúzió
Reperfúzió
PREKONDICIONÁLT
5 min
5 min
25 min
5 min 20 min
20 min
Preconditionálás
A kamrai extrasystolék eloszlása a descendens anterior 25 perces okklúziója alatt Ia fázis Ib fázis n = 110
25
20
15
VF
10
5
S1
0 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
A kamrai arrhythmiák elıfordulása a bal coronaria artéria descendens anterior ágának 25 perces okklúziója alatt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5
10
15
20
Okklúzió idıtartama (min) VPBs
VT
VF
REPERFÚZIÓ
25
A rövid koszorúér okklúziókkal elıidézett prekondicionálás antiarrhythmiás hatása Ia fázis
Ib fázis
25
20
15
10
5
ControL 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
KONTROLL (n = 110)
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
PREKONDICIONÁLT (n = 77)
Classic PC
A kamrai arrhythmiák elıfordulása rövid koszorúér okklúziókkal végzett prekondicionálást követıen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 0
5
10
15
20
25
Okklúzió idıtartama (min) (min) VPBs
VT
VF
REPERFÚZIÓ
