Fenomene electrice ale inimiiAutomatismAutomatismAutomatismAutomatismAutomatismAutomatismAutomatismAutomatism

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

(cronotropism)(cronotropism)

ExcitabilitateExcitabilitateExcitabilitateExcitabilitateExcitabilitateExcitabilitateExcitabilitateExcitabilitate

= c= capacitatea de a răspunde la impulsuriapacitatea de a răspunde la impulsuri(batmtropism)(batmtropism)

ConductibilitateConductibilitateConductibilitateConductibilitateConductibilitateConductibilitateConductibilitateConductibilitate

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

(dromotropism)(dromotropism)

-100

-80

-60

-40

-20

0

+20

+40

200 400 600 800 1000 20000

Em(m

V)

Timp (ms)

PA “lent” PA “rapid”

Fibrele miocardice cu răspuns rapid vs lent

Caracteristicile PA la celulele pacemakerCaracteristicile PA la celulele pacemaker

�� Potential diastolic maximal mai putin negativ (lipsa IPotential diastolic maximal mai putin negativ (lipsa IKirKir))�� Panta Panta de depolarizare de depolarizare lentlentă ă (dependen(dependentă de Ită de ICaCa))�� Amplitudine redusAmplitudine redusăă�� Depolarizare Depolarizare diastolică spontanădiastolică spontană ((mediată de mediată de IIff))

Faza 4Faza 4

Un curent “simpatic”: If

mV

pA

-50

ms0

-50

I f

ext

int

ext

int

Na+Na+

Comportament “funny” =activat de hiperpolarizare

Potentialul de acŃiuneal fibrelor miocardice cu răspuns lent

Modularea automatismului în fibrele cu răspuns lent

Panta depolarizării diastolice spontane

Potentialul prag

Modularea automatismului în fibrele cu răspuns lent

Potentialul diastolic maximal

Modularea automatismului în fibrele cu răspuns lent

Sistemul excito-conductor al inimii

Nod sinusal

Nod atrio-ventricular

Fascicul Bachmann

Fascicul His

Ram stâng

Ram dreptFibre Purkinje

↑↑↑↑ IIIIk (Ach)k (Ach)k (Ach)k (Ach) ↓↓↓↓ IIIIffff

↑↑↑↑ IIIICaCaCaCa

↑↑↑↑ IIIIf f f f

Efect parasimpatic

Modularea vegetativăla nivelul fibrelor cu răspuns lent

Efect simpatic

Reglarea moleculară acomportamentului de pacemaker

Porul canalului Kir

H5

1 2

Adenozina Acetilcolina

Gi

M2A1

+K+

K+

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

G

FG

P-helix

cAMP

CN

BD

CN

BD==

cyclic

cyclicnu

cleo

tide binding domain

nucleo

tide binding domain

Curentul If (HCN)Curentul If (HCN)== hyperpolarizationhyperpolarization--activated cyclic nucleotideactivated cyclic nucleotide--gated gated

Monitorizare Holter

Modularea farmacologicăa automatismului miocardic

IvabradineIvabradineVerapamilVerapamil

Overdrive suppressionOverdrive suppressionOverdrive suppressionOverdrive suppression

Caracteristici ale automatismului normalOverdrive suppressionOverdrive suppressionOverdrive suppressionOverdrive suppression

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

mV

0

- 90

- 60

Stimulare la ritmuri mai rapide decât cel intrinsec

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

Timpul de recuperareal nodului sinusal

TRSC: Normal < 550 ms

S1 S1 S1 S1 S1

2.5 sec

Stimulatorul cardiac

Activitatea de pacemaker în NSA

--100100

--8080

--6060

--4040

--2020

00

+20+20

+40+40

200200 400400 600600 800800 10001000 2000200000

EEmm

(mV

)(m

V)

Timp (ms)Timp (ms)

Faza 4Faza 4

Faza 0Faza 0

PA PA ““lentlent”” PA PA ““rapidrapid””

NSA Ventricul

CARACTERISTICI NSA:CARACTERISTICI NSA:•• Panta lentaPanta lenta•• Amplitudine redusaAmplitudine redusa•• Potential membranar mai Potential membranar mai putin negativ (lipsa Iputin negativ (lipsa IK1K1))

•• Depolarizare pacemaker Depolarizare pacemaker importanta (Iimportanta (Iff))

Concepte pentru convertirea celulelor atriale/ventriculare in ceConcepte pentru convertirea celulelor atriale/ventriculare in celule pacemaker:lule pacemaker:

Contructia dominant negativa a Kir 2.1 (curentul IK1)Contructia dominant negativa a Kir 2.1 (curentul IK1)

Supraexpresia HCN2 (canalul Supraexpresia HCN2 (canalul ‘‘funnyfunny’’ If)If)

Biotehnologia: generarea de pacemaker

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

Fazele excitabilitătii la fibrele miocardice cu răspuns rapid

Refractoritatea şi canalul de Na+

RepausRepaus

ActivActiv

RepausRepaus

InactivInactiv

Dependenta perioadelor refractarede frecventa de activare

după VAUGHAN WILLIAMS (1970)

Medicamentele antiaritmice

Clasa IClasa I - scad viteza de conducere prin blocarea INa

IaIa - prelungesc PA IbIb - scurtează PA IcIc - nu modifică PA

ex. Chinidinaex. ChinidinaProcainamidaProcainamida

ex. Lidocainaex. LidocainaMexitilMexitil

ex. Flecainidaex. FlecainidaPropafenonaPropafenona

Clasa IIClasa II -- BetaBeta--blocanteblocante

ex. Propranololex. PropranololMetoprololMetoprolol

Clasa IIIClasa III - prelungesc PA

ex. Amiodaronaex. AmiodaronaSotalolSotalol

Clasa IVClasa IV - Calciu-blocante

ex. Verapamilex. VerapamilDiltiazemDiltiazem

Conducerea impulsuluila nivelul unei fibre miocardice

-100

-80

-60

-40

-20

0

+20

+40

200 400 600 800 1000 20000

Em(m

V)

Timp (ms)

PA “lent” PA “rapid”

Fibrele miocardice cu răspuns rapid vs lent

Faza 0Faza 0 Faza 0Faza 0

Structura si distributia conexonilor

Normal Insuficientă cardiacă

Conducerea fenomenelor electricela nivel miocardic

No

d s

inu

sal

No

d a

trio

-ve

ntr

icu

lar F

asc

icu

l B

ach

ma

nn

Fa

scic

ul

His

Ra

m s

tân

g

Ram drept Fibre Purkinje

Anatomia regiunii nodului atrioventricular

Conducerea la nivelulnodului atrio-ventricular

AtrioAtrio--nodalnodal

NodalNodal

NodoNodo--hisianhisian

Electrograma fasciculului His

•• AAAAAAAA--------H < 120 msH < 120 msH < 120 msH < 120 msH < 120 msH < 120 msH < 120 msH < 120 ms

•• HHHHHHHH--------V < 50 msV < 50 msV < 50 msV < 50 msV < 50 msV < 50 msV < 50 msV < 50 ms

A

H

V

Blocul atrio-ventricularStimulatorul cardiac

Căile accesorii atrio-ventriculareSindromul de preexcitatie ventriculară

(WPW)

Conducerea fenomenelor electricela nivel miocardic

Nod

sinu

sal

Nod

atri

o-ve

ntri

cula

r

Fasc

icul

Bac

hman

n

Fasc

icul

His

Ram

stâ

ng

Ram drept Fibre Purkinje