Akčný potenciál

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
• I_f 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