Zhrnutie na Srdce: Elektrofyzológia a EKG

## Úvod Srdcové tkanivo zabezpečuje mechanickú prácu srdca a jeho koordinovanú elektrickú aktivitu. Tento materiál vysvetľuje štruktúru srdcového svalu, špecifické vlastnosti kardiomyocytov a základné princípy vedenia vzruchu a iónových kanálov, ktoré umožňujú spontánnu aktivitu srdca. Materiál je určený pre samoukov (Not attending student) a vynecháva detailnú kardiálnu elektrofyziológiu a interpretáciu EKG. ## Štruktúra srdcového tkaniva ### Základné prvky - Základná kontraktilná bunka: **kardiomyocyt** (tvar písmena Y) - Bunky sú kratšie ako kostrové svalové bunky, vetvia sa a spájajú sa cez **interkalárne disky**, čo vytvára funkčnú sieť - Vysoký podiel **mitochondrií** a vysoký obsah **myoglobínu** (energetická náročnosť) - Bunková membrána = **sarkoléma** s vchlípeninami **T-tubúl**, ktoré sú hlbšie a hustejšie než v kostrovom svale > Definícia: Interkalárne disky sú špecializované spojenia medzi kardiomyocytmi umožňujúce mechanické a elektrické prepojenie. ### Funkčné dôsledky štruktúry - Vetvenie a interkalárne disky umožňujú rýchle šírenie vzruchu medzi bunkami a synchronizovanú kontrakciu - Husté T-tubuly a veľa mitochondrií zabezpečujú rýchly prenos signálu a stály prísun energie ## Špecifické vlastnosti srdca (vlastnosti myokardu) - **Automaticita** – schopnosť tvoriť rytmické vzruchy spontánne - **Inotropia** – sila kontrakcie - **Chronotropia** – frekvencia stiahnutí - **Batmotropia** – vzrušivosť (excitabilita) - **Dromotropia** – rýchlosť vedenia vzruchu > Definícia: Chronotropia je schopnosť srdca vytvárať vzruchy automaticky a v pravidelnom rytme. ### Praktický príklad - Pri zvýšenom sympatickom stimule sa zvyšuje chronotropia aj inotropia: srdečný rytmus a sila kontrakcie rastú, čo zvýši minutový objem srdca. ## Prevodový systém srdca (bez EKG detailov) ### Hlavné časti 1. **SA uzol (sinoatriálny)** – hlavný pacemaker, typická frekvencia $70$–$80$ úderov/min 2. **AV uzol (atrioventrikulárny)** – rozhranie medzi predsieňami a komorami, spomaľuje vedenie 3. **Hisov zväzok** – začína v AV uzle a prechádza komorovým septom 4. **Tawarove ramienka** – vedú vzruch do pravej a ľavej komory 5. **Purkyňove vlákna** – konečné vetvenie vedúce vzruchy po stenách komôr > Definícia: Pacemaker je oblasť srdca, ktorá tvorí spontánne rytmické vzruchy a udáva frekvenciu srdca. ### Ako systém zaručuje jednotnosť akcie - SA uzol depolarizuje najrýchlejšie; jeho rytmus „prebíja" nižšie potenciálne pacemakery a zabezpečuje koordinovaný rytmus - AV uzol pridáva časovú rezervu, aby predsiene stihli vyprázdniť komory pred ich kontrakciou Fun fact: SA uzol v normálnych podmienkach tvorí rytmus rýchlejšie než akákoľvek iná časť prevodového systému, čo ho robí prirodzeným pacemakerom srdca. ## Iónové kanály v srdci (napäťovo riadené) Nasledujú kanály, ktoré sú kľúčové pre vznik a priebeh akčného potenciálu v rôznych častiach srdca. ### Sodíkové kanály | Typ | Lokalizácia | Funkcia | |---|---:|---| | Rýchle sodíkové kanály ($I_{Na}$) | Kardiomyocyty komôr | Zodpovedné za rýchlu vzostupnú fázu akčného potenciálu (fáza 0 AP myokardu) | | Pomalé "funny" kanály (if, HCN) | SA uzol, AV uzol, prevodový systém | Generujú depolarizačný prúd počas fázy 4 v SA uzle; kľúčové pre pacemakerovú aktivitu; v SA uzle dominuje izoforma HCN4 | > Definícia: Funny kanály sú špeciálne napäťovo riadené kanály aktivované hyperpolarizáciou a regulované cyklickými nukleotidmi, ktoré prispievajú k spontánnej depolarizácii pacemakerových buniek. ### Draslíkové kanály | Typ | Označenie | Funkcia | |---|---:|---| | Prechodné vonkajšie draslíkové kanály | $I_{to}$ | Zabezpečujú rýchlu repolarizáciu po počiatočnom vzostupe (fáza 1 AP myokardu) | | Oneskorené draslíkové kanály | $I_{K}$ | Kľúčové pre repolarizáciu (fáza 3 AP myokardu) | | Vnútorná rektifikácia | $I_{K1}$ | Udržiava pokojový membránový potenciál (fáza 4 AP myokardu) a prispieva k neskorej repolarizácii | ### Praktické poznámky - Rôzne kanály dominujú v rôznych fázach akčného potenciálu: fá