fiziologie cardiovasculara - fenomene electrice ale celulei
Post on 30-Jun-2015
336 Views
Preview:
TRANSCRIPT
FiFiziologie cardiovascularăziologie cardiovasculară
Dr. Dan DOBREANUDr. Dan DOBREANUUMF Târgu MureşUMF Târgu Mureş
VDVDVSVS
APAPVC
Aorta
Vene pulmonare
Vene pulmonare
Vene cave
Vene cave
Circulaţia sanguină
Miocard
Endocard
Pericard visceral Pericard parietalSpaţiu pericardic
Organizarea structuralăa inimii
CELULA MIOCARDICĂCELULA MIOCARDICĂ = =celulă celulă excitabilăexcitabilă având ca şi proprietate specifică având ca şi proprietate specifică contractilitateacontractilitatea
Fenomene electriceFenomene electriceale celulei miocardiceale celulei miocardice
Fiziologia fibrei miocardice
Fenomene mecaniceFenomene mecaniceale celulei miocardiceale celulei miocardice
Cuplul electro - contractilCuplul electro - contractil
Electrofiziologia membranei celulare
--
-90 mV-90 mV
---- --NaNa++ii
NaNa++ee
CaCa++++ii
CaCa++++ee
KK++ii
KK++ee
140 mM/l140 mM/l 10 mM/l10 mM/l 0.001 mM/l0.001 mM/l
4 mM/l4 mM/l 2 mM/l2 mM/l140 mM/l140 mM/l
--++ ++++ ++++
• Canale ioniceCanale ionice• Pompe ionicePompe ionice• Sisteme de cotransportSisteme de cotransport
Proteine membranare
extext
intint
Electrofiziologia membranei celulare
-90 mV-90 mV
NaNa++ii
NaNa++ee
CaCa++++ii
CaCa++++ee
KK++ii
KK++ee
140 mM/l140 mM/l 10 mM/l10 mM/l 0.001 mM/l0.001 mM/l
4 mM/l4 mM/l 2 mM/l2 mM/l140 mM/l140 mM/l
-- ---- ----++ ++++ ++++ extext
intintR Cgg==
1R
I I == dQdQdtdt
VVeqeq xx==RTRTVV xx lg lg [ X[ Xe e ]]
[ X[ Xi i ]]
Model electric al membranei celulare
Electrofiziologia membranei celulare
--
-90 mV-90 mV
---- --NaNa++ii
NaNa++ee
CaCa++++ii
CaCa++++ee
KK++ii
KK++ee
140 mM/l140 mM/l 10 mM/l10 mM/l 0.001 mM/l0.001 mM/l
4 mM/l4 mM/l 2 mM/l2 mM/l140 mM/l140 mM/l
--++ ++++ ++++
• ioni transportaţiioni transportaţi (cationice / anionice)• selectivitate selectivitate (selective / neselective)• curenţi realizaţicurenţi realizaţi (depolarizant / repolarizant)• cinetică de activarecinetică de activare (rapide / lente)• mod de activare mod de activare (voltaj / mediatori / strech)
Canale ionice
extext
intint
+ H5
Kmin
H51 2
1 2 3 4 5 6
K+
1 2
Kmin
K+
5 6
exterior
interior
exterior
interior
Evoluţia canalelor ioniceCanal KirCanal Kir
(Rectificator spre interior)(Rectificator spre interior)Subunitate KminSubunitate Kmin Canal KvCanal Kv
(Voltaj-dependent)(Voltaj-dependent)
Funcţionarea canalelor ionice
-fenomenul de rectificare-
I I == VVRR
Porul canalului Kir
H5
1 2
Adenozina Acetilcolina
Gi
M2A1
+K+
K+
H5
1 2
Porul canalului Kir
Receptor de sulfoniluree
Fixare ATP
Familia canalelor Kir
Canal de K+ ATP senzitivCanal de K+ ATP senzitivCanal de K+ ATP Canal de K+ ATP activat de mediatoractivat de mediator
Canalul de Na+ dependent de voltaj:de la structură la modele
Senzor voltaj
Poarta de inactivare
+ P
1 2 3 4 5 6exterior
interiorPoarta de activare
Senzor voltaj
Na+
NH2
P
Poarta de inactivare
P
P
COOH
Filtru selectiv
+ +
+
m
h
Voltaj
Repaus Activ
Inactiv
exterior
interior
Na+Modelul porţilor
ATP-aza Na+ - K+ dependentă
Digitalis purpureaDigitalis purpurea
Dinamica fenomenelor din cadrulcuplului electro-contractil
Antiportul Na+ - Ca2+
încălzireîncălzire
tracţionaretracţionare
vîrf (<1vîrf (<1µµm)m)
sol.electroliticsol.electrolitică (KCl ă (KCl 3M) 3M)
electrod metalicelectrod metalic(AgCl) (AgCl)
Tehnica microelectrozilor(Ling & Gerard, 1949)
potenţialpotenţialde repausde repaus
timptimpcanal Kcanal K++
Extracel.Extracel.
Intracel.Intracel.
"for their discoveries concerning the function of single ion channels in cells"
The Nobel Prize in Physiology and Medicine (1991)
Erwin NeherErwin Neher Bert SakmannBert Sakmann
Tehnica “patch-clamp”
Tehnica “patch-clamp”
GΩ
Genetica în studiul canalelor ionice
Canale de potasiu (Ikr, Iks)
Canal de sodiu (INa)* HERG = human ether-a-go-go-related gene
*
Potenţialul de repaus şi curentul Kir
++
++++
++++
++++
++
----
------
----
--
NaNa++ii
NaNa++ee
KK++ii
KK++ee
140 mM/l140 mM/l
10 mM/l10 mM/l
4 mM/l4 mM/l
140 mM/l140 mM/l
AA--
AA--
AA--
AA--
Canal KirCanal Kir(Rectificator spre interior)(Rectificator spre interior)
porul canalului=4 x H5
-90 mV-90 mV
ATPATP
Veq K=RTV
x lg [ Ke ][ Ki ]
= - 94 mV
Veq Na=RTV
x lg [ Nae ][ Nai ]
= + 63 mV
porul canalului=4 x H5
CanalCanalvvoltaj-dependentoltaj-dependent
inactivare
reactivare
Tipuri de potenţiale de acţiuneîn diferite regiuni ale inimii
Nod sinusalNod sinusal
Miocard atrialMiocard atrial
Nod Nod atrio-ventricularatrio-ventricular
Sistem His-PurkinjeSistem His-Purkinje
Miocard ventricularMiocard ventricular
Potenţialul de acţiune de tip rapid
-90 mV
0 mV
Depolarizarea:efectul curentului de Na+
TetrodotoxinaTetrodotoxinaLidocainaLidocaina
Repolarizarea:efectul curenţilor de K+
Heterogenitatea curenţilor membranarila nivelul miocardului
----
IIKKrr
IItoto
IIKsKs ++++++++ ++++++
--
++
++++++++
++++ ++++++
Endo
Epi
M
-- --
IIKsKs
IItoto
RVRV LVLV
++++
++++++++
-100-100
-80-80
-60-60
-40-40
-20-20
00
+20+20
+40+40
200200 400400 600600 800800 10001000 2000200000
EE mm (mV
) (m
V)
Timp (ms)Timp (ms)
Faza 4Faza 4
Faza 0Faza 0
PA “lent”PA “lent” PA “rapid”PA “rapid”
Caracteristicile PA la celulele pacemakerCaracteristicile PA la celulele pacemaker
Potential diastolic maximal mai puţin negativ (lipsa IPotential diastolic maximal mai puţin negativ (lipsa IKirKir)) Panta Panta de depolarizare de depolarizare lentlentă (dependentă de Iă (dependentă de ICaCa)) Amplitudine redusAmplitudine redusăă Depolarizare Depolarizare diastolică spontanădiastolică spontană ( (mediată de mediată de IIff))
Fibrele miocardice curăspuns lent
Un curent “simpatic”: If
mV
pA
-50
ms0
-50
I f
ext
int
ext
int
Na+Na+
Comportament “funny” =Comportament “funny” =activat de hiperpolarizareactivat de hiperpolarizare
Potenţialul de acţiuneal fibrelor miocardice cu răspuns lent
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 PAex. Chinidinaex. Chinidina Procainamida Procainamida
ex. Lidocainaex. Lidocaina Mexitil Mexitil
ex. Flecainidaex. Flecainida Propafenona Propafenona
Clasa IIClasa II - Beta-blocante - Beta-blocanteex. Propranololex. Propranolol Metoprolol Metoprolol
ClasaClasa IIIIII - prelungesc PAex. Amiodaronaex. Amiodarona Sotalol Sotalol
ClasaIVClasaIV - Calciu-blocanteex. Verapamilex. Verapamil Diltiazem Diltiazem
top related