Fetální oběh FYZIOLOGIE OBĚHU KRVE A LYMFY

Transkript

1 Fetální oběh FYZIOLOGIE OBĚHU KRVE A LYMFY 2 spojky foramen ovale (síně) krev ze systémového oběhu a pravé síně teče přímo do levé síně, levé komory a do těla spolu s okysličenou krví z placenty zbylá část krve systémové z pravé síně jde do pravé komory, art. pulmonalis a odtud Botallovou dučejí do aorty 1 2 Okysličená krev z placenty přes v. umbilicalis do vena cava caudalis, tam se mísí s žilní krví z dolní poloviny těla a společně protéká skrz foramen ovale (obr. 1.). ELEKTRICKÁ AKTIVITA SRDCE Klidový membránový potenciál (KMP, RMP) srdeční buňka jako baterka, transmembránový rozdíl napětí 90 mv uvnitř záporné, vně kladné, určováno hlavně poměrem K e /K i = 5/140 mm/l Obr. 1. Fetální oběh (A), oběh po narození (B) Obr. 2. Metoda měření intracelulárního akčního potenciálu (horní část), sacharózový můstek (dolní část) Při narození se při prvním dechu novorozence oba otvory uzavírají v souvislosti s uvedením plic do funkce. 3 4 Nernstova rovnice vztah kália a KMP (obr.): čím vyšší K e, tím nižší KMP Excitabilita tkáně schopnost vyvolat AP (akční potenciál) závisí na poměru Na e /Na i = 140/6 Blokovat excitabilitu lze: snížením Na e (KMP zůstává nezměněn), zvýšením K e (snižuje se i KMP), blokováním rychlých Na kanálů tetrodotoxinem, saxitocinem, sacharózou (Hodgkin-Huxleyovy modelové pokusy) Výsledek: snížení amplitudy AP, případně potlačení jeho Iontová podstata vzniku AP vstup Na dovnitř přes membránu tzv. rychlým Na kanálem 1 ms, buněčná baterka se přepóluje na malý časový okamžik, tj. na povrchu jsou náboje záporné, uvnitř kladné tzv. rovnovážný potenciál nátriový ± 30 mv, následuje prudký pokles propustnosti membrány pro nátrium, natrium u srdce a hladkých svalů na rozdíl od nervů a svalů kosterních následuje vtok kalcia přes membránu dovnitř tzv. pomalým Na-Ca kanálem vznik plateau AP (trvání až 300 ms), repolarizaci zahajuje výtok kália z buňky odpovědný za sestupnou fázi AP Káliový proud lze blokovat tetraethylammoniem, 4-aminopyridinem, takže depolarizace zůstává a AP se nevrací k normě (Hodgkin a Huxley, viz modelové pokusy na počítačích). vzniku při zachovalém KMP 5 6 1

2 TVAR A TRVÁNÍ AP Závisí na typu vlákna (síň, komora specializovaný vodivý systém) spontánní automatická elektrická aktivita, pomalá diastolická depolarizace vlivem snížené propustnosti membrány buněk pro kálium ve srovnání s kontraktilním myokardem (KMP = - 60 mv, prahový potenciál = 45 mv) zvláštní typ AP v sinusovém a A V uzlu šíření vzruchu s dekrementem 7 8 PŘECHOD MEZI TRANSMEMBRÁNOVÝM BUNĚČNÝM AP A KLASICKÝM EKG: MONOFÁZOVÝ AKČNÍ POTENCIÁL (MAP) Monofázový AP (MAP): epikardiální nebo endokardiální (přímo z povrchu srdce) registrovaný elektrogram extracelulární dotykovou elektrodou umístěnou v kapiláře skleněné nebo PVC, v níž je zaveden podtlak od 5 do 40 kpa ( 40 až 300 mmhg), příp. malý tlak pozitivní tvar MAP je podobný ic. AP, zejména repolarizace je možno použít i u člověka pro stanovení hranice ischémie po i.m., při arytmiích, při zkoušení účinku léků na vodivost ap ELEKTROKARDIOGRAM Definice záznam elektrické aktivity srdeční extracelulárními elektrodami s povrchu hrudníku nebo končetin. Historie A.D. Waller, 1880 kapilární elektrometr, záznamy podobné ekg u srdce psa i člověka, příp. žáby (Burdon-Sanderson a Page, 1881). Elektrické pole srdeční (A.G. Waller) 1895 W. Einthoven strunový galvanometr, 1905 W. Einthoven EKG registrace fotograficky až do 50. let 20. stol. 11 Bipolání Einthovenovy svody: I pravá ruka-levá ruka, II pravá ruka-levá noha, III levá ruka-levá noha; 12 2

3 rozdíl potenciálů mezi 2 místy určuje výslednou EKG křivku v jednotlivých svodech. Klasická EKG křivka Směr elektropozitivity v jednotlivých svodech frontální rovina: Izoelektrická linie linie nulového AP mezi P a QRS, ale hlavně mezi QRS a T vlnou I. svod od pravé ruky k levé, II. svod i III. svod od rukou k noze určení polohy srdce v hrudníku jako výsledek sklonu osy QRS v jednotlivých svodech: Výchylka QRS je největší ve svodu rovnoběžném s podélnou osou srdce (s maximálním vektorem v momentě kmitu R na EKG l. pravidlo el. srdečního pole) příklady: sklon srdce +60 v rovině frontální (normální poloha) znamená největší výchylku QRS ve svodu II. srdce vertikálně uložené (+90 ) svod I. neměřitelná malá výchylka QRS, svod II. i III. stejná pozitivní výchylka QRS (mladí astenici) srdce horizontálně uložené (0 ) maximální výchylka QRS ve svodu I., menší, ale pozitivní ve svodu II., ale negativní malá ve svodu III. (starší tlustí jedinci) algebraický součet všech výchylek ve svodech I., II. a III. je roven 0 zapojení osoby k přístroji: červená elektroda na pravou ruku, žlutá na levou, zelená na levou nohu a černá uzemňující na pravou nohu elektrody semiunipolární končetinové Goldbergerovy (1914) avr, avl, avf (též Kahn, Praha, 1913): registruje se potenciál daný elektrodou proti algebraickému rozdílu mezi dvěma ostatními elektrodami snaha registrovat potenciál z místa pod elektrodou, nikoliv jako rozdíl potenciálů (Einthoven) stále rovina frontální, ale vztah příslušné elektrody k výslednému dipólu kmitu R (podélná osa srdeční) avr tvar EKG zrcadlovým obrazem klasické křivky Einhovenovy avl QRS závisí na poloze srdce v hrudníku nejvhodnější svod pro zjišťování polohy srdce v hrudníku: normální poloha srdce má tvar ± QRS poloha vertikální QRS převážně elektronegativní poloha semihorizontální QRS převážně elektropozitivní Obecný závěr: ve svodech semiunipolárních určuje poloha elektrody (nikoliv celý svod ve vztahu k výslednému dipólu srdečnímu v momentě kmitu R) tvar QRS pod touto elektrodou, podobně jako v zapojení unipolárním Zapojení unipolární Wilson, 1934, elektrody hrudní V1 V6 hodnoceno pole v rovině vodorovné horizontální, resp. transverzální Wilsonova svorka zapojení 3 odporů velikosti 5-10 kohm do hvězdy střed Wilsonovy svorky tvoří tzv. indiferentní elektrodu s potenciálem blízkým nule zapojení hrudních (přísavných) elektrod přesná místa na hrudníku V1 4. mezižebří parasternálně vpravo, V2 dtto vlevo, V3 mezi V2 a V4 5. mezižebří vlevo v čáře medioklavikulární, V5 5. mezižebří v čáře přední axilární, V6 5. mezižebří vlevo v čáře střední axilární (tzv. 2. pravidlo elektrického srdečního pole)

4 JEDNOTLIVÉ VLNY A KMITY NA EKG repolarizace síní skryta za komplex QRS (byla by opačné polarity) trvání cca 100 ms, hodnotí se spíš interval PQ ms při normálním rytmu 72/min, svědčí o síňokomorovém převodu síňová vlákna jsou tenčí konzistence než komorová vlákna vedení na nich a hlavně před A V uzlem a v něm je zpomalené kvůli náplni krve do komor Kmit QRS elektrická systola komor trvání ms rychlý převod vzruchu na komorách tlustší vlákna a hlavně specializovaný vodivý systém (nejrychlejší vedení, hlavně v Purkyňových vláknech). vedení vzruchu v komorách ve frontální rovině kmit Q septální vedení nejprve směrem k pravé komoře, která je tenčí, pak se sklání směrem doleva, v momentě kmitu R je přibližně elektrická osa rovnoběžná s podélnou osou srdce, pak se stáčí směrem doleva a nahoru k bázi (kmit S) a vrací se k izoelektrické linii konec depolarizace P vlna elektrická systola síní (depolarizace) vlna T elektrická repolarizace komor jde opačným směrem, než depolarizace, tj. začíná na epikardu baze a pokračuje směrem k apexu a k endokardu, takže výsledný dipól T vlny je po celou dobu repolarizace přibližně stejného směru jako kmit R, tedy elektropozitivní VEKTORKARDIOGRAM V podstatě prostorový a časově rozdělený elektrokardiogram v jednotlivých rovinách: frontální, transverzální (horizontální) a sagitální (boční), pravý nebo levý. 23 Lze jej zkonstruovat i ručně při rychle se pohybujícím papíru ekg registrace, ale přesněji přístroji. Elektrodové svody pro VKG: nejčastěji používaný systém Frankův tzv. ortogonální svody, navíc vedle standardních EKG svodů. 24 4

5 Praktické použití zpřesnění EKG záznamů Ze všech 3 smyček lze přístrojem vypočítat tzv. prostorovou smyčku spaciokardiograf (bezkontaktním snímačem, prof. Laufberger, 1954, dnes počítačem) EKG POVRCHOVÉ HRUDNÍ MAPOVÁNÍ V podstatě mnohosvodové EKG registrující el. aktivitu i ze zad a počítačové zpracování signálů. praktické použití zatím jen ve věd. laboratořích mnohonásobně zpřesňuje klasické 12-svodové EKG zjišťuje časové a prostorové změny šíření elektrické aktivace a repolarizace v jednotlivých oddílech srdečního svalu v normě i za různých patologických stavů, po aplikaci léčiv ap Elektrogram Hisova svazku tzv. elektrofyziologické vyšetření při pravostranné srdeční katetrizaci registruje se standardní EKG, dále nitrosrdeční síňový elektrogram, elektrogram Hisova svazku a komorový elektrogram, měří se jednotlivé intervaly např. při elektrické nestabilitě srdce Elektrokariografické monitorování Holterův monitor 24hodinové monitorování EKG a následné vyhodnocování při zjišťování původu srdečních arytmií

6 SPOJENÍ ELEKTRICKÉ A MECHANICKÉ ČINNOSTI SRDCE Na nitrobuněčné úrovni: elektrická depolarizace povrchové membrány spustí (triggeruje) malé množství sarkolemálního (rozdíl proti kosterním svalům, tam jen ic. zásoby Ca v SR) kalcia, které projde T tubulem a uvolní zásoby Ca ze SR do kontraktilních proteinů kontrakce (aktin + myozin = aktomyozin) tropomyozin brání v relaxovaném stavu spojení aktinu a myozinu Na extracelulární úrovni: vztah EKG ke kontrakci 31 6