Kardiovaskul

1
Kardiovaskulární systém

• 7.3.2005

2
Prevodní systém normálního srdce
3
Inervace kardiovaskulárního systému

• Atriální a ventrikulární svalové fibrily a
  prevodní systém inervují adrenergní nervy.
  ß1-receptory prevažují. Reagují na A i NA.
• ß2-receptory prevažují v hladkých svalových
  bunkách a zpusobují vazokonstrikci.
• Cholinergní nervstvo zásobuje zejména SA a AV
  uzly via M2 muskarinových receptoru. Komorový
  myokard je rídce inervován n. vagus. Za bazálních
  podmínek prevažují vagové inhibicní úcinky nad
  excitacními úcinky sympatiku.

4
ß-adrenergní stimulace a bunecná signalizace

• ß-adrenergní stimulace podporuje vstup Ca2 do
  myocytu a tak zvyšuje kontraktilitu.
• Vazba katecholaminu na ß1-adrenergní receptor
  myocytu stimuluje membránové adenylát-cyklázy. To
  vede k tvorbe cAMP, který aktivuje
  intracelulární proteinkinázy. PK fosforylují
  bunecné proteiny vcetne kalciových kanálu typu
  L.
• ß-adrenergní stimulace myocytu podporuje také
  relaxaci myocytu. Návrat Ca z cytosolu do
  sarkoplasmatického retikula je regulován
  fosfolambanem, nízkomolekulárním proteinem
  sarkoplasmatické membrány. Fosfolamban ve své
  nefosforylované podobe inhibuje vychytávání Ca2
  pomocí SERCA.

5
(No Transcript)
6
Signální transdukce
7
Signální transdukce
8
ß-adrenergní stimulace a bunecná signalizace

• ß1-adrenergní aktivace protein kinázy fosforyluje
  fosfolamban a snižuje jeho inhibicní efekt.
• Následné rychlé vychytávání Ca
  sarkoplasmatickým retikulem urychluje snížení
  hladiny Ca vb cytosolu a podporuje relaxaci
  myocytu.
• Zvýšená koncentrace cAMP vede také k fosforylaci
  troponinu- I, která inhibuje onterakci aktin
  myosin a dále tak podporuje relaxaci myocytu.
• Produkce sarkoplasmatických proteinu Ca2 ATPázy
  a fosfolambanu je navíc transkripcne regulována
  hormonem štítné žlázy T3.

9
Kalciový cyklus
10

• Mechanisms of arrhythmogenesis.
• and (b) Action potentials (i.e. the potential
• difference between intracellular and
  extracellular
• fluid) of ventricular myocardium after
  stimulation.
• Increased (accelerated) automaticity due to
• reduced threshold potential or an increased
  slope
• of phase 4 depolarization.
• (b) Triggered activity due to 'after'
• depolarizations reaching threshold potential.
• (c) Mechanism of circus movement or re-entry.
• In panel (1) the impulse passes down both limbs
  of
• the potential tachycardia circuit.
• In panel (2) the impulse is blocked in one
  pathway (a)
• but proceeds slowly down pathway ß, returning
• along pathway a until it collides with refractory
  tissue.
• In panel (3) the impulse travels so slowly along
• pathway ß that it can return along pathway a and
• complete the re-entry circuit, producing a circus
  
• movement tachycardia.

11
Arytmogenní mechanismy

• Akcelerovaná automacie. Normálním mechanismem
  srdecní rytmicity je pomalá depolarizace
  transmembránového potenciálu behem diastoly. Po
  dosažení prahového potenciálu rychlé Na kanály
  dochází k akcnímu potenciálu. Tento mechanismus
  je možno ovlivnit zrychlením diastolické
  depolarizace nebo zmenou prahového potenciálu. K
  temto zmenám dochází pri sinusové tachykardii,
  extrasystolách a u akcelerovaných junkcních
  rytmu.
• Spouštená aktivita Poškození myokardiálních
  bunek má za následek oscilace v transmembránovém
  napetí na konci akcního potenciálu. Tyto oscilace
  mohou dosáhnout až hladin prahového napetí a mají
  za následek rozvoj arytmií. Tyto abnormální
  oscilace se mohou zvyšovat kardiostimulací nebo
  katecholaminy. Sínové tachykardie v dusledku
  toxicity digitalis a ventrikulární arytmie pri
  syndromu dlouhého QT vznikají tímto mechanismem.

12
Arytmogenní mechanismy

• Re-entry. Tento mechanismus se uplatnuje, když
  prstenec srdecní tkáne obklopuje neexcitabilní
  vnitrek (napr. jizevnatého myokardu).
• Spouští se tachykadie, pokud ektopické místo
  najde refrakterní místo, takže v jednom smeru se
  vzruch šírí a ve druhém nikoliv.
• Refrakterní místo se aktivuje retrográdne se
  zpoždením. Pokud je doba vedení kolem prstence
  delší než refrakterní fáze uvnitr prstence, udrží
  se tento zpusob aktivace v dané oblasti, a tedy
  tachykardie. Vetšina pravidelných paroxysmálních
  tachykardií se udržuje tímto mechanismem.

13
EKG u atriálních arytmií. (a) Atriální
extrasystoly (b) Atriální flutter(c) Atriální
flutter s frekvencí 305/min. (d) Nepravidelná
odpoved komor (e) Moderovaný prevod atriální
fibrilace (f) Tzv. pomalá atriální fibrilace
14
Ischémie myokardu

• Objevuje se pri nerovnováze mezi dodávkou kyslíku
  (a dalších pro myokard podstatných živin) a
  požadavky myokardu na tyto látky.
• Príciny poklesu prutoku oxygenované krve
  koronárním recištem
• Mechanická obstrukce koronárního recište (nemoc
  koronárních cév-CAD)
• Zvýšená poptávka po kyslíku
• pri nárustu srdecního výdeje (napr. pri
  tyreotoxikóze)
• pri hypertrofii myokardu

15
Bunecná odpoved na hypoxii Geny exprimované u hypoxie
Glykolýza/transport glukózy Aldoláza A, pyruvát kináza, fosfoglycerát kináza, GLUT 1
Erytropoéza Erytropoetin, ERBP
Transkripcní regulace HIF-1, EPAS-1, NF-IL-6
Angiogeneza VEGF, PDGF-R, vFGR,TGF-beta
Suprese tumoru P53
Adrenergní signální transdukce a cévní tonus ?1- AR, ?2- AR?, ?1-AR ?, tyrosin hydroxyláza
Endoteliální regulace ANP, eNOS, iNOS, endotelin, ER
Regulace eikosanoidu COX1, COX2, fosfolipázy
Zánet IL-1 ?, IL-6, IL-8

16
Koronární ateroskleróza

• Koronární ateroskleróza vzniká v dusledku
  komplexního zánetlivého procesu (low-grade
  inflammation) charakterizovaného akumulací
  lipidu, makrofágu bunek hladké svaloviny v
  plakách umístených v intime epikardiálních
  koronárních arterií velkého a stredního kalibru.
• Etiologické faktory koronární aterosklerózy
• Dysfunkce endotelu
• Mechanický shear stress (závažná hypertenze),
• Biochemické abnormality (zvýšený nebo
  modifikovaný LDL, insulínová resistence nebo
  diabetes mellitus, zvýšený plasmatický
  homocystein)
• Imunologické faktory (volné kyslíkové radikály
  pri kourení)
• Zánetlivé faktory (infekce zpusobená Chlamydia
  pneumoniae nebo Helicobactor pylori)
• Genetická variabilita se mohou úcastnit na
  prvotním poškození endotelu, což se považuje za
  spouštecí faktor aterosklerotického procesu.

17
Rozvoj aterosklerózy

• iniciace
• zánet
• tvorba fibrózní cepicky
• ruptura plaku
• trombóza

18
Funkcní endotel

• Konstantní vazodilatace (ovlivnením vazoaktivními
  mediátory) (epinephrin, norepinephrin, ET-1, NO,
  serotonin)
• Antiadhezivní stav endotelu (NO, PGI2)
• Stálý místní antikoagulacní, resp. trombolytický
  stav (prevaha AT III, protein C, protein S, tPA,
  PAI-1)

19
Dysfunkce endotelu- príciny

• Modifikace LDL (oxidace, glykace, tvorba
  imunitních komplexu).
• Exprese adhezivních molekul
• Uvolnení cytokinu (atrakce a migrace
  prozánetlivých bunek do subendoteliálního
  prostoru).
• Protrombotický fenotyp dysfunkcního endotelu.

20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
Koronární ateroskleróza

• Po iniciaci endoteliální dysfunkce následuje
  rozvoj aterosklerotického procesu v cévní stene.
  Projevy
• Zvýšená permeabilita a akumulace oxidovaných
  lipoproteinu v cévní stene, což vede k jejich
  vychytávání makrofágy a k tvorbe penových bunek
  preplnených lipidy. Nažloutlé lipidové proužky
  ('fatty streak)' progredují.
• Uvolnení cytokinu jako platelet-derived growth
  factor a transforming growth factor-ß (TGF-ß) z
  monocytu, makrofágu nebo poškozených
  endoteliálních bunek podporuje další hromadení
  makrofágu a migraci a proliferaci hladkých
  svalových bunek.

24
Koronární ateroskleróza

• Za rozvoj trombózy plaku odpovídají dva
  mechanismy
• 1. Poškození vnitrního povrchu cév
• denudace endotelu, který pokrývá plak
• expozice subendoteliálního kolagenu
• adheze a aktivace desticek, vazba desticek na
  fibrinogen umožnená expozicí glykoproteinu
  IIb/IIIa na povrchu aktivovaných desticek
• tvorba trombu, který je prichycen na povrchu
  plaku.

25
Koronární ateroskleróza

• 2. Tvorba hlubokých endoteliálních fisur v míste
  plaku. Cepicka plaku se rozrušuje (ulceracemi,
  fisurami nebo rupturami), což umožnuje vstup krve
  dovnitr plaku.
• Trombogenní vnitrek plaku
• lamelární lipidové vrstvy
• tkánový faktor TF (produkován makrofágy)
  podporuje adhesi a aktivaci desticek
• exponovaný kolagen
• Uvnitr plaku vzniká trombus, jehož objem se
  zvetšuje a tvar se mení. Muže docházet k expanzi
  trombu dovnitr lumen cévy. 50 redukce prumeru
  lumen (která vede k redukci obsahu prícného rezu
  cévou o asi 70) zpusobuje hemodynamicky
  signifikantní stenózu. V tomto bode jsou menší
  distální intramyokardiální arterie a arterioly
  maximálne dilatovány (rezerva koronárního
  prutoku se blíží nule) a jakýkoliv nárust
  požadavku na kyslík pro myokard vyvolává ischémii.

26
Mechanismus rozvoje trombózy uvnitr plaku
27
Nemoc koronárních arterií (CAD)

• Etiologie CAD je multifaktoriální a pri jejím
  vzniku se uplatnují cetné rizikové faktory.
• Rizikové faktory
• Neovlivnitelné vek, pohlaví, rasa, rodinná
  anamnéza, genetické faktory
• Ovlivnitelné celkový cholesterol, kourení,
  diabetes mellitus, hypertenze, životní styl.
• U nekterých pacientu s CAD však nejsou rizikové
  faktory prokazatelné.

28
Angina Pectoris

• Diagnóza založena do znacné míry na klinickém
  stavu.
• Bolest na hrudníku (pocit tíhy, napetí nebo
  svírání. Lokalizace retrosternální s iradiací do
  jícnu nebo paže. Rozsah od tupé bolesti až po
  bolesti s vegetativními príznaky pocení, pocit
  úzkosti. Nekdy dušnost.
• Klasická angína je provokována fyzickou
  aktivitou, hlavne po jídle a pri chladném vetrném
  pocasí, a zhoršuje se pri rozcilení nebo
  vzrušení. Bolest rychle ustupuje (behem minut pri
  odpocinku. Nekdy mizí pri cvicení (chuze pres
  bolest'). U vetšiny pacientu je práh pro rozvoj
  bolesti variabilní, jen u cásti pacientu je
  prediktabilní.
• Dekubitální angína se objevuje po ulehnutí.
  Obvykle se rozvíjí pri funkcní poruše levé komory
  v dusledku závažné nemoci koronárních arterií.
• Nocní angína se objevuje v noci a muže pacienty
  budit. Muže být provokována sny. Objevuje se také
  u pacientu se závažnou koronární nemocí a muže
  být dusledkem vazospazmu.

29
Angina

• Variantní (Prinzmetalova) angina je angína, která
  se objevuje bez provokace, obvykle v klidu, jako
  dusledek spazmu koronární arterie, casteji u žen.
  
• Behem bolesti elevace ST na EKG záznamu.
• Diagnóza se nekdy potvrzuje provokacními testy
  (hyperventilation aj.).
• Rozvoj tachyarytmie a srdecních blokád behem
  epizod.

30
Angina

• Srdecní syndrom X je u pacientu s pozitivní
  anamnézou anginózních bolestí, pozitivním
  zátežovým testem a normálním koronarografickým
  nálezem. Heterogenní skupina, castejší výskyt u
  žen. Dobrá prognóza, nekdy potíže s vysokou
  symptomatologií a špatnou odpovídavostí na
  lécbu. Prícinou je snad abnormální metabolická
  odpoved koronárního cévního recište na stres.
• Nestabilní angína je angína cerstve
  diagnostikovaná (méne než 1 mesíc), zhoršující se
  nebo angína v klidu.

31
                                                                                                                                                                                                                                   
Vztahy mezi stavem koronárních cév a klinickým
syndromem.
32
Infarkt myokardu

• Klinické symptomy
• Bolest, charakterem podobná angíne po záteži.
  Zacátek rychlý, casto v klidu, pretrvávající
  nekolik hodin. Intenzita bolesti velmi kolísá, až
  20 pacientu s IM bolesti nepocituje. Tzv.
  tiché IM obvyklejší u diabetiku a starých
  jedincu.
• IM doprovázen vegetativními príznaky pocení,
  pocit nedostaku dechu, nausea, zvracení, neklid.
  Pacienti bledí, šedí, zpocení
• Sinusová tachycardie (aktivace sympatiku) a 4.
  ozva prítomny
• Lehká horecka (do 38C) behem prvních 5 dnu.

33
Diagnóza IM

• Diagnóza založena alespon na dvou príznacích
• Prítomnost bolesti na hrudníku
• Odpovídající zmeny EKG
• Vzestup srdecních enzymu nebo troponinu.

34
Príznaky IM na EKG Vlna Q, elevace ST,
inverze vlny T
35
Pred
Vývoj obrazu IM na EKG
Po min
Po hod
Po dnech
Po týdnech
36
(No Transcript)
37
Ischémie myokardu

• Casná diagnostika a terapie mají velký význam.
• Na EKG se ischémie projevuje jako pomalé
  dynamické zmeny segmentu ST a vlny T.
• Dlouhodobé EKG záznamy (napr. Holterové záznamy,
  kontinuální monitoring na koronárních
  jednotkách), jsou jednoduché a neinvazivní vysoce
  senzitivní metody.

38
Srdecní markery u akutního IM CK, kreatin
kináza AST, aspartát aminotransferáza LDH,
laktát dehydrogenáza.
39
Srdecní markery

• Poškozené myokardiální bunky uvolnují do krve
  nekteré enzymy a proteiny
• Kreatin kináza (CK).
• nárust hladin proporcionální rozsahu poškozeného
  myokardu
• hladiny dosahuji vrcholu za 24 hod a do 48 hodin
  se vrací do normálních hodnot
• uvolnována také poškozením skeletálním svalstvem
  a z mozku.
• srdecne specifické izoenzymy (CK-MB), které jsou
  diagnosticky specifictejší..
• Aspartát aminotransferáza (AST) a laktát
  dehydrogenáza (LDH).
• Upouští se od nich pro jejich nespecifitu. LDH
  dosahuje vrcholu za 3-4 dny a zustává vysoká 10
  dní. Muže být užitecná pri pretrvávajících
  bolestech na hrudi pro dif. Dg.

40
Srdecní markery

• Troponinové produkty
• Troponinový komplex je heterodimer, který
  hraje duležitou roli v regulaci kontrakce prícne
  pruhovaných svalu i myokardu. Skládá se ze 3
  podjednotek troponin I (TnI), troponin T (TnT)
  and troponin C (TnC).
• Každá podjednotka odpovídá za cást funkce
  komplexu. TnI inhibuje ATP-ázovou aktivitu
  aktomyozinu. Pro srdecní sval je popsána jen
  jedna tkánove specifická izoformacTnI.
• cTnI se nyní považuje za senzitivnejší a
  vysoce specifictejší než CK-MB, myoglobin nebo
  LDH isoenzymy.
• cTnI je detekovatelný v krvi pacienta 3 6
  hours po zacátku bolestí na hrudníku, s vrcholem
  hladin mezi 16 30 hod.
• cTnI je také užitecný pro pozdní diangózu
  AIM, protože zvýšené koncentrace je možno
  detekovat ješte 5 8 dní po zacátku rozvoje IM.

41
Srdecní markery

• Vysoce senzitivní C-reaktivní protein (hsCRP).
  Mezi jinými markery zánetu vykazují nejsilnejší
  asociace s kardiovaskulárními príhodami CRP a
  IL-6. Vysoce senzitivní CRP (hsCRP) mohou být
  užitecné pro predikci srdecních atak.
• Fatty Acid Binding Protein (FABP) je malý
  cytosolový protein odpovedný za transport a
  depozici FA do bunky. Srdecní izoforma (cFABP) se
  exprimuje zejména v myokardu a v signifikantne
  nižších koncentracích i v prícne pruhovaném
  svalstvu. cFABP je casný marker. Má tutéž
  kinetiku uvolnování do krve jako myoglobin, ale
  je senzitivnejším markerem smrti myokardiální
  bunky.

42
Srdecní markery

• Glycogen Phosphoryláza, izoenzym BB (GPBB) je
  enzym hrající roli v obratu glykogenu. Jedná se o
  homodimer.
• Mozkový S-100 protein je kyselý protein, který
  váže kalcium. Syntetizuje se prevážne v
  astrogliálních bunkách ve dvou izoformách
  (S-100a- alfa-beta heterodimer nebo S-100b-
  beta-beta homodimer). Senzitivní marker poškození
  CNS. Strukturální poškození gliálních bunek vede
  k uvolnení S-100 proteinu do extracelulární
  matrix a do cerebrospinální tekutiny a následne
  do krevního obehu.

43
Srdecní markery

• Albumin v moci. Microalbuminurie (nárust exkrece
  albuminu mocí vetší nebo rovný 15 ug/min,
  nedetekovatelný metodikami pro stanovení
  makroproteinurie) umožnuje predikci
  kardiovaskulárních príhod napr. u pacientu s
  esenciální hypertenzí. Patofyziologický podklad
  této skutecnosti nejasný.
• NT-proBNP/proBNP. Srdecní komory jsou velkým
  zdrojem produkce plasmatického mozkového
  natriuretického faktoru (BNP). BNP je
  syntetizován jako prohormon (proBNP) a ten je
  štepen na dva fragmenty, C-terminálníl,
  biologicky aktivní fragment (BNP) a N-terminální,
  biologicky inaktivní fragment (NT-proBNP). BNP a
  NT-proBNP nezávisle predikují prognózu u
  pacientu casne po AIM a u pacientu s chronickým
  srdecním selháním.

44
Komplikace IM
Complications
In the acute phase - the first 2 or 3 days following MI - cardiac arrhythmias, cardiac failure and pericarditis are the most common complications. Later, recurrent infarction, angina, thromboembolism, mitral valve regurgitation and ventricular septal or free wall rupture may occur. Late complications include the post-MI syndrome (Dressler's syndrome), ventricular aneurysm, and recurrent cardiac arrhythmias. Cardiac arrhythmias are described in detail on page 735.
Ventricular extrasystoles
These commonly occur after MI. Their occurrence may precede the development of ventricular fibrillation, particularly if they are frequent (more than five per minute), multiform (different shapes) or R-on-T (falling on the upstroke or peak of the preceding T wave). Treatment has not been shown to reduce the likelihood of subsequent ventricular tachycardia or fibrillation.
Sustained ventricular tachycardia
This may degenerate into ventricular fibrillation or may itself produce serious haemodynamic consequences. It can be treated with intravenous lidocaine (lignocaine) or, if haemodynamic deterioration occurs, synchronized cardioversion (initially 200 J).
Ventricular fibrillation
This may occur in the first few hours or days following an MI in the absence of severe cardiac failure or cardiogenic shock. It is treated with prompt defibrillation (200-360 J). Recurrences of ventricular fibrillation can be treated with lidocaine (lignocaine) infusion or, in cases of poor left ventricular function, amiodarone. When ventricular fibrillation occurs in the setting of heart failure, shock or aneurysm (so-called 'secondary ventricular fibrillation'), the prognosis is very poor unless the underlying haemodynamic or mechanical cause can be corrected. The serum potassium should be above 4.5 mmol/L.
Atrial fibrillation
This occurs in about 10 of patients with MI. It is due to atrial irritation caused by heart failure, pericarditis and atrial ischaemia or infarction. It may be managed with intravenous digoxin (to reduce ventricular rate in 1-2 h) or intravenous amiodarone and by treatment of the underlying pathology. It is not usually a long-standing problem, but it is a risk factor for subsequent mortality.
Sinus bradycardia
This is especially associated with acute inferior wall MI. Symptoms emerge only when the bradycardia is severe. When symptomatic, the treatment consists of elevating the foot of the bed and giving intravenous atropine, 600 µg if no improvement. When sinus bradycardia occurs, an escape rhythm such as idioventricular rhythm (wide QRS complexes with a regular rhythm at 50-100 b.p.m.) or idiojunctional rhythm (narrow QRS complexes) may occur. Usually no specific treatment is required. It has been suggested that sinus bradycardia following MI may predispose to the emergence of ventricular fibrillation. Severe sinus bradycardia associated with unresponsive symptoms or the emergence of unstable rhythms may need treatment with temporary pacing.
Sinus tachycardia
This is produced by heart failure, fever and anxiety. Usually, no specific treatment is required.
Conduction disturbances
These are common following MI. AV nodal delay (first-degree AV block) or higher degrees of block may occur during acute MI, especially of the inferior wall (the right coronary artery usually supplies the SA and AV nodes). Complete heart block, when associated with haemodynamic compromise, may need treatment with atropine or a temporary pacemaker. Such blocks may last for only a few minutes, but frequently continue for several days. Permanent pacing may need to be considered if complete heart block persists for over 2 weeks.
Acute anterior wall MI may also produce damage to the distal conduction system (the His bundle or bundle branches). The development of complete heart block usually implies a large MI and a poor prognosis. The ventricular escape rhythm is slow and unreliable, and a temporary pacemaker is necessary. This form of block is often permanent.
page 779

page 780

                                  
Table 13.31

                                  
Table 13.32
The development of complete AV block (Table 13.31) can be expected in 20-30 of cases where progressive bundle branch block (right bundle branch block and then right bundle branch block with a QRS axis shift) has already occurred (Fig. 13.66).

• V akutní fázi-první 2- 3 dny po IM hrozí arytmie,
  srdecní selhání a perikarditida
• Pozdeji nový IM, angína, trmbembolizace,
  regurgitace mitrální chlopne a ruptura komorového
  septa nebo komorové steny
• Pozdní komplikace jsou post-MI syndrome
  (Dressleruv syndrom), ventriculární aneurysma a
  srdecní arytmie