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Elettrofisiologia cardiaca Il potenziale dazione cardiaco.

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Presentazione sul tema: "Elettrofisiologia cardiaca Il potenziale dazione cardiaco."— Transcript della presentazione:

1 Elettrofisiologia cardiaca Il potenziale dazione cardiaco

2 Nodo S-A e A-V Miocardio di lavoro Atriale Sist. Conduzione Ventricolare Miocardio di lavoro Ventricolare Il potenziale dazione cardiaco è un fenomeno: - eterogeneo (2 morfologie principali: rapido e lento) - di lunga durata (centinaia di ms) - multifasico - durata e morfologia sono sensibili a molti fattori

3 La durata del potenziale dazione cardiaco è molto sensibile alla frequenza di stimolazione Campione isolato di miocardio umano stimolato a diversa frequenza

4 Potenziale dazione delle cellule del miocardio di lavoro ventricolare Fase 0: rapida depolarizzazione Fase 1: ripolarizzazione iniziale rapida Fase 2: plateau o ripolarizzazione lenta Fase 3: ripolarizzazione finale rapida Fase 4: diastolica

5 Come nel caso di altri tessuti eccitabili, il meccanismo del potenziale dazione cardiaco è rappresentato da modificazioni transitorie e sequenziali della conduttanza della membrana ad alcune specie ioniche. La sequenza di modificazioni di conduttanza è innescata da una depolarizzazione critica del potenziale di membrana di riposo.

6 IKIK I Na Nellassone gigante di calamaro e nelle fibre muscolari scheletriche, la tecnica di blocco del voltaggio aveva consentito: - di dimostrare le variazioni di G ionica innescate da una depolarizzazione sopraliminare di Vm I m =Σ(G i.(V m -E i )); - di dissezionare la corrente ionica totale nelle sue componenti inward e outward responsabili della depolarizzazione e ripolarizzazione del pot. daz.

7 Dissezione della corrente ionica totale nelle componenti inward e outward responsabili della depolarizzazione e ripolarizzazione del pot. daz. Delayed outward current Transient inward current I Na

8 Vecchie osservazioni sperimentali avevano suggerito che la lunga durata del potenziale dazione cardiaco fosse giustificata: -da un secondo meccanismo depolarizzante Ca 2+ dipendente lento e di lunga durata - da una riduzione della conduttanza di riposo per il K + - da un ritardato aumento di quella conduttanza per il K + che nel nervo e nel muscolo è capace di produrre la rapida ripolarizzazione del pot. daz.

9 (I Na ) (I K1 ) (I Kr, I Ks ) (I Ca-L ) (I TO ) Le basi ioniche del potenziale dazione cardiaco sono state dissezionate solo dopo lintroduzione delle tecniche di patch clamp e di metodiche che hanno consentito di isolare singoli miociti cardiaci intatti.

10 CORRENTI DEPOLARIZZANTI I Na Fast Inward Current I Ca-L Slow Inward Current

11 I Na Fast Inward Current -Corrente transitoria molto rapida e intensa -Mediata da famiglia di canali sodio simili a quelli dei neuroni e del m. schel. ma specifici del cuore -Responsabile della fase di rapida depolarizzazione (fase 0) del pot daz. cardiaco I Na = G Na. (E m -E Na ) In seguito allo step di Em, G Na si attiva molto rapidamente e si inattiva più lentamente I Na =G Na (t)

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13 Confronto I Na cardiac vs. neuron

14 Lo studio della V m dipendenza dellattivazione di I Na spiega le caratteristiche (soglia, rapidità, ampiezza) della fase 0 del potenziale dazione cardiaco. -Curva Intensità-Voltaggio I Na = G Na. (E m -E Na )

15 E m -dipendenza dellattivazione di I na spiega la soglia e il meccanismo autorigenerativo della depolarizzazione rapida (fase 0)

16 Lo studio dellinattivazione di I Na (tempo- e voltaggio-dipendenza) spiega: -le caratteristiche della refrattarietà elettrica del miocardio di lavoro; -la sensibilità del pot. daz. cardiaco e della sua velocità di conduzione al potenziale di membrana di riposo

17 Refrattarietà e restituzione del pot daz cardiaco

18 Cinetica del recupero dallinattivazione di I Na

19 Voltaggio-dipendenza dellinattivazione dei canali di I Na

20 Voltaggio-dipendenza dellinattivazione dei canali del sodio

21 Linattivazione Em-dipendente dei canali di I Na è responsabile della riduzione di ampiezza, velocità di depolarizzazione e velocità di conduzione del potenziale dazione cardiaco (condizioni pro-aritmogeniche) causata da riduzioni del potenziale di riposo presenti in varie condizioni patologiche. Effetto dellaumento della [K + ] e sul potenziale dazione cardiaco: riduzione ampiezza, riduzione velocità depolarizzazione, riduzione velocità di conduzione

22 100 ms 100 mV I canali che mediano I Na sono bloccati da TTX e dagli anti-aritmici di classe I (anestetici locali) alcuni dei quali prolungano il periodo refrattario effettivo delle cellule cardiache. controllo Lidocaina 100 μM

23 I Na Fast Inward Current -Corrente transitoria molto rapida e intensa -Mediata da famiglia di canali sodio simili a quelli dei neuroni e del m. schel. ma specifici del cuore -Responsabile della fase di rapida depolarizzazione (fase 0) del pot daz. cardiaco -Contribuisce allelevata velocità di conduzione del pot. daz. -Principale responsabile di refrattarietà e restituzione elettrica -Bersaglio di fattori di regolazione fisiologica? -Bersaglio di farmaci anti-aritmici di classe I (anestetici locali) I Na = G Na. (E m -E Na )


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