A szívizomsejtek elektromos működését számos ioncsatorna finoman összehangolt működése alakítja ki. Ha ez a szorosan szabályozott rendszer valami miatt megbomlik, az súlyos, sokszor fatális kimenetelű szívritmuszavarokhoz vezethet. Az arritmia-kutatások sora foglalkozik a szívizomsejtek ionáramaival. Ezek a kísérletek azonban többnyire rágcsáló- modelleken készültek, hagyományos, négyszögimpulzusokat alkalmazó elektrofiziológiai technikákkal. Ezen felül sokszor a fiziológiás környezettől eltérő körülmények mellett zajlottak ezek a mérések (pl. szobahőmérséklet, Ca2+-kelátor alkalmazása stb.). Munkánk célja volt, hogy megvizsgáljuk a kamrai szívizomsejtek AP-ját kialakító ionáramok profilját, és azok egymáshoz való viszonyát, paramétereik között korrelációk után kutatva. Vizsgáltuk továbbá az egyes ionáramok működését fiziológiás kalciumciklus mellett, valamint gátolt L-típusú kalciumáram esetén. Mindezt a fiziológiás körülményeket a lehető legjobban szimulálva végeztük, a humán szív legjobb elektrofiziológiai modelljeként számontartott kutyaszíven. A kísérletek során akciós potenciál feszültség clamp technikával meghatároztuk az egyes ionáramok AP alatti profilját. Az onion-peeling módszer segítségével ugyanazon a szívizomsejten több ionáramot tudtunk vizsgálni, így még pontosabb képet kapva működésükről. Az AP időtartamának változásait hagyományos hegyes elektródás akciós potenciál mérésekkel vizsgáltuk. Kalciumtranziens- és sejthossz-rövidülés méréseket végeztünk a kalciumciklus változásainak regisztrálására. Kutatásaink során szignifikáns korrelációt találtunk a késői egyenirányító káliumáram gyors komponense (IKr) és az L-típusú kalciumáram (ICa,L) által szállított töltésmennyiség, valamint az áramamplitúdó és a plató közepén mért áramdenzitás tekintetében. A nátrium- kalcium csereáram (INCX) és az ICa,L által szállított töltésmennyiség között szintén szignifikáns kapcsolat igazolódott. Megállapítottuk, hogy a késői egyenirányító káliumáram lassú komponense (IKs), valamint a késői nátriumáram (INa,L) erős kalciumfüggést mutat. A késői nátriumáram esetében az áram kalciumfüggésének hátterében a CaMKII útvonal szerepét igazoltuk. Eredményeink rávilágítanak a szív elektromos működésének komplexitására. A vizsgált áramok pontosabb ismerete közelebb vihet ahhoz, hogy még jobban megismerjük az arritmiák kórélettanát és megfelelő terápiás célpontot találjunk a különböző szívritmuszavarok kezelésére.

The electric activity of cardiomyocytes is shaped by the concert of ion channels. If this tightly regulated system breaks down for some reason, it can cause severe conditions such as arrhythmias. The former studies about the ion channels of the cardiomyocytes were mostly performed on rodent models using conventional electrophysiological techniques. In addition, these measurements were often performed under conditions other than the physiological environment (room temperature, the presence of Ca2+-chelators). The aim of our scientific work was to investigate the profiles of the ion currents of ventricular myocardial cells during the ventricular action potential, under physiological conditions. We also investigated the correlations among parameters of these ionic currents. We did experiments to investigate the calcium dependence of the ionic currents as well. Canine ventricular cardiomyocytes were used, because their electrophysiological properties under the AP are similar to those of human ones. The profile of the ionic currents were determined by action potential voltage clamp technique. The so-called onion peeling technique were used to obtain multiple ion current data from the same cell. Action potential measurements were used to examine the changes of AP duration. Changes in the calcium cycle were confirmed by measuring calcium transient and cell length shortening. We found a significant correlation between amplitude and mid-plateau density of fast component of the delayed rectifier potassium current (IKr) and the L-type calcium current (ICa,L). There were significant correlation between the carried charge by the IKr and ICa,L, and by the sodium-calcium exchange current (INCX) and the L-type calcium current (ICa,L). We found that the slow component of the delayed rectifier potassium current (IKs) and the late sodium current (INa,L) shows a strong calcium dependence. In the case of INa,L, the role of the CaMKII pathway was confirmed in the background of the calcium dependence. Our results emphasize the complexity of the electrical functioning of the heart. Even more accurate knowledge about these currents may bring us closer to understand the pathophysiology of arrhythmias and to find a suitable therapeutic target for the treatment of various arrhythmic diseases.