SRDCOVÝ AUTOMATIZMUS: ANATÓMIA, AKO SA VYSKYTUJE - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2024

Automacie je schopnosť myokardu buniek samotných bitie. Táto vlastnosť je jedinečná pre srdce, pretože žiadny iný sval v tele nemôže neposlúchnuť príkazy diktované centrálnym nervovým systémom. Niektorí autori považujú chronotropismus a srdcový automatizmus za fyziologické synonymá.

Túto vlastnosť majú iba vyššie organizmy. Cicavce a niektorí plazy patria medzi živé bytosti so srdcovým automatizmom. Táto spontánna aktivita je generovaná v skupine špecializovaných buniek, ktoré produkujú periodické elektrické oscilácie.

Zdroj: Pixabay.com

Aj keď presný mechanizmus, ktorým sa tento kardiostimulačný účinok začína, ešte nie je známy, je známe, že iónové kanály a intracelulárna koncentrácia vápnika hrajú pri jeho fungovaní zásadnú úlohu. Tieto elektrolytické faktory sú životne dôležité v dynamike bunkovej membrány, ktorá spúšťa akčné potenciály.

Aby sa tento proces uskutočnil bez zmien, je nevyhnutné odškodnenie anatomických a fyziologických prvkov. Komplexná sieť uzlov a vlákien, ktoré produkujú a stimulujú celé srdce, musí byť zdravá, aby správne fungovala.

anatómia

Srdcový automatizmus má veľmi zložitú a špecializovanú skupinu tkanív s presnými funkciami. Tri najdôležitejšie anatomické prvky v tejto úlohe sú: sínusový uzol, atrioventrikulárny uzol a vláknitá sieť Purkinje, ktorých kľúčové charakteristiky sú opísané nižšie:

Sínusový uzol

Sínusový uzol alebo sinoatriálny uzol je prirodzeným kardiostimulátorom srdca. Jeho anatomické umiestnenie bolo opísané pred viac ako storočím Keithom a Flackom a nachádza sa v laterálnej a lepšej oblasti pravej predsiene. Táto oblasť sa nazýva žilový sínus a súvisí so vstupnými dverami nadradenej veny cava.

Sinoatriálny uzol bol opísaný niekoľkými autormi ako štruktúra v tvare banánov, oblúkovitá alebo fúzovitá. Iní mu jednoducho nedávajú presný tvar a vysvetľujú, že ide o skupinu buniek rozptýlených vo viac či menej vymedzenej oblasti. Najodvážnejší dokonca opíšu hlavu, telo a chvost ako pankreas.

Histologicky sa skladá zo štyroch rôznych typov buniek: kardiostimulátory, prechodné bunky, pracovné bunky alebo kardiomyocyty a bunky Purkinje.

Všetky tieto bunky, ktoré tvoria sínusový alebo sinoatriálny uzol, majú vlastný automatizmus, ale v normálnom stave sú v čase generovania elektrického impulzu uložené iba kardiostimulátory.

Atrioventrikulárny uzol

Známy tiež ako atrioventrikulárny uzol (AV uzol) alebo Aschoff-Tawara uzol, je umiestnený v medzistupňovom septe, blízko otvoru koronárneho sínusu. Je to veľmi malá stavba s maximom 5 mm na jednej z jej osí a je umiestnená v strede alebo mierne orientovaná smerom k hornému vrcholu Kochovho trojuholníka.

Jeho tvorba je vysoko heterogénna a komplexná. V snahe zjednodušiť túto skutočnosť sa vedci pokúsili zhrnúť bunky, ktoré ju tvoria, do dvoch skupín: kompaktné bunky a prechodné bunky. Tieto sú stredne veľké medzi pracovným a kardiostimulátorom sínusového uzla.

Vlákna Purkinje

Nazýva sa tiež Purkinjské tkanivo a vďačí za svoj názov českému anatomistovi Janovi Evangelistovi Purkinjovi, ktorý ho objavil v roku 1839. Nachádza sa v komorovom svale pod stenou endokardu. Toto tkanivo je vlastne zbierka špecializovaných buniek srdcového svalu.

Subendokardiálny graf Purkinje má eliptické rozdelenie v obidvoch komorách. V priebehu svojho priebehu sa generujú vetvy, ktoré prenikajú do stien komôr.

Tieto vetvy sa môžu navzájom stretávať a spôsobovať anastomózy alebo spojenia, ktoré pomáhajú lepšie distribuovať elektrický impulz.

Ako sa vyrába?

Srdcový automatizmus závisí od akčného potenciálu, ktorý sa vytvára vo svalových bunkách srdca. Tento akčný potenciál závisí od celého systému elektrického vedenia srdca, ktorý bol opísaný v predchádzajúcej časti, a od rovnováhy bunkových iónov. V prípade elektrického potenciálu existujú rôzne funkčné napätia a náboje.

Zdroj: Pixabay.com

Akčný potenciál srdca má 5 fáz:

Fáza 0:

Je známa ako fáza rýchlej depolarizácie a závisí od otvorenia rýchlych sodíkových kanálov. Sodík, pozitívny ión alebo katión, vstupuje do bunky a náhle mení membránový potenciál, pričom prechádza z záporného náboja (-96 mV) na kladný náboj (+52 mV).

Fáza 1:

V tejto fáze sú rýchle sodíkové kanály uzavreté. Vyskytuje sa, keď sa mení napätie membrány a je sprevádzané malou repolarizáciou kvôli pohybom chlóru a draslíka, ale so zachovaním pozitívneho náboja.

Fáza 2:

Známy ako plošina alebo „plošina“. V tejto fáze je pozitívny membránový potenciál zachovaný bez významných zmien vďaka rovnováhe v pohybe vápnika. Vyskytuje sa však pomalá výmena iónov, najmä draslíka.

Fáza 3:

Počas tejto fázy dochádza k rýchlej repolarizácii. Keď sa rýchle draslíkové kanály otvoria, opúšťa vnútro bunky a membránový potenciál sa ako pozitívny ión prudko mení na záporný náboj. Na konci tejto fázy sa dosiahne membránový potenciál medzi -80 mV a -85 mV.

Fáza 4:

Odpočinkový potenciál. V tomto štádiu zostáva bunka pokojná, kým nie je aktivovaná novým elektrickým impulzom a nezačne nový cyklus.

Všetky tieto fázy sú splnené automaticky, bez vonkajších podnetov. Preto sa nazýva automatizácia srdca. Nie všetky bunky srdca sa správajú rovnako, ale fázy sú medzi nimi zvyčajne bežné. Napríklad akčný potenciál sínusového uzla nemá pokojovú fázu a musí byť regulovaný AV uzlom.

Tento mechanizmus je ovplyvnený všetkými premennými, ktoré modifikujú srdcový chronotropismus. Niektoré udalosti, ktoré možno považovať za normálne (cvičenie, stres, spánok) a iné patologické alebo farmakologické udalosti, zvyčajne menia automatizmus srdca a niekedy vedú k závažným ochoreniam a arytmiam.

Referencie

1. Mangoni, Matteo a Nargeot, Joël (2008). Genéza a regulácia srdcovej automaticky. Physiological Reviews, 88 (3): 919-982.
2. Ikonnikov, Greg a Yelle, Dominique (2012). Fyziológia srdcového vedenia a kontraktility. McMaster Pathophysiology Review, Citované z: pathophys.org
3. Anderson, RH a kol. (2009). Anatómia systému srdcového vedenia. Clinical Anatomy, 22 (1): 99-113.
4. Ramirez-Ramirez, Francisco Jaffet (2009). Srdcová fyziológia. Medical Journal MD, 3 (1).
5. Katzung, Bertram G. (1978). Automatickosť v srdcových bunkách. Life Sciences, 23 (13): 1309-1315.
6. Sánchez Quintana, Damián a Yen Ho, Siew (2003). Anatómia srdcových uzlín a špecifický atrioventrikulárny vodivý systém. Revista Española de Cardiología, 56 (11): 1085-1092.
7. Lakatta E. G; Vinogradova TM a Maltsev VA (2008). Chýbajúce spojenie v tajomstve normálnej automatizácie kardiostimulátorových buniek. Annals of New York Academy of Sciences, 1123: 41-57.
8. Wikipedia (2018). Potenciál srdcovej činnosti. Obnovené z: en.wikipedia.org