Fyziologie

5.2.2 Elektrická činnost srdce

5.2.2 Elektrická činnost srdce
 
  
Srdce (přesněji jeho část myokard) je svalová tkáň, která je schopna kontrakce, ale zároveň je elektricky aktivní. Elektrická aktivita je signálem pro kontrakci. Je svalovou tkáni vedena a dokonce generována. Pro tyto speciální funkce existuje zvláštní svalovina v srdci, která vytváří tzv. převodní systém srdeční.
 
Membránový akční potenciál
Základem elektrických dějů je klidový membránový potenciál a membránový akční potenciál. Za klidového stavu je díky rozložení iontů na membráně vnitřek buňky vůči okolí negativní (polarizace), potenciální rozdíl (napětí) dosahuje cca -50 až -90 mV dle typu buněk. Toto napětí je udržováno rozložením iontů (zejména draselných), přítomností speciálních pump, které ionty čerpají i proti elektrochemickému gradientu, a energií, která je nutná k jejich činnosti.
Při podráždění dojde k průniku kladně nabitých sodíkových iontů sodíkovými kanály do buňky, což napětí vyrovná, resp. dojde i k vzniku napětí okolo +20 mV. Hovoří se o depolarizaci. Následuje poměrně dlouhé období takřka nulového, resp. mírně kladného napětí (plató), typické právě pro srdeční buňky, během něhož dochází k vstupu kalciových iontů a výstupu iontů draslíkových. Po ukončení vstupu vápníkových iontů pokračuje stále se zvyšující výstup draslíkových iontů, což opět negativizuje vnitřek buňky - dochází k obnovení napětí – reporalizaci.
Buňka, u které probíhá akční potenciál, není drážditelná dalšími podněty – je tzv. refrakterní. Po většinu doby trvání potenciálu je absolutně refrakterní, k jeho konci je relativně refrakterní, což znamená, že může být velmi silným podnětem opět aktivována.
 
Iontové kanály v srdci
K uskutečnění elektrických dějů musí být v buňkách iontové kanály, které propouštějí za určitých okolností ionty do buňky či naopak ven z buňky. Hlavní kanály jsou:
- sodíkové, zejm. rychlý sodíkový kanál, který zahájí depolarizaci (velký průnik kladně nabitých iontů sodíku do buňky)
- draslíkové
- vápníkové (vstup vápníku do srdečních buněk je důležitý pro jejich stah – kontrakci)
Na iontové kanály působí různé léky např. k léčbě poruch srdečního rytmu.
 
Převodní systém srdeční a jeho funkce
Převodní systém je část srdeční svaloviny specializovaná na vznik a převod vzruchů.
Srdce má značnou autonomii, převodní systém je schopen vzruchy sám vytvářet, přičemž v organismu je jeho aktivita ovlivňována vegetativními nervy, čímž je činnost srdce přizpůsobena potřebám organismu.
Základní rytmus je udáván ze sinoatriálního (sinusového) uzlíku – SA (fyziologický sinusový rytmus). Jeho buňky jsou schopny spontánní diastolické depolarizace (tzn., že v nich samovolně klesá napětí na membráně) dané specifickým uspořádáním iontových kanálů, nižším napětím a postupně se snižující propustností pro draslíkové ionty. Následný pokles napětí v těchto buňkách neotevře sodíkový kanál, nýbrž vápníkový, který je zodpovědný za jejich depolarizaci. Tyto děje jsou ovlivňovány vegetativními nervy, které tak ovlivňují srdeční frekvenci – sympatikus ji zvyšuje, parasympatikus ji snižuje.
Ze SA uzlíku se vzruch šíří síněmi k atrioventrikulárnímu (AV) uzlu, kde je převáděn na komory. V komorách se šíří nejprve Hisovým svazkem, poté levým a pravým Tawarovým raménkem do levé a pravé komory a následně Purkyňovými vlákny ke všemu buňkám. Po rozšíření a depolarizaci všech buněk nastává mechanická odezva – kontrakce (systola). Následuje elektrická reporalizace, po ní mechanická relaxace (diastola). Postupná depolarizace i repolarizace je patrná v průběhu elektrokardiografické (EKG) křivky.
 
K základním vlastnostem převodního systému patří schopnost:
- tvořit vzruch
- vést vzruch
- hierarchie jednotlivých oddílů – tzn., že i nižší oddíly jsou schopny tvořit vzruch, ale s pomalejší frekvencí (např. AV uzel), proto jsou za normálních okolností vybity vzruchy z SA uzlu. Nicméně při výpadku vyšších center mohou nižší centra nahradit a udávat (pomalejší rytmus). Patologické změny na převodním systému a v tvorbě a vedení vzruchu se projeví jako arytmie.
 
Srdeční frekvence a rytmus
Srdeční frekvence (SF) se pohybuje fyziologicky mezi 60-90 údery za minutu. Vyšší se označuje jako tachykardie, nižší jako bradykardie. Fyziologicky je dána činností SA uzlu a jeho ovlivněním vegetativními nervy. Převaha parasympatiku ji zpomaluje, sympatikus naopak zrychluje. Při zrychlování SF se nejprve sníží tlumivý vliv parasympatiku, pak následuje vlastní aktivita sympatiku. Uplatňuje se tak vliv potřeb celého organismu i některé jeho patologie. Rytmus, který je takto udáván z SA uzlu, se označuje jako sinusový.
Mimo to může být SF ovlivněna poruchami přímo v srdci a jeho převodním systému, tj. arytmiemi.
 
Zrychlená srdeční činnost zkracuje především diastolu.
 
SF výrazně ovlivňuje srdeční výdej. Zrychlená jej zvyšuje, zpomalená jej snižuje. Neplatí to však absolutně. Příliš rychlá frekvence zkrácením diastoly sníží plnění komor a následně tepový objem, navíc srdce vyčerpává. Naopak někteří sportovci mají bradykardii, ale jejich srdce se dobře plní a stahuje velmi efektivně, takže jejich klidový srdeční výdej je dostatečný a navíc mají velkou rezervu pro náročný fyzický výkon.
 
 
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše