SRDEČNÍ AUTOMATISMUS: ANATOMIE, JAK K NÍ DOCHÁZÍ - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

Srdeční automacie je schopnost myokardu buněk samotných bití. Tato vlastnost je pro srdce jedinečná, protože žádný jiný sval v těle nemůže neuposlechnout příkazů diktovaných centrálním nervovým systémem. Někteří autoři považují chronotropismus a srdeční automatismus za fyziologická synonyma.

Tuto vlastnost mají pouze vyšší organismy. Savci a někteří plazi patří mezi živé bytosti se srdečním automatismem. Tato spontánní aktivita je generována ve skupině specializovaných buněk, které produkují periodické elektrické oscilace.

Zdroj: Pixabay.com

Ačkoli přesný mechanismus, kterým je tento kardiostimulátor iniciován, není dosud znám, je známo, že iontové kanály a intracelulární koncentrace vápníku hrají při jeho fungování zásadní roli. Tyto elektrolytické faktory jsou životně důležité v dynamice buněčné membrány, která spouští akční potenciál.

Aby byl tento proces proveden beze změn, je nezbytné odškodnění anatomických a fyziologických prvků. Komplexní síť uzlů a vláken, které produkují a vedou stimuly celým srdcem, musí být zdravá, aby správně fungovala.

Anatomie

Srdeční automatismus má velmi složitou a specializovanou skupinu tkání s precizními funkcemi. Tři nejdůležitější anatomické prvky v tomto úkolu jsou: sínusový uzel, atrioventrikulární uzel a Purkinjeho vláknová síť, jejichž klíčové charakteristiky jsou popsány níže:

Sínusový uzel

Sínusový uzel nebo sinoatriální uzel je přirozeným kardiostimulátorem srdce. Jeho anatomická poloha byla popsána před více než stoletím Keithem a Flackem a lokalizována v laterální a nadřazené oblasti pravého atria. Tato oblast se nazývá žilní sinus a souvisí s vchodovými dveřmi nadřazené vévy cavy.

Sinoatriální uzel byl několika autory popsán jako struktura ve tvaru banánů, oblouků nebo fusiformů. Jiní jí jednoduše nedávají přesný tvar a vysvětlují, že se jedná o skupinu buněk rozptýlených ve více či méně vymezené oblasti. Nejodvážnější dokonce popisují hlavu, tělo a ocas jako pankreas.

Histologicky se skládá ze čtyř různých typů buněk: kardiostimulátory, přechodné buňky, pracovní buňky nebo kardiomyocyty a Purkinje buňky.

Všechny tyto buňky, které tvoří sinusový nebo sinoatriální uzel, mají vnitřní automatismus, ale v normálním stavu jsou v době generování elektrického impulsu uloženy pouze kardiostimulátory.

Atrioventrikulární uzel

Také známý jako atrioventrikulární uzel (AV uzel) nebo Aschoff-Tawara uzel, je umístěn v mezipatriálním septu, v blízkosti otevření koronárního sinu. Jedná se o velmi malou strukturu s maximem 5 mm na jedné ze svých os a je umístěn ve středu nebo mírně orientovaný směrem k hornímu vrcholu Kochova trojúhelníku.

Jeho tvorba je vysoce heterogenní a komplexní. Ve snaze zjednodušit tuto skutečnost se vědci pokusili shrnout buňky, které ji tvoří, do dvou skupin: kompaktní buňky a přechodné buňky. Ty mají střední velikost mezi pracovním a kardiostimulátorem sínusového uzlu.

Vlákna Purkinje

Je známá také jako tkáň Purkinje a vděčí za svůj název českému anatomistovi Janu Evangelistovi Purkinje, který ji objevil v roce 1839. Nachází se v komorovém svalu pod stěnou endokardu. Tato tkáň je vlastně kolekce specializovaných buněk srdečního svalu.

Subendokardiální graf Purkinje má eliptické rozdělení v obou komorách. V průběhu svého průběhu se vytvářejí větve, které pronikají komorovými stěnami.

Tyto větve se mohou vzájemně setkat, což způsobuje anastomózy nebo spojení, která pomáhají lépe distribuovat elektrický impuls.

Jak se vyrábí?

Srdeční automatismus závisí na akčním potenciálu, který je vytvářen ve svalových buňkách srdce. Tento akční potenciál závisí na celém elektrickém vodivém systému srdce, který byl popsán v předchozí části, a na rovnováze buněčných iontů. V případě elektrického potenciálu existují různá funkční napětí a náboje.

Zdroj: Pixabay.com

Srdeční akční potenciál má 5 fází:

Fáze 0:

Je známá jako fáze rychlé depolarizace a závisí na otevření rychlých sodíkových kanálů. Sodík, pozitivní ion nebo kation, vstupuje do buňky a náhle mění membránový potenciál, přechází z negativního náboje (-96 mV) na pozitivní náboj (+52 mV).

Fáze 1:

V této fázi jsou rychlé sodíkové kanály uzavřeny. Vyskytuje se, když se mění membránové napětí a je doprovázeno malou repolarizací v důsledku pohybu chloru a draslíku, ale při zachování kladného náboje.

Fáze 2:

Známá jako náhorní plošina nebo "náhorní plošina". V této fázi je díky rovnováze v pohybu vápníku zachován pozitivní membránový potenciál bez významných změn. Existuje však pomalá výměna iontů, zejména draslíku.

Fáze 3:

Během této fáze dochází k rychlé repolarizaci. Když se rychlé draslíkové kanály otevřou, opouští vnitřek buňky a jako pozitivní ion se membránový potenciál prudce mění směrem k zápornému náboji. Na konci této fáze je dosaženo membránového potenciálu mezi -80 mV a -85 mV.

Fáze 4:

Klidový potenciál. V této fázi zůstává buňka v klidu, dokud není aktivována novým elektrickým impulsem a nezačne nový cyklus.

Všechny tyto fáze jsou plněny automaticky, bez vnějších podnětů. Od této doby se jmenuje Cardiac Automation. Ne všechny buňky srdce se chovají stejným způsobem, ale fáze jsou mezi nimi obvykle běžné. Například akční potenciál sinusového uzlu postrádá klidovou fázi a musí být regulován AV uzlem.

Tento mechanismus je ovlivněn všemi proměnnými, které modifikují srdeční chronotropismus. Některé události, které lze považovat za normální (cvičení, stres, spánek), a další patologické nebo farmakologické události obvykle mění automatismus srdce a někdy vedou k závažným onemocněním a arytmím.

Reference

1. Mangoni, Matteo a Nargeot, Joël (2008). Geneze a regulace automatické srdečnosti. Physiological Reviews, 88 (3): 919-982.
2. Ikonnikov, Greg a Yelle, Dominique (2012). Fyziologie srdečního vedení a kontraktility. McMaster Pathophysiology Review, Citováno z: pathophys.org
3. Anderson, RH a kol. (2009). Anatomie systému srdečního vedení. Clinical Anatomy, 22 (1): 99-113.
4. Ramirez-Ramirez, Francisco Jaffet (2009). Srdeční fyziologie. Medical Journal MD, 3 (1).
5. Katzung, Bertram G. (1978). Automatika v srdečních buňkách. Life Sciences, 23 (13): 1309-1315.
6. Sánchez Quintana, Damián a Yen Ho, Siew (2003). Anatomie srdečních uzlů a specifický atrioventrikulární vodivý systém. Revista Española de Cardiología, 56 (11): 1085-1092.
7. Lakatta E. G; Vinogradova TM a Maltsev VA (2008). Chybějící článek v tajemství normální automatiky srdečních kardiostimulátorů. Annals of New York Academy of Sciences, 1123: 41-57.
8. Wikipedia (2018). Potenciál srdeční činnosti. Obnoveno z: en.wikipedia.org