BATHMOTROPISMUS: CO TO JE, ELEKTROFYZIOLOGIE, FYZIOLOGICKÝ KARDIOSTIMULÁTOR - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

Termín bathmotropismus se týká schopnosti svalových buněk aktivovat a vyvolat změnu jejich elektrické rovnováhy z vnějšího podnětu.

Ačkoli se jedná o jev, který je vidět ve všech pruhovaných svalových buňkách, je tento termín obecně používán v srdeční elektrofyziologii. Je synonymem pro vzrušení. Jeho konečným účinkem je kontrakce srdce z elektrického podnětu, který generuje excitaci.

OpenStax College - Anatomie a fyziologie, Connexions webové místo. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19. června 2013., CC BY 3.0, Elektrokardiogram je pouze zjednodušený vzorek složitého elektrického mechanismu, který se děje v srdečním svalu k udržení koordinovaného rytmu. Tento mechanismus excitability zahrnuje vstup a výstup iontů sodíku (Na ⁺), draslíku (K ⁺), vápníku (Ca ^{+ +}) a chloru (Cl ^-) do malých intracelulárních orgánů.

Varianty v těchto iontech jsou nakonec ty, které dosahují změn nezbytných pro vytvoření kontrakce.

Co je bathmotropismus?

Termín bathmotropismus nebo excitabilita se týká schopnosti svalových buněk aktivovat se tváří v tvář elektrickému podnětu.

Je to vlastnost kosterního svalu, která, i když není specifická pro srdeční buňky, se většinou týká vlastní funkce srdce.

Konečným výsledkem tohoto mechanismu je srdeční kontrakce a jakákoli změna procesu bude mít dopad na rytmus nebo rychlost srdce.

Existují klinické stavy, které mění srdeční excitabilitu, zvyšují ji nebo snižují, což způsobuje vážné komplikace při okysličování tkání a vytváření obstrukčních trombů.

Elektrofyziologie buzení buněk

Srdeční buňky nebo myocyty mají vnitřní a vnější prostředí oddělené vrstvou zvanou buněčná membrána. Na obou stranách této membrány jsou molekuly sodíku (Na ⁺), vápníku (Ca ^{+ +}), chloru (Cl ^-) a draslíku (K ⁺). Distribuce těchto iontů určuje aktivitu kardiomyocytu.

Za bazálních podmínek, kdy není elektrický impuls, mají ionty vyvážené rozdělení v buněčné membráně známé jako membránový potenciál. Toto uspořádání je modifikováno v přítomnosti elektrického podnětu, což způsobuje buzení buněk a konečně způsobuje kontrakci svalu.

Autor: BruceBlaus. Při použití tohoto obrázku v externích zdrojích lze citovat: Blausen.com staff (2014). "Lékařská galerie Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10,15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.Derivative by Mikael Häggström - Soubor: Blausen_0211_CellMembrane.png, CC BY 3.0, Elektrický stimul, který prochází buněčnou membránou a způsobuje redistribuci iontů v srdeční buňce, se nazývá srdeční akční potenciál.

Když elektrický podnět dosáhne buňky, nastává proces změny iontů ve vnitřním prostředí buňky. K tomu dochází, protože elektrický impuls zvyšuje propustnost článku, což umožňuje vstup a výstup iontů Na ⁺, K ⁺, Ca ^{+ +} a Cl ^-.

K excitaci dochází, když vnitřní prostředí buněk dosáhne nižší hodnoty než externí prostředí. Tento proces způsobuje změnu elektrického náboje buňky, která se nazývá depolarizace.

Podle OpenStax - https://cnx.org/contents/:/Preface, CC BY 4.0, Abychom pochopili elektrofyziologický proces, který aktivuje kardiomyocyty nebo buňky srdečního svalu, byl vytvořen model, který mechanismus dělí na pět fází.

Akční potenciál kardiomyocytů

Elektrofyziologický proces, ke kterému dochází v buňkách srdečního svalu, se liší od jakéhokoli jiného svalu. Pro vaše pochopení je rozdělen do 5 fází číslovaných od 0 do 4.

Od Action_potential2.svg: * Action_potential.png: Uživatel: Kvasarderativní práce: Mnokel (diskuse) odvozená práce: Silvia3 (talk) - Action_potential2.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 10524435

- Fáze 4: je to klidová fáze buňky, ionty jsou vyvážené a elektrický náboj buňky je na výchozích hodnotách. Kardiomyocyty jsou připraveny přijmout elektrický stimul.

- Fáze 0: v této době začíná depolarizace buněk, to znamená, že se buňka stává propustnou pro ionty Na ⁺ a otevírá specifické kanály pro tento prvek. Tímto způsobem se snižuje elektrický náboj prostředí vnitřních buněk.

- Fáze 1: je to fáze, ve které Na ⁺ zastaví vstup do buňky a dochází k pohybu iontů K + směrem ven přes specializované kanály buněčné membrány. Dochází k malému zvýšení vnitřní zátěže.

- Fáze 2: také známá jako náhorní plošina. Začíná to tokem iontů Ca ^{+ +} do článku, což způsobuje návrat k elektrickému náboji první fáze. Tok K ⁺ ven je udržován, ale nastává pomalu.

- Fáze 3: je proces repolarizace buněk. Jinými slovy, buňka začíná vyrovnávat své vnější a vnitřní zatížení, aby se vrátila do stavu zbytku čtvrté fáze.

Fyziologický kardiostimulátor

Specializované buňky sino-atriálního nebo sino-atriálního uzlu mají schopnost automaticky generovat akční potenciály. Tento proces způsobuje elektrické impulsy, které procházejí vodivými články.

Automatický mechanismus sinoatriálního uzlu je jedinečný a odlišný od mechanismu zbytku myocytů a jeho aktivita je nezbytná pro udržení srdečního rytmu.

Základní vlastnosti srdce

Srdce je tvořeno normálními kosterními svalovými buňkami a specializovanými buňkami. Některé z těchto buněk mají schopnost přenášet elektrické impulzy a jiné, jako jsou například impulsy sino-atriálního uzlu, jsou schopné produkovat automatické podněty, které spouštějí elektrické výboje.

Srdeční buňky mají funkční vlastnosti, které jsou známé jako základní vlastnosti srdce.

Autorem OCAL (OpenClipart) - http://www.clker.com/clipart-myocardiocyte.html, CC0, Tyto vlastnosti popsal v roce 1897 vědec Theodor Wilhelm Engelman po více než 20 letech experimentování, v nichž provedl velmi důležité objevy, které byly nezbytné pro pochopení srdeční elektro-fyziologie, kterou dnes známe.

Klíčové vlastnosti srdečního funkcionalismu jsou:

- Chronotropismus je synonymem pro automatismus a týká se těch specializovaných buněk, které jsou schopny generovat nezbytné změny, aby rytmicky vyvolaly elektrický impuls. Je to charakteristika tzv. Fyziologického kardiostimulátoru (sinoatriální uzel).

- Bathmotropismus, je snadnost vzrušení srdeční buňky.

- Dromotropismus, označuje schopnost srdečních buněk vést elektrický impuls a vyvolat kontrakci.

- Inotropismus, je schopnost srdečního svalu stahovat. Je to synonymum kontraktility.

- Lusitropismus je termín, který popisuje fázi relaxace svalů. Dříve se předpokládalo, že to byla jen nedostatečná kontraktilita kvůli elektrické stimulaci. Tento termín byl však zahrnut v roce 1982 jako základní vlastnost srdeční funkce, protože se ukázal jako energeticky náročný proces, kromě důležité změny v buněčné biologii.

Reference

1. Shih, HT (1994). Anatomie akčního potenciálu v srdci. Časopis Texas Heart Institute. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov
2. Francis, J. (2016). Praktická srdeční elektrofyziologie. Indický stimulační a elektrofyziologický deník. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov
3. Oberman, R; Bhardwaj, A. (2018). Fyziologie, srdeční. Ostrov pokladů StatPearls. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov
4. Bartos, D. C; Grandi, E; Ripplinger, CM (2015). Iontové kanály v srdci. Komplexní fyziologie. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov
5. Hund, T. J; Rudy, Y. (2000). Determinanty excitability v srdečních myocytech: mechanistické zkoumání paměťového efektu. Biofyzikální časopis.
6. Jabbour, F; Kanmanthareddy, A. (2019). Porucha sinusového uzlu. Ostrov pokladů StatPearls. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov
7. Hurst J. W; Fye W. B; Zimmer, HG (2006). Theodor Wilhelm Engelmann. Clin Cardiol. Převzato z: onlinelibrary.wiley.com
8. Park, D. S; Fishman, GI (2011). Systém srdečního vedení. Převzato z: ncbi.nlm.nih.gov