Elektrický převodový systém srdce

Princip tvorby EKG. Povšimněte si, že červené čáry představují depolarizační vlnu, nikoliv krevní tok.

Normální vnitřní elektrické vedení srdce umožňuje elektrické šíření, které je přenášeno ze sinoatriálního uzlu přes obě síně a dále do atrioventrikulárního uzlu. Normální/základní fyziologie umožňuje další šíření z AV uzlu do komory nebo Purkyňových vláken a příslušných svazkových větví a subdivizí/fasciklů. SA i AV uzly stimulují myokardium. Časově uspořádaná stimulace myokardu umožňuje efektivní kontrakci všech čtyř srdečních komor, čímž umožňuje selektivní prokrvení jak plícemi, tak systémovou cirkulací.

Tento systém je pro psychologa zajímavý tím, do jaké míry fyziologické a hormonální změny spojené s psychickými stavy, emocemi, stresem ovlivňují hladký průběh těchto procesů.

Srdeční neurony inervující myokardium vykazují omezenou podobnost s kosterním svalstvem, stejně jako další důležité odlišnosti. Srdeční neurony jsou jedinečně ovlivněny sympatickým a parasympatickým vlivem autonomního nervového systému na rozdíl od kosterního svalstva.

Stejně jako neuron má i daná myokardiální buňka v klidu negativní membránový potenciál. Stimulace nad prahovou hodnotou indukuje otevření napěťově řízených iontových kanálů s indukovaným tokem kationtů do buňky. Pozitivně nabité ionty vstupující do buňky způsobují depolarizační charakteristiku akčního potenciálu. Po depolarizaci dochází ke krátké repolarizaci, která probíhá s efluxem draslíku prostřednictvím rychle působících draslíkových kanálů. Stejně jako kosterní svalstvo způsobuje depolarizace otevření napěťově řízených vápníkových kanálů – mezitím se draslíkové kanály uzavřely – a následuje titrované uvolnění Ca2+ z t-tubulů. Tento přísun vápníku způsobuje vápníkem indukované uvolnění vápníku ze sarkoplazmatického retikula a volný Ca2+ způsobuje svalovou kontrakci. Po prodlevě se pomalu působící draslíkové kanály znovu otevřou a výsledný tok K+ z buňky způsobí repolarizaci do klidového stavu.

Všimněte si, že existují důležité fyziologické rozdíly mezi uzlovými a komorovými buňkami; specifické rozdíly v iontových kanálech a mechanismech polarizace dávají vzniknout unikátním vlastnostem SA uzlových buněk, především spontánním depolarizacím nutným pro činnost SA uzlu kardiostimulátorem.

Doporučujeme:  Diazepam

Akční potenciály vznikající v SA uzlu (a šířící se do levé síně prostřednictvím Bachmannova svazku) způsobují stažení síní. Souběžně s tím putují akční potenciály do AV uzlu internodálními cestami. Po prodlevě je podnět veden svazkem Jeho do svazkových větví a pak do purkinových vláken a endokardu na vrcholu srdce, pak nakonec do komorového myokardu.

Mikroskopicky se vlna depolarizace šíří do sousedních buněk mezerovými spoji umístěnými na mezibuněčném disku. Srdce je funkční syncytium (nezaměňovat se skutečným „syncytiem“, ve kterém jsou všechny buňky spojeny dohromady a sdílejí stejnou plazmatickou membránu jako v kosterním svalstvu). Ve funkčním syncytiu se elektrické impulzy volně šíří mezi komunikujícími buňkami mezerovými spoji, takže myokardium funguje jako jedna kontraktilní jednotka. Tato vlastnost umožňuje rychlou, synchronní depolarizaci myokardu. I když je tato vlastnost běžně výhodná, může být škodlivá, protože potenciálně umožňuje šíření nesprávných elektrických signálů (např. prostřednictvím ektopického kardiostimulátoru). Mezerové spoje se mohou uzavřít např. po srdeční ischemické příhodě, jako je infarkt myokardu, a tím izolovat poškozenou nebo odumírající tkáň v myokardu, která se pak již nepodílí na synchronní kontraktilitě myokardu.

Depolarizace a EKG

Schematický diagram normálního sinusového rytmu pro lidské srdce, jak je vidět na EKG

Za normálních podmínek je elektrická aktivita spontánně generována SA uzlem, fyziologickým kardiostimulátorem. Tento elektrický impuls je šířen přes pravou síň a přes Bachmannův svazek do levé síně, což stimuluje myokardium obou síní ke kontrakci. Vedení elektrického impulsu přes levou a pravou síň je na EKG viděno jako P vlna.

Vzhledem k tomu, že elektrická aktivita se šíří po celém atriu, cestuje přes specializované dráhy, známé jako internodální trakty, od SA uzlu k AV uzlu.

AV uzel funguje jako kritické zpoždění v převodním systému. Bez tohoto zpoždění by se síně a komory smršťovaly současně a krev by z síní do komor účinně neproudila. Zpoždění AV uzlu tvoří velkou část PR segmentu na EKG. Část repolarizace síní může být reprezentována PR segmentem.

Doporučujeme:  Kožní rezistence

Distální část AV uzlu je známá jako svazek Jeho. Svazek Jeho se rozděluje na dvě větve v interventrikulárním septu, levou svazovou větev a pravou svazovou větev. Levá svazová větev aktivuje levou komoru, zatímco pravá svazová větev aktivuje pravou komoru. Levá svazová větev je krátká, rozděluje se na levý přední fascikl a levý zadní fascikl. Levý zadní fascikl je relativně krátký a široký, s dvojím zásobením krví, což ho činí zvláště odolným vůči ischemickému poškození. Levý zadní fascikl přenáší impulzy do papilárních svalů, což vede k uzavření mitrální chlopně. Protože levý zadní fascikl je kratší a širší než pravý, impulzy se dostanou do papilárních svalů těsně před depolarizací, a tedy kontrakcí myokardu levé komory. To umožňuje předpětí chordae tendinae, což zvyšuje odolnost proudění mitrální chlopní během kontrakce levé komory.

Purkyňová vlákna/ventrikulární myokardium: komplex QRS

Dvě svazkové větve se zužují a vytvářejí četná purkinjová vlákna, která stimulují jednotlivé skupiny myokardiálních buněk ke kontrakci.

Šíření elektrické aktivity (depolarizace) komorovým myokardem vytváří na EKG komplex QRS.

Ventrikulární repolarizace: T vlna

Poslední událostí cyklu je repolarizace komor. Transthoracicky měřená část PQRS elektrokardiogramu je ovlivněna především sympatickým nervovým systémem. T (a občas U) vlny jsou ovlivněny především parasympatickým nervovým systémem řízeným integrovaným ovládáním mozkového kmene z bloudivého nervu a přídavných ganglií hrudní páteře.

Impuls (akční potenciál), který vzniká z SA uzlu relativní rychlostí 60 – 100 bpm, je známý jako normální sinusový rytmus. Pokud se SA uzlové impulsy vyskytují rychlostí nižší než 60 bpm, srdeční rytmus je známý jako bradykardiální sinus. Pokud se vyskytuje rychlostí vyšší než 100 bpm, nazývá se tachykardický sinus.

Jak působí psychický stres na srdce?