Náčrt vodivého systému srdca: je uložený na jeho vnútornej strane, na obrázku vyznačený žltou farbou. Biele šípky označujú smer šírenia vzruchu, malé čísla čas v sekundách, keď podráždenie dospeje do danej časti srdca. Veľké čísla označujú hlavné časti vodivého systému: 1 – sinoatriálny uzlík, udávač rytmu srdca, v hornej časti pravej predsiene, 2 – atrioventrikulárny uzlík, spomaľovač prechodu podráždenia z predsiení na komory, uložený na ich rozhraní, 3 – Hisov zväzok a 4 – ľavé a pravé Tawarovo ramienko rozvádzajúce podráždenie na ľavú a pravú komoru srdca

Činnosť srdca ovláda zvláštny typ tkaniva, ktoré tvorí tzv. vodivý systém srdca. Ako už napovedá názov, jeho hlavnou funkciou je vedenie podráždenia – vzruchu, ktoré aktivuje okolitú svalovinu srdca k sťahu (kontrakcii). Funguje na základe javu spoločného pre svalové aj nervové bunky – zmeny membránového potenciálu. Membránový potenciál je záporné elektrické napätie medzi vnútrom bunky (cytoplazmou) a jej okolím, ktoré je oddelené bunkovou blanou – membránou. Vzniká činnosťou systému enzýmov – sodíkovo-draslíkovej pumpy čerpajúcej kladné sodíkové ióny Na+ z cytoplazmy bunky do jej okolia. Chýbaním kladných iónov vzniká vnútri bunky záporný elektrický potenciál, ktorý do nej vťahuje okolité draslíkové ióny K+. Tie sú menšie a lepšie prenikajú membránou ako sodíkové, pre ktoré je v pokojovom stave prakticky nepriepustná. Týmto mechanizmom sa ustáli pokojový záporný potenciál vnútra bunky na hodnote asi -100 mV. Po podráždení bunky sa na okamih priepustnosť membrány zvýši, potenciál sa vďaka prieniku všetkých iónov vyrovná, až prestrelí na asi +20 mV (tento dej sa nazýva depolarizácia) a v priebehu zlomku sekundy sa činnosťou sodíkovo-draslíkovej pumpy opäť ustáli na pokojovej hodnote. Náhla zmena membránového potenciálu vytvára vzruch, šíriaci sa ako vlna susediacimi bunkami vodivého systému a (pomalšie) svalovinou srdca, ktorá na podráždenie reaguje sťahom. Na rozdiel od svalových a nervových buniek majú bunky vodivého systému srdca ešte jednu zvláštnu vlastnosť – automaciu. Označuje sa tým jav, keď ich membránový potenciál nie je stály, ale postupne samovoľne klesá po istú hranicu, pri ktorej dôjde k samovoľnej depolarizácii a vzniku elektrického vzruchu. Ten sa šíri po celom srdci a navodzuje jeho sťah. Keďže jav sa periodicky opakuje, zabezpečuje pravidelnú činnosť srdca.

Náčrt vodivého systému srdca: je uložený na jeho vnútornej strane, na obrázku vyznačený žltou farbou. Biele šípky označujú smer šírenia vzruchu, malé čísla čas v sekundách, keď podráždenie dospeje do danej časti srdca. Veľké čísla označujú hlavné časti vodivého systému: 1 – sinoatriálny uzlík, udávač rytmu srdca, v hornej časti pravej predsiene, 2 – atrioventrikulárny uzlík, spomaľovač prechodu podráždenia z predsiení na komory, uložený na ich rozhraní, 3 – Hisov zväzok a 4 – ľavé a pravé Tawarovo ramienko rozvádzajúce podráždenie na ľavú a pravú komoru srdca

DÔMYSELNOSŤ

Aby čerpadlo – srdce – pracovalo účinne, musí byť činnosť jeho predsiení a komôr zosúladená. Najskôr sa stiahnu predsiene, zásobníky krvi pritekajúcej zo žíl a posunú ju cez chlopne do komôr. Po necelých dvoch desatinách sekundy sa stiahnu komory vybavené silnou svalovinou a pod tlakom vyše 100 torrov (asi 15 kPa) v ľavej komore a asi 20 torrov v pravej vytlačia krv cez polmesiačikové chlopne do aorty a pľúcnej tepny. Po uvoľnení sťahu nasleduje nové plnenie oddielov srdca krvou. Tomuto cyklu je prispôsobený aj vodivý systém. Najrýchlejšie prebiehajú cykly depolarizácie v skupine buniek v hornej časti srdcových predsiení, v tzv. sinoatriálnom Keith-Flackovom uzle. Odtiaľ sa šíria do celého vodivého systému ako podráždenie, a tak „zvonka“ ukončia postupnú depolarizáciu jeho ostatných častí. Aj spôsob rozvodu podráždenia vo forme náhlej depolarizácie je pozoruhodný. Zo spomenutého sinoatriálneho uzla sa rýchle rozšíri na predsiene, ktoré sa stiahnu a začnú vypudzovať krv do komôr. Aby stačila pretiecť, medzi predsieňami a komorami je ďalší špeciálny uzlík buniek vodivého systému, ktorý funguje ako spomaľovač prevodu podráždenia (Tawar-Aschoffov atrioventrikulárny uzol). Až keď sa komory naplnia, podráždenie pokračuje na medzikomorovú prepážku a potom od hrotu komory až k chlopniam. Komory sa stiahnu a cyklus prechodu krvi srdcom je ukončený.

ODOLNOSŤ PROTI PORUCHÁM

Kardiostimulátor sa zašije pod kožu pod kľúčnu kosť a elektródy sa zavedú hornou dutou žilou do pravej komory, prípadne aj pravej predsiene srdca

Tým sa dômyselnosť vodivého systému nekončí. Pozoruhodná je aj jeho odolnosť proti poruchám. Za normálnych okolností je vzruchom prichádzajúcim z predsiení celý vodivý systém akoby „resetovaný“. Ale ak tvorba vzruchov alebo ich prevod vo vyššom centre zlyhá, ktorákoľvek časť vodivého systému má schopnosť prebrať funkciu udávača kroku: čím je ďalej od primárneho krokovača – sinoatriálneho uzla, tým je síce činnosť srdca pomalšia, ale hlavné je, že sa len tak nezastaví, čo by znamenalo smrť. Odstupňovanie rýchlosti spontánnej depolarizácie „zhora nadol“ je dôležité preto, aby sťah komôr nasledoval vždy až po sťahu predsiení.

MOŽNOSŤ POŠKODENIA

Hoci sa srdce len tak ľahko nezastaví, následkom rôznych chorôb, najčastejšie nedokrvenia, sa môže poškodiť jeho vodivý systém aj svalovina. Prejavuje sa to napríklad neprimerane rýchlym vysielaním vzruchov v nižšom oddiele vodivého systému, alebo stratou vodivej schopnosti niektorej jeho časti. Následkom toho sa ideálna súhra predsiení a komôr poruší. Príčinou nedokrvenia býva najčastejšie skleróza koronárnych artérii: upchatie tepien zásobujúcich srdce okysličenou krvou plátmi látky podobnej tuku. Kritický uzáver vedie k odumretiu časti srdcového svalu, čo sa prejavuje ako srdcový infarkt. A práve najčastejšou príčinou smrti pri tejto obávanej chorobe nebýva neschopnosť srdca prečerpávať krv. Odhaduje sa, že až tretina pacientov zomiera v jeho prvých minútach náhle na nedokrvením zapríčinenú poruchu činnosti vodivého systému srdca, na fibriláciu komôr.

PORUCHY PREVODU

Poruchy srdcového rytmu majú v princípe dvojakú príčinu: v poruche tvorby a prevodu vzruchov alebo v ich zvýšenej tvorbe. Poruchy prevodu vznikajú vtedy, ak poškodené bunky vodivého systému stratia svoju špecifickú schopnosť. Už sme naznačili, ako sa srdce vyrovná s touto situáciou – funkciu udávača rytmu preberú iné oddiely, avšak pulz je pomalý, vypadáva, pacient je nevýkonný, máva závraty, niekedy chvíľami stráca vedomie. Ak sa vyvolávajúce ochorenie nedá vyliečiť, treba na udávanie správneho rytmu pacientovi implantovať (operáciou) kardiostimulátor. Tak sa nazýva miniatúrny generátor impulzov (veľkosti zápalkovej škatuľky), našívaný do podkožia, z ktorého sú do srdca cez žilný systém zavedené jedna alebo dve elektródy. Moderné stimulátory nielen sledujú vlastnú činnosť srdca a podľa potreby sa aktivujú alebo inhibujú (zastavujú), ale aj vedia dosť dobre napodobniť normálny postup aktivácie oddielov srdca a dokonca aj reagovať na potrebu zrýchleného pulzu pri námahe. Vonkajším zariadením sa dajú preprogramovať podľa potreby pacienta a typu jeho ochorenia.

PRÍLIŠ VEĽA VZRUCHOV

Moderný implantovateľný kardiostimulátor – veľkosť asi 5 cm, životnosť až 10 rokov

Nadbytočné sťahy srdca sa nazývajú extrasystoly. Vznikajú chybnou samovoľnou depolarizáciou časti vodivého systému. Istý počet – niekoľko za hodinu – ich vzniká aj u zdravého človeka. Citlivý človek ich vníma ako vynechávanie pravidelného rytmu srdca (vynechávanie preto, lebo sú spojené so sťahom nedostatočne naplnených srdcových komôr – pulz na tepnách chýba). U zdravých ľudí okrem prípadných nepríjemných pocitov nevyvolávajú ťažkosti. Sú nebezpečné hlavne na chorom srdci, v ktorého tkanivách prebieha nerovnomerne repolarizácia (obnovenie záporného membránového potenciálu). V takom tkanive sa môže zo zdravých častí oddelených chorými vytvoriť akési bludisko, v ktorom vzruch krúži oveľa väčšou rýchlosťou ako je normálna činnosť srdca. Srdce potom bije veľmi rýchlo, v krajnom prípade až 300 úderov za minútu, môže sa vyčerpať a zlyhať. Keďže jeho komory sa nestačia plniť krvou, výkon je nízky. Takéto stavy môžu ohrozovať život. Nazývajú sa paroxyzmálne tachykardie a sú rôzneho typu, niektoré vážnejšie, iné menej. Všetky však treba viac alebo menej naliehavo liečiť. Slúži na to veľká skupina liekov – antiarytmík. Princíp ich účinku je v spomalení repolarizácie bunkových membrán, a teda v znížení vodivosti prevodového systému, takže bludný kruh sa na niektorom mieste roztrhne. Pri predávkovaní však môže dôjsť k úplnému zastaveniu srdca. Ak lieky nepomáhajú (alebo je tachykardia taká vážna, že nemožno čakať na nástup ich účinku), na obnovenie normálneho rytmu činnosti srdca možno použiť silný vonkajší elektrický impulz. Ten súčasne depolarizuje celé srdce a primárne centrum sa môže ujať udávania rytmu. Výkon sa odborne nazýva elektrokardioverzia alebo defibrilácia a je obľúbenou scénou autorov televíznych seriálov z nemocničného prostredia. Prúd sa privádza do tela pacienta pomerne veľkými platňovými elektródami, aby sa nepoškodila koža a podkožné tkanivá. Energia impulzu môže byť až 400 joulov. Depolarizácia postihuje tak srdcové, ako aj kostrové svalstvo, ktoré sa bolestivo stiahne a celého pacienta nepekne mykne

.

Preto sa tento výkon robí len na pacientovi v bezvedomí (býva v ňom následkom poruchy krvného obehu) alebo v krátkej celkovej anestéze. Po úspešnom zásahu sa pacient preberie z bezvedomia bez akýchkoľvek následkov alebo nepríjemných pocitov.

DEFIBRILÁCIA

Defibrilátor. Vidieť obrazovku monitora na sledovanie elektrokardiogramu a platňové defibrilačné elektródy (na konci káblov žltej farby vpravo vpredu)

Defibrilácia je často potrebná pri už spomínanej fibrilácii komôr, ktorá nezriedka sprevádza vznik infarktu myokardu. Fibriláciou sa nazýva stav, keď sa koordinácia sťahov srdca už celkom rozpadne a každé svalové vlákno – fibrila – sa sťahuje samostatne. Výsledkom je namiesto sťahov len akési mrvenie sa srdcových komôr a zastavenie obehu, ktoré bez pomoci spôsobí asi o 5 minút smrť mozgu, a tým aj pacienta. Rýchla pomoc je teda veľmi nutná. Ak nie je naporúdzi defibrilátor, dočasne stačí aj vonkajšia masáž srdca, ktorá zabezpečí aspoň minimálne okysličenie mozgu a neraz aj zruší komorovú fibriláciu a obnoví činnosť srdca. (Poznámka pre tých, ktorých príbuzní a známi trpia na fibriláciu predsiení: na rozdiel od fibrilácie komôr ide o síce nepríjemnú, ale rozšírenú a život priamo neohrozujúcu poruchu srdcového rytmu, postihujúcu srdcové predsiene a nie komory.)

Už niekoľko rokov si niektorí pacienti nosia so sebou miniatúrny defibrilátor implantovaný pod kožou. Sú to tí, ktorí trpia nevyliečiteľnými, život ohrozujúcimi paroxyzmálnymi tachykardiami alebo komorovými fibriláciami. Implantovaný kardioverter – defibrilátor je zložitý prístroj, ktorý rozpozná život ohrozujúcu poruchu rytmu, pokúsi sa ju zrušiť stimuláciou a ak to nepomáha, vydá aj defibrilačný výboj. Ten vedie elektróda priamo do srdca, takže mu stačí oveľa nižšia energia, ktorá je znesiteľná aj pre pacienta pri vedomí a prípadný záchranca, ktorý sa pacienta dotýka, ho sotva pocíti.

ARYTMOLÓGIA

Zabezpečiť, aby srdce rovnomerne a pravidelne bilo, nie je teda celkom jednoduché ani pre prírodu, ani pre lekára, ktorý lieči pacienta s chorým srdcom a poruchami rytmu. Týmto problémom sa zaoberá celý pododbor kardiológie – arytmológia. Hoci pokroky dosiahnuté v tomto smere sú za posledných asi 50 rokov obrovské a na svete žijú desiatky miliónov pacientov, ktorým zachránili alebo aspoň o nejaký ten rok predĺžili život, ide stále o vážne choroby. Ani súčasné moderné spôsoby liečby nedokážu zaručiť úpl-né vyliečenie každého pacienta.