Anatomie, fyziologie a elektrofyziologie

I. Struktury

A. Srdce má 4 komory – RA, RV, LA, LV

1. RA & LA jsou zásobníky krve, která je posílána do RV & LV

2. RV & LV jsou hlavní čerpací komory srdce

B. Srdce obsahuje 4 chlopně

1. AV chlopně & 2 poloměsíčité chlopně

2. Trikuspidální chlopeň je mezi RA & RV (AV chlopeň)

3. Bikuspidální neboli mitrální chlopeň je mezi LA & LV (AV chlopeň)

4. Pulmonální chlopeň je mezi RV & plicnicí (poloměsíčitá chlopeň)

5. Plicní chlopeň je mezi RV & plicnicí (poloměsíčitá chlopeň)

5. Aortální chlopeň je mezi LV & aortou (semilunární chlopeň)

6. Chlopně se otevírají a zavírají v reakci na změny tlaku v srdci

7. Chlopně fungují jako jednosměrné dveře, které udržují krev v pohybu vpřed

II. Krevní oběh – pro pochopení celkové funkce srdce a vlivu změn elektrické aktivity na periferní krevní oběh je důležité porozumět průtoku krve srdcem

A. Odkysličená krev z těla se vrací do srdce horní a dolní dutou žilou —- vyprazdňuje se do pravé síně —- přes trojcípou chlopeň —- do pravé komory —- přes plicní chlopeň —- do plicní tepny —- plíce prostřednictvím plicního oběhu, kontakt s plicními sklípky a výměnu plynů —- do plicní žíly —- do levé síně —- přes mitrální chlopeň (dvojcípou chlopeň) —- do levé komory —- přes aortální chlopeň —- do aorty —-dále do kapilárních řečišť v celém těle k výměně plynů.

B. Přívod krve do srdce zajišťují pravá a levá věnčitá tepna, které vycházejí z aorty těsně nad a za aortální chlopní

III. Nervový systém – Srdce je zásobováno 2 větvemi autonomního nervového systému

A. Sympatický nervový systém (neboli adrenergní)

1. Zrychluje činnost srdce

2. Sympatický systém ovlivňuje dvě chemické látky – epinefrin & norepinefrin

3. Tyto chemické látky zvyšují srdeční frekvenci, kontraktilitu, automaticitu a AV vedení

B. Parasympatický nervový systém ( neboli cholinergní)

1. Parasympatický nervový systém

. Zpomaluje srdeční činnost

2. Vagový nerv je jedním z nervů tohoto systému, při stimulaci zpomaluje srdeční činnost a AV vedení.

IV. Elektrofyziologie

A. Srdeční buňky – dva typy, elektrické a myokardiální („pracující„)

1. Elektrické buňky

a) tvoří převodní systém srdce

b) jsou uspořádaně rozmístěny v srdci

c) mají specifické vlastnosti

(1) automaticita – schopnost spontánně vytvářet a vybíjet elektrický impuls

(2) vzrušivost – schopnost buňky reagovat na elektrický impuls

(3) vodivost – schopnost přenášet elektrický impuls z jedné buňky na druhou

2. V případě, že buňka není schopna reagovat na elektrický impuls, musí být schopna ho přenášet. Buňky myokardu

a) tvoří svalové stěny srdečních síní a komor

b) mají specifické vlastnosti

(1) kontraktilita – schopnost buňky zkracovat a prodlužovat svá vlákna

(2) roztažitelnost – schopnost buňky natahovat se

B. Depolarizace a repolarizace

1. Srdeční buňky v klidu jsou považovány za polarizované, což znamená, že v nich neprobíhá žádná elektrická aktivita

2. Buněčná membrána buňky srdečního svalu odděluje různé koncentrace iontů, například sodíku, draslíku a vápníku. Tomu se říká klidový potenciál

3. Elektrické impulsy jsou generovány automatikou specializovaných srdečních buněk

4. Jakmile elektrická buňka generuje elektrický impuls, tento elektrický impuls způsobí, že ionty překročí buněčnou membránu a způsobí akční potenciál, který se také nazývá

depolarizace5. Pohyb iontů přes buněčnou membránu prostřednictvím sodíkových, draslíkových a vápníkových kanálů je pohonem, který způsobuje kontrakci srdečních buněk/svalu

6. Depolarizace s odpovídající kontrakcí svalu myokardu se pohybuje jako vlna srdcem

7. Repolarizace je návrat iontů do předchozího klidového stavu, který odpovídá relaxaci svalu myokardu8. Depolarizace a repolarizace jsou elektrické aktivity, které způsobují svalovou činnost

9. Křivka akčního potenciálu ukazuje elektrické změny v buňce myokardu během cyklu depolarizace – repolarizace

10. Tato elektrická aktivita je to, co je detekováno na EKG, nikoliv svalová aktivita

C. Akční potenciál

1. Křivka akčního potenciálu se skládá z 5 fází, 0 až 4

2. Těchto 5 fází:

a) Fáze 4 – klidová

(1) je to klidová fáze buňky

(2) buňka je připravena přijmout elektrický podnět

b) Fáze 0 – vzestupná

(1) je charakterizována ostrým, vysokým vzestupem akčního potenciálu

(2) buňka přijímá podnět od sousední buňky a depolarizuje se

(3) během této fáze se buňka depolarizuje a začíná se smršťovat

c) Fáze 1 – hrot

(1) probíhá kontrakce

(2) buňka začíná časnou, rychlou, částečnou repolarizaci

d) Fáze 2 – plateau

(1) kontrakce se dokončuje, a buňka začíná relaxovat

(2) jedná se o prodlouženou fázi pomalé repolarizace

e) Fáze 3 – sestupná

(1) jedná se o závěrečnou fázi rychlé repolarizace

(2) repolarizace je ukončena na konci fáze 3

f) fáze 4 – klid

(1) návrat do klidové periody

(2) perioda mezi akčními potenciály

3. Refrakterní a supernormální periody

a) Absolutní refrakterní perioda

(1) perioda, v níž žádný podnět, bez ohledu na jeho sílu, nemůže vyvolat další depolarizaci

(2) nástupem fáze 0 začíná absolutní refrakterní perioda, a trvá do poloviny fáze 3

(3) začíná nástupem vlny Q a končí přibližně na vrcholu vlny T

b) relativní refrakterní perioda

(1) buňka se částečně repolarizovala, takže velmi silný podnět by mohl způsobit depolarizaci

(2) nazývá se také zranitelná perioda repolarizace (silný podnět, který se vyskytne během zranitelné periody, může odsunout primární pacemaker a zabrat převzít kontrolu nad kardiostimulátorem)

(3) nastává ve 2. polovině fáze 3

(4) koresponduje s poklesem vlny T

c) Supernormální perioda

(1) v blízkosti konce vlny T, těsně před návratem buňky na klidový potenciál

(2) NENÍ normální periodou u zdravého srdce

(3) je to perioda, ve které podnět slabší, než je normálně vyžadováno, může způsobit depolarizaci

(4) je to krátká perioda na samém konci fáze 3 do počátku fáze 4

(5) prodlužuje relativní refrakterní periodu

V. Vodivostní systém

A. Inherentní rychlost vypalování je rychlost, kterou SA uzel nebo jiné místo kardiostimulátoru normálně generuje elektrické impulsy

B. SA uzel – sinoatriální uzel

1. Dominantní nebo primární kardiostimulátor srdce

2. Vlastní frekvence 60 – 100 tepů za minutu

3. Nachází se ve stěně pravé síně, v blízkosti vtoku horní duté žíly

4. Jakmile je impuls iniciován, obvykle sleduje určitou cestu srdcem a obvykle neproudí zpět

C. Nitrosíňové dráhy – Bachmannův svazek

Když elektrický impuls opustí SA uzel, je veden přes levou síň Bachmannovými svazky, přes pravou síň síňovými drahami

D. AVJunkce – je tvořena AV uzlem a Hisovým svazkem

1. Na konci AV uzlu je umístěn Bachmannův svazek. AV uzel

a) Je zodpovědný za zpoždění impulsů, které k němu dorazí

b) Nachází se v dolní pravé síni v blízkosti mezisíňové přepážky

c) Čeká na dokončení vyprazdňování síní a plnění komor, aby se srdeční sval mohl maximálně napnout pro dosažení maximálního srdečního výdeje

d) Samotná uzlinová tkáň nemá žádné kardiostimulační buňky, tkáň, která ji obklopuje (tzv. junkční tkáň), obsahuje kardiostimulační buňky, které mohou vystřelovat vlastní rychlostí 40-60 tepů za minutu

2. Hisův svazek

a) Obnovuje rychlé vedení vzruchů komorami

b) Tvoří distální část AV junkce, poté se rozšiřuje do komor vedle interventrikulárního septa

c) Dělí se na pravou a levou větev svazku

3. Svazek se rozděluje na dvě větve. Purkyňova vlákna

a) Vedou impulzy rychle svalem a pomáhají při depolarizaci a kontrakci

b) Mohou také sloužit jako kardiostimulátor, vybíjí se vlastní rychlostí 20 – 40 tepů za minutu nebo i pomaleji

a) Obvykle nejsou aktivovány jako kardiostimulátor, pokud nedojde k zablokování vedení Hisovým svazkem nebo k vyššímu kardiostimulátor, jako je SA uzel nebo AV přechod, negenerují impuls

b) Rozšiřují se z větví Hisova svazku do endokardu a hluboko do tkáně myokardu

VI. Ektopické kmity & arytmie

A. Každý srdeční impuls vycházející mimo SA uzel je považován za abnormální a označuje se jako ektopický rytmus

B. Ektopické kmity mohou vznikat v síních, AV přechodu nebo komorách a jsou pojmenovány podle místa svého vzniku

C. Po ektopickém rytmu může dojít k potlačení frekvence, která se však po několika cyklech vrátí k základní frekvenci

D. Série 3 nebo více po sobě jdoucích ektopických kmitů se považuje za rytmus

E. Mezi dvě příčiny ektopických tepů patří:

1. Selhání nebo nadměrné zpomalení SA uzlu

a) ektopické kmity vzniklé v důsledku selhání sinusového uzlu slouží jako ochranná funkce tím, že iniciují srdeční impuls dříve, než může dojít k delšímu srdečnímu klidu; tyto údery se nazývají únikové

b) pokud sinusový uzel neobnoví normální funkci, ektopické místo převezme roli kardiostimulátoru a udržuje srdeční rytmus; to se označuje jako únikový rytmus

c) po obnovení normální funkce sinusového uzlu je únikové ohnisko potlačeno

2. Předčasná aktivace jiného srdečního místa

a) impulzy se objevují předčasně dříve, než se sinusový uzel obnoví natolik, aby mohl zahájit další tep; tyto tepy se nazývají předčasné tepy

b) předčasné tepy vznikají buď zvýšenou automaticitou, nebo reentry

3. Abnormální převodní systém

VII. Automatičnost

A. Zvláštní vlastnost srdečních buněk generovat impulzy automaticky

B. Pokud se automatičnost buněk zvýší nebo sníží, může dojít k arytmii

1. Reentry události – opětovné vzrušení oblasti srdeční tkáně jediným impulsem, které pokračuje po jeden nebo více cyklů a někdy vede k ektopickým tepům nebo tachyarytmiím

2. Retrográdní vedení

a) Když impuls začíná pod AV uzlem

b) Může se přenášet zpět směrem k AV uzlu

c) Vedení obvykle trvá déle než normálně a může způsobit ,,nesynchronizaci“ síní a komor

.