Układ bodźcotwórczo‑przewodzący serca zbudowany jest ze zmodyfikowanych kardiomiocytówkardiomiocytkardiomiocytów, czyli komórek miokardiummiokardiummiokardium. Skupiska tych komórek tworzą tkankę węzłową, której zadaniem jest generowanie i przewodzenie impulsów elektrycznych pobudzających serce do skurczu. W skład tkanki węzłowej wchodzą: komórki P, komórki T oraz włókna Purkiniego. Komórki tkanki węzłowej grupują się w anatomiczne struktury określane jako ośrodki kontroli pracy serca.

Rola układu bodźcotwórczo‑przewodzącego serca polega na wytwarzaniu bodźców elektrycznych, co zależy od wewnętrznego automatyzmu wyspecjalizowanych komórek, tzw. komórek rozrusznikowych. Komórki rozrusznikowe mają zdolność do spontanicznego generowania impulsów elektrycznych niezależnie od sygnałów z zewnątrz.

W komórkach rozrusznikowych występują wyspecjalizowane kanały kationowe, które odpowiadają za zjawisko powolnej spoczynkowej depolaryzacjidepolaryzacjadepolaryzacji. Prowadzi to do powstania potencjału czynnościowegopotencjał czynnościowypotencjału czynnościowego.

W proces powstawania impulsu elektrycznego zaangażowane są kanały jonowe rozmieszczone na błonie komórkowej. Mechanizm otwierania i zamykania kanałów podatny jest na zmiany potencjału błony. Można więc w pewnym uproszczeniu powiedzieć, że kanały te regulowane są elektrycznie.

Specyficzną cechą komórek tkanki węzłowej (w przeciwieństwie np. do neuronów lub mięśni) jest brak fazy spoczynkowej. Oznacza to, że od momentu, gdy serce zabije po raz pierwszy w łonie matki, aż po ostatnie jego uderzenie w życiu błona komórek rozrusznikowych ulega ciągłej depolaryzacji i repolaryzacjirepolaryzacjarepolaryzacji. Dzięki temu nasze serca miarowo i nieprzerwanie biją.

R1ZNycYrhcUAX

Wykres zależności zmiany potencjału elektrycznego podanego w miliwoltach, zachodzącego w tkance węzłowej, od czasu podanego w sekundach. Na osi Y są wartości od -90 do +20. Krzywa na wykresie rozpoczyna się przy -40 miliwoltach na osi Y. Następnie wznosi się do wartości, wynoszącej +20 miliwoltów, po czym opada do wartości -60 miliwoltów. Następnie wznosi się łagodnie wzdłuż osi X, po czym gwałtownie osiąga kolejne maksimum - ten wzrost opisano jako depolaryzację. Po wzroście opada w dół - to repolaryzacja i znów łagodnie wznosi się do góry wzdłuż osi X.

Potencjał czynnościowy dzieli się na następujące fazy:

• faza 0: szybka depolaryzacja;

• faza 1: wstępna szybka repolaryzacja;

• faza 2: powolna repolaryzacja;

• faza 3: szybka repolaryzacja;

• faza 4: polaryzacja.

Podczas fazy depolaryzacji komórki mięśnia sercowego odpowiadają skurczem, zaś podczas repolaryzacji rozkurczają się. Szybkość zachodzenia spontanicznej repolaryzacji wyznacza częstotliwość wytwarzanych pobudzeń, a zatem określa tempo skurczów kardiomiocytów. Ta unikalna właściwość sprawia, że każdy element układu bodźcotwórczo‑przewodzącego w przypadku uszkodzenia jednego z ośrodków (zwykle nadrzędnego) może niezależnie generować impulsy elektryczne nadające tempo pracy serca.

Więcej na temat pracy i autmatyzmu serca przeczytasz w Cykl pracy sercaPlDAC3zkMCykl pracy serca i Automatyzm sercaP12G0V5YAAutomatyzm serca.

W przypadku uszkodzeń w układzie przewodzenia i przejęcia roli inicjatora skurczu przez ośrodki podrzędne dochodzi do zaburzeń pracy serca. Przyjmuje się, że prawidłowe tempo skurczu generowane poprzez impulsy z węzła zatokowo‑przedsionkowego zawiera się w przedziale od 60 do 100 uderzeń na minutę. Każdy z ośrodków podrzędnych może samodzielnie inicjować skurcz, ale z mniejszą częstotliwością. W przypadku węzła przedsionkowo‑komorowego jest to około 40 do 60 impulsów na minutę.

Oczywiście serce nie jest narządem w pełni samodzielnym i odciętym od kontroli ze strony układu nerwowego. Gdyby tak było, układ rozrusznikowy nie miałby możliwości reakcji np. na zwiększone zapotrzebowanie organizmu na tlen w przypadku zagrożenia.

Częstość skurczów serca jest regulowana przez działanie układu współczulnego i przywspółczulnego, a także układu hormonalnego. Zbyt wolny rytm pracy serca nazywamy bradykardiąbradykardiabradykardią, a zbyt szybki – tachykardiątachykardiatachykardią. Zaburzenia rytmu pracy serca mogą być spowodowane uszkodzeniem zarówno samych ośrodków, jak i dróg przewodzenia pomiędzy nimi. Nieprawidłową pracę serca można korygować za pomocą wszczepionego rozrusznika. Urządzenie to przejmuje kontrolę, wysyłając z zewnątrz impuls elektryczny, który pobudza serce do skurczu w określonym tempie.

R16QMgaHNWeIL

Zdjęcie rentgenowskie klatki piersiowej. Po prawej stronie ciała na wysokości serca znajduje się urządzenie. Ma kształt zbliżony do owalu. W górnej części urządzenia są układy elektroniczne.

Słownik