10.1 : Elektrofizjologia prawidłowego rytmu serca

Prawidłowy rytm serca to zsynchronizowana aktywność elektryczna, która ułatwia regularne i skoordynowane skurcze mięśnia sercowego. Proces ten jest niezbędny do sprawnego krążenia krwi w całym organizmie. Podstawowe elementy zaangażowane w ustanowienie i utrzymanie tego rytmu obejmują unikalne właściwości elektryczne komórek mięśnia sercowego, funkcję stymulatora węzła zatokowo-przedsionkowego (SA), wyspecjalizowany układ przewodzący i mechanizmy jonowe leżące u podstaw każdej fazy potencjału czynnościowego. Komórki mięśnia sercowego wykazują unikalne właściwości elektryczne, takie jak automatyzm, pobudliwość i przewodność. Właściwości te umożliwiają komórkom wytwarzanie i propagowanie impulsów elektrycznych, zapewniając stabilne i skoordynowane bicie serca. Węzeł SA w prawym przedsionku pełni funkcję głównego rozrusznika serca, inicjującego impuls elektryczny odpowiedzialny za każdy cykl pracy serca. Impuls ten rozchodzi się poprzez wyspecjalizowany układ przewodzący, który obejmuje węzeł przedsionkowo-komorowy (AV), wiązkę włókien Hisa i Purkinjego, zapewniając szybkie i uporządkowane rozprzestrzenianie się wzbudzenia w całym sercu.

Potencjał czynnościowy w komórkach serca składa się z kilku faz (0-4), z których każda charakteryzuje się specyficznymi mechanizmami jonowymi. Faza 0 obejmuje szybką depolaryzację w wyniku otwarcia bramkowanych napięciem kanałów sodowych (Na+), podczas gdy faza 1 reprezentuje początkową repolaryzację wynikającą z przejściowego skierowanego na zewnątrz prądu potasowego (K+). W fazie 2, fazie plateau, napływ wapnia (Ca2+) przez kanały Ca2+ typu L równoważy wychodzący prąd K+, utrzymując potencjał błony. Faza 3 reprezentuje szybką repolaryzację w wyniku zwiększonego wypływu K+, a faza 4 to spoczynkowy potencjał błonowy utrzymywany przez pompę Na+-K+ i kanały jonowe tła. Różne czynniki, w tym choroby serca, leki i krążące hormony, mogą zakłócać rytm zatokowy. Choroby serca, takie jak niedokrwienie lub zawał mięśnia sercowego, mogą upośledzać układ przewodzenia elektrycznego. Jednocześnie niektóre leki i hormony mogą modulować funkcję kanałów jonowych, zmieniając trajektorię i czas trwania potencjału czynnościowego. Podsumowując, elektrofizjologia serca obejmuje złożone wzajemne oddziaływanie wyspecjalizowanych struktur, ruchów jonów i potencjałów błonowych. Elementy te współpracują spójnie, aby wygenerować i utrzymać prawidłowy rytm serca, zapewniając efektywne krążenie krwi w całym organizmie.