Automatizacija srca je ritmička kontrakcija organa pod uticajem impulsa koji u njemu nastaju bez uticaja stimulusa izvana. Automatizacija je svojstvena cijelom organu i pojedinim dijelovima, ali ne i srčanom mišiću. Postoje dokazi o ovom fenomenu - ritmičke kontrakcije organa životinja i ljudi, izolovanih od svega i izvađenih iz tela.
Pejsmejkeri prve narudžbe
Kada se definiše šta se podrazumeva pod automatizmom srca, ustanovljeno je da se nervni impulsi mogu generisati u ćelijama atipičnog miokarda. Ako je osoba zdrava, tada se ovaj proces promatra u blizini sinoatrijalnog čvora zbog razlike u svojstvima i strukturi stanica od drugih strukturnih komponenti. Oni su skupljeni, vretenastog oblika i okruženi bazalnom membranom. Drugo ime ovih ćelija je pejsmejkeri prvog reda (pejsmejkeri). Metabolički procesi u njima se odvijaju velikom brzinom, te iz tog razloga metaboliti ostaju unutraintersticijska tečnost, nema vremena da se izvadi.
Pored toga, karakteristična svojstva su sljedeća:
- Prilično visoka propusnost za jone kalcijuma i natrijuma.
- Mali membranski potencijal.
Zbog razlike u koncentraciji natrijuma i kalija dolazi do blage aktivnosti funkcionisanja natrijum-kalijum pumpe.
Istraživanje automatizma srca
Dosta dugo, automatizam srca nije u potpunosti istražen, čak i uprkos povećanom interesovanju naučnika za ovaj proces. Metoda Stannius ligature je dobro poznati ciklus eksperimenata koji se zasniva na uklanjanju nekih dijelova žabljeg srca primjenom zavoja. Kao rezultat toga, ispostavilo se da u organu postoje najmanje 2 centra automatizacije.
Jedan od njih se nalazi u predjelu venskog sinusa, doprinosi ritmizaciji kontrakcija, drugi se nalazi u dijelu između ventrikula i atrija (zove se i skriveni). Njegov rad počinje tek nakon što se isključi 1 centar. Srčani mišić, koji je udaljen od oba centra, radi - kontrahuje se - nezavisno. Dakle, automatizam ljudskog srca je povezan sa impulsima koji izviru iz ovih centara.
Landergorf metoda
Da bi se smanjilo srce izvan tijela, koristi se Landergorf metoda. Značenje je:
- Srce se izrezuje i kanila se ubacuje u aortu, koja je povezana sa staklenom posudom.
- Posuda se sipaRingerov rastvor zajedno sa glukozom, ili eventualno dodavanjem defibrinirane krvi.
- Otvor je zasićen kiseonikom i zagrejan do određene temperature (oko 48 stepeni Celzijusa).
- Tečnost počinje da teče pod pritiskom u aortu, zalisci se zatvaraju, a tečnost se usmerava u koronarne arterije, čija je funkcija da hrani ceo organ.
U takvim uslovima organ životinje ili čoveka može dugo da radi, to je automatizam srca. Koristeći ovu metodu, moguće je vratiti impulse srca koje je već stalo prije nekoliko sati. Početkom 20. veka prvi put je bilo moguće oživeti organ malog deteta, a kasnije su obnovili rad srca koje nije funkcionisalo skoro 48 sati. Nakon prolaska rastvora kroz krvne sudove, otkucaji srca su trajali oko 15 sati.
Opis procesa automatizacije
Automatizam ljudskog srca počinje fazom dijastole, a njegova manifestacija je kretanje natrijuma u ćeliju. U ovom slučaju, membranski potencijal značajno opada, vrijednost teži minimalnom nivou depolarizacije. Naboj membrane se smanjuje i počinje spora depolarizacija dijastole. Kanali za kalcij i natrij se otvaraju u fazi brzo tekuće depolarizacije, ioni počinju aktivno da se kreću prema ćeliji. Kao rezultat toga, naboj se prvo naglo smanjuje i dostiže nulu, nakon čega se zamjenjuje suprotnim. Natrijum se kreće dok se ne postigne ravnoteža u njegovim jonima (elektrohemijska).
Plato faza dolazi. Ovdje se nastavlja kretanje kalcijuma. Srčano tkivo u ovom trenutku ostaje neuzbudljivo. Kada se postigne ravnoteža za odgovarajuće jone, faza se završava i dolazi do repolarizacije, što znači povratak naboja membrane na prvobitni nivo.
Čvorovi automatizma srca
Posebno mjesto u složenom procesu zauzimaju čvorovi automatizma srca. Čvor prvog reda naziva se sinoatrijalni čvor. To je pejsmejker prvog reda koji osigurava normalan rad srca. Nalazi se u blizini ušća gornje šuplje vene. Njegova struktura je mali broj vlakana srčanog mišića sa nervnim završecima. Čvor drugog reda naziva se atrioventrikularni čvor. To je skriveni pejsmejker drugog reda. Čvor trećeg reda predstavljen je ćelijama provodnog ventrikularnog sistema.
Svi pejsmejkeri nižeg reda održavaju brzinu kontrakcije organa ako je prisutan potpuni srčani blok. Istovremeno, frekvencija ventrikularnih kontrakcija približava se minimalnoj oznaci, a pacijentima se ugrađuje električni pejsmejker, odnosno umjetni pejsmejker.
Pojava potencijala
Potencijal sinoatrijalnog čvora razlikuje se od uobičajenog za manju amplitudu - za 50 mV. U normalnom stanju, potencijali se pojavljuju u čvoru zbog prisustva ćelija koje su pejsmejkeri prvog reda. Ostali srčani odjeli, pod određenim uvjetima, također generiraju nervne impulse kada se dodatnostimulus, kao i isključivanje čvora prvog reda. U ovom slučaju se opaža generiranje impulsa u čvoru drugog reda (frekvencija je oko 60 puta/min). Kada se stimuliraju u čvoru, ćelije Hisovog snopa se pobuđuju, frekvencija se smanjuje na 30 (pejsmejkeri trećeg reda).
Akcioni potencijal svih pejsmejkera je direktno proporcionalan visokoj permeabilnosti membrane za jone kalcijuma i natrijuma, kao i smanjenju permeabilnosti jona kalijuma.
Automatski gradijent
Automatizam srca u normalnim uslovima svih delova sistema potiskuje sino-arterijski čvor, "nametajući" sopstveni ritam. Iz tog razloga, sve komponente sistema, sa svojim sopstvenim ritmom, reorganizovane su da rade istim tempom. Gradijent automatizma srca je pojava u kojoj sposobnost automatizacije opada sa udaljavanjem od mesta generalizacije impulsa, odnosno čvora prvog reda.
Još uvijek je nepoznato šta uzrokuje naglu promjenu ćelijskog naboja koja se javlja spontano. Automatizam srca može biti povezan sa sadržajem acetilholina u pejsmejkerima. Mnogi naučnici veruju da je ovaj fenomen posledica posebnosti metaboličkih procesa u ovim ćelijama pokretača, koje su u stanju da menjaju stanje površinskih membrana.
