RiffReporter Neaktívne Znalosti - rytmy ľudského srdca
Baldachýn faktov
Prvá z dva a pol miliardy
Embryo je len 21 dní staré a veľké iba päť milimetrov, keď jeho malé srdiečko začne biť. Presne to bude robiť nepretržite, kým sa život neskončí. Srdce je prvým funkčným orgánom v ľudskom embryu. Ale dlho to nevyzerá ako „skutočné“ srdce, ale v tejto počiatočnej fáze to vyzerá skôr ako hadička, v ktorej sa telesná tekutina pohybuje tam a späť.
Prečo sa bunky v tejto trubici náhle začnú rytmicky, úplne automaticky sťahovať, zatiaľ nie je známe. Zdá sa mi to neuveriteľné. Hneď na začiatku života je tajomstvom, že napriek desaťročiam výskumu, napriek špičkovej medicíne, je ablácia katétra, betablokátory, kardiostimulátory a defibrilátory stále v tme. Kto alebo čo dáva podnet?
"Nikto zatiaľ nevie, nikto to nedokáže vysvetliť." A napriek tomu sa vždy deje to isté: s vajíčkovou bunkou a spermiou sa spojí najskôr, až po niekoľkých dňoch začnú niektoré bunky pulzovať, “píše lekár Dietrich Grönemeyer na strane 35 vo svojej knihe„ Vaše srdce “(1). Dodnes vlastne nevieme, ako sú skryté hodiny srdca spustené, ako a prostredníctvom ktorých sú naprogramované, hovorí Grönemeyer. „Zdá sa, akoby sme dostali tlkot srdca a jeho rytmus, nech sme kdekoľvek a od kohokoľvek.“
"Nikto zatiaľ nevie, nikto to nedokáže vysvetliť." A napriek tomu sa vždy deje to isté: skôr, ako budú spojené vajíčkové bunky a spermie, začnú bunky po niekoľkých dňoch pulzovať. “(Dietrich Grönemeyer)
Čo vieme, je, že bunka musí obsahovať určité molekulárne „zložky“, aby mohla dokonca dosiahnuť túto spontánnu pulzáciu. Patria sem transkripčný faktor Tbx3, kanál „HCN4“, tiež známy ako „kanál kardiostimulátora“, určité vápnikové kanály riadené napätím a niektoré membránové proteíny, konexíny, ktoré vytvárajú póry a umožňujú priamu výmenu medzi dvoma susednými bunkami.
Ak sa všetky tieto molekulárne zložky spoja, bunka môže slabo pulzovať a bunka srdcového svalu sa automaticky stiahne. Na začiatku života majú všetky bunky v srdcovej trubici spontánnu aktivitu kardiostimulátora. Niektoré z nich však bunky v zadnej časti srdcovej trubice pulzujú rýchlejšie, čo spôsobuje, že krv prúdi hadičkou od venózneho pólu (prítoku) k arteriálnemu pólu (odtoku).
Keď sa embryo ďalej rozvíja, väčšina buniek srdcového svalu stráca schopnosť spontánneho kontrakcie. Tvoria aktívny srdcový sval, ktorý si vyžaduje externý podnet na stiahnutie. Toto zabezpečujú všetky bunky, ktoré si zachovali činnosť automatického kardiostimulátora. Tieto bunky sa zvyčajne nachádzajú na troch miestach v srdci: v takzvanom sínusovom uzle, v AV uzle a v HIS zväzku.
Plány na nahradenie svalového tkaniva poškodeného pri infarkte srdcovými bunkami vypestovanými v laboratóriu toto jasné rozdelenie úloh v zrelom srdci sťažuje. Štúdie na ošípaných preukázali, že nové bunky získané v laboratóriu a podané na „opravu“ poškodeného srdcového svalu narúšajú srdcový rytmus, pretože majú stále automatickú činnosť kardiostimulátora a snažia sa sami udávať tempo (2).
Sínusový uzol
V horúci letný deň v roku 1906 prišiel čas. Študent medicíny Martin Flack sedel za mikroskopom a pozeral sa na vzorky zo srdca krtka. Flack objavil „nádhernú štruktúru“ v pravom „ušnom prívesku“ (výčnelok v predsieni, presne tam, kde vena cava ústi do pravej komory), ako neskôr oznámil svojmu doktorandovi Arthurovi Keithovi. Ako už bolo povedané, práve sa vrátil so svojou manželkou z cyklistickej túry letnými záhradami v Kente a okamžite si uvedomil, že Flack dosiahol niečo veľmi zvláštne. Našiel miesto, odkiaľ bije srdce (3).
Pojem „sínusový uzol“, ktorý píše vo svojej knihe Dietrich Grönemeyer, je v skutočnosti zavádzajúci. Sínusový uzol nie je možné priamo vidieť ani cítiť. Je to skôr oblasť o veľkosti čerešňovej jamy špecializovaných buniek, ktoré sa môžu elektricky vzrušiť. Ako bunky kardiostimulátora prenášajú elektrické signály (60 až 80 krát za minútu) do buniek srdcového svalu, ktoré sa vďaka tomu opäť sťahujú a uvoľňujú (Grönemeyer, s. 35).
Elektrický impulz nie je prenášaný priamo, ale cez niekoľko medziľahlých staníc. Prvým je takzvaný AV uzol (atrioventrikulárny uzol, „uzol predsieňovej komory“), ktorý prenáša excitáciu z predsiene prostredníctvom HIS zväzku (pomenovaného podľa lekára Wilhelma His) do srdcovej komory a až po vrchol. AV uzly a HIS zväzky slúžia aj ako záložný systém. Ak by sínusový uzol nemal fungovať, tempo môže určiť aj AV uzol alebo zväzok HIS, ale srdce je potom schopné vykonávať iba obmedzený výkon pri rýchlosti 40 až 50 alebo 30 až 40 úderov za minútu.
Bunky sínusového uzla, AV uzol a HIS zväzok sa líšia od ostatných buniek v srdci tým, že samy môžu spustiť akčný potenciál bez vonkajšieho stimulu. Tento rytmus sa však dá ovplyvniť. Keď sme nadšení alebo ideme na horu na bicykli, naše srdce bije rýchlejšie, keď relaxujeme pri počúvaní hudby alebo spíme, tlkot srdca sa spomalí. Tieto úpravy sú reakciou sínusového uzla na aktiváciu alebo inhibíciu vplyvov nervového a hormonálneho systému, ako je adrenalín „stresový hormón“.
Ale ktorý prst zasiahne prvé domino hneď na začiatku, kto alebo čo dáva impulz pre prvý úder srdca? Je to životná energia Qi alebo prvotná sila vložená Bohom, ako sa Grönemeyer radí s čínskym taoizmom alebo s flámskym lekárom, chemikom a filozofom Johanom Baptistom van Helmontom (1580 až 1644)? Moderný vedec to vidí trochu triezvejšie a hovorí o bývalom konflikte dvoch teórií, ktoré sa v súčasnosti spojili do jednej. Model membránových hodín a model vápnikových hodín boli prevedené na hypotézu spojených hodín.
Hodiny vápnika „bežia“, pretože ióny vápnika (Ca2 +) sa uvoľňujú oscilačným, rytmickým spôsobom zo zásoby vápnika v bunkách sínusového uzla (takzvané sarkoplazmatické retikulum). Toto uvoľnenie nastáva spontánne a nevyžaduje depolarizáciu membrány. Na vonkajšej membráne buniek sínusového uzla sú tiež špecializované proteínové kanály, HCN. Aktivujú sa hyperpolarizáciou (napätie sa stáva ešte negatívnejším) na bunkovej membráne. Všetko je to dosť komplikované. Výsledkom je v každom prípade to, že sa kardiostimulátorová bunka stiahne.
čísla
Tento úžasný orgán s dĺžkou okolo 15 centimetrov, šírkou 9 centimetrov a hmotnosťou okolo troch tabúľ čokolády (300 gramov) podáva maximum. Srdce bije v priemere 100 000 krát za deň, asi 3,6 milióna krát za rok a asi 2,5 miliárd krát za 70 rokov života. Srdce pumpuje do obehu každú minútu okolo štyri a pol litra krvi a s veľkým úsilím to môže byť 20 až 30 litrov za minútu. Nepretržitý výdaj srdca počas mnohých rokov je umožnený prestávkami na odpočinok. Srdce bije asi 100 000-krát denne, ale čistý „pracovný čas“ je „iba“ osem hodín denne.
Senzor srdca
Každý, kto konečne sedí v autobuse po šprinte na autobusovú zastávku alebo sa v noci zobudí s myšlienkou „Zlodej!“, Dokáže veľmi zreteľne cítiť svoje bijúce srdce. Ľudia s výrazným „orgánovým vnemom“ môžu vnímať vlastný tlkot srdca, aj keď je všetko uvoľnené zvnútra aj zvonku. Podľa psychologičky Beate M. Herberta z Tübingenskej univerzity je zhruba každý piaty človek obzvlášť citlivý na vlastný tlkot srdca (4).
Veda všeobecne používa výraz „interocepcia“ na opis vnímania toho, čo sa odohráva v našom tele, a nie vonku, a cit pre tlkot srdca sa nazýva „kardiocepcia“. My ľudia sa v skutočnosti odlišujeme v našej schopnosti vedome vnímať signály z nášho vlastného tela. Viac či menej výrazné nie sú iba vnímanie správ zo senzorov z kože, svalov, šliach, kĺbov, ktoré nám umožňujú v rámci propriocepcie cítiť, kde a ako sa v súčasnosti v tele naše telo nachádza.
Pri pohľade dovnútra môžu ľudia so silne výrazným orgánovým vnemom skutočne nahmatať žalúdok a črevá alebo dokonca ich srdce bez toho, aby bolel žalúdok, črevo burácalo alebo srdce bilo po krk. Každý z nás sa zjavne narodil s určitou predispozíciou na to, aby sa cítil obzvlášť silný alebo ešte menej silný. Cítenie pre vlastné vnútorné orgány však možno povzbudiť alebo dokonca zanedbať, citu pre seba sa dá naučiť v určitom rámci, píše Herbert vo svojej dizertačnej práci. Oblasti nášho nervového systému, ktoré sa podieľajú na prenose stimulov z periférie, ich transformácii a vedomí, sa môžu meniť a rovnako ako náš mozog ako celok, sú plastické.
Podľa Arthura Craiga (Barrow Neurological Institute Phoenix) sú rôzne schopnosti interocepcie priamo spojené s rôznymi úrovňami emočného vedomia, píše Herbert. Vedomé pocity a emocionálne prežívanie sa potom viažu na signály, ktoré „materiál I“ vysiela z hĺbky neviditeľného vnútra tela. Ľudia, ktorí trpia úzkosťami a panickými poruchami, sú zvyčajne obdarení obzvlášť dobrým orgánovým vnemom. Je dosť nepravdepodobné, že ide o dva javy, ktoré sa vyskytujú úplne nezávisle na sebe. Pravdepodobne sa navzájom ovplyvňujú. Ale veda zatiaľ nedokázala povedať, či je jedno príčinou druhého, alebo druhé je príčinou jedného.
Zvuk srdca
Ak si priložíte ucho na hruď niekoho iného, budete to okamžite počuť: Bumbum, bumbum, bumbum. Tóny počuteľné v rýchlom slede (frekvencia 15 až 300 Hz) označujú systolu a diastolu v srdcovom cykle. Prvý tón znie tlmene, trvá asi 0,14 sekundy a je spôsobený kontrakciou svalov (tón svalového napätia), keď sú chlopne chlopne medzi predsieňou a srdcovou komorou zatvorené. Pri druhom tóne srdca sa aortálna a pľúcna chlopňa zatvoria, tón znie svetlejšie, hlasnejšie, kratšie a trvá asi 0,11 sekundy. Vyskytuje sa to preto, lebo stĺpec krvi vibruje v cievach po uzavretí chlopní vrecka.
Lekár môže počúvať tlkot srdca pomocou stetoskopu. S elektronickou verziou tohto zariadenia, ktorú vyvinul v roku 1816 Francúz René Laennec, je možné zvuk zosilniť a eliminovať zvuky v pozadí. Niekedy je možné s takýmto prístrojom počuť tretí (krv prúdi do srdcovej komory) a dokonca štvrtý zvuk srdca, ktorý vzniká pri kontrakcii predsieňových svalov. U viac ako polovice všetkých detí a dospievajúcich lekár počuje pomocou stetoskopu ďalšie zvuky srdca, ktoré sú však väčšinou spôsobené normálnou funkciou srdca a len zriedka vyvolávajú obavy. Vrodenú srdcovú chybu má iba asi jedno zo sto detí. U dospelých sú srdcové šelesty zvyčajne známkou zmenených prietokových podmienok v srdci, napríklad preto, že sú poškodené srdcové chlopne alebo sú zúžené krvné cievy.
Z rytmu
Riziko srdcových arytmií stúpa s vekom. Zo 100 ľudí vo veku nad 80, 30 alebo 40 rokov má nejaký typ poruchy srdcového rytmu. Existuje veľa dôvodov, prečo srdce môže stratiť svoj rytmus. Môžete mať srdcové choroby alebo srdcové choroby, zápal srdcového svalu, vysoký krvný tlak, štítna žľaza nefunguje normálne alebo srdiečko narúša cukrovka, alkohol alebo lieky. Kardiológ dokáže rozlíšiť medzi neškodnými a hrozivými srdcovými arytmiami. Niekedy stačí piť alebo zjesť viac draslíka alebo horčíka, srdce je citlivé na nevyváženú rovnováhu elektrolytov. Je tiež dôležité položiť si otázku: Môže byť príčinou búšenia srdca stres alebo nedostatok spánku? Ak nedôjde k zlepšeniu, možno použiť jemné sondy na lokalizáciu oblastí v srdci, z ktorých naďalej vznikajú poruchy, a na ich vypnutie teplovým alebo studeným impulzom. To, či musí pacient ešte potom brať lieky, závisí od typu arytmie.
Choré srdce
(Údaje za Nemecko za rok 2017)
Kardiostimulátor bol vložený do 77 283 mužov a žien, z toho viac ako dve tretiny mali viac ako 70 rokov. 25 824 mužov a žien dostalo implantovateľný defibrilátor, takmer polovica z nich mala viac ako 70 rokov. 261 ľudí dostalo srdce niekoho iného, väčšina z nich (96) vo veku 50 rokov a 10 vo veku od jedného do deviatich rokov. „Systém podpory srdca“, umelé srdce, získalo 1121 ľudí, väčšina mala 60 rokov (406), umelé srdce dostávalo aj 11 detí vo veku od jedného do deviatich rokov (5).
Angelika Däne žila dlhé roky s defibrilátorom, kým nedostala transplantáciu srdca. V rozhlasovej šou na stanici WDR podáva správy o živote s jej vážnym ochorením srdca (6). Po srdcovej smrti a resuscitácii dostala defibrilátor, ktorý sa spustí v prípade závažnej srdcovej arytmie, aby pomohol srdcu dostať sa späť do svojho rytmu. Elektrický šok zo zariadenia sa cíti ako kop z koňa, hovorí Dane. Spravidla sa to stalo úplne neočakávane. Len čo sa jej srdce začalo potkýnať, spustil sa defibrilátor, či už varil alebo sedel v lietadle. Zariadenie urobilo svoju prácu, ale psychologicky ho priviedlo aj na hranu svojich možností. „Ak som chcela žiť, potrebovala som Defi,“ hovorí Däne, ktorá je predsedníčkou HERZ IN TAKT Defi-Liga e. V. spáchal.
Pamäť srdca
Srdce nie je iba pumpa, ktorá cirkuluje krv v tele, ale má aj iné zamestnania. Napríklad tiež produkuje hormóny ANP (predsieňový natriuretický peptid) a BNP (natriuretický peptid typu B), najmä keď sa zvyšuje tlak a objemové zaťaženie srdca. Tieto dva hormóny zvyšujú činnosť obličiek, vylučuje sa viac vody, čo znižuje objem a tlak krvi.
Má však srdce aj svoju vlastnú „pamäť“, svoj malý mozog? Neurokardiológ John Andrew Armor prvýkrát použil výraz „srdcový mozog“ pred takmer 30 rokmi (7). 40 000 nervových buniek a dráh v srdci je okrem iného zodpovedných za to, aby transplantované srdce začalo okamžite biť, aj keď ešte nie je spojené s nervovým systémom príjemcu. Môže však srdce, pretože má nervové ústrojenstvo a produkuje neurotransmitery, komunikovať priamo s mozgom a ukladať si skúsenosti, rozvíjať pamäť? Výskumná práca zosnulého amerického Američana Paula Pearsalla je v tejto súvislosti veľmi kontroverzná: Psychológ dokázal, že po transplantácii srdca sa určité preferencie (jedlo, sexuálne návyky, povolanie, vkus v hudbe) „preniesli“ z darcu na príjemcu (8).
Zvlnenie:
(1) Dietrich Grönemeyer „Vaše srdce - ďalší organový príbeh“ S. Fischer Verlag, Frankfurt a. M. 2010