Της Ζένιας Κουφοπαντελή,
Αποτελεί κοινό τόπο το γεγονός ότι η σωστή λειτουργία της καρδιάς συνιστά θέμα μείζονος σημασίας, καθώς είναι υπεύθυνη για την τροφοδότηση του σώματος με οξυγόνο μέσω της άντλησης αίματος στους πνεύμονες, αλλά και στο υπόλοιπο σώμα. Πρόκειται για ένα όργανο αποτελούμενο από μυϊκά κύτταρα, τα οποία συσπώνται με τρόπο τέτοιον, ώστε να προσιδιάζουν σε μία ενιαία μονάδα κατά μήκος των διάφορων τμημάτων του. Στον άνθρωπο, η καρδιά έχει το μέγεθος γροθιάς, απαντά στο εσωτερικό της θωρακικής κοιλότητας, ενώ είναι τετράχωρη, φέροντας δύο κόλπους στο άνω και δύο κοιλίες στο κάτω μέρος της.
Ως λογικό επακόλουθο, είναι απαραίτητη η ρύθμισή της, η οποία επιτελείται ποικιλοτρόπως. Η καρδιά λειτουργεί με τη συμβολή δύο εξειδικευμένων τύπων κυττάρων, των συσταλτών και των αυτορρυθμικών. Τα συσταλτά αποτελούν την πλειονότητα των καρδιακών κυττάρων κι έχουν την ικανότητα να συστέλλονται, επιτελώντας το μηχανικό έργο της εξώθησης του αίματος. Ωστόσο, προκειμένου να πυροδοτηθεί η συστολή αυτών των κυττάρων, είναι απαραίτητη η δράση των αυτορρυθμικών, στα οποία θα εστιάσουμε σε αυτήν την περίπτωση.
Πώς λειτουργούν τα αυτορρυθμικά κύτταρα;
Η σύσπαση των καρδιακών κυττάρων, γενικότερα, πυροδοτείται από δυναμικά δράσης, τα οποία προκαλούνται από αλλαγές στο δυναμικό των μεμβρανών τους, δηλαδή στην κατανομή των ιόντων εξωκυτταρικά και ενδοκυτταρικά. Επιπλέον, τα καρδιακά μυϊκά κύτταρα συνδέονται μεταξύ τους μέσω δομών που ονομάζονται εμβόλιμοι δίσκοι και δεσμοσώματα, ενώ επικοινωνούν μέσω χασμοσυνδέσμων (ιοντικών διαύλων), με αποτέλεσμα να λειτουργούν συντονισμένα, ως ενιαία μονάδα. Η καρδιά πάλλεται ρυθμικά λόγω της συνεχούς πυροδότησης δυναμικών δράσης, διαδικασίας που ονομάζεται αυτορρυθμία και λαμβάνει χώρα στα αυτορρυθμικά κύτταρα, δηλαδή σε μικρά κύτταρα τα οποία δεν έχουν τη δυνατότητα συστολής. Τα κύτταρα αυτά δρουν ως βηματοδότης, ώστε να οδηγούν στην έναρξη του καρδιακού κύκλου (του κύκλου άντλησης της καρδιάς) και στη συντονισμένη δράση των συσταλτών μυϊκών κυττάρων. Είναι ικανά να πυροδοτούν δυναμικά δράσης χωρίς την ύπαρξη κάποιου ερεθίσματος από το νευρικό σύστημα, ενώ ιδιαίτερο χαρακτηριστικό τους αποτελεί το γεγονός ότι δεν εμφανίζουν δυναμικό ηρεμίας. Συνεπώς, η κατανομή των ιόντων εκατέρωθεν των μεμβρανών τους δεν είναι ποτέ σταθερή, αλλά πάντοτε μεταβάλλεται.
Πού απαντούν τα αυτορρυθμικά κύτταρα;
Τα κύτταρα αυτά, ανάλογα με τη θέση τους στον καρδιακό μυ, συγκεντρώνονται σε 4 θέσεις:
- Φλεβόκομβος (sinoatrial node): Απαντά στο ανώτερο τοίχωμα του δεξιού κόλπου και ευθύνεται για την έναρξη του καρδιακού κύκλου. Πυροδοτεί δυναμικά δράσης τα οποία εξαπλώνονται και στους δύο κόλπους, χάρη στην ύπαρξη των χασμοσυνδέσμων των καρδιακών μυϊκών κυττάρων.
- Κολποκοιλιακός κόμβος (atrioventricular node): Έπεται του φλεβόκομβου και απαντά στο κατώτερο σημείο του μεσοκολπικού διαφράγματος. Στο σημείο αυτό, τα κύτταρα λαμβάνουν το δυναμικό δράσης που πυροδοτήθηκε από τον φλεβόκομβο, ενώ λαμβάνει χώρα μια ελαφρά καθυστέρηση αγωγής του ηλεκτρικού δυναμικού. Αυτό επιτρέπει στους κόλπους να συσταλούν πλήρως, προτού μεταβιβαστεί το δυναμικό στις κοιλίες.
- Δεμάτιο του His (bundle of His) ή κολποκοιλιακό δεμάτιο (atrioventricular bundle): Πρόκειται για μια δεσμίδα κυττάρων που αρχίζει από τον κολποκοιλιακό κόμβο και εισέρχεται στο μεσοκοιλιακό διάφραγμα μέχρι την κορυφή του και στη συνέχεια στο εξωτερικό τοίχωμα των κοιλιών μέχρι τους κόλπους.
- Ίνες Purkinje (Purkinje fibers): Μικρές τελικές ίνες που εκφύονται από το δεμάτιο του His και διασκορπίζονται στο μυοκάρδιο των κοιλιών.
Πώς επηρεάζει ο βηματοδότης τη γενικότερη λειτουργία της καρδιάς;
Τα αυτορρυθμικά κύτταρα πυροδοτούν δυναμικά δράσης με διαφορετική συχνότητα, με τα κύτταρα του φλεβόκομβου να εμφανίζουν την υψηλότερη. Με την εμφάνιση ενός δυναμικού δράσης σε οποιοδήποτε κύτταρο της καρδιάς, αυτό μεταδίδεται σε ολόκληρη την έκτασή της λόγω παρουσίας των χασμοσυνδέσμων μεταξύ των καρδιακών κυττάρων. Με αυτόν τον τρόπο, η περιοχή με τον ταχύτερο ρυθμό αυτορρυθμίας επιβάλλει τη συχνότητά της στις περιοχές με τους χαμηλότερους ρυθμούς. Το γεγονός αυτό συνεπάγεται ότι ο φλεβόκομβος καθορίζει τον ρυθμό του οργάνου, με αποτέλεσμα να είναι γνωστός ως ο βηματοδότης της καρδιάς. Οι υπόλοιποι αυτορρυθμικοί ιστοί διεγείρονται από τα δυναμικά δράσης του φλεβόκομβου, χωρίς όμως να ακολουθούν τον ενδογενή ρυθμό τους, καθώς το ερέθισμα φτάνει ταχύτερα σε αυτά σε σχέση με την πυροδότηση δυναμικών από τα ίδια τα κύτταρα. Επομένως, ο φλεβόκομβος επιδρά τόσο στον ρυθμό της καρδιάς ως συνόλου, όσο και στη λειτουργία των υπόλοιπων αυτορρυθμικών κυττάρων.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Cardiac Conduction, cliffsnotes.com. Διαθέσιμο εδώ
- Lauralee Sherwood, Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου, 8η έκδοση, Ακαδημαϊκές εκδόσεις Ι. Μπάσδρα και ΣΙΑ Ο.Ε.
- Το ηλεκτρικό σύστημα της καρδιάς & το ΗΚΓ, eponline.gr. Διαθέσιμο εδώ
