Jak działa serce?

Serce jest wyspecjalizowanym mięśniem pełniącym funkcję elektromechanicznej pompy, której podstawowym zadaniem jest utrzymywanie nieustannego przepływu krwi w układzie krążenia. Jego praca polega na rytmicznym generowaniu skurczów, umożliwiających transport tlenu, substancji odżywczych oraz produktów przemiany materii pomiędzy tkankami organizmu.

Czego dowiesz się z artykułu?

• Czym jest serce z punktu widzenia fizjologii i dlaczego określa się je mianem pompy.

• Jak przebiega cykl pracy serca.

• Jaką rolę pełni układ nerwowy w regulacji częstości i siły skurczów.

• Czym są zaburzenia rytmu serca.

Z punktu widzenia fizjologii serce wytwarza ciśnienie, kontroluje kierunek przepływu krwi i dostosowuje swoją aktywność do zmiennego obciążenia potrzebnego w danym momencie.

Jak często bije serce?

U dorosłego człowieka w spoczynku serce wykonuje przeciętnie 60-80 skurczów na minutę, co odpowiada około 100 tysiącom uderzeń na dobę. W tym czasie przepompowuje 7-8 tysięcy litrów krwi. Praca serca przebiega w uporządkowanym cyklu obejmującym skurcz i rozkurcz przedsionków oraz komór, przy czym pełen cykl sercowy trwa średnio około 0,8 sekundy.

Anatomicznie i funkcjonalnie serce składa się z dwóch części: prawej i lewej. Prawa część odpowiada za krążenie płucne, transportując krew odtlenowaną do płuc, natomiast lewa część obsługuje krążenie systemowe, dostarczając krew utlenowaną do wszystkich tkanek organizmu. W sensie mechanicznym serce spełnia kryteria wydajnej pompy hydraulicznej, działającej w warunkach ciągłej zmienności obciążenia.

Podstawy pracy serca

Odrębną, lecz nierozłącznie związaną z jego funkcją cechą jest aktywność elektryczna. Mięsień sercowy posiada zdolność do samodzielnego generowania impulsów elektrycznych, które inicjują skurcz kardiomiocytów (komórek budujących serce). Zjawisko to określane jest mianem automatyzmu serca i stanowi podstawę jego autonomicznej pracy.

Źródłem podstawowego rytmu serca jest węzeł zatokowo-przedsionkowy, zlokalizowany w ścianie prawego przedsionka. Komórki tej struktury generują impulsy elektryczne w regularnych odstępach. Impuls rozprzestrzenia się następnie po mięśniu przedsionków, wywołując ich skurcz i wtłoczenie krwi do komór.

Istotną konsekwencją automatyzmu serca jest jego zdolność do kontynuowania pracy niezależnie od bezpośrednich impulsów z ośrodkowego układu nerwowego. Układ nerwowy nie inicjuje skurczów serca, lecz moduluje ich częstość i siłę, dostosowując pracę narządu do aktualnych potrzeb metabolicznych organizmu, takich jak wysiłek fizyczny, stres czy zmiana pozycji ciała.

Zaburzenia rytmu pracy serca

Prawidłowa funkcja serca zależy od ścisłej synchronizacji zjawisk elektrycznych i mechanicznych. Zaburzenia generowania lub przewodzenia impulsów elektrycznych prowadzą do arytmii, mogących skutkować obniżeniem efektywności serca lub całkowitą utratą skutecznego skurczu. W takich stanach kolejność skurczów przedsionków i komór ulega zaburzeniu, a przepływ krwi staje się niewystarczający do podtrzymania funkcji życiowych.

Jak badamy aktywność serca?

Aktywność elektryczna serca może być rejestrowana za pomocą elektrokardiografii (EKG), pozwalającej na ocenę rytmu, częstości oraz przewodzenia impulsów w mięśniu sercowym. Współczesne metody leczenia zaburzeń rytmu koncentrują się na przywracaniu lub wspomaganiu prawidłowej synchronizacji elektrycznej, tym samym umożliwiając poprawę jego wydolności.

FAQ

• Czy serce potrzebuje mózgu, aby zacząć bić? Nie. Serce posiada zdolność automatyzmu i samo generuje impulsy elektryczne inicjujące skurcz.

• Czym jest automatyzm serca? To zdolność wyspecjalizowanych komórek do spontanicznej depolaryzacji i rytmicznego generowania impulsów elektrycznych.

• Jaką rolę pełni układ nerwowy w pracy serca? Reguluje częstość i siłę skurczów, dostosowując je do aktualnych potrzeb metabolicznych organizmu.

• Czym są arytmie? Są to zaburzenia rytmu serca wynikające z nieprawidłowego generowania lub przewodzenia impulsów elektrycznych.

• Dlaczego synchronizacja elektryczna jest tak ważna? Bez niej skurcze stają się nieskoordynowane, co prowadzi do spadku rzutu serca i zaburzeń jego efektywnej pracy.

• Jak ocenia się aktywność elektryczną serca? Za pomocą elektrokardiografii (EKG), rejestrującej zmiany potencjałów elektrycznych w czasie.

Podsumowanie

Serce jest narządem o unikatowym połączeniu funkcji elektrycznych i mechanicznych. Jego zdolność do autonomicznego generowania rytmu oraz precyzyjnej koordynacji skurczów umożliwia skuteczne pompowanie krwi przez całe życie. Zaburzenia któregokolwiek z tych elementów prowadzą do istotnych konsekwencji klinicznych.

Filip Siódmiak

Źródła: • Antzelevitch, Charles, and Alexander Burashnikov. “Overview of Basic Mechanisms of Cardiac Arrhythmia.” Cardiac electrophysiology clinics vol. 3,1 (2011): 23-45.

• Mangoni, Matteo E, and Joël Nargeot. “Genesis and regulation of the heart automaticity.” Physiological reviews vol. 88,3 (2008): 919-82.

• Bers, Donald M. “Cardiac excitation-contraction coupling.” Nature vol. 415,6868 (2002): 198-205.

»» O zdrowiu czytaj też tutaj:

„Zbyt dobre” wyniki badań nie zawsze powinny cieszyć

Dbasz o urodę? Ten suplement zakłóca wyniki badań krwi

Nie tylko chromosomy… Czym różnią się panie od panów?

»» Odwiedź wgospodarce.pl na GOOGLE NEWS, aby codziennie śledzić aktualne informacje