fizioloske osobine srcanog misica
Fizioloske osobine srcanog misica
Fizioloske osobine srcanog misica (miokarda)
omogucavaju neprekidan rad srca kroz automatsko stvaranje impulsa, sprovodjenje nadrazaja, kontrakciju i ritmicnost.
Uvod
Srcani misic predstavlja specijalizovano misicno tkivo koje omogucava neprekidan rad srca tokom citavog zivota. Njegova osnovna uloga je da obezbedi ritmicne kontrakcije, cime se omogucava stalna cirkulacija krvi kroz organizam. Za razliku od skeletnih i glatkih misica, srcani misic poseduje jedinstvene fizioloske osobine kao sto su automatizam, provodljivost, nadrazljivost i kontraktilnost. Ove karakteristike omogucavaju srcu da funkcionise nezavisno od voljne kontrole, ali i da se prilagodjava potrebama organizma u razlicitim fizioloskim uslovima.
Automatizam srca
Automatizam oznacava sposobnost nekog organa da moze funkcionisati i bez spoljasnih nervnih uticaja , kao i pojavu da se impuls za funkciju tog organa javlja u samom organu .
Krvotok i kolicina krvi u organizmu 26
Krvotok i kolicina krvi u organizmu Krvotok i kolicina krvi u organizmu: Odrasli covek ima...
Odbrambene supstance organizma 25
Odbrambene supstance organizma Odbrambene supstance organizma imaju kljucnu ulogu u borbi protiv infekcija. Otkrijte kako...
Prirodni inhibitori koagulacije krvi 25
Prirodni inhibitori koagulacije krvi Prirodni inhibitori koagulacije krvi su supstance koje se prirodno nalaze u...
Najubedljiviji dokaz o automatizmu srca je rad izolovanog srca . Kod hladnokrvnih kicmenjaka – zabe ili kornjace – dovoljno je izvaditi srce i staviti ga na staklenu plocicu , pa je moguce u toku izvesnog vremena posmatrati njegovo funkcionisanje : ritmicko grcenje i opustanje.
Fizioloske osobine srcanog misica . Ovo vreme se znatno moze produziti ukoliko se u aortu zavuce staklena cevcica ( kanila) i srce opere propustanjem fizioloskog Ringerovog rastvora , kako bi se isprala krv i sprecilo njeno zgrusavanje .
Fizioloske osobine srcanog misica . Za rad izolovanog srca toplokrvnih zivotinja sisara i ptica potrebno je obezbediti nesto slozenije uslove : optimalnu temperaturu , tj. ,temperaturu tela , uvodjenje kiseonika i provodjenje hranljive tecnosti , najbolje defibrinisane krvi , pod pritiskom , kako bi se obezbedilo njeno uticanje u koronarne arterije a time i ishrana srca.
Sistem za stvaranje i provodjenje impulsa (SSPI) . Automatizam srca. Posmatra li se rad zabljeg srca na nesto nizoj temperaturi okoline, videce se da se zablje srce kntrahuje odredjenim redom: najpre venski sinus ( zajednicko usce obe suplje vene ) , zatim pretkomore , i najzad komore .
Automatizam srca. Ukoliko se na vensi sinus dejstvuje hladnim Ringerovim rastvorom , dolazi do ousporavanja srcanog rada , dok se pri dejstvu toplog Ringerovog rastvora srcani rad ubrzava .
Automatizam srca. Stavljanje hladnog i toplog Ringerovog rastvora na druge delove srca nema uticaja na njegovu frekfenciju.
Vec odavde se moze zakljuciti da implus za rad srca polazi od venskog sinusa. Jos ubedljiviji dokaz je staavljanje I Staniusove ligature . Ako se ispod lukova obe aorte pincetom zavuce konac , koji se zatim podvuce ispod srca i zaveze , doci ce do zaustavljanja rada srca.
Automatizam srca. Brizljivije posmatranje ovog srca pokazace da se venski sinus jos uvek ritmicki kontrahuje , ali da se kontrakcije ne prenose na pretkomore i komoru .
Automatizam srca . Ovi delovi srca nisu izgubili svoju kontraktilnost , sto se moze dokazati na vise nacina:
a)mehanickim nadrzajem komore stiskanje pincetom izazvace se pojedinacne kontrakcije srca
b)posle 20-30 minuta srce ce ponovo raditi , stim sto ce ucestalost njegovih kontrakcija biti manja nego pre vezivanja I Staniusove ligature i
c) srce ce ponovo proraditi ukoliko se veze II Staniusova ligatura na granici izmedju pretkomara i komore ,samo ce frenfemcija rada biti manja .
Automatizam srca .Histoloska ispitivanja su pokazala da se uvenskom sinusu nalazi posebna morfoloska tvorevina sastavljena od veceg broja nervnih elemenata ( ganglijskih celija i nervnih vlakana ) i celija miokarda posebne gradje .
Automatizam srca. Ova tvorevina se naziva sinusni cvor. Od sinusnog cvora prolaze impulsi za kontrakcije miokarda , koji se , zahvaljujuci funkcionalnojspecificnosti srcanih misicnih celija – “elektricnom sincicijumu” prenose na miokard pretkomora( vise pogledajte ovde o gradji srca ) .
Automatizam srca . Vezivanje I Staniusove ligature prekida i onemogucuje prenosenje implusa na miokard pretkomora. Na granici izmedju pretkomora i komore nalazi se drugi centar atomatizma , pretkomorno-komorni vor , koji preuzima regulisanja srcanog automatizma ako je sinusni cvor iskljucen iz funkcije .
Automatizam srca. Njega nadrzujemo vezivanjem II Staniusove ligature .
Automatizam srca. Kod coveka i ostalih sisara glavni centar automatizma nalazi se u zidu desne pretkomore , izmedju usca gornje i donje suplje vene , odmah ispod endokarda , u obliku duguljaste tvorevine dimenzije 2×0.5 cm , i naziva se sinusni ili Keith -Flackov cvor , prikazan na slici iznad.
Automatizam srca. Hladjenje ovog dela srca dovodii do usporavanja , a zagrevanje do ubrzavanja , ritma srcanog rada .
Pri vadjenju srca kod zivotinja ovaj deo srca poslednji prestaje da radi locus ultimum morries. Drugi centar automatizma kod coveka , Asch-off-Tawarin ili pretkomorno – komorni cvor , nalazi se na pretkomorno-komornoj granici s desne strane , odmah uz septum.
Automatizam srca. Od njega polazi Hissov snop , koji probija atrio-ventrikularnu ,pregradu a zatim ide kroz medjukomorni septumi grana se na dva dela – grane (po jednu za svaku komoru) , a ove se i dalje granaju u miokardu odgovarajuce komore.
Automatizam srca. Pod fizioloskim uslovima impulsi za srcani rad prolaze od Keith-flaskovog cvora , te se ovaj naziva “predvodnik ritma” naziva se monotopno , a pod uticajem pretkomorno-komornog cvora i Hissovog snopa –hetero-topno regulisanje.
Postanak i sirenje impulsa
Impulsi za rad srca javljaju se u odredjenim vremenskim intervalima , zahvaljujuci fizioloskim i biofizickim odlikama celija miokarda , a posebno celijama sinusnog cvora .
Medju tim odlikama treba na prvom mestu pomenuti specificne karakteristike celicne membrane . Za raliku od celicnih membrana celija ostalih organa , a narocito skeletnih poprecnoprugastih misicnih vlakana celicna membrana celija miokarda je znatno propustljiva za natrijumove jone , koji i u toku mirovanja , za vreme srcane pauze , ulaze iz ekstracelularne tecnosti u unutrasnjost srcanog misicnog vlakna.
Postanak i sirenje impulsa . Kad njihova koncetracija dostigne odredjenu kriticnu vrednost , dolazi do prave depolarizacije , sa daljim naglim ulaskom natrijumovih jona , promenom elektricnog potencijala , a potom i sa pojavom karakteristicnih promena kontrakteilnih proteina i ostalih biohemijskih reakcija tipicnih za misicnu kontrakciju i najzad sa izlaskom kalijumovih jona i repolarizacijom.
Postanak i sirenje impulsa . Ove pojave traju znatno duze nego kod skeletnih misica. Vazno je istaci da kod miokarda acetil-holin smanjuje propustljivost celicne opne za natrijum i usporava pojavu depolarizacije , dok adrenalin povecava ovu propustljivost i olaksava pojavu depolarizacije .
Postanak i sirenje impulsa . Vec je receno da se pod fizioloskim uslovima proces razdrazenja javlja u ” predvodniku ritma” , tj. Kieth-Flackovom cvoru .
Postanak i sirenje impulsa . Iz ovog cvora implus se bez ikakvih posebnih provodnih puteva , koncentricno preko obicnih celija miokarda , siri u svim pravcima , tako da za 1/10 deo sekunda obuhvata ceo miokard pretkomora i dopire i do najdaljih delova zida leve pretkomore , sto znaci da se siri brzinom od 1 m/s.
Postanak i sirenje impulsa . Do Aschoff-Tawarinog cvora impuls dolazi 0.08 sek. posle polaska od Keith-Flackowog cvora.
Postanak i sirenje impulsa , Na prelazu sa miokarda na pretkomorno komorni cvor dolazi do zadrzavanja impulsa ,tj. do usporenog sirenja , sto ima za posledicu zakasnjenje sistole komore , u odnosu na sistolu pretkomora za otprilike 0.1 sekund.
Postanak i sirenje impulsa .Ovo zadrzavanje impulsa pri njegovom prenosenju na elemente pretkomorno-komornog cvora jos uvek nema jedinstveno objasnjenje .
Postanak i sirenje impulsa . Dok neki autori smatraju da je ono posledica latencije u oslobadjanju hemijskog medijatora koji ucestvuju u prenosenju impulsa , drugi autori , koji se baziraju na podacima dobivenim elektronskim mikroskopom , navode da se na prelazu miokarda u elemente , pretkomorno-komornog cvorajavljaju veoma tanka misicna vlakna , kroz koja se , zbog njihovih malih dimenzija , kao i sto je to slucaj i kod zivcanih vlakana , impuls siri sporo – 0.03 m/sek.
Postanak i sirenje impulsa . Prelazak impulsa sa pretkomora na antrio-ventrikularni cvor pokazuje jos jednu znacajnu odliku : ovo prenosenje impulsa je jednosmerno , tj. siri se samo sa pretkomore na pretkomorno-komorni cvor dok se , bar u fizioloskim uslovima , ne prenosi u suprotnom pravcu – sa Hissovog snopa i ACHoff-Tawarinog cvora na pretkomore.
Postanak i sirenje impulsa . Cim proces razdrazenja zahvati atrio-ventrikularni cvor , dalje se siri vrlo brzo , zahvaljujuci prisustvu Purkinjeovih celija u atrio-ventrikularnom cvoru , Hissovom snopu i njegovim granama .
Postanak i sirenje impulsa . Brzina prostiranja impulsa u Hissovom snopu iznosi 4-5 m/sek. Po prolasku kroz Hissov snop i njegove glavne grane talas razdrazenja se dalje siri kroz ogranke i granice Hissovog snopa koje se , kao sto je poznato , nalaze subendokardijalno , tako da najpre obuhvata apikalni deo miokarda desne , a malo kasnije i apikalni deo miokarda leve komore , sireci se odavde u dva pravca:
- a) kroz zid miokarda – iznutra u polje , od endokarda -prema epikardu
- b) navise ,prema bazi srca
Postanak i sirenje impulsa . Na ovaj nacin razdrazenje zahvata nesto malo ranije zid desne , a zatim i leve komore.
Postanak i sirenje impulsa . Momenat dolaska impulsa u pojedine delove miokarda komora vidi se iz gore slike , gde date brojke predstavljaju momenat pojave impulsa u odnosu na njegovu pojavu u Hissovom snopu.
Postanak i sirenje impulsa . Na kraju je neophodno naglasiti jos jednu vaznu cinjenicu: mada impuls ne dopire istovremeno do svih delova miokarda obe komore , ipak se komore kontrahuju uskladjeno , istovremeno posto su vremenske razlike izmedju momenta pojave impulsa u pojedinim delovima miokarda male u odnosu na trajanje perioda latencije srcanog misica.
Postanak i sirenje impulsa . Histoloska analiza za stvaranje i provodjenje impulsa , a narocito oba cvora i Hissovog snopa pokazuje da se u njima pored misicnih nalaze i nervni elementi- intramuralne ganglije i mnogobrojna nervna vlakna .
Postanak i sirenje impulsa .Stoga se s pravom postavljalo pitanje da li sposobnost automatizma pripada misicnim ili nervnim elementima srca.
Postanak i sirenje impulsa . O ovom problemu je duze vremena vodjena diskusija , ali danas postoji niz ubedljivih dokaza da sposobnost automatizma pripada misicnim elementima srca , tj. miokardu .
Postanak i sirenje impulsa . Tako , kod kokosijeg embriona dolazi do pocetka ritmickog kontrahovanja srca pre nego sto se histoloski mogu otkriti nervni elementi .
Izolovane celije miokarda u uslovima kulture tkiva takodje se ritmicki grce i opustaju , mada tu nema prisutnih nervnih elemenata . Najzad , ako se jedan deo miokarda izdvoji metalnim stezalicama ( klemama) ,u njemu dolazi do degeneracije svih nervnih elemenata , ali njihove celije ipak zadrzavaju sposobnost automatskog , ritmickog kontrahovanja .
Ponasanje po zakonu “sve ili nista”
Fizioloske osobine srcanog misica. Ukoliko se na isecak miokarda ili na celo srce dejstvuje spoljasnim , na primer elektricnim nadrazajima – pojedinacnim indukovanim strujama , mogu se desiti dve stvari.
Fizioloske osobine srcanog misica. U slucaju da je nadrazaj slab , ispod praga drazenja , bice neefikasan i nece izazvati reakciju miokarda , ni srca .
Fizioloske osobine srcanog misica. Ukolikoje , pak, takav nadrazaj efikasan , na njega ce srce reagovati najvecom mogucom kontrakcijom ,tj. reagovace po zakonu “sve ili nista”nezavisno od jacine nadrazaja .
Uporedimo li ovo ponasanje srca sa ponasanjem pojedinih skeletnih misica , videcemo da izmedju ove dve vrste misica postoji razlika : skeletni misici u sirokim granicama inteziteta nadrzaja povecace velicinu kontrakcije sa povecanjem inteziteta nadrazaja .
Fizioloske osobine srcanog misica. Ipak , ova razlika je prividna , posto pojedinacna misicna vlakna pojedinacnih misicnih vlakana i skeletnih misica je posledica razlicite razdrazljivosti pojedinih misicnih vlakana u sastavu skeletnog misica.
Starlingov zakon srca
Ogledi koji su izvedeni sa iseccima srcanog misica i ispitivanja koja su izvrsena na izolovanom srcu kod koga je menjan stepen punjenja , tj. kolicina tecnosti ( ili krvi ) koja je priticala u srce , pokazali su da jacina srcane kontrakcije zavisi od opterecenja , odnosno od punjenja srca : velicina , tj. jacina kontrakcije bice , u dosta sirokim granicama , u toliko veca ukoliko je opterecenje , odnosno punjenje srca vece .
Starlingov zakon srca. Bliza analiza ove pojave pokazala je da opterecenje , odnosno jace punjenje , odnosno jace punjenje srca dovodi do izdusivanja misicnih vlakana miokarda, a da velicina srcane kontrakcije zavisi od duzine misicnih vlakana miokarda (Starling) .
Ponasanje srca po zakonu srca je od velikog znacaja za osnovnu ulogu srca u snabdevanju organizma krvlju kao sto se vidi na slici iznad , gde je graficki prikazano ponasanje srca po Starlingovom zakonu .
Refraktornost srcanog misica
Refraktornost srcanog misica . Mnogobrojna ispitivanja koja su izvedena na taj nacin sto je srce u raznim fazama njegovog rada nadrazivano vanrednim nadrazajima ( dejstvom pojedinacnih ili ucestalim nadrazajima indukovanom strujom , razlicitog inteziteta i na drugi nacin ) pokazala su da je srce refraktarno – neosetljivo prema dejstvu takvih vanrednih nadrazaja za sve vreme svoje kontrakcije , tj. za sve vreme svoje sistole.
Medjutim , ukoliko vanredni nadrzaj dejstvuje u fazi popustanja srca, tj. njegove dijastole , ili pauze , srce ce reagovati na te vanredne nadrzaje i dati vanrednu konrakciju – ekstrasistolu.
Po ovakvom ponasanju srcani misic se razlikuje od skeletnog poprecnoprugastog misica , koje je refraktan samo nekoliko hiljaditih delova sekunde posle dejstva pravog nadrazaja , tj., za vreme lantentne faze misicne kontrakcije pre nego sto pocne grcenje ( skracivanje ) misicnih vlakana .
Uzrok ovako duge refraktarnosti srcanog misica lezi u biofizickim odlikama miokarda- znatnom duzem trajanju procesa depolarizacije .
Refraktornost srcanog misica . Ako se kontrakcije izolovanog srca registruju na nagaravljenoj hartiji kao na slici iznad , moze se izvrsiti analiza ponasanja srca u toku ekstrasistole .
Iz krive se vidi da se ekstrasistola javlja u slucaju kada drugi , vanredni nadrazaj padne u period popustanja srca , tj . dijastole .
Refraktornost srcanog misica. Posto kod zdravog i odmornog srcanog misica ne postoji mogucnost sumacije (sabiranja efekata dva nadrazaja) , to ce visina ekstrasistola biti jednaka ili najcesce niza od visine normalne sistole , ali nemoze biti visa od nje .
Refraktornost srcanog misica. Posle ekstrasistole javlja se znatno duza pauza , tzv. kompezatorna pauza , cije trajanje iznosi vreme jedne normalne pauze i jedne normalne sistole .
Refraktornost srcanog misica. Uzrok pojave kompezatorne pauze lezi u tome sto normalni impuls, koji u odrdjenim vremenskim razmacima polazi od sinusnog cvora , zatice srcani misic u stanju refraktarnosti usled odigravanja vanredne kontrakcije , ekstrasistole izazvane vanrednim nadrzajem , i usled toga ce biti efikasan.
Refraktornost srcanog misica. Posle kompezatorne pauze javice se opet normalna sistola izavana impulsom iz sinusnog cvora- postekstrasistola , cija je visina obicno veca od visine normalne sistole zbog duzeg vremena punjenja srca usled duzeg trajanja kompezatorne pauze .
Refraktornost srcanog misica. Posto period depolarizacije , a zavisno od njega i period refraktarnosti kod srca traju znatno duze nego kod skeletnog misica , kao i zbog ponasanja miokarda po zakonu “sve ili nista” , kod zdravog odmornog srca nemogu se izazvati prave sumacije dejstva dva nadrazaja pri kojima je sumirana kontrakcija veca od normale sistole , niti slozena misicna kontrakcija , – tetanus , kao sto je slucaj sa skeletnim misicima .
Refraktornost srcanog misica.Medjutim , kod zamorenog izolovanog srca ili miokarda ostecenog raznim otrovima ( histamin i dr.) dolazi do skracivanja perioda refraktarnosti i odstupanja od ponasanja po zakonu “sve ili nista” , usled cega pri dejstvu vanrednih pojedinih nadrazaja dolazi ido sumacije a pri dejstvu frefentnih nadrzaja do pojave pseudotetanusa.
Refraktornost srcanog misica. U ovom delu prikazan je mehanizam pojave ekstrasistole u eksperimentalnim uslovima .
Refraktornost srcanog misica. Na ovom mestu samo napominjemo da se i kod coveka iz raznih uzroka mogu javiti ektstrasistole .
Refraktornost srcanog misica. O raznim tipovima ekstrasistola kod coveka , kao i poremecajima srcanog ritma i provodjenja impulsa u SSPI, govori se u pataloskoj fiziologiji .
Zakljucak
Srcani misic ima posebne fizioloske osobine koje mu omogucavaju da radi neprekidno tokom celog zivota. Zahvaljujuci automatizmu, srce samo stvara impulse, dok provodljivost i nadrazljivost omogucavaju njihovo pravilno sirenje i reakciju miokarda. Kontraktilnost obezbedjuje snagu srčanih kontrakcija, a ritmicnost njihovu pravilnost.
Pored toga, vazne osobine kao sto su zakon „sve ili nista“, Starlingov zakon i refraktornost omogucavaju srcu da se prilagodi potrebama organizma i odrzi stabilan rad bez zastoja i preopterecenja.
Sve ove karakteristike zajedno cine osnovu normalne funkcije srca i omogucavaju efikasnu cirkulaciju krvi, sto je od kljucnog znacaja za odrzavanje zivota i zdravlja organizma.
Reference
- StatPearls Publishing (2023) Cardiac Muscle Physiology. Kratak pregled osnovnih fizioloskih osobina srcanog misica, ukljucujuci automatizam, kontraktilnost i provodjenje impulsa. Dostupno na: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34283436/ (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- Szedlak, P., Steele, D. i Hopkins, P.M. (2023) ‘Cardiac muscle physiology’, BJA Education. Savremen pregled funkcije srcanog misica sa fokusom na elektrofiziologiju i mehanizme kontrakcije. Dostupno na: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10435365/ (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- ScienceDirect (2023) Cardiac muscle physiology. Detaljan naucni prikaz biohemijskih i biofizickih procesa u miokardu. Dostupno na: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S205853492300077X (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- The Journal of Physiology (2005) Heart and Cardiac Muscle Physiology. Rad koji objasnjava osnovne principe rada srca i regulaciju srcanog ritma. Dostupno na: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1168856/ (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- Chambers, D., Huang, C. i Matthews, G. (2019) Cardiac Muscle. Cambridge: Cambridge University Press. Knjiga koja detaljno obradjuje strukturu i funkciju srcanog misica sa klinickim osvrtom. Dostupno na: https://www.cambridge.org/core/books/basic-physiology-for-anaesthetists/cardiac-muscle/E905B203766065D5A2857A2F78234CDA (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- Springer (2014) Cardiac Muscle. Sveobuhvatan akademski izvor o molekularnim i funkcionalnim osobinama miokarda. Dostupno na: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-50115-9 (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- JAMA (1971) The Physiology of Cardiac Muscle. Istrazivanje koje opisuje osnovne principe kontrakcije i regulacije srcanog rada. Dostupno na: https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/331972 (Pristupljeno: 25. mart 2026).
- Guyton, A.C. i Hall, J.E. (2021) Textbook of Medical Physiology. 14th edn. Elsevier. Jedan od najpoznatijih udzbenika koji detaljno objasnjava fiziologiju srca i krvotoka.
- Boron, W.F. i Boulpaep, E.L. (2017) Medical Physiology. 3rd edn. Elsevier. Savremen udzbenik koji obuhvata elektrofiziologiju i funkciju srcanog misica.
- Klabunde, R.E. (2012) Cardiovascular Physiology Concepts. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. Jasno objasnjava mehanizme srcanog rada i regulacije krvnog pritiska.
- Mohrman, D.E. i Heller, L.J. (2018) Cardiovascular Physiology. New York: McGraw-Hill. Praktican pristup razumevanju funkcije srca kroz fizioloske principe.
- Katz, A.M. (2010) Physiology of the Heart. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. Detaljna analiza mehanizama kontrakcije i regulacije srcanog misica.
- Pappano, A.J. i Wier, W.G. (2013) Cardiovascular Physiology. Philadelphia: Mosby. Izvor koji povezuje osnovnu fiziologiju srca sa klinickom praksom.
O autoru
