RiffReporter Cunoștințe INACTIVE - ritmuri ale inimii umane
Un amestec de fapte
Primul din două miliarde și jumătate
Embrionul are doar 21 de zile și are o dimensiune de doar cinci milimetri când inima sa mică începe să bată. Exact asta va face neîncetat până la sfârșitul vieții. Inima este primul organ funcțional din embrionul uman. Dar nu pare o inimă „reală” pentru o lungă perioadă de timp, dar în acest stadiu incipient pare mai degrabă un tub în care fluidul corpului se mișcă înainte și înapoi.
De ce celulele din acest tub încep brusc să se contracte ritmic, complet automat, nu se știe încă. Mi se pare incredibil. Un secret chiar la începutul vieții, care, în ciuda deceniilor de cercetări, în ciuda medicinei de înaltă tehnologie, ablației cateterelor, blocantelor beta, stimulatoarelor cardiace și defibrilatorilor este încă în întuneric. Cine sau ce dă impulsul?
„Nimeni nu știe până acum, nimeni nu-l poate explica. Și totuși se întâmplă întotdeauna același lucru: nu mai devreme o celulă de ou și un spermatozoid sunt conectați decât după câteva zile, unele celule încep să palpite ”, scrie medicul Dietrich Grönemeyer la pagina 35 în cartea sa„ Inima ta ”(1). Până în prezent, nu știm cu adevărat cum a început ceasul ascuns al inimii, cum și prin ce mijloace a fost programat, spune Grönemeyer. „Se pare că bătăile inimii și ritmul ei ne-au fost date, oriunde și de la oricine”.
„Nimeni nu știe până acum, nimeni nu-l poate explica. Și totuși se întâmplă întotdeauna același lucru: imediat ce o celulă de ovul și un spermatozoid sunt conectați, după câteva zile unele celule încep să pulseze. "(Dietrich Grönemeyer)
Ceea ce știm este că o celulă trebuie să conțină anumite „ingrediente” moleculare pentru a obține chiar această pulsație spontană. Acestea includ factorul de transcripție Tbx3, canalul „HCN4”, cunoscut și sub numele de „canal stimulator cardiac”, anumite canale de calciu controlate de tensiune și unele proteine de membrană, conexinele, care formează porii și permit schimbul direct între două celule vecine.
Dacă toate aceste componente moleculare se reunesc, o celulă poate pulsa slab și celula musculară a inimii se contractă automat. La începutul vieții, toate celulele din tubul cardiac au activitate spontană de stimulator cardiac. Cu toate acestea, unele dintre ele, celulele din spatele tubului cardiac, pulsează mai repede, determinând sângele să curgă prin tub de la polul venos (flux) la polul arterial (flux de ieșire).
Pe măsură ce embrionul continuă să se dezvolte, majoritatea celulelor musculare ale inimii își pierd capacitatea de a se contracta spontan. Ei formează mușchiul cardiac activ, care necesită un impuls extern pentru a se contracta. Acest lucru este asigurat de toate celulele care au păstrat activitatea automată a stimulatorului cardiac. Aceste celule sunt de obicei localizate în trei locuri din inimă: în așa-numitul nod sinusal, în nodul AV și în pachetul HIS.
Planurile de înlocuire a țesutului muscular deteriorat într-un atac de cord cu celule cardiace crescute în laborator sunt îngreunate de această împărțire clară a sarcinilor în inima matură. Studiile efectuate pe porci au arătat că noile celule obținute în laborator și administrate pentru a „repara” mușchiul inimii deteriorate perturbă ritmul cardiac, deoarece încă au activitate de stimulator cardiac automat și încearcă să stabilească ritmul în sine.
Nod sinusal
Într-o zi fierbinte de vară din 1906 venise timpul. Studentul la medicină Martin Flack stătea la microscop și privea exemplarele din inima unei alunițe. Flack a descoperit o „structură minunată” în „apendicele auricular” drept (o proeminență în atriu, exact acolo unde vena cavă curge în ventriculul drept), după cum a raportat ulterior conducătorului său de doctorat Arthur Keith. După cum a fost predat, tocmai se întorsese de la un tur cu bicicleta prin grădinile de vară din Kent împreună cu soția sa și își dădu imediat seama că Flack realizase ceva cu totul special. El a găsit locul de unde a apărut bătăile inimii (3).
Termenul „nod sinusal” scrie Dietrich Grönemeyer în cartea sa este de fapt înșelător. Nodul sinusal nu poate fi nici văzut, nici simțit direct. Mai degrabă, este o zonă de celule specializate de mărimea unei pietre de cireș care se poate excita electric. Ca celule stimulatoare cardiace, acestea transmit semnale electrice (de 60 până la 80 de ori pe minut) către celulele musculare ale inimii, care se contractă și se relaxează din nou ca urmare (Grönemeyer, p. 35).
Impulsul electric nu este transmis direct, ci prin câteva stații intermediare. Primul este așa-numitul nod AV (nodul atrioventricular, „nodul camerei atriale”), care transmite excitația din atriu prin pachetul HIS (numit după medicul Wilhelm His) în camera inimii și în vârf. Nodurile AV și pachetele HIS servesc și ca sistem de rezervă. Dacă nodul sinusal nu ar trebui să funcționeze, nodul AV sau pachetul HIS pot, de asemenea, seta ritmul, dar inima este capabilă să acționeze doar într-o măsură limitată la 40-50 sau 30-40 bătăi pe minut.
Celulele nodului sinusal, nodul AV și pachetul HIS diferă de celelalte celule din inimă prin faptul că ele pot declanșa ele însele un potențial de acțiune fără stimul extern. Totuși, acest ritm poate fi influențat. Când suntem entuziasmați sau mergem cu bicicleta pe munte, inima ne bate mai repede, când ne relaxăm ascultând o piesă muzicală sau dormim, bătăile inimii încetinesc. Aceste adaptări reprezintă răspunsul nodului sinusal la activarea sau inhibarea influențelor sistemului nervos și hormonal, cum ar fi adrenalina „hormonul stresului”.
Dar care deget lovește primul domino chiar de la început, cine sau ce dă impulsul pentru prima bătăi de inimă? Este energia vieții Qi sau o forță primară implantată de Dumnezeu, așa cum Grönemeyer consultă taoismul chinez sau medicul, chimistul și filosoful flamand Johan Baptista van Helmont (1580-1644)? Omul de știință modern vede acest lucru puțin mai sobru și vorbește despre fostul conflict al celor două teorii care au fost în prezent unite într-una singură. Modelul de ceas cu membrană și modelul de ceas de calciu au fost transformate în ipoteza ceasului cuplat.
Ceasul de calciu „funcționează” deoarece ionii de calciu (Ca2 +) sunt eliberați într-un mod oscilant, ritmic, din depozitul de calciu din celulele nodului sinusal (așa-numitul reticul sarcoplasmatic). Această eliberare are loc spontan și nu necesită depolarizare a membranei. Există, de asemenea, proteine de canal specializate, HCN, pe membrana exterioară a celulelor nodului sinusal. Acestea sunt activate prin hiperpolarizare (tensiunea devine și mai negativă) pe membrana celulară. Totul este destul de complicat. În orice caz, rezultatul este că celula stimulatorului cardiac se contractă.
numere
Acest organ uimitor cu o lungime de aproximativ 15 centimetri, o lățime de 9 centimetri și o greutate de aproximativ trei bare de ciocolată (300 de grame) funcționează la maxim. Inima bate în medie de 100.000 de ori pe zi, de aproximativ 3,6 milioane de ori într-un an și de aproximativ 2,5 miliarde de ori în 70 de ani de viață. În fiecare minut, inima pompează în jur de patru litri și jumătate de sânge în circulație, cu un efort mare poate fi de 20 până la 30 de litri pe minut. Ieșirea continuă a inimii de-a lungul anilor este posibilă prin pauze de odihnă. Inima bate de aproximativ 100.000 de ori pe zi, dar „timpul de lucru” pur este „doar” de opt ore pe zi.
Heart Senser
Oricine stă în sfârșit în autobuz după un sprint la stația de autobuz sau se trezește noaptea cu gândul „Spărgător!” Își poate simți inima bătând foarte clar. Persoanele cu o „senzație de organ” pronunțată își pot percepe propriile bătăi ale inimii chiar și atunci când totul este relaxat atât în interior, cât și în exterior. Potrivit psihologului Beate M. Herbert de la Universitatea din Tübingen, aproximativ fiecare a cincea persoană este deosebit de sensibilă la propriile bătăi ale inimii (4).
Știința descrie, în general, percepția a ceea ce nu se întâmplă în exterior, dar în corpul nostru cu termenul „interocepție”, sentimentul pentru bătăile inimii se numește „cardiocepție”. Noi, oamenii, diferim de fapt prin capacitatea noastră de a percepe în mod conștient semnale din interiorul propriului nostru corp. Mai mult sau mai puțin pronunțate nu sunt doar percepțiile mesajelor de la senzorii de la nivelul pielii, mușchilor, tendoanelor, articulațiilor, care ne permit să ne simțim în sfera propriocepției unde și cum se află în spațiu corpul nostru în prezent.
Când privesc spre interior, persoanele cu un puternic simț al organelor se pot simți de fapt în stomac și în intestine sau chiar în inima lor, fără ca stomacul să doară, intestinul bubuit sau inima să bată până la gât. Fiecare dintre noi se naște evident cu o anumită predispoziție să se simtă deosebit de puternici sau mai puțin puternici. Cu toate acestea, simțirea pentru propriile organe interne poate fi încurajată sau chiar neglijată, sentimentul de sine poate fi învățat într-un anumit cadru, scrie Herbert în teza sa de doctorat. Zonele sistemului nostru nervos care sunt implicate în transmiterea stimulilor de la periferie, transformarea lor și devenirea conștientă, se pot schimba și sunt, la fel ca creierul nostru în ansamblu, plastice.
Potrivit lui Arthur Craig (Barrow Neurological Institute Phoenix), diferite abilități de interocepție sunt direct legate de diferite niveluri de conștientizare emoțională, scrie Herbert. Sentimentele conștiente și experiența emoțională sunt apoi legate de semnalele pe care „materialul I” le trimite din adâncul interiorului invizibil al corpului. Persoanele care suferă de tulburări de anxietate și panică sunt de obicei înzestrate cu o senzație de organ deosebit de bună. Este destul de puțin probabil ca acestea să fie două fenomene care apar complet independent unul de celălalt. Probabil se influențează reciproc. Dar știința nu a fost încă în măsură să spună dacă una este cauza celeilalte sau cealaltă este cauza uneia.
Sunetul inimii
Dacă îți pui urechea pe pieptul altcuiva, o vei auzi imediat: Bumbum, bumbum, bumbum. Tonurile audibile în succesiune rapidă (frecvența 15 până la 300 Hz) marchează sistola și diastola în ciclul cardiac. Primul ton sunet înăbușit, durează aproximativ 0,14 secunde și este cauzat de contracția mușchilor (un ton de tensiune musculară) atunci când clapeta clapetei dintre atriu și camera inimii este închisă. La al doilea ton cardiac, valvele aortice și pulmonare se închid, tonul sună mai ușor, mai puternic, mai scurt și durează aproximativ 0,11 secunde. Apare deoarece coloana de sânge vibrează în vase după ce clapele de buzunar sunt închise.
Un medic poate asculta bătăile inimii cu un stetoscop. Cu versiunea electronică a acestui dispozitiv, care a fost dezvoltată în 1816 de francezul René Laennec, sunetul poate fi amplificat și zgomotele de fundal pot fi eliminate. Uneori este posibil cu un astfel de dispozitiv să auzi un al treilea (sângele curge în camera inimii) și chiar un al patrulea sunet al inimii, care apare atunci când mușchii atriali se contractă. La mai mult de jumătate dintre copii și adolescenți, medicul aude suflete cardiace suplimentare cu stetoscopul, dar acestea sunt în mare parte cauzate de funcția normală a inimii și rareori dau motive de îngrijorare. Doar aproximativ unul din o sută de copii au un defect cardiac congenital. La adulți, suflurile de inimă sunt de obicei o indicație a condițiilor de flux modificate în inimă, de exemplu, deoarece valvele cardiace sunt defecte sau vasele de sânge sunt îngustate.
Din ritm
Riscul de aritmii cardiace crește odată cu înaintarea în vârstă. Din 100 de persoane cu vârsta peste 80, 30 sau 40 de ani au un anumit tip de tulburare a ritmului cardiac. Există multe motive pentru care inima își poate pierde ritmul. Este posibil să aveți boli valvulare sau coronariene, inflamații ale mușchiului inimii sau tensiune arterială crescută sau glanda tiroidă nu funcționează normal sau diabetul, alcoolul sau medicamentele deranjează inima. Cardiologul poate face diferența între aritmiile cardiace inofensive și amenințătoare. Uneori este suficient să beți sau să mâncați mai mult potasiu sau magneziu, inima este sensibilă la un echilibru electrolitic dezechilibrat. De asemenea, este important să ne întrebăm: Stresul sau lipsa somnului pot fi cauza palpitațiilor inimii? Dacă nu există nicio îmbunătățire, sondele fine pot fi folosite pentru a localiza zonele din inimă din care continuă să apară tulburările și pentru a le opri cu un impuls de căldură sau rece. Dacă pacientul mai trebuie să ia medicamente după aceea, depinde de tipul de aritmie.
Inima bolnavă
(Cifre pentru Germania pentru 2017)
Un stimulator cardiac a fost inserat în 77.283 de bărbați și femei, dintre care peste două treimi au avut peste 70 de ani. 25.824 de bărbați și femei au primit un defibrilator implantabil, aproape jumătate dintre ei aveau peste 70 de ani. 261 de persoane au primit inima altcuiva, majoritatea (96) în vârstă de 50 de ani și 10 între unu și nouă ani. 1121 de persoane au primit un „sistem de sprijin cardiac”, o inimă artificială, majoritatea aveau 60 de ani (406), 11 copii cu vârsta cuprinsă între unu și nouă ani au primit și o inimă artificială (5).
Angelika Däne a trăit cu un defibrilator mulți ani înainte de a primi un transplant de inimă. Într-o emisiune radio de pe WDR, ea relatează despre viața cu bolile ei grave de inimă (6). După moarte cardiacă și resuscitare, i s-a administrat un defibrilator care pornește în cazul unei aritmii cardiace severe pentru a ajuta inima să revină la ritmul său. Șocul electric de pe dispozitiv se simte ca o lovitură de cal, spune Dane. De obicei, acest lucru s-a întâmplat complet pe neașteptate. De îndată ce inima ei a început să se împiedice, defibrilatorul a început, indiferent dacă fierbea sau stătea în avion. Dispozitivul și-a făcut treaba, dar l-a adus și la limita posibilităților sale psihologic. „Dacă voiam să trăiesc, aveam nevoie de Defi”, spune Däne, care este președintele HERZ IN TAKT Defi-Liga e. V. comis.
Memoria inimii
Inima nu este doar o pompă care circulă sânge în jurul corpului, ci are și alte locuri de muncă. De exemplu, produce, de asemenea, hormonii ANP (peptidă natriuretică atrială) și BNP (peptidă natriuretică de tip B), în special atunci când presiunea și volumul de sarcină pe inimă cresc. Cei doi hormoni cresc activitatea rinichilor, se excretă mai multă apă, ceea ce scade volumul și presiunea sângelui.
Dar are și inima propria „memorie”, propriul său creier mic? Neurocardiologul John Andrew Armour a folosit prima dată termenul de „creier cardiac” acum aproape 30 de ani (7). Cele 40.000 de celule nervoase și căile din inimă sunt, printre altele, responsabile de asigurarea faptului că o inimă transplantată începe să bată imediat, chiar dacă nu este încă conectată la sistemul nervos al destinatarului. Dar poate inima, deoarece are tracturi nervoase și produce neurotransmițători, să comunice direct cu creierul și să stocheze experiențe, să dezvolte o memorie? Munca de cercetare a regretatului american american Paul Pearsall este extrem de controversată în acest context: psihologul a demonstrat că, după un transplant de inimă, anumite preferințe (hrană, obiceiuri sexuale, ocupație, gust în muzică) au fost „transferate” de la donator la destinatar (8).
Umfla:
(1) Dietrich Grönemeyer "Inima ta - o altă poveste de organ" S. Fischer Verlag, Frankfurt a. M. 2010