Elektrofyziologie převodní srdeční soustavy ve spirále času


Autoři: K. Zeman
Působiště autorů: I. interní kardioangiologická klinika FN u sv. Anny v Brně
Vyšlo v časopise: Kardiol Rev Int Med 2009, 11(4): 164-165
Kategorie: Editorial

Samovolná činnost srdce patřila odedávna k největším tajemstvím přírody. K poznání elektrofyziologických jevů elektrické činnosti srdce vedla dlouhá cesta.

Jeho činnost je řízena spontánní aktivitou srdečního krokoměru – sinoatriálního uzlu (sinoatrial node – SAN). Vzruch, který zde vzniká, depolarizuje síňovou svalovinu a síňová depolarizace se šíří po síních jako jednolitým vodičem do síňokomorového uzlu (atrioventricular node – AVN). Zde je rychlost vedení vzruchu poněkud zpomalena na dobu nutnou k hemodynamicky významnému časovému odstupu síňové a komorové systoly, aby vzruch opět velkou rychlostí přes Hisův svazek (His bundle – HB), komorová raménka a Purkyňovy buňky (tzv. His-Purkyňův systém) postupně (septum, pravá a levá komora) depolarizoval komorovou svalovinu. Podráždění pracovního myokardu následně vede ke stahu srdečních komor, které svým hemodynamickým efektem udržuje v cévním systému potřebný tlak a dodávku kyslíku a živin pro život tkání a orgánů.

První popis části vodivé srdeční soustavy srdce, tzv. Purkyňovy buňky či vlákna, pochází od J. E. Purkyně z roku 1845, z doby, kdy působil ještě ve Vratislavi. V té době existovala stará Hallerova představa o dráždění srdeční stěny krevním proudem, dále jistou dobu převládala neurogenní teorie řízení srdeční činnosti formulovaná Legalloisem a podporovaná bratry Weberovými, kteří v roce 1845 prokázali negativně chronotropní vliv vagu a opačný vliv sympatiku na srdeční činnost. Jejich vliv na srdeční aktivitu byl jasně vymezen jako pouze regulační Heringem v roce 1905. Proti neurogenní teorii na čas zavládla teorie myogenní, kterou v roce 1897 formuloval Engelmann na základě poznatku, že embryonální srdce tepe dříve, než je inervováno.

Až v roce 1900 Gaskell elektrofyziologicky prokázal, že primární sídlo srdeční automacie se nachází v horní části pravé síně. V roce 1907 pak Keith a Flack morfologicky prokázali u různých savců zvláštní okrsek primitivní svalové tkáně SAN. O rok dříve však Aschoff a Tawara popsali podobnou tkáň spojující v srdci síně s komorami, kterou nazvali AVN. Zvláštní svazek v srdci, který jako jediné místo spojuje síně s komorami, objevili nezávisle na sobě již v roce 1893 Kent a His. K historickým milníkům patří i objev gradientu srdeční automacie. Meek a Eyster v roce 1914 s využitím bipolárních elektrod prokázali, že frekvence spontánních vzruchů vznikajících v různých částech srdce klesá od SAN přes AVN, HB k Purkyňovým vláknům. Historický význam měla elektrokardiografická registrace Hisova svazku Scherlagem v roce 1969. V Československu byl poprvé registrován elektrogram Hisova svazku již v roce 1962 brněnským pediatrem a kardiologem Vítkem. Rozpoznání a definování způsobu vzniku a vedení srdečního vzruchu převodními strukturami mělo stěžejní význam pro pochopení vzniku jednotlivých kmitů a vln později registrovaných na elektrokardiografické křivce.

Povrchové elektrické potenciály vycházející ze srdce jsou zaznamenávány na EKG již více než 100 let. První EKG křivku z povrchu obnaženého srdce zvířete zaznamenal Marey pomocí Lippmanova kapilárního elektroměru v roce 1876. Za tvůrce klinické EKG se považuje leydenský fyziolog Einthoven, který použil k snímání EKG strunový galvanometr a tři bipolární končetinové elektrody. O praktické využití EKG se zasloužili v první polovině 20. století Lewis a Pardee. Velkým pokrokem bylo zavedení unipolárních hrudních svodů Wilsonem a jeho spolupracovníky v roce 1934 a tzv. augmentovaných unipolárních končetinových svodů Goldbergerem v roce 1947. U nás se zasloužili o rozvoj klinické elektrokardiografie Herles, Weber a Sova.

Dodnes je EKG pokládáno za základní vyšetřovací metodu v kardiologii pro diagnostiku dysrytmií, poruch převodního srdeční systému, pro rozpoznání ložiskových poškození srdečního svalu ischemií a nekrózou, interpretaci kardiálních metabolických, ale i nekardiálních onemocnění.

Významný pokrok v možnostech interpretace poruch srdečního rytmu a jejich léčby přinesla v druhé polovině 20. století jícnová a nitrosrdeční technika snímání elektrických srdečních potenciálů (EKG) ze srdečních síní, oblastí síňokomorového převodu, srdečních komor a koronárního sinu. Invazivní diagnostická metoda umožňuje poměrně přesné určení lokalizace a mechanizmu poruch tvorby a rozvodu vzruchu v srdci. V prvních letech invazivního vyšetřování převodní srdeční soustavy používali elektrofyziologové dutinovou elektrokardiografii pouze v klidu – tzv. deskriptivní nitrosrdeční EKG. Velmi brzy se ale ukázalo, že vyšetření síňokomorového převodu při zátěži srdeční stimulací a farmaky podstatně rozšiřuje možnosti této invazivní tzv. dynamické diagnostické a později léčebné metody.

S deskriptivní metodou jsme začínali v 70. letech minulého století na brněnském pracovišti I. interní kliniky. V roce 1972 jsme založili na I. interní klinice v Brně elektrofyziologickou invazivní pracovní diagnostickou skupinu skládající se ze dvou kardiologů, jednoho fyziologa a radiologa (Semrád, Zeman, Šumbera, Kubín). Každý týden jsme vyšetřovali jednoho až dva pacienty a v roce 1999 jsme již léčili radiofrekvenční ablační metodou stého pacienta s opakovanými paroxyzmálními supraventrikulárními tachykardiemi, kteří předtím byli většinou neúspěšně léčeni farmakologicky.

Elektrofyziologové se zaměřili nejen na funkční vyšetřování síňokomorové soustavy za fyziologických podmínek u zdravých jedinců, ale především u nemocných s návratným bušením srdce a synkopálními stavy, poruchami srdečního převodu, anomálním síňokomorovým spojením, později na vyšetřování život ohrožujících komorových dysrytmií programovou stimulací srdce a v posledních letech na nemocné s nezvládnutelným srdečním selháním.

S rozvojem diagnostickým metod se v posledních desetiletích rozvíjely elektrofyziologické nefarmakologické léčebné metody, které jsou v současné době u některých dysrytmií, např. paroxyzmálních supraventrikulárních arytmií, považovány za léčebné metody první volby. Nové nefarmakologické, invazivní, intervenční metody perkutánní transvenózní radiofrekvenční ablace, které zavedli nezávisle na sobě Sheinmann a Gallagher v roce 1992 u nemocných s atrioventrikulární nodální reentry tachykardií. K ablaci se používají speciální katetry a radiofrekvenční generátory, které se stále zdokonalují a umožňují dokonalou titraci a monitorování použité energie v čase, s volitelným výkonem nebo teplotou. Úspěšnost této léčby je více než 90% a navíc pacienti jsou často pokládáni za vyléčené, zbaví se tedy dlouhodobé farmakologické medikace. Elektrofyziologická poznání přispěla dále k léčbě život ohrožujících a závažných synkopálních stavů, bradykardií, síňokomorových blokád dnes již nenahraditelnou trvalou kardiostimulací.

První kardiostimulátor (pacemaker – PM) u nemocného se závažnou bradyarytmií implantovali ve Švédsku Senning a Elmquist v roce 1958. Rychlý pokrok vedl k vývoji fyziologických PM s frekvenční přizpůsobivostí při fyzické zátěži, řízené biosenzory a dalšími přídatnými funkcemi.

První implantabilní kardioverter-defibrilátor (implantable cardioverter-defibrillator – ICD) u nemocného se synkopou a prokázanou komorovou fibrilací použil Mirowski v USA v roce 1980. Jednoznačný prospěch z implantabilních ICD prokazují klinické studie MADIT I a II, SCD-Heft a další. Nejnovější přístroje dnes dokáží analyzovat a vyhodnocovat současně snímané EKG pacienta a léčit případné poruchy srdečního rytmu, tachyarytmie i bradyarytmie.

V posledních letech došlo k vývoji nové nefarmakologické léčebné metody u nemocných s těžkou poruchou ejekční frakce (EF) levé srdeční komory a výrazným poškozením vedení v His-Purkyňově převodním systému, rozšířením komplexu QRS, prezentované srdeční resynchronizační léčbou pomocí biventrikulární stimulace. Léčba spočívá v zavedení dvou elektrod, do pravé komory a koronárního sinu (tj. k levé srdeční komoře), třetí do ouška pravé síně. Srdeční resynchronizační léčba přináší nemocným výraznou symptomatickou úlevu. Cílem je kromě optimalizace AV zpoždění především úprava dyssynchronie srdečních komor a tím zmenšení objemu levé srdeční komory a mitrální regurgitace, zvýšení EF levé komory a také zlepšení kvality a prodloužení života. Dokazují to poslední studie CARE-HF a COMPANION.

Na základě klinických studií a s rozvojem přístrojové techniky, např. pomocí trojrozměrného neskiaskopického mapování srdce systémem Carto a přesné navigace diagnostických a léčebných katetrů s milimetrovou přesností, lze úspěšně vyšetřit a léčit arytmogenní substrát v myokardu, jenž je příčinou život ohrožující arytmie u nemocných po srdečním infarktu, po transplantaci srdce, nebo lze zmínit v poslední době úspěšné léčení síňových flutterů a fibrilací, kterých s prodlužováním lidského věku stále přibývá. V blízké budoucnosti budou elektrofyziologické laboratoře vybavovány systémy pro stereotaktickou nebo robotickou navigaci katetrů.

Od prvních elektrofyziologických experimentálních studií srdeční buňky a jejích membránových vlastností na konci 19. a 20. století, poznání řídicího a převodního srdečního systému elektrické srdeční aktivity na konci 20. a na začátku 21. století došlo k nebývalému rozvoji neinvazivní a invazivní diagnostiky. Původní deskriptivní a později dynamická zátěžová diagnostika převodního srdečního systému pomocí farmak a programové stimulace srdce dospěla až k nejnovějším léčebným postupům radiofrekvenční ablací, která v mnohém nahradí donedávna užívanou farmakologickou léčbu srdečních dysrytmií a v současné době umožňuje novou přístrojovou léčbu pokročilého chronického srdečního selhání.

V souhlasu s „medicínou založenou na důkazech“ vydává ČKS doporučené optimální postupy pro diagnostiku a léčbu poruch srdečního rytmu, převodní srdeční soustavy a léčbu srdečního selhání. Nezadržitelný pokrok elektrofyziologie skýtá pro budoucnost nové léčebné postupy, které přinesou pacientům četná dobrodiní, ale především významné prodloužení a zlepšení kvality života.

Nakonec mi dovolte popřát Vám do nového roku 2010 jménem svým, svých spolupracovníků a kolegů naší alma mater MU v Brně především dobré zdraví, neustálý vnitřní zájem o nezadržitelný pokrok ve vědě, teoretickém, experimentálním a klinickém lékařství, zdravý rozum, moudrost, pokoru, úspěchy v diagnostice a léčbě nemocných, optimizmus a osobní spokojenost Vaši i Vašich blízkých.

emeritní prof. MUDr. Karel Zeman, CSc.

I. interní kardioangiologická klinika

FN U sv. Anny v Brně

karel.zeman@fnusa.cz


Štítky
Dětská kardiologie Kardiochirurgie Kardiologie

Článek vyšel v časopise

Kardiologická revue – Interní medicína

Číslo 4

2009 Číslo 4

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Krvácení v důsledku portální hypertenze při jaterní cirhóze – od pohledu záchranné služby až po závěrečný hepato-gastroenterologický pohled
nový kurz
Autoři: PhDr. Petr Jaššo, MBA, MUDr. Hynek Fiala, Ph.D., prof. MUDr. Radan Brůha, CSc., MUDr. Tomáš Fejfar, Ph.D., MUDr. David Astapenko, Ph.D., prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D.

Rozšíření možností lokální terapie atopické dermatitidy v ordinaci praktického lékaře či alergologa
Autoři: MUDr. Nina Benáková, Ph.D.

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se