Serce to umięśniony organ z własnym systemem regulacji rytmu. Jest reprezentowany przez komórki rozrusznika, które regulują aktywność mięśnia sercowego. Wpływają na nią substancje lecznicze i mediatory wytwarzane przez nadnercza. Działanie to określane jest jako dodatnie lub ujemne działanie inotropowe, chronotropowe, dromotropowe lub batmotropowe.
Bathmotropia i chronotropia serca
Bathmotropia to wpływ określonego czynnika na czynność serca w taki sposób, że w wyniku tego zmienia się pobudliwość komórek rozrusznika. Termin „pobudliwość” odnosi się do zdolności do generowania potencjału czynnościowego. Depresja pobudliwości to wzrost progu, po którym powstaje potencjał czynnościowy. Stymulacja pobudliwości serca to obniżenie progowej wartości potencjału błonowego, powyżej której następuje szybka depolaryzacja. Proces ten nazywa się pojawieniem się potencjału czynnościowego. WOgólnie termin „efekt batmotropowy” oznacza zmianę pobudliwości mięśnia sercowego.
Efekt chronotropowy w elektrofizjologii mięśnia sercowego to częstotliwość, z jaką tworzy się rytm serca. Pozytywny efekt chronotropowy pośredniczy w zwiększeniu częstotliwości generowania impulsów, czyli potencjału czynnościowego. Ujemna chronotropia - spadek częstotliwości rytmu. Generowanie impulsów to proces generowania potencjału czynnościowego, który tworzy „rozkaz” zawarcia umowy. Oznacza to, że częstotliwość rytmu na zdrowym sercu jest taka sama jak częstotliwość skurczów.
Różnice między koncepcjami
Pojęcia „chronotropowy” i „efekt batmotropowy” na pierwszy rzut oka wydają się niemal identyczne. Ale jest między nimi zasadnicza różnica, którą należy wyjaśnić dwiema tezami. Istotą pierwszego jest to, że zwiększenie częstotliwości skurczów serca można osiągnąć bez obniżenia progu pobudliwości rozrusznika. W ten sam sposób spowolnienie skurczu wcale nie oznacza, że konieczne jest podniesienie progu pobudliwości, czyli uzyskanie negatywnego efektu batmotropowego.
Druga teza sprowadza się do tego, że spadek pobudliwości serca zawsze oznacza spadek rytmu. Wzrost pobudliwości serca oznacza również, że częstotliwość rytmu znacznie wzrośnie. Pobudliwość (batmotropia) to tylko zdolność do generowania potencjału czynnościowego. A częstotliwość, czyli chronotropia serca, jest miarą ilościowądefinicje w generowaniu rytmu. W fizjologii serca częstotliwość podąża za pobudliwością. Im wyższa pobudliwość mięśnia sercowego, tym wyższa częstotliwość rytmu.
Inotropia i dromotropia serca
W fizjologii mięśnia sercowego istnieją takie pojęcia, jak działanie inotropowe i dromotropowe. Inotropia to siła skurczu komórek mięśniowych, a dromotropia to przewodnictwo, czyli prędkość propagacji impulsów wzdłuż układu przewodzącego lub wzdłuż kontaktów nexus między komórkami mięśnia sercowego. Fizjologia serca jest taka, że im większa siła skurczu serca, tym większa objętość krwi wyrzucanej z lewej komory. Im wyższa częstotliwość pełnych skurczów, tym częściej organizm otrzymuje porcje natlenionej krwi.
Fizjologia czynności serca
Warunki do stymulacji czynności serca powstają ze względu na występowanie efektów batmotropowych i dromotropowych. Oznacza to, że wraz ze wzrostem pobudliwości mięśnia sercowego i przyspieszeniem przewodzenia można osiągnąć wzrost częstotliwości skurczów serca i ich siły. W sytuacji, gdy organizm potrzebuje szybko zmobilizować swoją funkcjonalność, np. przed aktywnością fizyczną oraz w jej trakcie, zostają wzmocnione fizjologiczne procesy regulacji czynności serca. Wszystko zaczyna się od pozytywnego efektu dromotropowego i batmotropowego, po którym natychmiast nasila się chronotropowe działanie mediatorów. Mechanizm inotropowy jest połączony jako ostatni. Zanikanie efektów po ustaniu stymulacji katecholaminami następuje w odwrotnej kolejności.
Pozytywna kąpielmotropia
Pozytywna kąpielmotropia to taki wpływ na komórki serca, w którym wzrasta ich pobudliwość. Oznacza to, że próg generowania potencjału czynnościowego jest zmniejszony. Innymi słowy, pozytywny efekt batmotropowy to obniżenie wartości potencjału błonowego niezbędnego do szybkiej depolaryzacji plazmolemmy kardiomiocytów. Tym działaniem wyróżniają się współczulne mediatory układu nerwowego (adrenalina, noradrenalina) oraz ksenobiotyki (kokaina i amfetamina).
Atropina, epinefryna, norepinefryna, dopamina są używane jako substancje lecznicze, które służą do uzyskania dodatniej batmotropii, inotropii, chronotropii i dromotropii. Jest to konieczne podczas resuscytacji pacjentów z zatrzymaniem krążenia. Dopaminę i atropinę można również stosować do stymulacji układu sercowo-naczyniowego na oddziale intensywnej terapii w celu utrzymania akceptowalnego dopływu krwi.
Negatywna kąpielmotropia
W ludzkim ciele zwykle negatywny efekt batmotropowy jest wywierany przez przywspółczulny układ nerwowy poprzez aktywację nerwu błędnego. Jego wpływ zwiększa próg pobudliwości rozruszników serca i kurczliwości mięśnia sercowego, zmniejszając tym samym prawdopodobieństwo wygenerowania potencjału czynnościowego w czasie, gdy nie jest to wymagane do zaspokojenia potrzeb funkcjonalnych organizmu.
Ujemna kąpielmotropia jest charakterystyczna dla trujących FOS i beta-blokerów, niektórych leków przeciwarytmicznych. W wąskim sensie negatywny efekt batmotropowy należy traktować jako proceswzrost wartości progowej potencjału błonowego, przy którym otwierają się szybkie kanały sodowe. Ta interpretacja jest odpowiednia przy analizie molekularnych mechanizmów generowania rytmu.
