Fyziologická významnost srdeční frekvence a její řízení

Činnost srdce je vyvolávána automatickými vzruchy tvořenými v sinoatriálním uzlu. Srdeční činnost se mění za různých okolností (při změně polohy těla, při fyzické práci, při únavě nebo emocích), protože na vytváření vzruchu působí také různé vnitřní a zevní vlivy. Změny srdeční činnosti mívají účelový charakter a přizpůsobují ji tak potřebám organismu.

Srdce si samo vytváří rytmicky se opakující podněty. Za normálních okolností generují tyto vzruchy specializované buňky převodního systému srdečního. Vzruch vzniká v sinoatriálním uzlu, odkud se šíří na atrioventrikulární uzel, Hisův svazek, Tawarova raménka a posléze až k Purkyňovým vláknům, která vzruch převedou až na pracovní myokard komor. Všechny buňky převodního systému srdečního jsou nadány schopností tvořit vzruch, ale rytmus udávaný sinoatriálním uzlem je za normálních okolností nejrychlejší, a proto ovlivňuje hierarchicky podřízené struktury, jejichž rytmus se tak neuplatní. Za určitých okolností mohou nižší úseky převodního systému převzít roli zdroje vzruchů. Jejich spontánní diastolická depolarizace však probíhá pomaleji než v sinoatriálním uzlu, a tak je i frekvence tvorby vzruchů pomalejší. Frekvence udávaná sinoatriálním uzlem, hlavním pacemakerem, je okolo 70 impulzů za minutu, frekvence atrioventrikulárního uzlu je 40 – 60 impulzů za minutu a Hisův svazek – tzv. terciární pacemaker má frekvenci 30 – 40 impulzů za minutu.

Autonomní řízení srdeční frekvence

Srdce je eferentně inervováno parasympatickými vlákny n. vagus a sympatickými nervovými vlákny nn. cardiaci. Sympatickou stimulací může být srdeční výdej zvýšen o více než 100 %. Naopak vagová stimulace může snížit srdeční výdej téměř k nule. Maximální stimulací nervus vagus dochází k zástavě srdce a nastává tzv. vagová smrt.

Vliv parasympatiku na řízení srdeční frekvence

Hlavním cílem inervace pravého nervus vagus je sinoatriální uzel, na který má negativně chronotropní vliv, to znamená, že snižuje frekvenci srdce. Eferentní vlákna levého vagu působí preferenčně na atrioventrikulární uzel, kde zpomalují vedení, a jsou tak negativně dromotropní. Vagová vlákna jsou distribuována zejména do síní, ale ne do komor, ve kterých je tvořena síla kontrakce srdce. Proto vagová stimulace snižuje srdeční frekvenci spíše než sílu srdečního stahu.

Vliv sympatiku na řízení srdeční frekvence

Sympatikus působí na celé srdce. Na sinoatriálním uzlu působí pozitivně chronotropně (zrychluje srdeční frekvenci). Mimo převodní systém působí pozitivně inotropně na pracovní myokard (zesiluje stah srdce).

Oba eferentní systémy jsou aktivní i v klidu, obecně však převažuje vagotonie. Podle Schmidta (1993) zvýší blokáda obou systémů srdeční frekvenci u mladého dospělého jedince přibližně ze 70 na 105 tepů za minutu. Toto je tedy frekvence oproštěná od vlivu sympatiku a parasympatiku. Při fyzické aktivitě se zvyšuje tonus sympatiku a zároveň dochází k poklesu tonu vagu a naopak.