Biologický kardiostimulátor: sen opět blíže realitě

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 07. červenec 2009

Napsal Vlasta Stancová

Nejcennější čerpadlo

Srdce je dutý sval velikostí srovnatelný s lidskou pěstí. Pracuje jako čerpadlo a svými pravidelnými stahy zajišťuje oběh krve a zásobení organismu kyslíkem. Sinusový uzel, který se nachází v horní části pravé srdeční síně je jakýsi “přirozený kardiostimulátor”, který slabými elektrickými signály řídí stahy srdce, a to v závislosti na fyzické aktivitě či emočnímu stavu člověka. Je extrémně náchylný k poškození během infarktu, po kterém je pacientovo srdce často slabé s pomalým nebo nespolehlivým tepem. 

Pacientům, jejichž srdce nedostává potřebný podnět ke stahu a nepracuje pravidelně, je implantována malá krabička se dvěma elektrodami, tzv. kardiostimulátor. Ten sleduje srdeční činnost a je-li nutné, vydává slabé elektrické impulzy.

Nevzrušivý kardiostimulátor

Kromě nesporných přínosů má kardiostimulátor také nezanedbatelné nevýhody. V prvé řadě vytváří nepřizpůsobivý srdeční rytmus. Ať je pacient ve stresu nebo v klidu, srdce mu bije stále stejně, nanejvýš může přepnout mezi dvěma režimy. Normální tep se pohybuje v rozmezí 60-90 úderů za minutu. Při fyzické námaze je ale srdeční činnost zvýšena tak, aby srdce stačilo zásobovat tělo kyslíkem a živinami, které jsou v této situaci zapotřebí ve zvýšené míře.

Přístroj je poháněn baterií, kterou je třeba čas od času vyměnit, a také jeho životnost je omezená. Nové typy kardiostimulátorů už dokážou odbourat vliv proměnného magnetického pole, které starší typy stimulátorů mohlo vyřadit z provozu. Minimalizací množství kovu v jeho struktuře dochází k omezení zahřívání přístroje, které by mohlo srdce také poškodit.

Lepším řešením by mohlo být zvýšení srdečního tepu biologickou cestou, zde však vyvstává několik zásadních překážek, které musí vědci překonat.

Biologické řešení

Všechny nedostatky kardiostimulátoru má řešit právě jeho biologický bratříček. Alespoň v to věří Richard Robinson a jeho kolegové z New York Columbia University a z Stony Brook University. Jejich studie publikovaná v časopise The Journal of Physiology přibližuje tento sen o něco blíže realitě.

Podstatou biologického řešení je obnovení přenosu signálů u poškozeného srdce bez použití přístroje. Regulaci srdečního tepu by měly zajistit běžné tělní mechanismy. Výzkum komplikuje především složitost celého procesu vzniku a šíření elektrických signálů ze sinusového uzlu. Srdeční vzruch je šířen srdeční svalovinou pomocí převodních drah, které jsou umístěny jak v síních, tak v komorách srdce. Mezi srdečními buňkami existují tři oddělené elektrické dráhy i iontové kanály sloužící k přenosu vzruchů.

Práce doktora Robinsona pomáhá osvětlit tajemství funkce iontových kanálů. Především se jim však podařilo vypěstovat tuto tkáň v laboratoři. Ta přesně napodobuje funkci kanálů v savčím srdci a usnadňuje a zrychluje další výzkum v této oblasti.

K vytvoření biologického kardiostimulátoru sice vede ještě dlouhá cesta, ale už teď je jisté, že nové buněčné modely jsou ideální pomůckou pro testování nových léků ovlivňujících srdeční tep, a navíc dláždí cestičku k vývoji biologického srdečního stimulátoru.

Zdroj:

• Science Daily [online]. 2005-2009 [cit. 2009-07-07]. Dostupný z WWW: <http://www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090409104305.htm>.