Un stimulator cardiac (pacemaker) este o secțiune a mușchiului cardiac în care sunt generate impulsuri care determină ritmul cardiac [1] . Principalul stimulator cardiac din inima umană , sau adevăratul stimulator cardiac, este nodul sinoatrial sau sinusal (în literatura veche - nodul Keith-Flac [2] ), descoperit în 1907 de Arthur Keith și Martin Flack [3] Contracțiile ritmice ale mușchiului inimii apar sub acțiunea celulelor acestui nod, fără influența nervilor [4] :66 .
La om, stimulatorul cardiac principal este în mod normal nodul sinoatrial - o zonă specială pe arcul atriului drept , situat la confluența venei cave superioare . Nodul este format dintr-un număr mic de fibre musculare cardiace inervate de terminații neuronale din sistemul nervos autonom . Fiecare val de excitație își are originea în nod, ceea ce duce la o contracție a mușchiului inimii și servește drept stimul pentru apariția următoarei val. Sistemul excitator-conductor al inimii asigură munca ritmică a mușchiului cardiac, sincronizând contracțiile atriilor și ventriculilor [5] .
Există trei centre de automatism:
Stimulatoarele cardiace sunt distribuite în inimă conform „legii gradientului automat” formulată de W. Gaskell în 1887: gradul de automatizare a stimulatorului cardiac este mai mare, cu atât este mai aproape de nodul sinoatrial (sinus). Deci, frecvența naturală a activității ritmice normale a celulelor nodului sinusal în repaus este de 60-80 de impulsuri pe minut, conexiunea atrioventriculară este de 40-60 de impulsuri / min, sistemul His-Purkinje este de 20-40 de impulsuri / min, si mai putin in sectiunile indepartate, decat in cele apropiate. Prin urmare, activitatea stimulatoarelor cardiace subiacente este în mod normal suprimată de nodul sinoatrial [2] , ceea ce poate fi confirmat prin aplicarea ligaturii Stannius [1] .
În condiții patologice, rolul stimulatorului cardiac poate fi îndeplinit de alte părți ale inimii [7] . Unele celule specializate ale inimii generează impulsuri în mod spontan, adică fără nicio influență externă ( automaticitate ), întrucât sunt într-un mod auto-oscilator [8] . Nodul sinoatrial suprimă toate părțile inferioare ale sistemului de conducere cu impulsuri mai frecvente, dar dacă este deteriorat , nodul atrioventricular poate deveni stimulator cardiac , care generează impulsuri la o frecvență de 40-50 pe minut. În caz de lezare a acestui nod, fibrele fasciculului atrioventricular (mănunchiul lui) pot deveni un stimulator cardiac, preluând funcția acestuia. Frecvența impulsurilor și bătăilor inimii generate va fi de aproximativ 30-40 pe minut. Dacă aceste stimulatoare cardiace nu funcționează, atunci fibrele Purkinje pot deveni ele , setând ritmul cardiac la aproximativ 20 pe minut.
Stimulatoarele cardiace sunt numite și stimulatoare cardiace . În consecință, nodul sinoatrial este un stimulator cardiac de ordinul întâi. Ritmul sinusal corect se numește de obicei ritmul cardiac, care, în limitele de observație, este stabilit doar de activitatea nodului sinusal (adică fără intervenția vreunei surse ectopice de ritm cardiac). Ritmul corect al nodului sinusal se numește ritm sinusal normal , dacă se încadrează în intervalul de 60-90 de bătăi pe minut. Un ritm mai frecvent al nodului sinusal se numeste tahicardie sinusala , iar ritmul sau mai rar se numeste bradicardie sinusala .
Nodul atriogastric este un stimulator cardiac de ordinul doi. El începe să controleze ritmul contracțiilor inimii în cazul în care nodul sinusal nu face față funcției sale inerente (de exemplu, cu sindromul sinusului bolnav ).
Fasciculele lui His, care transmit impulsul de excitație către ventriculi, pot deveni stimulatoare cardiace de ordinul trei.
Din punct de vedere istoric, termenul de „pacemaker” a apărut atunci când J. Romens a studiat contracțiile clopotului meduzei, asemănând în multe privințe cu dinamica automatismului cardiac [9] . Apreciind foarte mult aceste lucrări, fiziologul laureat al Premiului Nobel Sir Charles Scott Sherrington a scris: „Studiind comportamentul meduzei, Romens a descoperit două fenomene uimitoare la acest animal - un „stimulator cardiac” și un „blocare în conducerea” excitației. Aceste descoperiri... au jucat un rol uriaș în dezvoltarea fiziologiei inimii. Nu există nicio îndoială că lucrarea lui Romens din 1877... a inspirat studiul lui Gaskell asupra inimii .