Zdroj automatizmu v práci srdca. Blokátory vápnikových kanálov. Vlastnosti srdcového svalu

Všeobecné informácie o automatickosti srdcovej činnosti

Čo je to srdcový automatizmus? Je známe, že ak živina prechádza cez cievy zásobujúce srdce fyziologický roztok Okysličené, izolované srdce laboratórnych zvierat dokáže rytmicky pracovať dlhú dobu.

Výskum ukazuje, že izolované srdce má schopnosť biť rytmicky a spontánne počas určitého časového obdobia. Automatika srdcovej činnosti je schopnosť srdca rytmicky sa kontrahovať bez vonkajšieho podráždenia pod vplyvom srdcových impulzov, ktoré vznikajú v samotnom srdci. U zvierat a ľudí sú zdrojom automatizácie srdcovej činnosti špeciálne kardiomyocyty, ktoré sa nachádzajú v rôznych častiach srdca.

IN zdravé srdce U zvierat a ľudí sú hlavným centrom pre tvorbu automatizmu srdcových impulzov kardiomyocyty, ktoré sa nachádzajú v pravej predsieni. Srdce, keď pracuje v automatickom režime, generuje slabé elektrické signály, ktoré sa šíria po celom tele zvieraťa alebo človeka. Tieto srdcové impulzy možno zaznamenať z povrchu kože a výsledná krivka sa nazýva elektrokardiogram. Elektrokardiogram zobrazuje elektrický stav myokardu a je dôležitý ukazovateľ jeho funkčný stav.

Nervová regulácia automatiky srdcovej činnosti. Centrálny nervový systém riadi činnosť srdca korekčnými nervovými impulzmi. V srdci a stenách veľké nádoby sa nachádzajú nervových zakončení ktoré sa nazývajú interoreceptory. Reagujú na kolísanie tlaku v cievach a srdci. Interoreceptorové impulzy tvoria reflexy, ktoré ovplyvňujú funkciu myokardu. Existujú dva typy účinkov na srdce nervový systém: inhibičný (zníženie srdcovej frekvencie) a zrýchlenie (zrýchlenie pulzu).

Od nervových centier, ktoré sa nachádzajú v medulla oblongata a mieche, sa impulzy prenášajú do myokardu pozdĺž nervových vlákien. Vplyvy, ktoré brzdia činnosť srdca, sa prenášajú cez parasympatikus a tie, ktoré urýchľujú automatizáciu srdcovej činnosti, sa prenášajú cez sympatikus.

Bolestivá stimulácia, svalová práca a emócie vždy ovplyvňujú fungovanie srdca. Humorálna regulácia srdca sa uskutočňuje prostredníctvom hormónov a neurotransmiterov. Acetylcholín prácu srdca oslabuje, adrenalín ju naopak zrýchľuje. automatickosť srdcovej činnosti – najdôležitejšia funkcia kardiorespiračný systém. Ak zlyhá automatika srdcovej činnosti, hovoria o klinická smrť.

Automatizmus (grécky automates - samočinný, spontánny) srdca. Myokard, ako svalové tkanivo, má vlastnosti excitability, vodivosti a kontraktility. Prevodový systém srdca zabezpečuje postupné kontrakcie a relaxácie jeho častí. Navyše sa to deje automaticky. Automatika srdca je jeho schopnosť rytmicky sa sťahovať pod vplyvom impulzov vznikajúcich v ňom samom (v bunkách jeho prevodového systému). Generátorom týchto impulzov je sinoatriálny uzol, v ktorého bunkách vzniká akčný potenciál (asi 90 - 100 mV), prenášaný do susedných buniek prevodového systému a z nich cez interkalárne disky k pracovným kardiomyocytom. Vzrušenie sa šíri po celom myokarde. Najprv sa sťahujú predsiene, potom komory. V tomto prípade sa myokard stiahne, keď sila impulzu dosiahne prahovú hodnotu podľa zákona „všetko alebo nič“. Podľa tohto zákona excitabilné tkanivo dáva maximálnu odpoveď na prahovú alebo nadprahovú stimuláciu, ale ak je sila stimulácie pod prahovou hodnotou, nedochádza k žiadnej reakcii. Keď sa myokard začne sťahovať, už nereaguje na iné podnety, kým v ňom nezačne proces relaxácie. Zdravý myokard sa počas života človeka sťahuje a nepociťuje únavu. Je to spôsobené refraktérnosťou (francúzsky refractaire "imunita"). Absolútna refraktérna perióda je časový interval, počas ktorého myokard nereaguje na žiadne impulzy. Myokard je excitabilné tkanivo. Jeho bunky majú pokojový potenciál a vytvárajú akčný potenciál. Vzrušenie, ktoré sa vyskytuje v ktorejkoľvek časti myokardu, sa prenáša na všetky jeho vlákna. Preto v reakcii na primeranú stimuláciu sú všetky jeho vlákna vzrušené. Prevodový systém zabezpečuje generovanie vzruchu a jeho vedenie ku kardiomyocytom. Generujú sa bunky sinoatriálneho uzla nervové impulzy, ktorej frekvencia v pokoji je asi 70 za 1 min, z nej sa vzruch šíri do predsieňovo-komorového uzla, kde zotrváva na krátky čas a potom sa prenáša do atrioventrikulárneho zväzku pozdĺž jeho nôh a vetiev rýchlosťou asi 2 m/s. Od koncov Purkyňových vlákien sa pulz šíri rýchlosťou asi 1 m/s. Činnosť srdca je riadená

Automatika srdca - schopnosť srdca rytmicky sa kontrahovať pod vplyvom impulzov vzniká sama o sebe, bez vonkajšie podnety.Izolované srdce sa môže sťahovať na dlhý čas, ak je vo fyzickom stave. riešenie B - ruský lekár (Kulyabko) prvýkrát oživil srdce dieťaťa, ktoré zomrelo na zápal pľúc (po 20 hodinách). Neskôr - obnovený 20 dní po smrti - fungoval ~ 13 hodín.
Ukázalo sa, že impulzy, ktoré zabezpečujú kontrakciu srdca, vznikajú a šíria sa v jeho špeciálnej vodivej systole. Tvoria ho atypické svalové vlákna a nervové vlákna. Impulzy spôsobujúce rytmické kontrakcie srdca sa vyskytujú v špeciálnej oblasti pravej predsiene - sínusovo-predsieňovom uzle. Nachádza sa na sútoku dutej žily. Tento uzol je kardiostimulátorom srdca. Robte bioelektrické vlastnosti bunky tohto uzla sa menia? - vznikajú bioelektrické signály (zapoja sa ióny Na).Vlna postupuje po svalových vláknach srdca - po stenách predsiení - kontrakcia 2. uzla - atrioventrikulárna - (atrioventrikulárna).Toto je dráha, po ktorej vzruchová vlna ide do komory Z 2. uzla ide vzruch (impulz) pozdĺž Hisovho zväzku a Purkyňove vlákna - sú to modifikované svalové vlákna (atypické) a nervové vlákna vetvy Hisovho zväzku a Purkyňove vlákna - sú umiestnené v stenách komora - komora sa začína sťahovať. Kontrakcia začína na vrchole a šíri sa smerom nahor.
Excitácia v srdcovom svale (a iných excitovaných tkanivách) je sprevádzaná zmenou elektrického rozdielu. potenciály medzi vnútornou a vonkajšou stranou obalu svalového vlákna. Vzniká akčný potenciál. Vykonávanie výk. l. b. zaznamenané priložením elektród na rôznych oblastiach srdcia; a na povrchu tela.
Technikou na štúdium elektrickej aktivity srdca je elektrokardiografia. EKG odráža stav srdcového svalu.


R - predsieňová excitácia
P-Q- impulz prechádza cez ľavý žalúdočný uzol
QRST- ventrikulárna excitácia
Q- nasmerované nadol - papila. svaly v P. komore (k chlopniam)
R- šírenie vzruchu do hlavných komôr
ST- Metabolizmus v myokarde
Metóda elektrokardiografie je presná a citlivá. O náhle zastávky srdcia - elektronické stimulátory; Neustále - umelý kardiostimulátor. Pri zástave srdca - nepriama a priama masáž. Srdcové cievy - koronárne cievy. Srdce potrebuje veľké množstvá kyslík ako ktorýkoľvek iný orgán. Kapilárna sieť srdca je veľmi hustá – na štvorcový milimeter srdcového svalu je 2 500 kapilár. Srdce dostáva krv sprava a zľava žilových tepien(z aorty). Nedostatok krvného zásobenia vedie k bolesti.

automatizácia.

Srdcový sval má automatiku – schopnosť samovzrušenia bez vonkajších podnetov.

Substrátom automatizácie v srdci je špecifické svalové tkanivo resp prevodový systém srdca(obr. 2).

Obr.2. Schematické znázornenie prevodového systému srdca.

Vodivý systém zahŕňa automatické jednotky: sinoatriálny (SA), ktorý sa nachádza v stene pravej predsiene medzi sútokom hornej dutej žily a pravým uchom; atrioventrikulárny uzol (AV), nachádza sa v interatriálna priehradka na hranici predsiení a komôr.

Začína od atrioventrikulárneho uzla zväzok Jeho. Po prechode do hrúbky medzikomorové septum, delí sa na pravé a ľavá noha, idúce do komôr. Vetvy zväzku sa delia na tenšie cesty končiace Purkinove vlákna e, ktoré sú v kontakte s bunkami kontraktilného myokardu. Srdcový vrchol nemá automatiku, ale iba kontraktilitu.

Automatická schopnosť rôzne oddelenia Prevodový systém srdca študoval Stannius postupnou aplikáciou ligatúr na srdce.

1. Automatika srdca.

IN normálnych podmienkach Generátorom vzruchu v srdci je sinoatriálny uzol. Frekvencia nabíjania SA uzla v pokoji je 60-80 za minútu. SA uzol je kardiostimulátor (kardiostimulátor) prvého rádu. Atrioventrikulárny uzol je kardiostimulátor druhého rádu srdca a pracuje s frekvenciou 40-50 za minútu.

Normálne je frekvencia výbojov v AV prekrytá impulzmi z SA, takže srdce sa sťahuje s frekvenciou SA (kardiostimulátor prvého rádu). AV preberá úlohu kardiostimulátora, ak je z nejakého dôvodu narušená excitácia v SA.

Automatickosť Hisovho zväzku vlákien je ešte menšia, s frekvenciou 30-40 za minútu, a nakoniec, najmenšiu schopnosť automatizácie majú Purkyňove vlákna, s frekvenciou 20 za minútu. V dôsledku toho existuje gradient srdcovej automatiky - zníženie schopnosti automatizácie rôznych častí prevodového systému srdca, keď sa vzďaľujú od sinoatriálneho uzla.

Mechanizmus automatizácie je diskutovaný v ďalšej časti.

Predchádzajúci12345678910111213141516Ďalší

POZRIEŤ VIAC:

(grécke „automaty“ - samohybné) - vlastnosť srdcového svalu rytmicky relaxovať a sťahovať sa bez ohľadu na vedomie a vonkajšie podnety. Práca srdca sa vykonáva pod kontrolou kardiovaskulárneho centra umiestneného v medulla oblongata. Z tohto centra sa vzruch prenáša cez autonómny nervový systém do špeciálnych buniek srdcového svalu umiestnených v pravej predsieni (sínusovom uzle). Prevodový systém srdca pozostáva z sínusový uzol, ktorá sa nachádza na sútoku hornej dutej žily, v ktorej spontánne dochádza k rytmickým kontrakciám buniek.

Tieto bunky majú vlastnosti ako svalov, tak aj nervové tkanivo- sú vzrušené, sťahujú sa a vedú impulzy do predsiení. Na hranici predsiení tento impulz prijímajú bunky atrioventrikulárneho uzla, ktoré majú vlastnosti sínusového uzla.

Z tohto uzla vzniká zväzok Jeho, pozostávajúci z nervové vlákna. V priehradke medzi komorami je rozdelená na dve vetvy - zväzkové vetvy, ktoré sa zase rozvetvujú na Purkyňove vlákna v stenách komôr.

Ľudské srdce

Rýchlosť vedenia impulzu cez vodivú sústavu je 10-krát vyššia ako rýchlosť vedenia cez svalový systém(5 m/s a 0,5 m/s).

Všetky časti komôr sa sťahujú súčasne, čím sa predchádza poškodeniu svalové tkanivo s nekoordinovanou kontrakciou a relaxáciou. Sínusový uzol udáva rytmus - je to kardiostimulátor a tempo (frekvencia rytmu) závisí od sympatikového a parasympatického nervového systému, ktorého vlákna sú podľa toho vhodné. hrudný miecha a srdcového centra medulla oblongata(nervus vagus).

Tieto isté centrá dostávajú informácie zo senzorických nervov v stene aorty a krčných tepien, ako aj vena cava, ktoré priamo reagujú na zvýšenie fyzická aktivita, zvýšená telesná teplota, hladina CO2 v krvi, hormón adrenalín.

L. Bogdanova „Príručka pre uchádzačov o štúdium na vysokých školách“

KARDIÁLNY CYKLUS. AUTOMATIZÁCIA SRDCA.

Mechanická práca srdca je spojená s kontrakciou jeho myokardu.

Práca pravej komory je trikrát menšia ako práca ľavej komory.

Rytmické kontrakcie a relaxácie srdca zabezpečujú nepretržitý prietok krvi.

Sťahovanie srdcového svalu sa nazýva systola, jeho uvoľnenie sa nazýva diastola. Pri každej komorovej systole sa krv vytlačí zo srdca do aorty a pľúcneho kmeňa.

IN normálnych podmienkach systola a diastola sú jasne časovo koordinované. Obdobie zahŕňajúce jednu kontrakciu a následnú relaxáciu srdca tvorí srdcový cyklus.

Jeho trvanie u dospelého človeka je 0,8 sekundy s frekvenciou kontrakcií 70 - 75 krát za minútu. Začiatkom každého cyklu je predsieňová systola. Trvá 0,1 sekundy.

Na konci predsieňovej systoly začína predsieňová diastola a tiež komorová systola. V momente systoly sa zvyšuje krvný tlak v komorách. Na konci komorovej systoly začína fáza celkovej relaxácie, ktorá trvá.

Fyziologický význam relaxačného obdobia spočíva v tom, že počas tohto obdobia myokard prechádza metabolické procesy medzi bunkami a krvou.

AUTOMATIZÁCIA je schopnosť rytmická kontrakcia bez akéhokoľvek vonkajšie vplyvy pod vplyvom impulzov vznikajúcich v samotnom srdci.

Povaha automatizácie stále nie je úplne pochopená. Je však jasné, že výskyt impulzov je spojený s aktivitou atypických svalových vlákien umiestnených v určitých oblastiach myokardu.

Vnútro atypické svalové bunky spontánne generované elektrické impulzy s určitou frekvenciou, potom sa šíri po celom myokarde. Prvá takáto oblasť sa nachádza v oblasti ústia vena cava a nazýva sa sínusový uzol.

V atypických vláknach tohto uzla spontánne vznikajú impulzy s frekvenciou 60-80 krát za minútu. Je hlavným centrom automatizácie srdca. Druhá časť sa nachádza v hrúbke septa medzi predsieňami a komorami a nazýva sa atrioventrikulárny uzol. Treťou sekciou sú atypické vlákna, ktoré tvoria Hisov zväzok, ktorý leží v medzikomorovej priehradke. Z Hisovho zväzku vychádzajú tenké vlákna atypického tkaniva - Purkyňove vlákna, rozvetvené v myokarde komôr.

Všetky oblasti atypického tkaniva sú schopné generovať impulzy, ale ich frekvencia je najvyššia v sínusovom uzle, preto sa nazýva kardiostimulátor prvého rádu (kardiostimulátor prvého rádu) a všetky ostatné centrá automatizácie sa riadia týmto rytmom.

Súhrn všetkých úrovní atypického svalového tkaniva tvorí prevodový systém srdca.

Vďaka prevodovému systému sa excitačná vlna, ktorá vzniká v sínusovom uzle, konzistentne šíri po celom myokarde.

Izolované srdce, keď je zásobené živným roztokom, je schopné sťahovať sa mimo tela na dlhú dobu.

EXCITABILITA SRDOVÉHO SVALU.

Vzrušivosť srdcového svalu spočíva v tom, že pod vplyvom rôznych stimulov (chemických, mechanických, elektrických atď.) je srdce schopné sa vzrušiť.

Proces excitácie je založený na objavení sa negatívneho elektrického potenciálu na vonkajšom povrchu membrán buniek vystavených stimulu. Ako v každom excitabilnom tkanive je membrána svalových buniek polarizovaná. V pokoji sa zvonku nabíja kladne a zvnútra záporne. Určí sa potenciálny rozdiel rôzne koncentrácie Na + a K + ióny na oboch stranách membrány. Pôsobením stimulu sa zvyšuje priepustnosť membrány pre ióny K + a Na +, dochádza k reštrukturalizácii membránového potenciálu, čoho výsledkom je akčný potenciál, ktorý sa šíri do ďalších buniek.

Týmto spôsobom sa vzrušenie šíri po celom srdci.

Impulzy pochádzajúce zo sínusového uzla sa šíria cez svaly predsiene. Po dosiahnutí atrioventrikulárneho uzla sa excitačná vlna šíri pozdĺž Hisovho zväzku a potom pozdĺž Purkyňových vlákien.

Vďaka vodivému systému srdca sa pozoruje postupná kontrakcia častí srdca: najskôr sa sťahujú predsiene, potom komory.

Charakteristickým znakom atrioventrikulárneho uzla je, že vedie excitačnú vlnu iba v jednom smere: od predsiení ku komorám.

PRENOS VZBUZENIA V MYOKARDE.

Výskyt elektrických potenciálov v srdcovom svale je spojený s pohybom iónov cez bunkovú membránu.

Hlavnú úlohu zohrávajú katoíny sodíka a draslíka. Je známe, že vo vnútri bunky je viac draslíka ako v pericelulárnej tekutine, koncentrácia intracelulárneho sodíka je naopak nižšia ako v pericelulárnej tekutine. V pokoji má vonkajší povrch bunky myokardu kladný náboj v dôsledku prevahy sodíkových katiónov; vnútorný povrch Bunková membrána má záporný náboj v dôsledku prevahy aniónov vo vnútri bunky.

Za týchto podmienok je bunka polarizovaná. Pod vplyvom vonkajšieho elektrického impulzu bunková membrána sa stáva priepustným pre sodné katióny, ktoré sú nasmerované do bunky a prenáša tam svoj kladný náboj. Vonkajší povrch tejto oblasti bunky získava negatívny náboj v dôsledku prevahy anaónov.

Tento proces sa nazýva DEPOLARIZÁCIA a je spojená s akčným potenciálom. Čoskoro celý povrch článku opäť získa záporný náboj a vnútro získa kladný náboj. Tak sa to deje REVERZNÁ POLARIZÁCIA. Repolarizácia membrán spôsobuje postupné uzatváranie draslíka a reaktiváciu sodíkové kanály. V dôsledku toho sa obnoví excitabilita bunky myokardu - ide o obdobie takzvanej relatívnej refraktérnosti.

V bunkách pracovného myokardu (predsiene, komory) membránový potenciál udržiavané na viac-menej konštantnej úrovni.

Vyššie uvedené procesy sa vyskytujú počas systoly. Ak celý povrch opäť získa kladný náboj a vnútorný - záporný, potom to zodpovedá diastole.

Počas diastoly dochádza k postupným spätným pohybom iónov draslíka a sodíka, ktoré majú malý vplyv na náboj bunky, pretože ióny sodíka opúšťajú bunku a draselné ióny do nej vstupujú súčasne. Tieto procesy sa navzájom vyrovnávajú.

Vyššie uvedené procesy sa týkajú excitácie jediného svalového vlákna myokardu.

Impulz, ktorý vzniká pri depolarizácii, spôsobuje excitáciu susedných oblastí myokardu, ktorá postupne pokrýva celý myokard a vyvíja sa podľa typu reťazová reakcia. Excitácia srdca začína v sínusovom uzle. Potom sa zo sínusového uzla proces excitácie šíri do predsiení.

Z predsiení ide do uzla. Po obídení tohto spojenia prechádza excitácia do kmeňa Hisovho zväzku.

ELEKTROKARDIOGRAFIA.

ELEKTROKARDIOGRAFIA (EKG) je vyšetrenie, ktoré poskytuje cenné informácie o stave srdca.

Automatika srdca

Podstatou túto metódu spočíva v zaznamenávaní elektrických potenciálov, ktoré vznikajú pri srdcovej činnosti a ich grafickom zobrazení na displeji alebo papieri.

APLIKÁCIA

Stanovenie frekvencie a pravidelnosti srdcových kontrakcií (napríklad extrasystoly (mimoriadne kontrakcie), alebo strata jednotlivých kontrakcií – arytmie).

Ukazuje akútne resp chronické poškodenie myokardu (infarkt myokardu, ischémia myokardu).

Môže byť použitý na identifikáciu metabolických porúch draslíka, vápnika, horčíka a iných elektrolytov.

Detekcia porúch intrakardiálneho vedenia (rôzne blokády).

P vlna odráža periódu predsieňovej excitácie; vlna Q odráža obdobie excitácie medzikomorovej priehradky; vlna R je najvyššia na EKG, zodpovedá perióde napätia báz komôr; S vlna – úplné pokrytie komorového myokardu excitáciou; T vlna odráža úplné zotavenie membránový potenciál buniek myokardu, t.j.

oddychový potenciál.

EKG je záznam celkového elektrického potenciálu, ktorý sa objaví pri excitácii mnohých buniek myokardu a metóda výskumu sa nazýva elektrokardiografia.

Nenašli ste, čo ste hľadali? Použite vyhľadávanie Google na stránke:

Automatika srdca

Srdce, odstránené z tela, pokračuje v rytmickom rytme. Táto vlastnosť srdca dáva dôvod k záveru, že dôvody, ktoré spôsobujú kontrakciu srdca, sa nachádzajú v samotnom srdci. Schopnosť srdca rytmicky biť bez ohľadu na akúkoľvek vonkajšiu stimuláciu sa nazýva automatika.

Automatickosť srdca sa dá ľahko pozorovať, ak srdce žaby vystrihnete a položíte na kúsok skla. Takéto srdce pokračuje v prvom sťahovaní, ale čoskoro zastaví svoju činnosť.

Ak Ringerov roztok alebo nejaký iný roztok, ktorý nahrádza krv, prejde srdcom chladnokrvného alebo teplokrvného zvieraťa vyrezaného z tela, potom je srdce veľmi na dlhú dobu stále pracujem.

Takéto srdce sa nazýva izolované.

Ruský fyziológ A. A. Kulyabko vykonal pozoruhodný experiment. Oživil srdce dieťaťa, ktoré zomrelo na zápal pľúc 20 hodín po jeho smrti. Prechodom cez srdce, alebo skôr cez cievy srdca, soľný roztok Vedcovi sa podarilo obnoviť fungovanie srdca a začalo rytmicky pracovať. Všetky tieto experimenty ukazujú, že príčiny spôsobujú automatická prevádzka srdcia sú v samom srdci. Vynára sa otázka, kde vzniká impulz?

AUTOMATIZÁCIA SRDCA

e. vzrušenie?

U vyšších živočíchov dochádza k excitácii v špeciálnych zhlukoch nervových a svalových prvkov. V týchto zhlukoch sú nervové a svalové prvky tak tesne prepojené, že je takmer nemožné ich od seba oddeliť. Miestom, kde dochádza u teplokrvných živočíchov k excitácii, sú práve tieto komplexné nahromadenia nervového a svalového tkaniva, nazývané uzly. Svalové prvky, ktoré tvoria uzly, však nie sú obyčajné svalové vlákna; sú modifikované a svojou štruktúrou sa líšia od ostatných svalových vlákien.

Dôvodom automatizácie je zmena metabolizmu v uzlinách a ich bunkách.

Výskyt periodických vĺn excitácie závisí aj od reakcie krvi: posun reakcie na alkalickú stranu spôsobuje zvýšenie srdcovej frekvencie a na kyslú stranu - spomalenie.

Veľký význam má pomer medzi iónmi sodíka, draslíka a vápnika. Pri relatívnom zvýšení koncentrácie sodíkových a draselných iónov sa činnosť srdca spomaľuje a oslabuje. Pri relatívnom zvýšení koncentrácie vápenatých iónov srdce postupne prestáva relaxovať.

Článok na tému Automatika srdca

Srdce živého organizmu najzaujímavejší produkt evolúcia, orgán, ktorého práca je založená na interakcii humorálneho a nervového systému pri zachovaní vlastnej autonómie. A aj keď dnes vedci vedia takmer všetko, čo súvisí s jeho štruktúrou a činnosťou, zvládnuť to je dosť náročné. To sa však treba naučiť, čo bude východiskom pri zvyšovaní strednej dĺžky života. Pre medicínu je veľmi dôležitá automatizácia srdca, jeho metabolizmus a spojenie medzi kontrakciou a membránovým potenciálom. Ich štúdium a správne pochopenie umožňuje vybrať viac kompetentná liečba svojim pacientom.

Automatizácia kardiostimulátorov

Automatika srdca je jeho schopnosť nezávisle vytvárať akčný potenciál vo fáze diastoly. Toto je základ autonómie tohto tela, vďaka čomu nezávisí od mozgovej aktivity. Navyše, evolučne úplné srdce sa vyvinulo oveľa skôr ako mozog a centrum kardiovaskulárneho tonusu.

Substrát a príčina srdcovej automatiky spočíva v najzákladnejších mechanizmoch spojených s fungovaním iónových kanálov. Vytvárajú prúdový rozdiel na opačných stranách membrány, ktorý sa časom mení a vytvára impulz elektriny. Jeho vedenie špeciálnymi bunkami do napäťovo závislých tkanív je základom srdcovej činnosti.

Štruktúra prevodového systému srdca

Srdce má okrem svalového tkaniva svoj vlastný systém tvorby rytmu, vďaka ktorému orgán nezávisí od riadenia mozgu a miechy. Tento systém je autonómny a závisí len od práce iónových kanálov atypických kardiomyocytov. Sú rozdelené do 3 typov v závislosti od vlastností štruktúry a funkcií. Prvým typom sú kardiostimulátorové bunky, atypické P-kardiomyocyty. Druhým typom buniek sú vodivé prechodné bunky, tretím typom sú subendokardiálne umiestnené bunky Purkyňových vlákien a Hisovho zväzku.

P-kardiomyocyty sú oválne alebo okrúhle bunky, kardiostimulátory, vďaka ktorým sa realizuje automatika srdca. Vo veľkom počte sa nachádzajú v samom strede sínusového uzla. Malý počet z nich je prítomný v atrioventrikulárnom uzle prevodového systému.

Intermediárne kardiomyocyty majú podlhovastý tvar, predĺžené, vyznačujú sa malým počtom myofibríl, ale sú menšie ako kontraktilné kardiomyocyty. Sú umiestnené pozdĺž periférie sínusových a atrioventrikulárnych uzlov. Ich úlohou je viesť impulz do Hisovho zväzku a do vlákien ležiacich medzi endokardom a povrchovými vrstvami myokardu.

Bunky vodivého systému, lokalizované v Hisovom zväzku a Purkyňových vláknach, majú špeciálnu štruktúru a vyznačujú sa nízkou účinnosťou glykolýzy v dôsledku prevahy jej anaeróbneho variantu. Sú sploštené a dlhšie ako intermediárne kardiomyocyty a o niečo väčšie ako kontraktilné bunky. V cytoplazme je malý počet svalových vlákien. Ich úlohou je prepojiť uzly srdcovej automatizácie a kontraktilný myokard, to znamená viesť impulz z kardiostimulátora do srdcového svalu.

Normálny rytmus a šírenie impulzu v srdci

Srdcová kontrakcia je výsledkom generovania srdcového impulzu, akčného potenciálu buniek kardiostimulátora sínusového uzla. Tu sa nachádza maximálne množstvo kardiostimulátory generujúce rytmus s frekvenciou 60-100 krát za minútu. Prenáša sa pozdĺž vodivých buniek do atrioventrikulárneho uzla, Hlavná úlohačo je oneskorenie rytmu. Vzruch sa dostáva do AV uzla cez zväzky vodivých kardiomyocytov, ktoré majú tiež automatiku. Sú však schopné generovať rytmus s frekvenciou 30-40 krát za minútu.

Po AV uzle sa rytmus normálne šíri pozdĺž vedenia atypických kardiomyocytov do Hisovho zväzku, ktorého automatika je extrémne nízka - až 20 impulzov za minútu. Potom sa vzruch dostane ku konečnému prvku vodivého systému - Purkyňovým vláknam. Ich schopnosť generovať rytmus je ešte nižšia – až 10 za minútu. Navyše hlavný kardiostimulátor, teda sínusový uzol, generuje impulzy oveľa častejšie. A každé ďalšie šírenie akčného potenciálu potláča rytmus základných sekcií.

Znížená schopnosť srdcového prevodového systému vytvárať rytmus vysoká frekvencia od sínusového uzla k Purkyňovým vláknam sa nazýva gradient automaticity. Tento proces sa vysvetľuje znížením rýchlosti depolarizácie membrány: v sínusovom uzle je spontánna pomalá diastolická depolarizácia najvyššia a pri pohybe smerom k distálnym oblastiam je najnižšia. Gradient automatiky smeruje nadol, čo je znakom normálne fungujúceho srdcového prevodového systému.

Zmeny membránového potenciálu kardiostimulátorov

Počas diastoly srdca sa v kardiostimulátorových bunkách pozoruje nasledujúci iónový obraz: počet katiónov draslíka v bunke výrazne prevažuje nad iónmi sodíka. Mimo bunky je koncentrácia katiónov presne opačná. V tomto prípade je pokojový potenciál bunky kardiostimulátora -60 mV. Draslíkové prúdy v pokoji sú neúčinné, pretože na membráne je veľmi málo kanálov draslíkových iónov. To ich odlišuje od kontraktilných myocytov, kde je pokojový potenciál približne -90 mV.

Prevádzka HCN kanálov a spustenie SMDD

Spontánna pomalá diastolická depolarizácia (SSD), charakteristická pre každý atypický kardiomyocyt, vedie k zmene membránového potenciálu a je procesom zodpovedným za srdcovú automatiku. SMDD začína prevádzkou iónových kanálov HCN. Sú to takzvané hyperpolarizáciou aktivované, cyklické nukleotidové hradlové katiónové kanály. CAMP ich aktivuje v momente hyperpolarizácie, teda pri pokojovom potenciáli -60 mV. To znamená, že po každej repolarizácii, akonáhle sa bunka „dobije“ a jej membránový potenciál dosiahne -60 mV, spustí sa otvorenie HCN kanálov. Výsledkom je, že katióny vstupujú do bunky, hlavne cez sodíkové kanály.

V dôsledku malého prítoku sodíka sa membránový potenciál zvýši na približne -57 mV. Ide o signál pre aktiváciu vápnikových kanálov typu T určených na prísun Ca2+ katiónov. Aktivujú sa slabou depolarizáciou a nazývajú sa podprahové. To znamená, že zvýšenie membránového potenciálu na -55-57 mV povedie k otvoreniu transportných kanálov pre ďalšiu depolarizáciu. Tieto iónové kanály sú aktivované iónmi sodíka umiestnenými vo vnútri bunky, pumpujú určité množstvo vápnika do cytoplazmy a zvyšujú potenciál na -50 mV, po čom sa rýchlo uzavrú.

Prevádzka sodíkovo-vápenatého výmenníka

Prítomnosť vápnika v cytoplazme je signálom pre otvorenie mechanizmu výmenníka sodíka a vápnika. Zmysel jeho práce je nasledovný: aktívnym transportom sa do medzibunkového priestoru uvoľňujú ióny vápnika s nábojom 2+ a do bunky vstupujú ióny Na+. Pre jeden katión vápnika vstupujú do cytoplazmy 3 ióny sodíka+, čo vedie k zvýšeniu membránového náboja a zvýšeniu membránového potenciálu na -40 mV.

Generovanie akčného potenciálu

Pri dosiahnutí potenciálu -40 mV, napäťovo hradlované vápnikových kanálov typu L. Sú schopné pracovať pomerne dlho a vedú k rýchlemu zvýšeniu koncentrácie vápenatých iónov vo vnútri bunky. Toto najdôležitejší proces pri prevádzke iónových kanálov, pretože v dôsledku toho dochádza k lavínovému zvýšeniu náboja membrány, ktorý tvorí akčný potenciál (AP). Tento iónový proces zvyšuje membránový potenciál na vrchol pri +30 mV, po ktorom je bunka úplne depolarizovaná a generuje impulz potrebný na fungovanie srdca.

Membránová depolarizácia je aktivátorom nielen vápnikového, ale aj draslíkového prúdu. Avšak iónové kanály, ktoré uvoľňujú draselné ióny smerom von, fungujú s oneskorením. Preto k ich uvoľňovaniu dochádza na vrchole tvorby PD. Súčasne sa úplne zastaví prúd vápnika cez L kanály a membránový potenciál sa opäť zníži odstránením iónov draslíka proti koncentračnému gradientu aktívnym transportom. Membránový náboj opäť klesne na -60 mV, čím sa spustí proces SMDD po ​​vyrovnaní počiatočných koncentrácií vápnika a sodíka.

Povaha automatiky a jej regulácia

Atypický kardiomyocyt je schopný vykonávať svoju funkciu vďaka prúdu vápnika cez pomalý iónové kanály, čoho výsledkom je vytvorenie akčného potenciálu. Práve tento proces je základom excitability myokardu. Naproti tomu SMDD má iný účel. Jeho úlohou je automaticky spustiť nástup depolarizácie pri určitej frekvencii. Práve prítomnosť fázy SMDD je povahou srdcovej automatiky, schopnosti spontánne vytvárať excitáciu v bunkách kardiostimulátora.

Rýchlosť vývoja SMDD je priamo regulovaná somatickým autonómnym nervovým systémom. V pokoji je minimálna kvôli inhibičnému účinku blúdivého nervu. To však neznamená, že sa zastaví automatika srdca. Ide len o to, že fáza SMDD bude trvať dlhšie, čo poskytne dlhšiu diastolu. Intenzita metabolické procesy v myokarde a vodivom systéme srdca klesá a orgán zažíva menšie zaťaženie.

Účinok zrýchlenia spontánnej pomalej diastolickej depolarizácie sa dosahuje vplyvom sympatického nervového systému a jeho vysielača adrenalínu. Potom sa rýchlosť SMDD zvyšuje, čo zaisťuje skorú aktiváciu sodíkovo-vápenatého výmenníka a otvorenie kalciových kanálov pomalého typu. Výsledkom je zrýchlenie frekvencie rytmu, zvýšená srdcová frekvencia a zvýšená spotreba energie.

Farmakologický vplyv na automatiku kardiostimulátora

Je možné inhibovať mechanizmus automatizácie srdca farmakologicky. Užívanie určitých liekov, narkotík a toxické látky Generovanie rytmu môžete urýchliť, spomaliť alebo úplne zablokovať. Samozrejme, z etických dôvodov jedovaté a omamných látok nebudú v tejto publikácii brané do úvahy.

Nasledujúce skupiny liekov môžu spomaliť rýchlosť tvorby rytmu: adrenergné blokátory a blokátory kalciových kanálov. Je to bezpečné lieky najmä selektívne beta-1 blokátory. Ich mechanizmus účinku je redukovaný na inaktiváciu receptora, na ktorý sa adrenalín normálne viaže.
Blokovaním receptora liek eliminuje aktivačný účinok adrenalínu na rýchlosť generovania impulzov, čím chráni myokard pred nadmernou spotrebou energie a neúčinným plytvaním. Je veľmi tenký a efektívny mechanizmus a betablokátory výrazne predĺžili dĺžku života mnohých pacientov s ochorením srdca.

Blokátory vápnikových kanálov

Druhá skupina látok má jemnejší mechanizmus účinku, aj keď je veľmi účinná. Blokujú pomalé kanály prítoku vápnika, vďaka čomu sa vytvára akčný potenciál. Na membráne atypického kardiomyocytu sú exprimované v obrovských množstvách, a preto nie je možná ich úplná blokáda, ktorá by viedla k nemožnosti prejavu srdcovej automatizácie.

Užívaním lieku sa dosiahne len mierne spomalenie rýchlosti tvorby akčného potenciálu, čo pomáha znižovať frekvenciu rytmu. Tento mechanizmus je veľmi spoľahlivý a umožňuje liečiť arytmie nie pomocou substrátu srdcovej automatizácie, ale samotného akčného potenciálu. To znamená, že blokátory kalciových kanálov neovplyvňujú spontánnu pomalú diastolickú depolarizáciu.

Spojenie medzi srdcovým automatizmom a životnou aktivitou

Srdce pozostáva zo svalového, spojivového a nervového tkaniva. Ten má v ňom najmenší význam, pretože ho predstavuje iba blúdivý nerv. Spojivové tkanivo poskytuje ventily a podporuje štruktúru orgánu, zatiaľ čo svalové tkanivo je zodpovedné za všetko ostatné. Práve deriváty svalových buniek sú atypické kardiomyocyty. To znamená, že automatika srdca, prevodový systém srdca a jeho svalová časť sú funkčným celkom. Tvoria autonómny orgán, ktorý je schopný samostatnej regulácie, ale nevylučuje vplyv iných systémov tela.

Pojmy ako automatika srdca, povaha automatizácie a gradient automatizácie sú vzájomne prepojené a chránia zdravie. Podporujú život v tele tým, že zabezpečujú neustály prísun krvi do tkanív. Krv v tepnách je transportným médiom pre živiny a viazaný kyslík. Vďaka tomu sa realizuje proces bunkového dýchania a výmeny energie. To je základ fungovania mnohobunkového organizmu a ak prestane fungovať, jeho smrť je neodvratná.

Otázky na začiatku odseku.

Otázka 1. Ako určiť veľkosť srdca?

Veľkosť srdca človeka je približne rovnaká ako veľkosť jeho päste.

Otázka 2. Aké sú funkcie srdcového vaku?

Srdce je obsiahnuté vo vaku spojivového tkaniva nazývanom perikardiálny vak. Neprilieha tesne k srdcu a nezasahuje do jeho práce. okrem toho vnútorné steny Perikardiálny vak vylučuje tekutinu, ktorá znižuje trenie srdca o steny srdcového vaku.

Otázka 3. Ako fungujú srdcové chlopne?

Srdce pozostáva zo štyroch chlopní. Každý ventil je otvor, ktorý umožňuje krvi prúdiť iba jedným smerom. Chlopňa pozostáva z dvoch alebo troch kúskov tkaniva nazývaných chlopne. Klapky slúžia na otvorenie priechodu pre krv a potom sa zatvoria, aby sa nevrátila späť. V každej časti srdca úroveň tlaku riadi otváranie a zatváranie chlopní.

Otázka 4. Z čoho pozostáva srdcový cyklus?

Srdcový cyklus pozostáva z nasledujúcich fáz:

1. Srdcový cyklus začína kontrakciou predsiení.

2. Po predsieňach sa sťahujú komory.

Otázka 5. Ako sa spája regulácia z centrálneho nervového systému s automatizáciou srdcovej činnosti?

Vplyv nervového systému na činnosť srdca je spôsobený blúdivými a sympatickými nervami.

Mierne podráždenie blúdivých nervov vedú k spomaleniu srdcovej frekvencie, silné spôsobujú zástavu srdca. Po odznení podráždenia blúdivých nervov môže byť srdcová činnosť opäť obnovená.

Pri podráždení sympatikových nervov sa zvyšuje srdcová frekvencia a zvyšuje sa sila srdcových kontrakcií, zvyšuje sa excitabilita a tonus srdcového svalu, ako aj rýchlosť excitácie.

Otázky na konci odseku.

Otázka 1. Kde je srdce? Aké má rozmery?

Srdce je v strede medzi pravou a ľavé pľúca a mierne posunutý do ľavá strana. Veľkosť srdca človeka je približne rovnaká ako veľkosť jeho päste.

Otázka 2. Z akých vrstiev sa skladá stena srdca?

Stena srdca pozostáva z troch vrstiev. Vonkajšia vrstva je spojivové tkanivo. Stredný - myokard - svalnatý. Vnútorná vrstva- z epitelového tkaniva.

Otázka 3. Prečo je stena ľavej komory silnejšia ako pravá komora? Prečo sú steny predsiení tenšie steny komory?

Hrúbka svalovej steny závisí od záťaže, ktorú vykonáva. Steny predsiení sú tenšie ako steny komôr, pretože sila ich kontrakcií zabezpečuje iba prechod krvi z nich do susedných komôr - komôr. Komory posielajú krv do tkanív a orgánov s ľavou komorou veľký kruh krvný obeh a vpravo - v malom kruhu. Preto je rozdiel v hrúbke ich stien.

Otázka 4. Čo sa deje v každej fáze srdcového cyklu?

1. Kontrakcia (systola) predsiení. Krv je tlačená cez otvorené listové chlopne do srdcových komôr. Trvanie - 0,1 s.

2. Kontrakcia (systola) komôr. Lístkové chlopne oddeľujúce predsiene od komôr sa zdvihnú, zabuchnú a zabránia návratu krvi do predsiení; vlákna, ktoré ich držia na mieste, a papilárne svaly sú napäté. To zabraňuje vstupu krvi do predsiení. Pod jeho tlakom sa na hranici medzi komorami a eferentnými cievami otvárajú semilunárne chlopne a krv smeruje z ľavej komory do aorty az pravej komory do aorty. pľúcne tepny. Trvanie - 0,3 s.

3. Pauza (diastola). Tepny sa natiahnu pod tlakom vytlačenej krvi a polmesačné chlopne sa zatvoria a krv sa rozprúdi cez tepny. Polmesačné chlopne zabraňujú návratu krvi do srdcových komôr. Počas pauzy sa srdcové komory naplnia krvou. Klapky sú otvorené. Z žíl krv vstupuje do predsiení a čiastočne prúdi do komôr. Trvanie - 0,4 s.

Otázka 5. Čo je to srdcový automatizmus a ako sa spája s nervovou a humorálnou reguláciou?

Automatika srdcového svalu je schopnosť srdca rytmicky sa sťahovať pod vplyvom impulzov vznikajúcich v samotnom srdcovom svale. Vďaka tomu je postupnosť činnosti srdcových komôr zachovaná bez ohľadu na regulačné systémy tela. Zmeny vo frekvencii a sile srdcových kontrakcií sa vyskytujú pod vplyvom impulzov z centrálneho nervového systému - nervová regulácia (sympatické nervy zvyšujú frekvenciu a silu srdcových kontrakcií a parasympatické nervy znižujú frekvenciu a silu srdcových kontrakcií) a sú biologicky prenášané krvou účinných látok(hormóny) - humorálna regulácia(adrenalín, ióny vápnika zvyšujú frekvenciu a silu srdcových kontrakcií a ióny draslíka a acetylcholín spomaľujú činnosť srdca a znižujú silu srdcových kontrakcií).

6. Vyjadrite sa k nasledujúcim skutočnostiam a odpovedzte na otázky.

A. Po prvýkrát oživil ľudské srdce 20 hodín po smrti pacienta v roku 1902 ruský vedec Alexej Alexandrovič Kuljabko (1866-1930). Vedec poslal do srdca cez aortu výživný roztok obohatený o kyslík a obsahujúci adrenalín.

1. Mohol sa roztok dostať do ľavej komory?

Nedostal sa dnu, pretože polmesačné ventily sa zatvorili a roztok prenikol dovnútra koronárnej artérie, vyživuje srdce.

2.Kam by mohla preniknúť, ak je známe, že vstup do koronárnej tepny sa nachádza v stene aorty a je pri ejekcii krvi prekrytý semilunárnymi chlopňami?

Aorta nesie arteriálnej krvi telesných orgánov a mozgu

3.Prečo bol do roztoku okrem živín a kyslíka zahrnutý aj adrenalín?

Adrenalín ovplyvňuje činnosť srdca, spôsobuje kontrakčné pohyby (tlukot).

4.Aká vlastnosť srdcového svalu umožnila oživiť srdce mimo tela?

Srdce má automatiku, pod vplyvom adrenalínu ožili nervovosvalové štruktúry srdca, ktoré poskytli normálny poriadok skratky.

B. Sovietsky vojenský lekár Vladimír Aleksandrovič Negovskij po prvý raz vyviedol zo stavu klinickej smrti pacienta, ktorý použil transfúziu krvi do aorty pacienta proti prirodzenému prietoku krvi. Na čom bola táto technika založená?

Negovský pod veľkým tlakom poslal darcovskej krvi pozdĺž aorty do ľavej komory, čo spôsobilo mimovoľnú kontrakciu jej myokardu.