Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Миокард




Миокард по своей структуре более гетерогенен, чем скелетная мускулатура. Кроме клеток рабочего миокарда, которые относятся к поперечно-полосатой мускулатуре, имеются проводящая система, состоящая из атипичных Т-клеток. Их отличает наличие отростков, кластерная форма, отсутствие вставочных дисков и саркомера.

Структурно-функциональной единицей клеток рабочего миокарда является кардиомиоцит–одноядерная клетка цилиндрической формы, длиной 10–100 мкм, диаметром 7-50 мкМ. Покрыт кардиомиоцит, как и скелетное волокно, двухслойной мембраной – сарколеммой. Саркомер кардиомиоцита несколько короче, чем у скелетной мышцы (1,5-1,7мкм)

Особенности:

1. Наличие вставочных дисков, на которых обрывается саркомер, общих для нескольких кардиомиоцитов.

2. Т-система контактирует только с продольными трубочками СПР, образуя диаду.

Потенциал покоя (ПП) кардиомиоцитов

Распределение концентаций (в мМ) ионов снаружи (ех) и внутри (in) кардиомиоцита при потенциале покоя (ПП) представлена в таблице ниже:

  Na+ Cl- K+ Ca2+
ex
in 10-7м/л

Равновесные электро-химические потенциалы, участвующие в образовании ПП кардиомиоцитов равны для ионов:

Калия Ем – Ек = -80- (-100) = 20мВ,

Натрия Ем – ЕNa = -80 – (+50) = -130мВ

Хлора Ем – ЕCl = -80 – (+80) = 0мВ – пассивное распределение

Кальция Ем – ЕCa = 2[-80 – (+45)] = 450мВ

Транспортные системы, которые поддерживают ПП на уровне –80 / –90 мВ:

1. Nа+/K+ –АТФаза, удаляющая из клеток 3 иона натрия в обмен на 2 иона калия -электрогенна и уменьшает Ем.

2. Са2+ – АТФаза поддерживает очень высокий градиент для ионов кальция, удаляя их наружу.

3. Nа+/Са2+ – обмен выносит ионы кальция, используя градиент к ионам натрия. При деполяризации мембраны – работает в обратном режиме, оставляя ионы кальция внутри.

Потенциал действия (ПД) рабочего миокарда имеет сложную структуру (Рис.):

 

 

1. Фаза быстрой регенеративной деполяризации

2. Фаза быстрой регенеративной реполяризации



3. Фаза медленной реполяризации

4. Конечная реполяризация

5. Межимпульсный потенциал.

Фаза быстрой регенеративной деполяризации (О-фаза) обеспечивается входящим ионным током (Iвх), который линейно зависит от Naext, и чувствителен к действию блокатора натриевых каналов ТТХ.

Вывод: входящий ток натриевой природы: INa = (t = 1-2 мсек, амплитуда = 1мкА/см2) связан с открыванием быстрых потенциал-зависимых натриевых каналов.

Фаза быстрой регенеративной реполяризации и медленной реполяризации

Представляют совокупность:

Один из компонент входящего ионного тока – медленный входящий ток IIi (порог – 35-10мВ max при 0мВ; t » 10-20мс.) не чувствителен к блокатору натриевых каналов ТТХ и не зависит от Naеxt. Зато он чувствителен к внеклеточному кальцию и действию блокаторов кальциевых каналов.

Вывод: Совместно с ионами натрия за генерацию ПД кардиомиоцитов отвечают ионы кальция.

Особенности IIi : зависимость от метаболизма цАМФ, ионов кальция и рН.

Фосфорилирование канала приводит к увеличению его времени жизни и количеству активированных представителей. Мишенью для фосфорилирования является a-субъединица (150кД) кальциевого канала- кальцидуктин. Фермент, отвечающий за фосфорилирование - каталитическая субъединица (29кД) цАМФ-зависимой протеинкиназы.

Кальций-зависимая регуляция кальциевых каналов осуществляется с помощью кальций-связывающего белка кальмодулина (СаМ), распологающегося в их устье.

РН-зависимая регуляция кальциевых каналов: связана с тем, что при РНe ниже 7,0 снижается кальциевый ток, а при рНе = 6,1 он вообще равен 0.

Фазы реполяризации ПД кардиомиоцитов обусловлены:

1. Инактивацией натриевых каналов;

2. Активация выходящиего ионного тока – Iвых.

Природа Iвых транзиторный калиевый ток (,t – 50 мсек). Он чувствителен к блокаторам калиевых каналов: ТЭА, 4-аминопиридину, ионам цезия.

Подразделяют транзиторный ток в зависимости от механизмов регуляции на:

Са-зависимый

-ток

Са-независимый

 

Потенциал-чувствительные

а К+-каналы

Кальций-чувствительные

Калиевые каналы, через который идет калиевый ток в зависимости от порога (jакт.) и времени активации (t) разделяют на:

  jакт. t
К+t0- -50мВ 50мсек
аномального выпрямления ПП 0-20мсек
задержанного выпрямления –90-50мВ Ix1 Ix2
    500мсек; 5сек

Фаза плато (Фаза 2) ПД кардиомиоцитов обусловлена тем, что в этот период изменение мембранного потенциала не происходит:

, тогда общий ионный ток равен нулю (I=0), за счет того, что выходящая компонента становится равной выходящей:

Iвх= Iвых

Iвх обусловлена Isi, тогда как,

Iвых = Iк + Il

Фаза плато сменяется вновь реполяризацией (3), которая обеспечивается продолжающейся активацией Iк и наступлением инактивации Isi.

Нобл (1962) предполагал, что Iвых обеспечивают К+-каналы аномального выпрямления, так как при Е< -60мВ они открыты, но закрываются при деполяризации, что снижает Iвых. Ходоров такие каналы нашёл в нейроне (Iк2).

Фаза конечной реполяризаци (Фаза 3) ПД кардиомиоцитов обеспечивается нарастанием процесса инактивации Isi, и активации Iк. В результате I0-выходящий становится больше входящего. По природе Iк1 протекает по каналам задержанного выпрямления (Ix1 -t = 500мсек; Ix2 – t =5сек).

Электромеханическое сопряжение в миокарде отличается от скелетного волокна тем, что в регуляции сокращения, наряду с кальцием СПР, в нем участвует внеклеточный кальций. Подтверждает эту точку зрения то, что Isii соотносится с силой сокращения на разных уровнях мембранного потенциала:

1. –60-50мВ–активация сокращения пороговый уровень Isii и сокращения не совпадают,

2. –20-+20мВ – пик Isii и сокращение тесно коррелируют,

3. > 20мВ величина Isii снижается более круто, чем сила сокращения.

Транзиторное изменение концентрации ионов кальция в цитоплазме обеспечивает:

1. Передачу возбуждения с сарколеммы на сократительный аппарат.

2. Насыщение ионами кальция приводит к генерации максимального сокращения.

3. Удаление ионов кальция из цитоплазмы – фактор расслабления.

Зависимость силы сокращения от частоты стимуляции говорит о том, что чем больше частота стимуляции, тем меньше пауза между двумя стимулами, меньше период покоя и ионы кальция не успевают закачиваться в СПР и выходить из клетки. Накопление ионов кальция в СПР приводит к повышению сокращения в последнем стимуле. Таким образом, Isi непосредственно не обеспечивает сокращение, а лишь стимулирует высвобождение ионов кальция из СПР. Isi подпитывает СПР ионами кальция (быстрая фаза Isii -ПД, медленная – подпитка).

Данная точка зрения подтвердилась в экспериментах Изенберга (одиночный кардиомиоцит + фиксация напряжения + регистрация сокращения + определение внутриклеточного кальция.)

 

1. При чередовании импульсов 500 мс чрез 500 мс регистрировался ПД, Isi, Z1 и Z2 – быстрая и медленная компонента увеличения внутриклеточного кальция и сокращение.

2. При сокращении длительности импульсов до 50 мс ПД развивался, но Z2 и Isi – укорачивались, амплитуда сокращение снижалась.

3. Если первый стимул был короткий 50 мс, а второй нормальный -500 мс, то отсутствовала фаза Z2, величина Isi была нормальной, амплитуда сокращения снижалась.

4. Если первый стимул был нормальный 500 мс, а второй короткий 50 мс, то на фоне ПД были выражены обе фазы Z1 и Z2, и, хотя Isi укорачивался, амплитуда сокращения была как в контрольном случае.

Вывод:

1. Фаза Z1 совпадает с Isi и им обусловлена.

2. Фаза Z2 – связана с выбросом кальция из СПР и определяет амплитуду сокращения.

Автоматию сердца обеспечиваютР-клетки (N-клетки) – пейсмекеры, которые подразделяют на истинные и латентные. Они располагаются в синатриальном узле, атриовентрикулярном узле, пучках Бахмана, Гисса

Р-клетки объединены в пучки (гроздья) с общей базальной мембраной и у каждой своя плазматическая мембрана. Структура синатриального узла сочетает в центральной части Р-клетки; ближе к периферии – промежуточные клетки и рабочий миокард.

Электрофизиологические параметры Р-клеток.(Рис.)

1. плавный переход межимпульсного периода в фазу О ПД;

2. нет периода стабилизации фазы 4, т.е. нет как такового ПП. Существует медленная диастолическая деполяризация (МДД - max –50-60мВ);

3. медленная в фазу 0 (~ 10 в/с);

4. закругленная вершина;

5. отсутствие плато;

6. отсутствие или низкий овершут;

7. ПД не чувствителен к ТТХ, но угнетается блокаторами кальциевых каналов

8. Латентные пейсмекеры имеют большую скорость dV/dt в фазу 0 и меньшую скорость МДД, имеют плато с горбом.

Механизмы автоматии основаны на том, что состоянии покоя сумма входящих и выходящих ионных токов равна: S Iвх = S Iвых

Для возникновения МДД необходимо, чтобы S Iвх > S Iвых достаточного для достижения уровня порога и возникновения ПД.

Согласно гипотезе Бабского смещение INc в сторону более отрицательного ЕМ, например, до -70мВ, при ПП в –55-60мВ будет приводить к усилению Iвх.

Согласно гипотезе Ходорова этого же эффекта можно достичь при снижении выходящего калтевого тока K.

Согласно гипотезе Noble, Tsien (1980) в этом процессе задействованы Iк2 – каналы аномального выпрямления, которые кратковременно активируются при гиперполяризации мембраны, а затем их инактивация может привести к развитию МДД.

Хроноинотропия – сила сокращения зависит от частоты стимуляции.

Если она возрастает – это лестница Боудича, если снижается – Вудвордса.

Оценка хроноинотропии проводится сравнением амплитуд тестируемого сокращения (Ах) к фоновому (Аф):

Если Р > 0 - лестница Боудича; Если Р <0 – Вудвордса.

Гипотеза Кохвезера: при возбуждении мышцы выделяются 2 фактора, которые действуют на сократительный аппарат:

1. NIEA – негативный инотропный эффект активации – вызывает снижение сокращения.

2. PIEA – позитивный инотропный эффект активации – усиливает сокращения.

В текущем режиме величина тестирующего сокращенияравна:

Атф + PIEA – NIEA.

Если Ат > Аф - лестница Боудича; если Атф – Вудвордса.

Предположительные (гипотетические) факторы, влияющие на хроноионотропию:

1. Параметры ПД (увеличивается амплитуда и длительность ПД) -не соответствует экспериментальным данным, так как все наоборот.

2. Влияние нейрогуморальных факторов, но изопротеринол, резерпин (истощение кальциевого депо катехоламинами), атропин – все не действуют на хроноинотропию.

3. Турпаев предположил участи метаболитов хроноионотропном эффекте.

4. Участие ионов калия, которые ингибируют образование акто-миозинового комплекса. При частой стимуляции теряется Кint, за счёт активации Nа++-АТФ-азы и увеличивается амплитуда сокращения. Но после эстрасистолы – эффект облегчения, хотя [К]int – та же.

5. Чем больше ионов кальция, тем больше амплитуда сокращения. Кальций может поступать либо извне, либо из депо. Предпочтительней второй путь. Чем меньше потеря кальция в среду, тем больше его выйдет из СПР при втором стимуле и усилит второе сокращение.

6.Изаков отмечает роль Nа++-АТФазы. При ПД входит много Nа+, который скапливается в примембранных слоях и активирует Nа/К-АТФазу. Это тормозит Iвых. К и наступает поздняя реполяризация, которая увеличивает поступление кальция в клетку и сокращение.

7. Nа+/Са2+-обмен. При увеличении Nаi за счёт ПД создаётся локальный grad Nai ® Nae и усливает работу Nа+/Са2+ -обмена в обратном режиме, что увеличивает поступление кальция в клетку и сокращение.

Особенности биомеханики миокарда заключается в том, что он не способен к тетанусу и обладает большим напряжением покоя. Сокращение зависит от длины мышцы и частоты стимуляции. Скорость сокращения сердечной мышцы; меньше, чем скелетной мышцы.

В миокарде резко выражена зависимость силы сокращения от длины мышцыЗакон Франка-Старлинга(Энергия, выделяемая мышцей при переходе от покоя к сокращению, пропорциональна площади исходной активной поверхности) и, чтобы построить кривую «сила-длительность», надо делать опыты при данной мгновенной длине мышцы.





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 525; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.028 сек.