Типы кардиомиоцитов

Функционирование сердечной мышцы

Сердечной мышце присущи специфические свойства

1. Автоматизм – это способность сердца сокращаться под действием импульсов, возникающих в нем самом. Автоматизм обеспечивает определенную частоту и определенный ритм сокращений.

2. Возбудимость – это способность кардиомиоцитов возбуждаться в естественных условиях под влиянием импульсов. Под действием раздражителя мембранный потенциал кардиомиоцита переходит в потенциал действия.

3. Проводимость – способность элементов проводящей системы к электротонической передаче возбуждения. Возбуждение в сердечной мышце распространяется диффузно. Хотя миокард и состоит из отдельных клеток, функционирует он как единое целое – функциональный синцитий (возбуждение распространяется от одной клетки к другой во всех направлениях за счет электрического поля возбужденной клетки к невозбужденной). Кардиомиоциты соединяются друг с другом с помощью вставочных дисков. В области вставочных дисков имеются высокопроводимые щелевые контакты – нексусы – с помощью которых возбуждение передается от одной клетки к другой. Боковые поверхности кардиомиоцитов также соединены между собой нексусами. Такие соединения в возбудимых клетках называют также электрическими синапсами и в этом случае возникший ПД в одной клетке возбуждает соседнюю клетку за счет своего электрического поля. Поэтому практически отсутствует задержка при передаче возбуждения от клетки к клетке. Возбудимость и проводимость обеспечивают последовательность и синхронность проведения.

4. Сократимость – способность сокращаться. Способность к сократимости обеспечивает силу и скорость сокращений сердца.

Все эти функции присущи не всем клеткам сердечной мышцы. Поэтому различают атипичные и типичные мышечные волокна.

1. Атипичные (пейсмейкеры, несократимые) – образуют проводящую систему сердца. Обеспечивают ритмическую генерацию и проведение импульсов в сердце. Для них характерно наличие трех функций: автоматизм, возбудимость и проводимость. Сократимость не характерна.

2. Типичные (сократимые) – рабочий миокард. Обеспечивают собственно сокращение, систолу и диастолу. Для них характерно наличие также 3 функций: возбудимость, проводимость и сократимость. Автоматизм не характерен.

Характеристика проводящей системы сердца. Эта система представляет собой атипичные мышеч­ные клетки, имеет в своем составе узлы, образованные скоплением этих клеток, пучки и волокна, с помощью ко­торых возбуждение передается на клетки рабочего миокарда. Водите­лем ритма сердца (пейсмекером) явля­ется синоатриальный узел, расположен­ный в стенке правого предсердия между впадением в него верхней полой вены и ушком правого предсердия. В предсер­диях имеются также пучки проводящей системы сердца, идущие в различных направлениях. В межпредсердной пере­городке у границы с желудочком рас­положен атриовентрикулярный узел, от которого отходит пучок Гиса (располагается в межжелудочковой перегородке)— един­ственный путь, связывающий предсер­дия с желудочками. Пучок Гиса делится на две ножки – левую (имеет переднюю и заднюю ветвь) и правую с их ко­нечными разветвлениями — волокнами Пуркинье, с помощью которых возбуж­дение передается на клетки рабочего миокарда.

Скорость распростране­ния возбуждения в разных отде­лах проводящей системы различна: по проводящей системе предсердий и его рабочему миокарду она одинаковая — около 1 м/с, а далее возбуждение пере­ходит на атриовентрикулярный узел, где имеет место задержка возбуждения на 0,05 с (скорость проведения возбуж­дения 0,05 м/с). Задержка возбуждения связана с малым диаметром клеток атриовентрикулярного узла по сравне­нию с клетками проводящей системы и сократительного миокарда предсердий, отчего ПД возникают здесь медленнее. Эта задержка важна, она обеспечивает последовательное сокра­щение предсердий, а затем желудочков. Затем возбуждение по пучку Гиса, его ножкам и по волокнам Пуркинье переходит на клетки рабочего миокарда. Скорость распространения возбуждения по пуч­кам проводящей системы желудочков и по волокнам Пуркинье составляет около 3 м/с, по миоцитам желудочков — око­ло 1 м/с. Большая скорость распростра­нения возбуждения по волокнам Пурки­нье обеспечивает быстрый, практически синхронный охват возбуждением всех отделов желудочков, что увеличивает мощность их сокращений.

Механизм автоматии. Возбудимость клеток проводящей системы и рабочего миокарда имеет ту же биоэлектрическую природу, что и в поперечно-полосатых мышцах. Ритмичное возбуждение пейсмекерных клеток с ча­стотой 70—80 в 1 мин объясняется рит­мичным спонтанным повышением про­ницаемости их мембраны для ионов. Потенциал действия состоит из 3 фаз:

1. Фаза медленной диастолической деполяризации. В невозбужденной состоянии мембраны клеток легко проницаемы только для ионов К⁺. Когда мембранный потенциал достигает -65 мВ каналы закрываются и прекращается выход К⁺ из клетки. При этом повышается проницаемость мембран для ионов Na⁺ и Са²⁺, вследствие чего они поступают в клетку. Все это ведет к развитию медленной диастолической де­поляризации клеток пейсмекера и к достижению критического потенциала (-40 мВ), обеспечивающего возникновение ПД. Наступает 2-ая фаза.

2. Фаза быстрой деполяризации. Она обеспечивается входом Са²⁺ в клетку. Для клеток пейсмеркеров не характерно наличие плато. Фаза «плато» плавно пере­ходят в реполяризацию.

3. Фаза реполяризации которая проходит медленно из-за медленного тока К⁺ из клетки.

Ампли­туда ПД — 70-80 мВ, продолжитель­ность ПД клеток-пейсмекеров — около 200 мс, рефрактерность — около 300 мс, т.е. она больше, чем сам ПД, что защи­щает сердце от экстрасистол.

Градиент автоматии — это убыва­ние частоты генерации возбуждения в проводящей системе сердца в направле­нии от предсердий к верхушке. Наличие градиента автоматии доказал Г. Станниус (1880) в опыте с накладыванием лигатур между различными отделами сердца лягушки и последующим под­счетом сокращений различных отделов сердца. Водителем ритма сердца явля­ется синоатриальный узел, ритм в котором задается несколькими наиболее возбудимыми клетками, которые называются истинными водителями ритма, или пейсмекерными клетками. Находясь под влиянием экстракардиальных не­рвов, он определяет ЧСС 60—80 в 1 мин. В случае повреждения синоатриального узла функцию водителя ритма выпол­няет атриовентрикулярный узел (40—50 в 1 мин), далее — пучок Гиса (30—40 в 1 мин) и волокна Пуркинье (20 в 1 мин). Все нижележащие отделы проводящей системы сердца называются латентными водителями ритма. Их активность проявляет­ся только в патологических случаях; в норме же они функционируют в ритме, навязанном им синоатриальным узлом, поскольку частота возникающих в нем импульсов выше.

Дата добавления: 2014-01-04