Електричні явища в серцевому м'язі

ЕЛЕКТРИЧНИЙ ДИПОЛЬ. ПОЛЕ диполя

Електричний диполь — це система з двох рівних за модулем, але протилежних за знаком точкових зарядів, розміщених на відстані І один від одного.

Характерстикою електричного диполя є дипольний момент: р=ql, де l – вектор, спрямований від від’ємного до додатного заряду.

Диполь створює своє поле. У вакуумі диполь зберігається як завгодно довго, а у провідному середовищі він або екранується або нейтралізується. При під'єднанні до диполя джерела постійного струму він буде зберігатися. Така двополюсна система називається дипольним електричним генератором або струмовим диполем.

Дипольний момент струмового диполя дорівнює:

р = І∙l,

де І — сила струму; l — відстань між електродами.

Тепер ці фізичні поняття використаємо для пояснення виникнення та реєстрації біопотен­ціалів, що генеруються в серцевому м'язі.

У спокої зовнішній бік мембрани міокардіальної клітини має позитивний заряд

Рис. 9.7. Електричні явища на поверхні мембрани клітини

Якщо під'єднати до різних ділянок зовнішньої поверхні мембрани міокардіоцита мікроелектроди, що з'єднані з гальванометром, то стрілка гальванометра не відхилиться від позначки нуля —різниця потенціалів відсутня. Записуючий пристрій зареєструє горизонтальну лінію, яку називають ізоелектричною. На початку періоду деполяризації клітини (рис. 9.7, б) від'ємний заряд з'являється на невеликій ділянці поверхні мембрани, внаслідок чого між збудженою і незбудженою ділянками мембрани виникає різниця потенціалів. Перезарядження клітинної мембрани відбувається послідовно за короткий час. Водночас відбувається зростання, а потім різке зниження різниці потенціалів до нуля, оскільки мембрана всієї клітини набуває негативного заряду (рис. 9.7, в). Через це крива, зареєстрована на папері, опускається до ізоелектричної лінії.

У фазі реполяризації перезарядження клітинної мембрани відбувається в тій самій послідовності, що й у фазі деполяризації, але з протилежним знаком електричного заряду і повільним його поширенням (рис. 9.7, г). На смужці реєструється сегмент, зміщений вниз від ізоелектричної лінії. У третій фазі реполяризації різниця потенціалів сягає максимального значення. Після цього вона починає зменшуватись через відновлення початкової концентрації іонного складу клітини і міжклітинної рідини. Зареєстрований зубець спрямований вістрям униз (рис. 9.7, д). При цілковитому згасанні збудження мембрана повертається у початковий стан поляризації спокою (рис. 9.7, е). Пристрій знову реєструє ізоелектричну лінію.

Отже, за період збудження клітина міокарда має два протилежно заряджені полюси і є ніби малим генератором електричного струму. Збуджену клітину умовно називають диполем. Міокард складається з клітин, кожна з яких у період збудження є електричним диполем.

Значення електричного потенціалу серця є алгебраїчною сумою електричних потенціалів усіх клітин міокарда. Серце з точки зору формування в ньому електричного потенціалу є ніби одним сумарним диполем. Поверхню серця можна розглядати як велику поляризовану мембрану, що охоплює єдину велику клітину. Електричні потенціали серця можна реєструвати також на поверхні тіла людини.

Під час збудження електричний вектор серця (електричний вектор диполя) спрямований уліво вниз від (-) до (+) (рис. 9.8).

Серце функціонує, як диполь, утворюючи навколо себе силове поле (фронтальний зріз)

Із рисунка бачимо,що на поверхні тіла завжди можна зареєструвати різницю потенціалів иіж різними точками електричного поля серця.

Біопотенціали. Які виникають в органах і тканинах живого організму. Надзвичайно чутливо відображають їхній функціональний стан. Тому аналіз зареєстрованих біопотенціалів широко використовіїується в медико- біологічних дослідженнях і діагностиці захворювань.

Особливого поширення в медичній практиці набула електрокардіографія (ЕКГ) — дослідження функціонального стану різних відділів серця, його автоматизму, збудливості й провідності графічною реєстрацією зміни електричних потенціалів, які виникають у серцевому м'язі під час його збудження і проведення збудження.

Спонтанне збудження (автоматизм) серця здійснюється спеціальними м'язовими клітинами, які становлять його провідну систему. У цих м'язових утвореннях, які виконують функцію нервових волокон, формуються імпульси, що зумовлюють збудження і скорочення серцевого м'яза.

Функція провідності полягає в поширенні збудження провідною системою до міокарда.

Основу функціональної активності серця становить скорочення міокарда, зумовлене зміною фізико-хімічних властивостей внутрішньо­клітинної і позаклітинної рідини в м'язовому волокні.

Дата добавления: 2014-01-04