Електрофізіологічних система серця. Серцевий потенціал дії
По суті, серце є електричним органом. Електричні сигнали, що генеруються серцем, не тільки викликають м'язове скорочення (за рахунок регулювання потоку іонів кальцію через мембрану серцевих клітин), а й організовують послідовність м'язового скорочення в кожному серцевому циклі, оптимізуючи таким чином насосну функцію серця. Крім того, що особливо відповідає темі даної книги, форма і тривалість електричних сигналів серця визначають серцевий ритм. Правильно функціонуюча електрична система життєво важлива для нормальної роботи серця.
Серцеві електричні імпульси генеруються в синоатріальної (СА) вузлі, що знаходиться у верхньому відділі правого передсердя біля верхньої порожнистої вени. Від СА-вузла імпульс радіально поширюється по обом предсердиям. Коли імпульс досягає атріовентрикулярної (АВ) борозни, він наштовхується на фіброзний «скелет» серця, що відокремлює передсердя від шлуночків. Фіброзний скелет електрично інертний, і тому зупиняє електричні імпульси. Єдиним шляхом для проходження імпульсу до шлуночків є спеціалізовані АВ-провідні тканини - АВ-вузол і система Гіса-Пуркіньє.
Оскільки АВ-вузол проводить електрику повільно, в просуванні електричного імпульсу, що надходить в нього, відбувається затримка, що відбивається інтервалом PQ на поверхневій електрокардіограмі (ЕКГ). З АВ-вузла електричний імпульс потрапляє в пучок Гіса - саму проксимальну частина швидко провідної системи Гіса-Пуркіньє. Пучок Гіса проникає через фіброзний скелет серця і проводить імпульс на желудочковую сторону АВ-борозни.
За шлуночків електричний імпульс слід по системі Гіса-Пуркіньє, що розділяється спочатку на праву і ліву ніжки пучка Гіса, а потім на волокна Пуркіньє. Волокна Пуркіньє проводять імпульс до найвіддаленіших областей шлуночкового міокарда. Цим шляхом імпульс швидко поширюється по шлуночках.
Таким чином, електрична система серця організовує послідовність скорочення міокарда в кожному серцевому циклі. Коли електричний імпульс поширюється по передсердям, вони скорочуються. За рахунок затримки імпульсу в АВ-вузлі передсердя повністю спорожняються до того моменту, коли він досягне шлуночків. Як тільки імпульс залишає АВ-вузол, він швидко поширюється в міокарді шлуночків по волокнам Пуркіньє, забезпечуючи тим самим енергійне і впорядковане їх скорочення.
А - глибокий потенціал правого передсердя; А'- високий потенціал правого передсердя (HRA);
Н - потенціал пучка Гіса; V- потенціал шлуночка.
Серцевий потенціал дії
Електричний імпульс в серці фактично складається з тисяч маленьких електричних струмів, що генеруються тисячами окремих серцевих клітин. Електрична активність кожної клітини серця описується серцевим потенціалом дії. Потенціал дії - це складне явище. На щастя, ті деякі відомості, які нам потрібно мати про потенціал дії, досить прості для розуміння.
Усередині кожної живої клітини є негативний електричний заряд. Різниця напруги між обома сторонами клітинної мембрани (в нормі від -80 до -90 мВ) називається трансмембраним потенціалом і є результатом акумуляції негативно заряджених молекул усередині клітини. Величина трансмембранного потенціалу постійна протягом усього життя у більшості клітин.
Однак деякі клітини. зокрема серцеві, є збудливими. Коли збудливі клітини певним чином стимулюються, в клітинній мембрані починають в складній послідовності відкриватися і закриватися безліч крихітних каналів, що дозволяє електрично заряджених частинок - іонів - переміщатися (також в складній послідовності) через мембрану всередину клітини і з неї. Рух електричного струму через клітинну мембрану має вельми стереотипну форму і призводить до певної послідовності змін трансмембранного потенціалу. Якщо ці стереотипні зміни напруги зобразити на графіку в залежності від часу, вийде серцевий потенціал дії.
Хоча потенціал дії серця розділяється на 5 класичних фаз (дещо нелогічно позначених цифрами від 0 до 4), для більш легкого розуміння краще обговорювати потенціал дії відповідно до трьома основними фазами: деполяризації, реполяризації і фази спокою.