Провідна система серця. синусовий вузол
На малюнку показана схема провідної системи серця. До її складу входять: (1) синусний вузол (який також називають синоатріальна або С-А вузлом), де і відбувається ритмічна генерація імпульсів; (2) передсердні міжвузлові пучки, по яких імпульси проводяться від синусового вузла до агріовентрікулярному вузлу; (3) атріовентрикулярний вузол, в якому відбувається затримка проведення імпульсів від передсердь до шлуночків; (4) атріовентрикулярний пучок, за яким імпульси проводяться до шлуночків; (5) ліва і права ніжки А-В пучка, що складаються з волокон Пуркіньє, завдяки яким імпульси досягають скорочувального міокарда.
Синусний (синоатріальний) вузол являє собою невелику елліпсовіднимі пластинку шириною 3 мм, довжиною 15 мм і товщиною 1 мм, що складається з атипових кардіомноцітов. З-А вузол розташований у верхній частині заднебоковой стінки правого передсердя у місця впадання в нього верхньої порожнистої вени. Клітини, що входять до складу С-А вузла, практично не містять скорочувальних філаментів; їх діаметр всього лише 3-5 мкм (на відміну від передсердних скоротливих волокон, діаметр яких 10-15 мкм). Клітини синусового вузла безпосередньо пов'язані з скоротливі м'язовими волокнами, тому потенціал дії, що виник в синусному вузлі, негайно поширюється на міокард передсердь.
Автоматия - це здатність деяких серцевих волокон самостійно порушуватися і викликати ритмічні скорочення серця. Здатністю до автоматии мають клітини провідної системи серця, в тому числі клітини синусового вузла. Саме С-А вузол контролює ритм серцевих скорочень, як ми побачимо далі. А зараз обговоримо механізм автоматии.
Механізм автоматии синусового вузла. На малюнку представлені потенціали дії клітини синусового вузла, записані на протязі трьох серцевих циклів, і для порівняння - одиночний потенціал дії кардиомиоцита шлуночка. Необхідно відзначити, що потенціал спокою клітини синусового вузла має меншу величину (від -55 до -60 мВ) на відміну від типового кардиомиоцита (від -85 до -90 мВ). Ця різниця пояснюється тим, що мембрана вузловий клітини в більшій мірі проникна для іонів натрію і кальцію. Вхід цих катіонів в клітку нейтралізує частина внутрішньоклітинних негативних зарядів і зменшує величину потенціалу спокою.
Перш ніж перейти до механізму автоматии. необхідно згадати, що в мембрані кардіоміоцитів існують три типи іонних каналів, які відіграють важливу роль в генерації потенціалу дії: (1) швидкі натрієві канали, (2) повільні Na + / Са2 + -канали, (3) калієві канали. У клітинах міокарда шлуночків короткочасне відкриття швидких натрієвих каналів (на кілька десятитисячних доль секунди) і вхід іонів натрію в клітину призводить до швидкої деполяризації і перезарядки мембрани кардіоміоцитів. Фаза плато потенціалу дії, яка триває 0,3 сек, формується за рахунок відкриття повільних Na + / Ca-каналів. Потім відкриваються калієві канали, відбувається дифузія іонів калію з клітки - і мембранний потенціал повертається до вихідного рівня.
У клітинах синусового вузла потенціал спокою менше, ніж в клітинах скорочувального міокарда (-55 мВ замість -90 мВ). У цих умовах іонні канали функціонують по-іншому. Швидкі натрієві канали інактивовані і не можуть брати участь в генерації імпульсу. Справа в тому, що будь-яке зменшення мембранного потенціалу до -55 мВ на термін більший, ніж кілька мілісекунд, призводить до закриття інактіваціонних воріт у внутрішній частині швидких натрієвих каналів. Велика частина цих каналів виявляється повністю блокована. У цих умовах можуть відкритися тільки повільні Na + / Ca-канали, і тому саме їх активація стає причиною виникнення потенціалу дії. Крім того, активація повільних Na / Ca-каналів обумовлює порівняно повільний розвиток процесів деполяризації і реполяризації в клітинах синусового вузла на відміну від волокон скорочувального міокарда шлуночків.