Автоматизацията на сърцето е ритмично свиване на орган под въздействието на импулси, които възникват в него без влиянието на дразнители отвън. Автоматизацията е присъща на целия орган и отделни части, но не и на сърдечния мускул. Има доказателства за това явление - ритмичните контракции на органа на животните и хората, изолирани от всичко и изведени от тялото.
пейсмейкъри от първа поръчка
При дефиниране какво се има предвид под автоматизм на сърцето, беше установено, че нервните импулси могат да се генерират в клетките на атипичния миокард. Ако човек е здрав, тогава този процес се наблюдава близо до синоатриалния възел поради разликата в свойствата и структурата на клетките от други структурни компоненти. Те са групирани, вретеновидни и заобиколени от базална мембрана. Второто име на тези клетки е пейсмейкъри от първи ред (пейсмейкъри). Метаболитните процеси в тях протичат с висока скорост и поради тази причина метаболитите остават вътреинтерстициална течност, която няма време да бъде извадена.
В допълнение, характерните свойства са както следва:
- Доста висока пропускливост за калциеви и натриеви йони.
- Малък мембранен потенциал.
Поради разликата в концентрацията на натрий и калий, има лека активност на функционирането на натриево-калиевата помпа.
Изследване на автоматизма на сърцето
От доста дълго време автоматизмът на сърцето не е напълно изследван, въпреки повишения интерес на учените към този процес. Методът на лигатурата на Stannius е добре познат цикъл от експерименти, основан на отстраняването на някои части от сърцето на жабата чрез поставяне на превръзки. В резултат на това се оказа, че в органа има поне 2 центъра за автоматизация.
Един от тях се намира в областта на венозния синус, допринася за ритмизирането на контракциите, вторият се намира в частта между вентрикула и предсърдията (нарича се още скрит). Работата му започва едва след изключване на 1 център. Сърдечният мускул, който е отдалечен от двата центъра, работи - свива се - независимо. По този начин автоматизмът на човешкото сърце е свързан с импулси, излъчвани от тези центрове.
Ландергорф метод
За да се намали извънтелесното сърце, се използва методът на Ландергорф. Значението е:
- Сърцето се изрязва и в аортата се вкарва канюла, която е свързана със стъклен съд.
- Съдът се наливаРазтвор на Рингер заедно с глюкоза или евентуално добавяне на дефибринирана кръв.
- Разтворът се насища с кислород и се нагрява до определена температура (около 48 градуса по Целзий).
- Флуидът започва да тече под налягане в аортата, клапите се затварят и течността се насочва към коронарните артерии, чиято функция е да захранва целия орган.
При такива условия органът на животно или човек е в състояние да работи дълго време, това е автоматизмът на сърцето. Използвайки този метод, е възможно да се върнат импулсите на сърцето, което вече е спряло преди няколко часа. В началото на 20-ти век за първи път е възможно да се съживи органът на малко дете, а по-късно възстановяват работата на сърцето, което не е функционирало почти 48 часа. След преминаване на разтвора през съдовете, сърдечният ритъм продължава около 15 часа.
Описание на процеса на автоматизация
Автоматизмът на човешкото сърце започва с фазата на диастолата, нейното проявление е движението на натрия в клетката. В този случай мембранният потенциал намалява значително, стойността клони към минималното ниво на деполяризация. Мембранният заряд намалява и започва бавна деполяризация на диастолата. Каналите за калций и натрий се отварят във фазата на бързо протичаща деполяризация, йони започват активно да се движат към клетката. В резултат на това зарядът първо рязко намалява и достига нула, след което се заменя с противоположния. Натрият се движи, докато се достигне равновесие в неговите йони (електрохимични).
Фазата на платото идва. Тук движението на калция продължава. В този момент тъканта на сърцето остава невъзбудима. Когато се достигне равновесие за съответните йони, фазата завършва и настъпва реполяризация, което означава връщане на заряда на мембраната до първоначалното му ниво.
Възли на автоматизма на сърцето
Специално място в сложния процес заемат възлите на автоматизма на сърцето. Възелът от първи ред се нарича синоатриален възел. Това е пейсмейкър от първи ред, който осигурява нормален пулс. Намира се близо до сливането на горната куха вена. Структурата му е малък брой влакна на сърдечния мускул с нервни окончания. Възелът от втори ред се нарича атриовентрикуларен възел. Това е скрит пейсмейкър от втори ред. Възелът от трети порядък е представен от клетките на проводящата камерна система.
Всички пейсмейкъри от по-нисък ред поддържат скоростта на свиване на органа, ако е налице пълен сърдечен блок. В същото време честотата на вентрикуларните контракции се доближава до минималната стойност и пациентите се имплантират с електрически пейсмейкър, тоест изкуствен пейсмейкър.
Появата на потенциали
Потенциалът на синоатриалния възел се различава от обичайния с по-малка амплитуда - с 50 mV. В нормално състояние във възела се появяват потенциали поради наличието на клетки, които са пейсмейкъри от първи ред. Останалите сърдечни отдели, при определени условия, също генерират нервни импулси при допстимул, както и изключване на възела от първи ред. В този случай се наблюдава генерирането на импулси във възела от втори ред (честотата е около 60 пъти/минута). Когато се стимулират във възела, клетките на снопа His се възбуждат, честотата намалява до 30 (пейсмейкъри от трети порядък).
Потенциалът за действие на всички пейсмейкъри е право пропорционален на високата пропускливост на мембраната за калциеви и натриеви йони, както и на намаляването на пропускливостта на калиеви йони.
Автоматичен градиент
Автоматизмът на сърцето при нормални условия на всички части на системата се потиска от сино-артериалния възел, "налагайки" свой собствен ритъм. Поради тази причина всички компоненти на системата, със свой собствен ритъм, се реорганизират, за да работят със същото темпо. Градиентът на автоматизма на сърцето е явление, при което способността за автоматизация намалява с отдалечаване от мястото на обобщаване на импулсите, тоест възела от първи ред.
Все още не е известно какво причинява рязката промяна в клетъчния заряд, която настъпва спонтанно. Автоматизмът на сърцето може да бъде свързан със съдържанието на ацетилхолин в пейсмейкърите. Много учени смятат, че явлението се дължи на особеностите на метаболитните процеси в тези двигателни клетки, които са в състояние да променят състоянието на повърхностните мембрани.
