Автоматия сердца. Узлы автоматии, градиент автоматии. Особенности ионной динамики пейсмекерных клеток.

Подробности

Автоматия- способность генерировать свое собственное возбуждение и сокращение. Ритмичность – регулярность пейсмейкерной активности.

Узлы автоматии сердца.

• Узел автоматии первого порядка - сино-атриальный узел (СА). Клетки СА-узла, который расположен у места впадения верхней полой вены. Узел состоит из небольшого числа сердечных мышечных волокон, иннервированных окончаниями нейронов из вегетативной нервной системы (миогенный пейсмейкер).
• Узел второго порядка - атрио-вентрикулярный узел (АВ). АВ-узел.
• Узел третьего порядка. Клетки вентрикулярной проводящей системы(волокна Пуркинье).

Автоматия сердца.

Автоматия – способность генерировать ПД самостоятельно, без внешних стимулов. Доказательство автоматии сердца: сокращение изолированного сердца лягушки, помещенного в физиологический раствор.

Градиент автоматии – уменьшение способности к автоматии у клеток проводящей системы сердца по мере удаления от синоатриального узла. У человека синоатриальный узел (САУ) генерирует ПД с частотой 60-80 в минуту, атриовентрикулярный узел (АВУ) – с частотой 40-50 в мин, клетки системы Гиса – 30-40 в мин, волокна Пуркинье – 10-20 в мин. (Опыт Станниуса с «тремя лигатурами» доказывает наличие градиента автоматии в сердце лягушки).

Сино-атриальный узел (САУ) является истинным водителем ритма (1-го порядка). Он обеспечивает частоту сердечных сокращений в норме.

Атрио-вентрикулярный узел (АВУ) является скрытым (латентным) водителем ритма (2-го порядка) и т.д. Водители ритма низшего порядка обеспечивают частоту сердечных сокращений при полной поперечной блокаде сердца ( в этом случае частота сокращений желудочков слишком низкая, больным вживляют искусственный водитель ритма – электрокардиостимулятор).

 

МЕХАНИЗМ АВТОМАТИИ СЕРДЦА.

Особенность клеток САУ – высокая проницаемость для натрия и низкая проницаемость для калия в покое. Поэтому (1) мембранный потенциал во время диастолы доходит только до уровня – 60 мв и (2) самопроизвольно уменьшается (за счет поступления в клетку ионов натрия) Происходит медленная диастолическая деполяризация (МДД). Когда МДД достигает критического уровня деполяризации, в клетке происходит генерация потенциала действия.

Токи SA для МДД: входящий ток If, вызванный гиперполяризацией (Na через специфические каналы, отличающиеся от быстрых Na-каналов); входящий Са-ток; выходящий ток К, IK.
Медленная диастолическая деполяризация – это основной  признак пейсмейкерных клеток.

В условиях диастолической деполяризации быстрые Na-каналы инактивированы и не принимают участие в генерации ПД. Генерация ПД происходит за счет активации медленных Са-каналов и тока ионов кальция в клетку. Поэтому форма, амплитуда и продолжительность такого ПД отличается от ПД сократительного миокарда.

В клетках АВУ тоже происходит спонтанная диастолическая деполяризация, но скорость ее в клетках АВУ меньше, чем в клетках САУ (поэтому в норме клетки АВУ возбуждаются под действием импульса, пришедшего от САУ, раньше, чем их собственная спонтанная деполяризация достигнет критического уровня). Задержка возбуждения делает возможным оптимальное наполнение желудочков кровью во время сокращения предсердий. AV-блокада.

Еще меньшая скорость МДД отмечается в клетках системы Гис-Пуркинье. В клетках волокон Пуркинье длинный рефрактерный период, и все ранние импульсы от  предсердий, которые проводятся через AV-узел, блокируются клетками Пуркинье (предотвращение экстрасистолы).