Функция возбудимости и рефрактерность волокон миокарда

Возбудимость — это способность сердца возбуждаться под влияни­ем импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки как прово­дящей системы сердца, так и сократительного миокарда. Возбужде­ние сердечной мышцы сопровождается, как вы уже знаете (см. раз­дел 1.1), возникновением ТМПД и в конечном счете — электричес­кого тока.

В разные фазы ТМПД возбудимость мышечного волокна при по­ступлении нового импульса различна. В начале ТМПД (фаза 0, 1,2) клетки полностью невозбудимы, или рефрактерны, к дополнительно­му электрическому импульсу. Это так называемый абсолютный ре­фрактерный период миокардиального волокна, когда клетка вообще неспособна отвечать новой активацией на какой-либо дополнитель­ный электрический стимул (см. рис. 1.2). В конце ТМПД (фаза 3) имеет место относительный рефрактерный период, во время которого нанесение очень сильного дополнительного стимула может привести к возникновению нового повторного возбуждения клетки, тогда как слабый импульс остается без ответа. Во время диастолы (фаза 4 ТМПД) полностью восстанавливается возбудимость миокардиально­го волокна, а его рефрактерность отсутствует.

Функция сократимости

Сократимость — это способность сердечной мышцы сокращаться в ответ на возбуждение. Этой функцией в основном обладает сократитель­ный миокард. В результате последовательного сокращения различных отделов сердца и осуществляется основная — насосная — функция сердца.

1.3. Формирование нормальной электрокардиограммы

1.3.1. Формирование электрограммы одиночного мышечного волокна

Колебания величины ТМПД отражают динамику процессов де- и реполяризации в различных участках сердечной мышцы. Однако в клинической электрокардиографии электроды располагают на значи­тельном удалении от миокардиальной клетки, и поэтому измерение ТМПД невозможно. Электрические потенциалы регистрируются обычно с поверхности возбудимой ткани или проводящей среды, ок­ружающей сердце (эпикардиальной поверхности сердца, поверхности тела, конечностей, пищевода и т.д.).

Запомните! Электрокардиограмма — запись колебаний разности потенци­алов, возникающих на поверхности возбудимой ткани или окру­жающей сердце проводящей среды при распространении волны возбуждения по сердцу.

 

Разность потенциалов, создаваемая источником тока, характери­зует напряжение, или электродвижущую силу (ЭДС), источника тока.

Вначале рассмотрим процесс формирования разности потенциалов на поверхности одиночного мышечного волокна и генез электрограм­мы (ЭГ) волокна (рис. 1.7). Как вам уже известно, в состоянии покоя вся наружная поверхность клеточной мембраны заряжена положи­тельно. Между любыми двумя точками этой поверхности разность по­тенциалов отсутствует. На ЭГ одиночного мышечного волокна, заре­гистрированной с помощью двух электродов, расположенных на по­верхности клетки, записывается горизонтальная нулевая (изоэлектри-ческая) линия (рис. 1.7, а). При возбуждении миокардиального волок­на (рис. 1.7, б) наружная поверхность деполяризованного участка за­ряжается отрицательно по отношению к поверхности участка, находя­щегося еще в состоянии покоя (поляризации); между ними появляет ся разность потенциалов, которая и может быть зарегистрирована на ЭГ в виде положительного отклонения, направленного вверх от изоли­нии, — зубца R ЭКГ. Зубец R примерно соответствует фазе О ТМПД.

 

 

Рис. 1.7. Формирование разности потенциалов на поверхности одиночного мы­шечного волокна при его деполяризации и реполяризации и регистрация элек­трограммы (ЭГ) одиночного мышечного волокна. Объяснение в тексте. Красным цветом показаны возбужденные участки, стрелки обозначают направление движе­ния волны деполяризации и реполяризации

Когда все волокно окажется в состоянии возбуждения (рис. 1.7, в) и вся его поверхность будет заряжена отрицательно, разность потен­циалов между электродами снова окажется равной нулю и на ЭГ будет записываться изолиния.

Запомните! Быстрая деполяризация одиночного мышечного волокна на ЭГ, зарегистрированной с помощью поверхностных электродов, со­провождается быстрым положительным отклонением - зубцом R.

 

Далее в течение некоторого времени на ЭГ записывается горизон­тальная, близкая к изоэлектрической, линия. Поскольку все участки миокардиального волокна находятся в фазе 2 ТМПД (фазе плато), по­верхность волокна остается заряженной отрицательно, и разность по­тенциалов на поверхности мышечной клетки отсутствует или очень мала (см. рис. 1.7, в). Это сегмент RS—Т ЭГ.

Запомните! В течение времени, соответствующего полному охвату возбуж­дением волокна миокарда, на ЭГ регистрируется сегмент RS—T, в норме расположенный приблизительно на уровне изолинии.

 

Процесс быстрой конечной реполяризации одиночного мышечно­го волокна (фаза 3 ТМПД) начинается в том же участке, что и волна деполяризации (рис. 1.7, г). При этом поверхность реполяризованно-го участка заряжается положительно, и между двумя электродами, расположенными на поверхности волокна, вновь возникает разность потенциалов, которая на ЭГ проявляется новым отклонением от изо­линии — зубцом Т ЭГ. Поскольку к электроду, соединенному с «+» электрокардиографа, теперь обращена поверхность с отрицательным, а не с положительным зарядом, как при распространении волны де­поляризации, на ЭГ будет регистрироваться не положительный, а от­рицательный зубец Т. Кроме того, в связи с тем, что скорость распро­странения процесса реполяризации значительно меньше скорости перемещения фронта деполяризации, продолжительность зубца Т 'ЭГ больше таковой зубца R, а амплитуда — меньше.

Запомните! Процесс быстрой конечной реполяризации одиночного во­локна на ЭГ регистрируется в виде отрицательного зубца Т.

 

Следует отметить, что на форму зубцов ЭГ влияет не только элект­рическая активность самого мышечного волокна, но и место располо­жения положительного и отрицательного электродов отведения, с по­мощью которого регистрируется ЭГ. Об этом и пойдет речь в следую­щем разделе.