Физиологические особенности системы автоматизма сердца

Вовлечение отделов сердца в циклично-согласованную сократительную деятельность обеспечивается специализированной системой автоматизма. Ее пейсмейкерные клетки способны самостоятельно генерировать электрические импульсы и распространять их на сократительный рабочий миокард. Здоровый рабочий миокард пейсмейкерную активностью не проявляет.

С электрофизиологических позиций автоматизм представляет собой самоподдерживающийся механизм формирования потенциала действия (Рис.29).

В пейсмейкерах синусного и атриовенотрикулярного узла генерация потенциала действия (ПД) имеет свои особенности:

♦- их мембранные потенциалы покоя -55 и мВ и -65мВ соответственно совпадают и почти совпадают с величиной порогового потенциала (-60мВ), обеспечивая высокую скорость деполяризации и формирования ПД: 60 – 80 импульсов/мин. в СА-узле и 40 – 50 импульсов/мин. в АВ-узле;

♦- ПД формируется внутриклеточным входом ионов Сα через специфические If-каналы, активированные входом ионов Nα (фазы 0 и 4).

♦- поскольку потенциал покоя в пейсмейкерах АВ-узла ниже, чем СА-узла, то на деполяризацию и формирование ПД затрачивается больше времени (вдвое низкий автоматизм).

В «латентных» - скрытых пейсмейкерах волокон Пуркинье, пучка Гиса и рабочего миокарда формирование ПД имеет другой механизм:

♦- их мембранный потенциал покоя низок: -90 – 95мВ и во время диастолы желудочков (фаза 4) медленно повышается входом ионов Nα и выходом из клеток ионов К до пороговой величины. Эта фаза спонтаннойдеполяризации занимает половину времени формирования ПД, что обусловливает низкий уровень автоматизма «латентных» пейсмейкеров;

♦- по достижении величины порогового потенциала (-60мВ) открываются потенциалзависимые Nα-каналы, через которые в клетки лавиннобразно входят ионы Nα, обеспечивая быструю деполяризацию мембран (фаза 0) и формирование ПД;

♦- в конце фазы 0 (-40мВ) открываются потенциалзависимые «медленные» Сα-каналы, обеспечивающие внутриклеточный вход ионов Сα фаза 2), которые вместе с ионами Nα активируют контрактильный механизм миокарда;

♦- реполяризация и восстановление исходного потенциала покоя обеспечиваются выходом из клеток ионов К (фазы 1 и 3).

Общая продолжительность ПД около 1 секунды и ⅔ этого времени (фазы 0,1,2)клетки находятся в состоянии абсолютной рефрактерности (эффективный рефрактерный период – ЭРП) и не возбуждаются дополнительными стимулами. В фазу 3 абсолютная рефрактерность сменяется относительной и клетки способны генерировать новый ПД.

Электрофизиология миокарда

Рис.29

Обозначения. Синоатриальный узел – СА, атриовентрикулярный узел - АВ и клетки Пуркинье имеют пейсмейкерную активность (деполяризация в фазе 4). ЭКГ отражает волны деполяризации и реполяризации. Зубец Р отражает деполяризацию предсердий, QRS – деполяризацию желудочков, а зубец Т – их реполяризацию. Таким образом, интервал PR – отражает время проведения импульса от предсердий к желудочкам, а комплекс QRS скорость активации всего миокарда желудочков. Интервал QТ отражает длительность потенциала действия в желудочках.

Ритм сердца возрастает тем больше, чем короче ЭРП (фазы 0,1.2) и медленнее, чем он продолжительней. Адреналин, возбуждая β-адренорецепторы пейсмейкеров миокарда, обеспечивает раннее открытие ионных каналов, укорочениеЭРП и увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС). Ацетилхолин, активируя М-холинорецепторы, действует противоположно.

18.7.2. Аритмии сердца представляют собой нарушения частоты сердечных сокращений – номотопные синусовые аритмии и (или) согласованности сокращений его отделов - гетеротопные аритмии. Различают аритмии, обусловленные нарушением функции автоматизма клеток синусового узла (синусовая тахикардия и брадикардия), функции автоматизма и возбудимости проводящей системы и миокарда (экстрасистолии, пароксизмальная тахикардия) и функции проводимости (блокады).