Войти
Изображение, показывающее кардиостимулятор или узел SA, нормальный кардиостимулятор в пределах электрической проводимости система сердца. сокращение сердечной мышцы (сердечной мышцы) у всех животных инициируется известными электрическими импульсами как потенциалы действия. Частота срабатывания этих импульсов контролирует скорость сердечных сокращений, то есть пульс. клетки, которые создают эти ритмические импульсы, устанавливая темп для перекачивания крови, называются пейсмекерными клетками, и они непосредственно контролируют сердце. показатель. Они составляют кардиостимулятор, то есть естественный кардиостимулятор сердца. У большинства людей концентрация кардиостимуляторов в синоатриальном (SA) узле является естественным кардиостимулятором, и результирующий ритм является синусовым ритмом.
Иногда эктопический кардиостимулятор задает ритм, если SA-узел поврежден или если система электропроводности сердца имеет проблемы. Сердечные аритмии могут вызвать блокаду сердца, при которой сокращения теряют любой полезный ритм. У людей, а иногда и у животных, механическое устройство, называемое искусственным кардиостимулятором (или просто «кардиостимулятор»), может использоваться после повреждения внутренней проводящей системы организма для получения этих импульсов синтетическим путем.
Схематическое изображение синоатриального узла и атриовентрикулярного пучка Гиса. Расположение узла SA показано синим цветом. Пучок, представленный красным цветом, берет начало возле устья коронарного синуса, подвергается небольшому увеличению, образуя АВ-узел. Узел AV сужается к пучку HIS, который переходит в межжелудочковую перегородку и делится на две ветви пучка, левый и правый пучки. Окончательное распределение не может быть полностью отображено на этой диаграмме. Один процент кардиомиоцитов в миокарде обладают способностью генерировать электрические импульсы (или потенциалы действия) спонтанно.. Специализированная часть сердца, называемая синоатриальным узлом (узел SA), отвечает за распространение этого потенциала в предсердиях.
синоатриальный узел (SA узел ) представляет собой группу клеток, расположенных на стенке правого предсердия, около входа в верхняя полая вена. Эти клетки представляют собой модифицированные кардиомиоциты. Они обладают рудиментарными сократительными волокнами, но сокращаются относительно слабо по сравнению с сердечными сократительными клетками.
Клетки водителя ритма соединены с соседними сократительными клетками через щелевые соединения, которые позволяют им локально деполяризовать соседние клетки.. Щелевые соединения обеспечивают прохождение положительных катионов от деполяризации пейсмекерной клетки к соседним сократительным клеткам. Это запускает деполяризацию и возможный потенциал действия в сократительных клетках. Наличие кардиомиоцитов, соединенных щелевыми контактами, позволяет всем сократительным клеткам сердца действовать согласованно и сокращаться как единое целое. Все время синхронизируется с клетками водителя ритма; это свойство, которое позволяет клеткам водителя ритма контролировать сокращение всех других кардиомиоцитов.
Клетки в узле SA спонтанно деполяризуются, что в конечном итоге приводит к сокращению примерно 100 раз в минуту. Эта естественная частота постоянно изменяется за счет активности симпатических и парасимпатических нервных волокон через автономную нервную систему, так что средняя частота сердечных сокращений у взрослых людей в состоянии покоя составляет около 70 ударов в минуту. Поскольку синоатриальный узел отвечает за остальную электрическую активность сердца, его иногда называют основным кардиостимулятором.
Если узел SA не функционирует должным образом и не может контролировать частоту сердечных сокращений, группа клеток ниже сердца станет эктопический кардиостимулятор сердца. Эти клетки образуют атриовентрикулярный узел (или AV-узел ), который представляет собой область между левым предсердием и правым желудочком в пределах межпредсердной перегородки, и ответственность за кардиостимулятор.
Клетки атриовентрикулярного узла обычно разряжаются со скоростью около 40-60 ударов в минуту и называются вторичным кардиостимулятором.
Далее по электропроводящей системе сердца находится Связка Гиса. Левая и правая ветви этого пучка и волокна Пуркинье также будут производить потенциал спонтанного действия со скоростью 30-40 ударов в минуту, поэтому, если SA и AV-узел не смогут функционировать, эти клетки могут стать водителями ритма. Важно понимать, что эти клетки будут инициировать потенциалы действия и сокращаться с гораздо меньшей скоростью, чем первичные или вторичные клетки водителя ритма.
Узел SA контролирует скорость сокращения всей сердечной мышцы, потому что его клетки имеют самую быструю скорость спонтанной деполяризации, поэтому они быстрее всего инициируют потенциалы действия. Потенциал действия, генерируемый узлом SA, проходит вниз по системе электропроводности сердца и деполяризует другие потенциальные кардиостимуляторы (AV-узел), чтобы инициировать потенциалы действия до того, как эти другие клетки смогут генерировать свои обладают собственным потенциалом спонтанного действия, поэтому они сокращаются и распространяют электрические импульсы в темпе, заданном клетками узла SA. Это нормальная электрическая активность сердца.
В генерации потенциала действия в клетке кардиостимулятора есть 3 основных этапа. Поскольку стадии аналогичны сокращению клеток сердечной мышцы, они имеют одинаковую систему обозначений. Это может привести к некоторой путанице. Нет фаз 1 или 2, только фазы 0, 3 и 4.
Ключ к ритмической активации пейсмекерных клеток заключается в том, что, в отличие от других нейроны в организме, эти клетки будут медленно деполяризоваться сами по себе и не нуждаются во внешней иннервации со стороны вегетативной нервной системы для активации потенциалов действия.
Как и во всех других клетках, потенциал покоя клетки-водителя ритма (от -60 мВ до -70 мВ) вызван непрерывным оттоком или «утечкой» калия ионы через ионный канал белки в мембране, окружающей клетки. Однако в клетках кардиостимулятора эта проницаемость (отток) калия уменьшается с течением времени, вызывая медленную деполяризацию. Кроме того, существует медленный, непрерывный поток внутрь натрия, называемый «смешным» или током кардиостимулятора. Эти два изменения относительной концентрации ионов медленно деполяризуют (делают более положительным) внутренний мембранный потенциал (напряжение) клетки, придавая этим клеткам их потенциал кардиостимулятора. Когда мембранный потенциал деполяризуется примерно до -40 мВ, он достигает порогового значения (клетки входят в фазу 0), позволяя генерировать потенциал действия.
Хотя он намного быстрее, чем деполяризация фазы 4, ход вверх в клетке водителя ритма происходит медленнее, чем в аксоне.
СА и АВ узел не имеет быстрых натриевых каналов, как нейроны, и деполяризация в основном вызвана медленным притоком ионов кальция. (Веселое течение тоже увеличивается). Кальций попадает в клетку через чувствительные к напряжению кальциевые каналы, которые открываются при достижении порогового значения. Этот приток кальция вызывает фазу нарастания потенциала действия, что приводит к изменению мембранного потенциала до пика примерно + 10 мВ. Важно отметить, что внутриклеточный кальций вызывает сокращение мышц в сократительных клетках и является эффекторным ионом. В клетках кардиостимулятора фаза 0 зависит от активации кальциевых каналов L-типа вместо активации потенциал-управляемых быстрых натриевых каналов, которые отвечают за инициирование потенциалов действия в сократительных (не кардиостимуляторах) клетках.. По этой причине наклон фазы нарастания потенциала действия водителя ритма более постепенный, чем у сократительной клетки (изображение 2). [7]
Инверсия мембранного потенциала запускает открытие каналов утечки калия, что приводит к быстрой потере ионов калия изнутри клетки, вызывая реполяризацию (V m становится более отрицательным). Кальциевые каналы также инактивируются вскоре после открытия. Кроме того, когда натриевые каналы становятся инактивированными, проницаемость натрия в клетке снижается. Эти изменения концентрации ионов медленно реполяризуют клетку до мембранного потенциала покоя (-60 мВ). Еще одно важное замечание на этом этапе - ионные насосы восстанавливают концентрацию ионов до состояния потенциала предварительного действия. Ионный насос натрий-кальциевый обменник выкачивает кальций из внутриклеточного пространства, эффективно расслабляя клетку. Насос натрий / калий восстанавливает концентрации ионов натрия и калия, откачивая натрий из ячейки и нагнетая (обменивая) калий в ячейку. Восстановление этих концентраций ионов жизненно важно, потому что оно позволяет клетке перезагружаться и позволяет ей повторять процесс спонтанной деполяризации, ведущей к активации потенциала действия.
Если узел SA не функционирует или импульс, генерируемый в узле SA, заблокирован до он движется вниз по системе электропроводности, группа клеток, расположенных дальше по сердцу, становится его кардиостимулятором. Этот центр обычно представлен клетками внутри атриовентрикулярного узла (AV-узел), который представляет собой область между предсердием и желудочками в пределах предсердия. перегородка. Если AV-узел также выходит из строя, волокна Пуркинье иногда способны действовать как кардиостимулятор по умолчанию или «побег». Причина, по которой клетки Пуркинье обычно не контролируют частоту сердечных сокращений, состоит в том, что они генерируют потенциалы действия с более низкой частотой, чем узлы AV или SA.
