Širdies automatizavimas: anatomija, kaip ji gaminama

Širdies automatizmas - tai miokardo ląstelių gebėjimas nugalėti. Ši savybė yra unikali širdžiai, nes nė vienas kitas kūno raumenys negali paklusti centrinės nervų sistemos nurodymams. Kai kurie autoriai laiko chronotropizmą ir širdies automatizmą kaip fiziologinius sinonimus.

Šią savybę turi tik aukšti organizmai. Žinduoliai ir kai kurie ropliai yra gyvos būtybės, turinčios širdies automatizmą. Ši spontaniška veikla yra sukurta specializuotų ląstelių grupėje, kurios gamina periodinius elektros svyravimus.

Nors mechanizmas, kuriuo šis širdies stimuliatoriaus poveikis pradėtas, dar nežinomas, žinoma, kad jonų kanalai ir kalcio koncentracija ląstelėje vaidina pagrindinį vaidmenį jo veikimui. Šie elektrolitiniai veiksniai yra gyvybiškai svarbūs ląstelių membranos dinamikai, kuri sukelia veikimo potencialą.

Kad šis procesas būtų vykdomas be pakeitimų, anatominių ir fiziologinių elementų atlyginimas yra gyvybiškai svarbus. Sudėtingas mazgų ir pluoštų tinklas, gaminantis ir skatinantis stimulą per visą širdį, turi būti sveikas, kad tinkamai veiktų.

Anatomija

Širdies automatizmas turi labai sudėtingą ir specializuotą audinių grupę su tiksliomis funkcijomis. Trys svarbiausi šios užduoties anatominiai elementai yra sinuso mazgas, atrioventrikulinis mazgas ir Purkinje pluošto tinklas, kurio pagrindinės charakteristikos aprašytos toliau:

Sinuso mazgas

Sinuso mazgas arba sinoatrinis mazgas yra natūralus širdies stimuliatorius. Jo anatominę vietą apibūdino daugiau nei prieš šimtmetį Keithas ir Flackas, jo buvimas yra šoninis ir geresnis dešiniojo atriumo regionas. Ši sritis vadinama venine sine ir yra susijusi su viršutinės vena cava įėjimo durimis.

Sinoatrialinis mazgas buvo aprašytas kelių autorių kaip bananų, lankų ar fusiforminių struktūrų. Kiti paprasčiausiai nesuteikia jai tikslios formos ir paaiškina, kad tai yra ląstelių grupė, išsklaidyta daugiau ar mažiau atskirtose srityse. Labiausiai drąsus apibūdinti jį kaip galvą, kūną ir uodegą, taip pat kasą.

Histologiškai jis susideda iš keturių skirtingų tipų ląstelių: širdies stimuliatoriaus, pereinamojo laikotarpio, darbo arba kardiomiocitų ir Purkinje.

Visi šitie elementai, kurie sudaro sinusinį mazgą arba sinoatrialą, turi vidinį automatizmą, bet normalioje būsenoje elektros impulsą generuodami tik širdies stimuliatoriai.

Atrioventrikulinis mazgas

Jis taip pat žinomas kaip atrioventrikulinis mazgas (AV mazgas) arba Aschoff-Tawara mazgas, jis yra interatrialiniame pertvara, netoli koronarinio sinuso atidarymo. Tai labai maža konstrukcija, kurios vienoje ašyje yra ne daugiau kaip 5 mm, ir yra centre arba šiek tiek nukreipta į viršutinį „Koch“ trikampio viršūnę.

Jo formavimasis yra labai nevienalytė ir sudėtinga. Bandydami supaprastinti šį faktą, mokslininkai bandė apibendrinti ląsteles, sudarančias jį į dvi grupes: kompaktiškas ląsteles ir pereinamąsias ląsteles. Pastarieji turi tarpinį dydį tarp darbų ir sinuso mazgo širdies stimuliatoriaus.

Purkinje pluoštai

Taip pat žinomas kaip „Purkinje“ audinys, jo pavadinimas priskirtas Čekijos anatomui Janui Evangelistai Purkinjei, kuri jį atrado 1839 metais. Jis yra paskirstytas skilvelių raumenims po endokardo sienele. Šis audinys iš tikrųjų yra specializuotų širdies raumenų ląstelių rinkinys.

Subendokardinis Purkinje sklypas yra elipsinis pasiskirstymas abiejuose skilveliuose. Per visą trajektoriją susidaro šakos, kurios įsiskverbia į skilvelių sieneles.

Šiuos filialus galima rasti kartu, sukeldami anastomozę ar jungtis, padedančią geriau paskirstyti elektros impulsą.

Kaip tai gaminama?

Širdies automatizmas priklauso nuo veikimo potencialo, kuris atsiranda širdies raumenų ląstelėse. Šis veiksmo potencialas priklauso nuo visos širdies elektros laidumo sistemos, aprašytos ankstesniame skyriuje, ir ląstelių jonų balanso. Elektros potencialų atveju yra skirtingų funkcinių apkrovų ir įtampų.

Širdies veikimo potencialas turi 5 fazes:

0 etapas:

Jis žinomas kaip greitas depolarizacijos etapas ir priklauso nuo greito natrio kanalų atidarymo. Natrio, teigiamo jono arba katijono patenka į ląstelę ir staiga keičia membranos potencialą, nuo neigiamo krūvio (-96 mV) iki teigiamo krūvio (+52 mV).

1 etapas:

Šiame etape uždaryti greito natrio kanalai. Jis atsiranda keičiant membranos įtampą ir kartu su mažu repolarizacija dėl chloro ir kalio judėjimo, tačiau išlaikant teigiamą krūvį.

2 etapas:

Žinomas kaip plokščiakalnis arba plokščiakalnis. Šiame etape teigiamas membranos potencialas išlieka be reikšmingų pokyčių dėl kalcio judėjimo pusiausvyros. Tačiau yra lėtas jonų mainas, ypač kalis.

3 etapas:

Per šį etapą vyksta greitas repolarizavimas. Kai greitieji kalio kanalai atsidaro, jis palieka ląstelės vidų ir yra teigiamas jonas, o membranos potencialas smarkiai pasikeičia į neigiamą krūvį. Šio etapo pabaigoje pasiekiama nuo -80 mV iki -85 mV membrana.

4 etapas:

Poilsio potencialas. Šiame etape ląstelė lieka rami, kol ją aktyvuoja naujas elektros impulsas, ir pradedamas naujas ciklas.

Visi šie etapai yra įvykdyti automatiškai, be išorinių dirgiklių. Todėl yra širdies automatikos pavadinimas . Ne visos širdies ląstelės elgiasi taip pat, bet fazės dažniausiai būna tarp jų. Pavyzdžiui, sinuso mazgo veikimo potencialas neturi poilsio fazės ir turi būti reguliuojamas AV mazgo.

Šį mechanizmą veikia visi kintamieji, kurie keičia širdies chronotropizmą. Tam tikri įvykiai, kurie gali būti laikomi normaliais (fizinis krūvis, stresas, miegas) ir kiti patologiniai ar farmakologiniai reiškiniai, paprastai keičia širdies automatizmą ir kartais sukelia sunkias ligas ir aritmijas.