1.2.1. Функция автоматизма
Функция автоматизма заключается в способности сердца вырабатывать электрические импульсы при отсутствии всяких внешних раздражений.
Функцией автоматизма обладают клетки синоатриального узла (СА-узла) и проводящей системы сердца: атриовентрикулярного соединения (АВ-соединения), проводящей системы предсердий и желудочков.
Рис. 3. Спонтанная диастолическая деполяризация волокон водитетелей ритма – пейсмекеров. Объяснение в тексте. а – ТМПД мышечных клеток; б – ТМПД клеток пейсмекеров.
Они получили название клеток водителей ритма - пейсмекеров (от англ. расе-maker - водитель). Сократительный миокард лишен функции автоматизма.
Если в норме ТМПД сократительных мышечных клеток в течение всей диастолической фазы (фазы 4 ТМПД) стабильно поддерживается на одном и том же уровне, равном примерно -90 mV, то для волокон водителей ритма (пейсмекеров) характерно медленное спонтанное уменьшение мембранного потенциала в диастолу, как это показано на рис. 3. Этот процесс носит названиемедленной спонтанной диастолической деполяризации и возникает в результате особых свойств мембраны пейсмекеров - постепенного самопроизвольного увеличения в диастолу проницаемости мембраны для ионов Na, медленно входящих в клетку. В результате скопления в клетке все большего количества положительных ионов отрицательный заряд внутренней поверхности клеточной мембраны частично нейтрализуется, и разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны (ТМПП) постепенно уменьшается. Как только ТМПП достигнет критического уровня (примерно -60 mV), проницаемость мембраны для ионов Na резко и быстро возрастает, что приводит к возникновению быстрой лавинообразной деполяризации клетки (фаза 0 ТМПД) - ее возбуждению, которая является импульсом к возбуждению других клеток миокарда.
Понятно, что чем выше скорость спонтанной диастолической деполяризации, тем чаще в клетках водителя ритма возникнут электрические импульсы. В норме максимальной скоростью диастолической деполяризации и максимальной автоматической активностью обладают клетки СА-узла, который вырабатывает электрические импульсы с частотой около 60 - 80 в минуту. Это центр автоматизма первого порядка (рис. 4).
Рис. 4. Проводящая система сердца. Объяснение в тексте.
Функцией автоматизма обладают некоторые участки в предсердиях и АВ-соединение - зона перехода атриовентрикулярного узла (АВ-узла) в пучок Гиса (см. рис. 4). Эти участки проводящей системы сердца, являющиеся центрамиавтоматизма второго порядка, могут продуцировать электрические импульсы с частотой 40 - 60 в минуту. Следует подчеркнуть, что сам АВ-узел, также входящий в состав АВ-соединения, не обладает функцией автоматизма. Наконец, центрами автоматизма третьего порядка, обладающими самой низкой способностью к автоматизму (25 - 45 импульсов в минуту), являются нижняя часть пучка Гиса, его ветви и волокна Пуркинье. Однако в норме возбуждение сердца происходит только в результате импульсов, возникающих в волокнах СА-узла, который является единственным нормальным водителем ритма. Дело в том, что в условиях сравнительно частой импульсации СА-узла подавляется автоматизм клеток АВ-соединения, пучка Гиса и волокон Пуркинье. Последние являются только потенциальными, или латентными, водителями ритма. При поражениях СА-узла функцию водителя ритма могут взять на себя нижележащие отделы проводящей системы сердца - центры автоматизма II и даже III порядка.
ЗАПОМНИТЕ! 1. Все волокна проводящей системы сердца (кроме средней части АВ-узла)потенциально обладают функцией автоматизма.
2. В норме единственным водителем ритма является СА-узел, который подавляет автоматическую активность остальных (эктопических) водителей ритма сердца.
На функцию СА-узла и других водителей ритма большое влияние оказывает симпатическая и парасимпатическая нервная система: активизация симпатической системы ведет к увеличению автоматизма клеток СА-узла и проводящей системы, а парасимпатической системы - к уменьшению их автоматизма.