Электрофизиология сердца

В сердце различают клетки двух функциональных типов: сократительные (мышечные) и проводящие. За­дача первых — обеспечение насосной функции сердца, а вторых - генерация возбуждающих импульсов и син­хронизация работы предсердий и желудочков.

Совокупность всех проводящих клеток сердца обра­зует проводящие пути, которые состоят из (см. рис. 14.2):

— синоатриального,или синусового, узла.Он нахо­дится в стенке правого предсердия возле устья верхней полой вены. Синоатриальный узел богато иннервиро-ван холинергическими и адренергическими волокнами. Это главный центр автоматизма сердца;

— внутрипредсердных трактов(передний - межпред-сердный пучок, средний - пучок Венкебаха и задний — пучок Тореля);

— атриовентрикулярногоузла, расположенного в задней части межпредсердной перегородки. Основная роль атриовентрикулярного узла — физиологическая за-

176 ^ Клиническая фармакология и фармакотерапия ♦ Глава 15

держка импульсов, движущихся от предсердий к желудочкам, и фильтрация предсердных волн возбуждения, что препятствует слишком частой активации желудочков;

— внутрижелудочковых трактов(пучок Гиса, ножки пучка Гиса, волокна Пуркинье).

Одним из основных свойств клеток сердечной мышцы является их электри­ческая возбудимость. Рассмотрим физиологию этого процесса сначала на приме­ре быстрых клеток, к которым относятся мышечные клетки предсердий и желу­дочков, клетки системы Гиса—Пуркинье и аномальных путей проведения.

Быстрые клетки получили свое название из-за скорости деполяризации. Эти клетки в состоянии покоя (диастолы, поляризации, 4-й фазы) имеют внутри отрицательный заряд, потенциал покоя 80-95 мВ. Этот потенциал обусловлен градиентом многих катионов и анионов внутри и вне клетки. Например, калия внутри клетки в 30 раз больше, чем снаружи, а натрия, наоборот, внутри клетки в 10 раз меньше, чем снаружи. На графике трансмембранного электрического потенциала состояние покоя — горизонтальный отрезок (рис. 15.1).

Для возникновения в этих клетках возбуждения необходим электрический импульс (в нормальных условиях его обеспечивает синусовый узел), который открывает быстрые натриевые каналы. Быстрые натриевые каналы, обеспечи­вающие высокую максимальную скорость деполяризации, и определили назва­ние клеток этого типа — быстрые. Натрий устремляется в клетку, вызывая депо­ляризацию мембраны или изменение ее заряда (0 фаза).В конце этой фазы

клетка внутри становится за­ряженной положительно по отношению к внеклеточной среде. Величина этой фазы определяет скорость проведе­ния. Затем наступает период реполяризации (возвращение к первоначальному состоя­нию, к покою), который со­стоит из 3 фаз:

1-я фаза- ранняя, быст­рая реполяризаиия. Эта фаза обуслоатена в основном вхож­дением в клетку ионов хлора;

2-я фаза— медленная ре-поляризация, плато. В эту фазу в клетку поступают ионы кальция (происходит сопряже­ние возбуждения кардиомио-цита и его сокращения);

3-я фаза- поздняя репо-ляризаиия, которую связыва­ют с выходом из клетки ионов калия, после чего наступает фаза покоя (4-я фаза).

Клетки синоатриального и атриовентрикулярного узлов называют медленными (депо­ляризация осуществляется медленными ионными кана­лами), или Р-клетками (по одной версии, от pacemaker — отмериватель шага, а по дру­гой, от pale - бледный, эти клетки под микроскопом вы­глядят бледными). Р-клетки существенно отличаются от мышечных клеток по функци­ональным и электрофизиоло­гическим параметрам (рис. 15.2). У Р-клеток отсутствует период покоя; максимальный диастолический потенциал 40—65 мВ. 4-я фаза получила название «медленная спон­танная диастолическая депо­ляризация» и обусловлена вхождением ионов кальция и натрия через медленные кана­лы в клетку. Эта фаза характеризует важнейшую функцию Р-клеток - автома­тизм, т.е. способность к самоактивации.

Синоатриальный узел является водителем ритма I порядка, генерируемые им импульсы подавляют автоматизм нижележащих пейсмейкерных клеток. Пейс-мейкерные клетки, расположенные в предсердиях, атриовентрикулярном узле и проводящей системе желудочков, являются резервными источниками обра­зования импульсов, или водителями ритма IIи IIIпорядка.

Клетки сердца способны к возбуждению непостоянно, у них существует пери­од абсолютной рефрактерности (невозбудимости). В этот период сердце не способ­но ни к возбуждению, ни к сокращению (0, 1 - я , 2-я, начало 3 - й фазы) независимо от силы раздражающего импульса. В клинике часто употребляют понятие эффек­тивного рефрактерного периода, который охватывает абсолютный рефрактерный период (АРП) и тот период, когда сердце способно к слабому возбуждению, не приводящему к эффективному сокращению миокарда (3-я фаза полностью).

При изменении нервной, гуморальной регуляции сердечной деятельности, а также при болезнях миокарда (ИБС, миокардит) происходят существенные изменения автоматизма, проводимости и рефрактерности, приводящие к раз­витию сердечных аритмий.