Потенциалы действия кардиомиоцитов
Сердце
Анатомически сердце представляет собой единый орган, но функционально оно делится на правый и левый отделы, каждый из которых состоит из предсердия и желудочка. Предсердия служат как проводниками для крови, так и вспомогательными насосами для заполнения желудочков. Желудочки выполняют роль главных насосов, перека-
чивающих кровь. Правый желудочек получает дезоксигенированную кровь из большого круга кровообращения и перекачивает ее в малый круг. Левый желудочек получает оксигенированную кровь из малого круга кровообращения и перекачивает ее в большой круг. Четыре клапана обеспечивают однонаправленный поток крови через каждую камеру. Насосная функция сердца обеспечивается сложной последовательностью электрических и механических явлений.
Сердце состоит из специализированной попе-речнополосатой мышечной ткани, заключенной в соединительнотканный каркас. Клетки сердечной мышцы — кардиомиоциты — подразделяются на предсердные, желудочковые, водителей ритма и проводящей системы. Способность кардиомиоцитов к самовозбуждению и их уникальная организация позволяют сердцу функционировать как высокоэффективному насосу. Последовательные соединения между отдельными кардиомиоцитами (вставочные диски), имея низкое сопротивление, обеспечивают быстрое и упорядоченное распространение электрического импульса в каждой камере сердца. Волна возбуждения распространяется от одного предсердия к другому и от одного желудочка к другому по проводящим путям. Связь между предсердиями и желудочками осуществляется не непосредственно, а через АВ-узел, поэтому возбуждение передается с задержкой. За счет этого происходит наполнение желудочка при сокращении предсердия.
Потенциалы действия кардиомиоцитов
Мембрана кардиомиоцита проницаема для ионов К4, но относительно непроницаема для ионов Na'. Мембраносвязанная Ка+/К4-зависимая АТФ-аза перекачивает ионы K+ внутрь клетки, а ионы Na" из клетки (глава 28). Концентрация К4 внутри клетки выше, чем во внеклеточном пространстве. Концентрация Na', наоборот, выше во внеклеточном пространстве, чем внутри клетки. Относительная непроницаемость мембраны для кальция поддерживает высокий градиент концентрации кальция между внеклеточным пространством и цитоплазмой. Выход K+из клетки по градиенту концентрации приводит к потере суммарного положительного заряда внутри клетки. Анионы не сопровождают ионы К4, поэтому возникает электрический потенциал, причем внутренняя поверхность клеточной мембраны заряжается отрицательно по отношению к наружной. Таким образом, мембранный потенциал покоя формируется в условиях равновесия между двумя противоположными силами: движением K+ по градиенту концентрации и электрическим притяжением отрицательно заряженным внутриклеточным пространством положительно заряженных ионов К".
В норме мембранный потенциал покоя кардиомиоцита желудочка варьируется от -80 до -90 мВ. Если мембранный потенциал становится менее отрицательным и достигает пороговой величины, то в кардиомиоците, как и в клетках других возбудимых тканей (нерв, скелетная мышца), возникает потенциал действия, т. е. происходит деполяризация (рис. 19-1 и табл. 19-1). Потенциал действия вызывает преходящее увеличение мембранного потенциала кардиомиоцита до +20 мВ. В отличие
от потенциала действия нейрона (гл. 14), в потенциале действия кардиомиоцита за пиком следует фаза плато, которая длится 0,2-0,3 с. Потенциал действия скелетной мышцы и нерва обусловлен лавинообразным открытием быстрых натриевых каналов мембраны, потенциал действия кардиомиоцита вызывается открытием как быстрых натриевых каналов (фаза начальной быстрой репо-ляризации), так и медленных кальциевых каналов (фаза плато). Кроме того, деполяризация сопровождается преходящим уменьшением проницаемости мембраны для калия. В последующем проницаемость мембраны для калия восстанавливается, натриевые и кальциевые каналы закрываются и мембранный потенциал возвращается к исходному уровню.
После деполяризации клетки рефрактерны (невосприимчивы) к деполяризующим стимулам до наступления 4-й фазы. Эффективный рефрак-терный период равен минимальному интервалу между двумя импульсами, вызвавшими распространение возбуждения. В быстропроводящих кар-диомиоцитах эффективный рефракторный период практически равен продолжительности потенциала действия. В медленнопроводящих кардиомио-цитах, напротив, эффективный рефрактерный период может превышать продолжительность потенциала действия.
Дата добавления: 2016-03-30; просмотров: 1229;