Automatizarea inimii este o contracție ritmică a unui organ sub influența impulsurilor care apar în el fără influența stimulilor din exterior. Automatizarea este inerentă întregului organ și părților individuale, dar nu și mușchiului inimii. Există dovezi ale acestui fenomen - contracțiile ritmice ale organului animalelor și oamenilor, izolate de orice și scoase din corp.
stimulatoare cardiace de prima comandă
La definirea a ceea ce se înțelege prin automatism al inimii, s-a constatat că impulsurile nervoase pot fi generate în celulele miocardului atipic. Dacă o persoană este sănătoasă, atunci acest proces este observat în apropierea nodului sinoatrial datorită diferenței de proprietăți și structura celulelor față de alte componente structurale. Sunt grupate, în formă de fus și înconjurate de o membrană bazală. Al doilea nume al acestor celule este stimulatoare cardiace de ordinul întâi (stimulatoare cardiace). Procesele metabolice din ele se desfășoară cu o viteză mare și, din acest motiv, metaboliții rămân în elelichid interstițial, neavând timp să fie scos.
În plus, proprietățile caracteristice sunt următoarele:
- Permeabilitate destul de mare pentru ionii de calciu și sodiu.
- Potențial mic de membrană.
Datorită diferenței de concentrație de sodiu și potasiu, există o ușoară activitate a funcționării pompei de sodiu-potasiu.
Cercetare privind automatismul inimii
De destul de mult timp, automatismul inimii nu a fost investigat pe deplin, chiar și în ciuda interesului crescut al oamenilor de știință pentru acest proces. Metoda ligăturii Stannius este un binecunoscut ciclu de experimente bazat pe îndepărtarea unor părți din inima broaștei prin aplicarea de bandaje. Drept urmare, s-a dovedit că în orgă există cel puțin 2 centre de automatizare.
Unul dintre ele este situat în regiunea sinusului venos, contribuie la ritmizarea contracțiilor, al doilea este situat în porțiunea dintre ventricul și atrii (se mai numește și ascuns). Munca lui începe numai după excluderea unui centru. Mușchiul inimii, care este îndepărtat de ambele centre, funcționează - se contractă - independent. Astfel, automatitatea inimii umane este asociată cu impulsurile care emană din acești centri.
Metoda Landergorf
Pentru a reduce inima exterioară, se folosește metoda Landergorf. Sensul este:
- Inima este tăiată și o canulă este introdusă în aortă, care este conectată la un vas de sticlă.
- Vasul este turnatSoluție Ringer împreună cu glucoză sau, eventual, adăugarea de sânge defibrinat.
- Soluția este saturată cu oxigen și încălzită la o anumită temperatură (aproximativ 48 de grade Celsius).
- Lichidul începe să curgă sub presiune în aortă, valvele se închid, iar lichidul este direcționat către arterele coronare, a căror funcție este de a hrăni întregul organ.
În astfel de condiții, organul unui animal sau al unei persoane este capabil să lucreze mult timp, acesta este automatismul inimii. Folosind această metodă, este posibil să readuci impulsurile unei inimi care sa oprit deja cu câteva ore în urmă. La începutul secolului al XX-lea, pentru prima dată, a fost posibil să revină organul unui copil mic, iar mai târziu au restabilit activitatea inimii, care nu funcționase de aproape 48 de ore. După trecerea soluției prin vase, bătăile inimii au persistat aproximativ 15 ore.
Descrierea procesului de automatizare
Automatismul inimii umane începe cu faza diastolei, manifestarea sa este mișcarea sodiului în celulă. În acest caz, potențialul membranei scade semnificativ, valoarea tinde către nivelul minim de depolarizare. Sarcina membranei scade și începe o depolarizare lentă a diastolei. Canalele pentru calciu și sodiu se deschid în faza de depolarizare cu curgere rapidă, ionii încep să se deplaseze în mod activ către celulă. Ca urmare, sarcina scade mai întâi brusc și ajunge la zero, după care este înlocuită cu opusul. Sodiul se mișcă până când se atinge echilibrul în ionii săi (electrochimic).
Se apropie faza de platou. Aici mișcarea calciului continuă. Țesutul inimii rămâne inexcitabil în acest moment. Când se atinge echilibrul pentru ionii corespunzători, faza se termină și are loc repolarizarea, ceea ce înseamnă revenirea sarcinii membranei la nivelul inițial.
Noduri de automatism ale inimii
Un loc aparte în procesul complex îl ocupă nodurile automatismului inimii. Nodul de ordinul întâi se numește nodul sinoatrial. Este un stimulator cardiac de ordinul întâi care asigură o frecvență cardiacă normală. Este situat în apropierea confluenței venei cave superioare. Structura sa este un număr mic de fibre musculare ale inimii cu terminații neuronale. Nodul de ordinul doi se numește nodul atrioventricular. Este un stimulator cardiac ascuns de ordinul doi. Nodul de ordinul al treilea este reprezentat de celulele sistemului ventricular conductor.
Toate stimulatoarele cardiace de ordin inferior mențin rata de contracție a organului dacă este prezent un bloc cardiac complet. În același timp, frecvența contracțiilor ventriculare se apropie de marca minimă, iar pacienților li se implantează un stimulator cardiac de tip electric, adică un stimulator cardiac artificial.
Apariția potențialelor
Potențialul nodului sinoatrial diferă de cel obișnuit printr-o amplitudine mai mică - cu 50 mV. În stare normală, potențialele apar în nod datorită prezenței celulelor care sunt stimulatoare cardiace de ordinul întâi. Restul departamentelor cardiace, în anumite condiții, generează și impulsuri nervoase atunci când sunt suplimentarestimul, precum și dezactivarea nodului de ordinul întâi. În acest caz, se observă generarea de impulsuri în nodul de ordinul doi (frecvența este de aproximativ 60 de ori/min). Când sunt stimulate în nod, celulele fasciculului His sunt excitate, frecvența scade la 30 (stimulatoare cardiace de ordinul trei).
Potențialul de acțiune al tuturor stimulatoarelor cardiace este direct proporțional cu permeabilitatea mare a membranei la ionii de calciu și sodiu, precum și cu o scădere a permeabilității ionilor de potasiu.
Graent automat
Automatismul inimii în condiții normale a tuturor părților sistemului este suprimat de nodul sino-arterial, „impunându-și” propriul ritm. Din acest motiv, toate componentele sistemului, cu propriul ritm, sunt reorganizate pentru a funcționa în același ritm. Gradientul de automatism al inimii este un fenomen în care capacitatea de automatizare scade odată cu distanța de la locul generalizării impulsurilor, adică nodul de ordinul întâi.
Încă nu se știe ce cauzează schimbarea bruscă a încărcăturii celulare care are loc spontan. Automatismul inimii poate fi asociat cu conținutul de acetilcolină din stimulatoare cardiace. Mulți oameni de știință cred că fenomenul se datorează particularităților proceselor metabolice din aceste celule conducătoare, care sunt capabile să schimbe starea membranelor de suprafață.
