ŠIRDIES AUTOMATIZMAS: ANATOMIJA, KAIP JI ATSIRANDA - ANATOMIJA IR FIZIOLOGIJA - 2024

Širdies automatiškumu yra miokardo ląstelių patys plaka gebėjimas. Ši savybė būdinga tik širdžiai, nes joks kitas kūno raumuo negali paklusti centrinės nervų sistemos diktuojamoms nuostatoms. Kai kurie autoriai chronotropizmą ir širdies automatizmą laiko fiziologiniais sinonimais.

Tik aukštesni organizmai turi šią savybę. Tarp žinduolių, turinčių širdies automatiką, yra žinduoliai ir kai kurie ropliai. Šis spontaniškas aktyvumas generuojamas specializuotų ląstelių grupėje, gaminančioje periodinius elektros virpesius.

Šaltinis: „Pixabay.com“

Nors tikslus mechanizmas, per kurį prasideda šis širdies stimuliatoriaus veikimas, dar nėra žinomas, tačiau žinoma, kad jo veikimui pagrindinį vaidmenį vaidina jonų kanalai ir tarpląstelinė kalcio koncentracija. Šie elektrolitiniai veiksniai yra gyvybiškai svarbūs ląstelės membranos dinamikoje, kuri sužadina veikimo potencialą.

Kad šis procesas vyktų be pakeitimų, gyvybiškai svarbu kompensuoti anatominius ir fiziologinius elementus. Sudėtingas mazgų ir skaidulų, kurios sukuria ir stimuliuoja širdį, tinklas turi būti sveikas, kad tinkamai veiktų.

Anatomija

Širdies automatikoje yra labai sudėtinga ir specializuota audinių grupė, turinti tikslias funkcijas. Trys svarbiausi anatominiai šios užduoties elementai: sinusinis mazgas, atrioventrikulinis mazgas ir Purkinje pluošto tinklas, kurių pagrindinės charakteristikos aprašytos toliau:

Sinusinis mazgas

Sinusinis arba sinoatrialinis mazgas yra natūralus širdies stimuliatorius. Jo anatominę vietą daugiau nei prieš šimtmetį apibūdino Keitas ir Flackas, nustatydamas jį dešiniojo prieširdžio šoniniame ir viršutiniame regione. Ši zona vadinama venine sinusine ir yra susijusi su aukščiausiosios vena cava įėjimo durimis.

Kino autoriai sinoatrialį apibūdino kaip banano, lanko ar fusiformos struktūrą. Kiti tiesiog nesuteikia jai tikslios formos ir paaiškina, kad tai ląstelių grupė, išsklaidyta daugiau ar mažiau atskirtoje srityje. Drąsiausi netgi apibūdina galvą, kūną ir uodegą, pavyzdžiui, kasą.

Histologiškai jį sudaro keturi skirtingi ląstelių tipai: širdies stimuliatoriai, pereinamosios ląstelės, darbinės ląstelės arba kardiomiocitai ir Purkinje ląstelės.

Visos šios ląstelės, sudarančios sinusinį ar sinoatrialinį mazgą, pasižymi vidiniu automatizmu, tačiau esant normaliai būsenai, elektrinio impulso generavimo metu yra įvedami tik širdies stimuliatoriai.

Atrioventrikulinis mazgas

Taip pat žinomas kaip atrioventrikulinis mazgas (AV mazgas) arba Aschoffo-Tawara mazgas, jis yra interatrialiniame pertvaroje, šalia vainikinės sinuso angos. Tai labai maža struktūra, kurios viena ašis yra ne didesnė kaip 5 mm, ir ji yra centre arba šiek tiek nukreipta į viršutinę Kocho trikampio viršūnę.

Jos formavimas yra labai nevienalytis ir sudėtingas. Bandydami supaprastinti šį faktą, tyrėjai pabandė apibendrinti ląsteles, kurios jį sudaro, į dvi grupes: kompaktiškas ir pereinamąsias. Pastarieji yra vidutinio dydžio tarp darbinio ir sinusinio mazgo.

Purkinje pluoštai

Taip pat žinomas kaip Purkinje audinys, savo vardą skolingas čekų anatomiui Janui Evangelista Purkinje, kuris jį atrado 1839 m. Jis randamas visame skilvelio raumenyje po endokardo sienele. Šis audinys iš tikrųjų yra specializuotų širdies raumens ląstelių kolekcija.

Subendokardo Purkinje grafikas abipus skilvelių yra elipsinis. Per visą jo eigą susidaro šakos, kurios prasiskverbia pro skilvelio sienas.

Šios šakos gali susitikti viena su kita, sukeldamos anastomozes ar jungtis, kurios padeda geriau paskirstyti elektrinį impulsą.

Kaip jis gaminamas?

Širdies automatika priklauso nuo širdies raumens ląstelėse generuojamo veikimo potencialo. Šis veikimo potencialas priklauso nuo visos širdies elektrinės laidumo sistemos, aprašytos ankstesniame skyriuje, ir nuo ląstelių jonų balanso. Elektros potencialo atveju yra kintama funkcinė įtampa ir krūviai.

Šaltinis: „Pixabay.com“

Širdies veikimo potencialas turi 5 fazes:

0 fazė:

Jis žinomas kaip greitoji depoliarizacijos fazė ir priklauso nuo greito natrio kanalų atidarymo. Natris, teigiamas jonas arba katijonas, patenka į ląstelę ir staiga keičia membranos potencialą, pereidamas iš neigiamo krūvio (-96 mV) į teigiamą krūvį (+52 mV).

Fazė 1:

Šioje fazėje greitai uždaromi natrio kanalai. Tai įvyksta, kai keičiasi membranos įtampa, ir kartu su chloro ir kalio judesiais yra nedidelė repoliarizacija, tačiau išlaikant teigiamą krūvį.

2 etapas:

Žinomas kaip plokščiakalnis arba „plokščiakalnis“. Šiame etape teigiamas membranos potencialas išsaugomas be svarbių pokyčių dėka kalcio judėjimo pusiausvyros. Tačiau vyksta lėtas jonų, ypač kalio, mainai.

3 etapas:

Šios fazės metu įvyksta greita repoliarizacija. Kai atsidaro greiti kalio kanalai, jis išeina iš ląstelės vidaus ir, būdamas teigiamas jonas, membranos potencialas smarkiai pasikeičia link neigiamo krūvio. Šio etapo pabaigoje pasiekiamas membranos potencialas nuo -80 mV iki -85 mV.

4 etapas:

Poilsio potencialas. Šiame etape ląstelė išlieka rami, kol ją suaktyvina naujas elektros impulsas ir prasideda naujas ciklas.

Visi šie etapai įvykdomi automatiškai, be išorinių dirgiklių. Taigi atsirado širdies automatikos pavadinimas. Ne visos širdies ląstelės elgiasi vienodai, tačiau fazės dažniausiai būna tarp jų. Pavyzdžiui, sinusinio mazgo veikimo potencialui trūksta ramybės fazės ir jį turi reguliuoti AV mazgas.

Šiam mechanizmui turi įtakos visi kintamieji, keičiantys širdies chronotropizmą. Tam tikri įvykiai, kurie gali būti laikomi normaliais (mankšta, stresas, miegas), ir kiti patologiniai ar farmakologiniai reiškiniai paprastai keičia širdies automatizmą ir kartais sukelia sunkias ligas ir aritmijas.

Nuorodos

1. Mangoni, Matteo ir Nargeot, Joël (2008). Širdies automatikos genezė ir reguliavimas. Fiziologinės apžvalgos, 88 (3): 919–982.
2. Ikonnikovas, Gregas ir Yelle, „Dominique“ (2012). Širdies laidumo ir kontraktilumo fiziologija. „McMaster“ patofiziologijos apžvalga, gauta iš: patophys.org
3. Andersonas, RH ir kt. (2009). Širdies laidumo sistemos anatomija. Klinikinė anatomija, 22 (1): 99–113.
4. „Ramirez-Ramirez“, Francisco Jaffet (2009). Širdies fiziologija. Medicinos žurnalas MD, 3 (1).
5. Katzung, Bertram G. (1978). Automatika širdies ląstelėse. Life Sciences, 23 (13): 1309–1315.
6. Sánchez Quintana, Damián ir Yen Ho, Siew (2003). Širdies mazgų anatomija ir specifinė atrioventrikulinė laidumo sistema. „Revista Española de Cardiología“, 56 (11): 1085-1092.
7. Lakatta E. G; „Vinogradova TM“ ir „Maltsev VA“ (2008). Trūkstamo širdies ritmo ląstelių automatinio automatiškumo slėpinio. Niujorko mokslų akademijos metraštis, 1123: 41–57.
8. Vikipedija (2018). Širdies veikimo potencialas. Atkurta iš: en.wikipedia.org