Характеристика возбудимости, проводимости и автоматии сердечной мышцы

Характеристика возбудимости.
Возбудимость – это способность отвечать на раздражение генерацией ПД.
Связана с наличием ионоселективных каналов в мембране кардиомицитов.

Возбудимость сердечной мышцы зависит:
1) от величины ПП;
2) от величины Е кр.;

Потенциал покоя

Это разность потенциалов между наружной и внутренней средой клетки.
Величина ПП в различных клетках сердца:
1) в кардиомиоците – 90 мВ
и почти целиком зависит от концентрационного градиента для К+,
поддерживается работой Na – K насоса.

2) В клетках водителя ритма -60 мВ.
Во время диастолы спонтанно снижается, т. е. возникает
медленная диастолическая деполяризация.

Потенциал действия
В различных частях сердца имеет разную форму, различную ионную природу и разную причину возникновения.

ПД типичного кардиомиоцита
В норме возникает при поступлении к мышце желудочков стимула от синоатриального узла.

Его формирование связано с работой быстрых каналов для Na+, K+, и медленных каналов для Ca2+.
ПД развивается при деполяризации мембраны до - 60мв (Ек кардиомиоцита),
открываются быстрые каналы для Na.Возникает деполяризация.

При деполяризации до -40 mВ открываются медленные Na-Ca каналы.

Платообразный ПД кардиомиоцита желудочков
-90 Ео
-60 Ек
0
мВ
Na+
Са2+
К+
Cl-
Инактивация быстрых Na каналов
Вход Cа+ равен выходу К+
формируется плато
Инактивация Na-Ca
Каналов.
Преобладает
выход К+

Изменение возбудимости при возбуждении.
Длительность ПД – 0,3сек;
абсолютная рефрактерность (абсолютная невозбудимость) – 0,27сек;
относительная рефрактерность – 0,03сек.

Значение длительной абсолютной рефрактерности –
не возникает суммации сокращений

Изменение возбудимости при возбуждении

Eо
-90
Ек
-60
О
МВ
+30
время
Исходный
уровень
возбудимости
0
0,27с
0,03с
Фаза абсолютной
рефрактерности
Фаза
относительной
рефрактерности

Автоматия сердца
Это способность сердца сокращаться под действием импульсов, возникающих в нем самом.
Автоматией обладают только атипические мышечные волокна сердца, образующие его проводящую систему
Клетки рабочего миокарда автоматией не обладают.

Градиент автоматии
СА узел
АВ узел
Пучок Гиса
Левая ножка
Волокна
Пуркинье
Правая ножка
60 – 80
Частота генерации ПД
40 - 50
30 - 40
20
Порядок
водителя ритма
I порядка
II порядка
III порядка
IVпорядка
Убывающий градиент автоматии – снижение способности к автоматии от основания к верхушке.

В норме работает только СА узел.
Водители ритма с более низкой автоматией находятся в заторможенном состоянии.
Пробуждение других водителей ритма приводит к экстрасистолии.

Механизм автоматии

Ритмичное возбуждение пейсмекерных клеток
объясняется ритмичным спонтанным изменением в диастолу
проницаемости их мембраны для ионов Na и Са.

Этот процесс называется
медленная диастолическая деполяризация.

-60 Е0
-40 Ек
0
Возникновение потенциала действия
в клетках водителя ритма СА узла
-20 Е0

Ионный механизм потенциала действия
в клетках водителя ритма

-60 Е0
-40 Ек
0
-20 Е0
1.Во время диастолы медленно увеличивается проницаемость для Na+ и Ca2+,
снижается выход К+ ,увеличивается выход Cl- из клетки, происходит деполяризация до Ек. (медленная диастолическая деполяризация - МДД).
Na, Ca
К
2. Вся восходящая часть ПД клеток –пейсмекеров связана
с входом Na+ и Са+ по медленным каналам.
Быстрые каналы в этих клетках отсутствуют.
3.Инактивация Na-Са каналов происходит при значении
мембранного потенциала 0 или (+10 МВ) сразу после
инверсии или в начале реполяризации.
4.Реполяризация связана с выходом К+ из клетки.
ПП достигает исходного уровня – 60 МВ.
Начинается новая МДД и новое возбуждение пейсмекера .
Na, Ca
деполяризация
реполяризация
инактивация

Отличия ПД пейсмекера от ПД типичного кардиомиоцита
1. Возникает спонтанно, отражает свойство автоматию.
2. Малая крутизна нарастания.
3. Слабо выраженная инверсия заряда мембраны ( до +10 МВ).
4. Отсутствует выраженное плато.
5. Быстрая реполяризация плавно переходит в медленную.

В норме:
ЧСС 60 – 80 уд/мин. (у новорожденных до 140).
Регистрируется дыхательная аритмия:
на вдохе ЧСС выше, на выдохе снижается.

Изменения автоматии:
1. синусовая тахикардия
90 -100 уд/мин.
2. синусовая брадикардия
40 – 50 уд/мин. (у спортсменов это норма)

3. Отсутствие ритма – асинхронное сокращение волокон миокарда:
1) трепетание 200 – 300 уд/мин.
2) мерцание 500 – 600 уд/мин. В этих случаях требуется применение дефибриллятора, дающего мощный разряд до 1000в.
Цель – одновременно возбудить все кардиомиоциты

Экстрасистолы
– внеочередное сокращение сердца.
Причины:
а) внеочередное возбуждение синусового узла;
б) пробуждение других желудочковых водителей ритма.
При этом появляется компенсаторная пауза.

Новые очаги возбуждения, лежащие вне синусового узла, называются эктопическими

Проводимость.
Это способность типичных и атипических кардиомиоцитов проводить возбуждение.

Проводящая система сердца
Образована атипическими кардиомиоцитами.
Обеспечивает:
1. проведение возбуждения от СА узла к миокарду предсердий и желудочков.

1.автоматию сердца;
2.последовательность сокращений предсердий и желудочков за счет задержки проведения возбуждения в атриовентрикулярном узле;

3.синхронное сокращение всех отделов желудочков;
4.надежность в работе сердца за счет наличия резервных водителей ритма.

Элементы проводящей системы.
Скорость проведения.
1) синоатриальный узел → пучки Бахмана → мышца правого и левого предсердия.
V = 0,8 – 1м/с.
2) По пучкам Венкебаха, Тореля возбуждение переходит на АВ узел.
V = 0,05м/с – атриовентрикулярная задержка.

3) Внутрижелудочковая проводящая система представлена общей, левой и правой ножками пучка Гиса, волокнами Пуркинье.
V = 4м/с.
4) По рабочему миокарду возбуждение распространяется со скоростью 1м/с.

Проводящая система сердца (фронтальный срез)
СА узел
Бахмана
Венкебаха
Тореля
Пучки
АВ узел
Пучок Гиса
Левая
ножка
Передняя
ветвь
Задняя
ветвь
Волокна
Пуркинье
Правая
ножка
Волокна
Пуркинье

Особенности распространения возбуждения в сердечной мышце.

Сердечная мышца – функциональный синцитий.
Возбуждение распространяется по нексусам.
Это увеличивает надежность проведения возбуждения в миокарде.

Нарушения проводимости
1) Атриовентрикулярные блокады.
Неполная.
Не все импульсы от СА узла доходят до желудочков.
Полная блокада.
В этом случае полностью нарушается проведение возбуждения.
Предсердия и желудочки работают каждый в своем ритме.

2. Блокада ножек пучка Гиса.
В результате желудочки сокращаются неодновременно.
Коррекция нарушения проводимости.
1) Использование кардиостимулятора.
2) Лекарства, воздействующие на миокард, проводящую систему.

Биоэлектрические явления в целом сердце.
Возбудимость, проводимость и автоматию можно оценить по ЭКГ.

ЭКГ – запись изменений разности потенциалов,
возникающих на поверхности сердца
или окружающей его проводящей среде,
при распространении возбуждения по сердцу.

Работающее сердце - диполь
Невозбужденный участок сердца – «+» возбужденный „-”.
Силовые линии распределены вдоль тела.
В зависимости от положения сердца и положения электродов вид ЭКГ будет различаться по форме и амплитуде зубцов.

Электрокардиографические отведения
Это варианты расположения электродов на теле при регистрации электрокардиограммы.
Виды отведений.
1.Монофазные – регистрируется потенциал в одной точке.
2.Биполярные – регистрируется разность потенциалов между двумя точками.

Во всех случаях имеется 2 электрода.
Один присоединяется к положительному полюсу гальванометра - положительный (активный) электрод.
Второй – к отрицательному полюсу –отрицательный (нулевой) электрод отведения.

Регистрируется разность потенциалов между двумя точками на конечностях:
I отведение – левая рука(+) – правая рука(-);
II отведение – правая рука(-) – левая нога(+);
III отведение – левая рука(-)– левая нога(+).
Стандартные биполярные отведения ЭКГ
по Эйнтховену

Расположение электродов
Правая рука – красный
Левая рука –
Левая нога – зеленый
Правая нога - черный, заземляющий
желтый
+
+
_

Элементы ЭКГ
1.Зубцы
положительные: Р,R, Т
отрицательные: Q, S
В стандартных
отведениях
Р
R
Т
Q
S
2.Интервалы: PQ, QRS,QT,R-R ( и другие)
PQ
QRS,
QT
R
3. Сегменты: РQ, ST
PQ
ST

Вид ЭКГ в стандартных отведениях
I
отведение
II
III

Характеристика зубцов ЭКГ
Отражают возбуждение отделов сердца.
Р- возбуждение предсердий.
Комплекс QRS – возбуждение желудочков. Q – возбуждение межжелудочковой перегородки.
R - распространение возбуждения по миокарду правого и левого желудочков от эндокарда к эпикарду.

S – распространение возбуждения на основание желудочков.
Т – быстрая реполяризация.
U – иногда регистрируется после Т, особенно в V1 и V2.
Происхождение его не ясно.

Параметры ЭКГ в норме.
Амплитуда зубцов в милливольтах:
Р – 0,1 – 0,2
Q – 0,3
R – 1,0 – 2,0
S – 0 – 0,06
Т – 0,2 – 0,6
Длительность зубцов и интервалов в секундах:
Р = 0,06 – 0,11
РQ – 0,12 – 0,20
QRS – 0,06 – 0,1
Т – 0,05 – 0,25
QT – 0,27 – 0,55
R – R – 0,8

Оценка физиологических свойств сердечной мышцы по ЭКГ.
1) Оценка возбудимости по амплитуде зубцов, т. к. амплитуда – результат суммарной электрической активности волокон.
2) Оценка проводимости – по длительности интервалов PQ и QRS.

3) Оценка автоматии:
а) положение водителя ритма - по чередованию зубцов ЭКГ.
.При синусовом ритме каждый комплекс зубцов начинается зубцом Р.
б) Уровень автоматии – по ЧСС, которая рассчитывается по длительности интервала R-R

Усиленные однополюсные отведения от конечностей
по Гольдбергеру - aV:
a-augmented – усиленный.
V-voltage -потенциал
aVL (left)–усиленное
отведение от левой руки
aVR (right) –усиленное
отведение от правой руки
aVF (foot) –усиленное
отведение от левой ноги