СЪРДЕЧЕН АВТОМАТИЗЪМ: АНАТОМИЯ, КАК СЕ ПРОЯВЯВА - АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ - 2025

На сърдечна автоматичността е способността на миокарда клетки се бият. Това свойство е уникално за сърцето, тъй като никой друг мускул в тялото не може да се подчини на заповедите, продиктувани от централната нервна система. Някои автори считат хронотропизма и сърдечния автоматизъм за физиологични синоними.

Само висшите организми притежават тази характеристика. Бозайниците и някои влечуги са сред живите същества със сърдечен автоматизъм. Тази спонтанна активност се генерира в група от специализирани клетки, които произвеждат периодични електрически трептения.

Източник: Pixabay.com

Въпреки че точният механизъм, чрез който започва този пейсмейкър ефект, все още не е известен, известно е, че йонните канали и вътреклетъчната концентрация на калций играят основна роля в неговото функциониране. Тези електролитични фактори са жизненоважни за динамиката на клетъчната мембрана, което задейства потенциала на действие.

За да се извърши този процес без промени, обезщетението на анатомичните и физиологичните елементи е жизненоважно. Сложната мрежа от възли и влакна, които произвеждат и провеждат стимул през цялото сърце, трябва да са здрави, за да функционират правилно.

анатомия

Сърдечният автоматизъм има силно сложна и специализирана група тъкани с прецизни функции. Трите най-важни анатомични елемента в тази задача са: синусовият възел, атриовентрикуларния възел и влакнестата мрежа на Purkinje, ключовите характеристики на които са описани по-долу:

Синусов възел

Синусовият възел или синоатриалният възел е естественият пейсмейкър на сърцето. Анатомичното му местоположение е описано преди повече от век от Кийт и Флак, като са го локализирали в страничната и горната област на дясното предсърдие. Тази област се нарича Венозен синус и е свързана с входната врата на горната кава на вената.

Синоатриалният възел е описан от няколко автори като бананова, дъгообразна или фузиформена структура. Други просто не му придават точна форма и обясняват, че това е група клетки, разпръснати в повече или по-малко ограничена област. Най-дръзките дори описват главата, тялото и опашката, като панкреаса.

Хистологично той е съставен от четири различни типа клетки: пейсмейкъри, преходни клетки, работни клетки или кардиомиоцити и клетки на Purkinje.

Всички тези клетки, които изграждат синуса или синоатриалния възел, имат вътрешен автоматизъм, но в нормално състояние, в момента на генериране на електрическия импулс се налагат само пейсмейкърите.

Атриовентрикуларен възел

Известен също като атриовентрикуларен възел (AV възел) или Aschoff-Tawara възел, той се намира в междупрешленната септума, близо до отвора на коронарния синус. Тя е много малка структура, с максимум 5 мм на една от осите си и е разположена в центъра или леко ориентирана към горната върха на триъгълника на Кох.

Образуването му е силно хетерогенно и сложно. Опитвайки се да опростят този факт, изследователите са се опитали да обобщят клетките, които го съставят в две групи: компактни клетки и преходни клетки. Последните са с междинен размер между работещия и пейсмейкъра на синусовия възел.

Purkinje влакна

Известна още като тъкан на Purkinje, тя дължи името си на чешкия анатом Ян Евангелиста Пуркинье, който я открива през 1839 г. Разпространен е в целия вентрикуларен мускул под стената на ендокарда. Тази тъкан всъщност е съвкупност от специализирани клетки на сърдечния мускул.

Субендокардиалният парцел на Пуркинье има елиптично разпределение в двете камери. По време на неговия ход се генерират клони, които проникват в камерните стени.

Тези клонове могат да се срещнат един друг, причинявайки анастомози или връзки, които помагат за по-доброто разпределение на електрическия импулс.

Как се произвежда?

Сърдечният автоматизъм зависи от потенциала на действие, който се генерира в мускулните клетки на сърцето. Този потенциал на действие зависи от цялата система на електрическа проводимост на сърцето, описана в предишния раздел, и от клетъчния йонен баланс. В случай на електрически потенциали има променливи функционални напрежения и заряди.

Източник: Pixabay.com

Потенциалът за сърдечно действие има 5 фази:

Фаза 0:

Известна е като фаза на бърза деполяризация и зависи от отварянето на бързи натриеви канали. Натрият, положителен йон или катион, навлиза в клетката и рязко променя мембранния потенциал, преминавайки от отрицателен заряд (-96 mV) до положителен заряд (+52 mV).

Фаза 1:

В тази фаза бързите натриеви канали се затварят. Той възниква, когато мембранното напрежение се промени и е придружено от малка реполяризация поради движения на хлор и калий, но запазване на положителния заряд.

Фаза 2:

Известно като плато или "плато". На този етап се запазва положителен мембранен потенциал без важни промени, благодарение на баланса в движението на калция. Въпреки това, има бавен йонен обмен, особено калий.

Фаза 3:

По време на тази фаза настъпва бърза реполяризация. Когато бързите калиеви канали се отворят, той напуска вътрешността на клетката и, като е положителен йон, мембранният потенциал се променя силно към отрицателен заряд. В края на този етап се достига мембранен потенциал между -80 mV и -85 mV.

Фаза 4:

Потенциал за почивка В този етап клетката остава спокойна, докато не се активира от нов електрически импулс и не започне нов цикъл.

Всички тези етапи се изпълняват автоматично, без външни стимули. Оттук и името на сърдечната автоматизация. Не всички клетки на сърцето се държат по един и същи начин, но фазите обикновено са често срещани сред тях. Например, потенциалът за действие на синусовия възел няма фаза на покой и трябва да се регулира от AV възела.

Този механизъм се влияе от всички променливи, които променят сърдечния хронотропизъм. Определени събития, които могат да се считат за нормални (упражнения, стрес, сън) и други патологични или фармакологични събития, обикновено променят автоматизма на сърцето и понякога водят до тежки заболявания и аритмии.

Препратки

1. Mangoni, Matteo and Nargeot, Joël (2008). Генезис и регулиране на сърдечната автоматизация. Физиологични прегледи, 88 (3): 919-982.
2. Икоников, Грег и Йел, Доминик (2012). Физиология на сърдечната проводимост и контрактилитета. Ревю за патофизиология на McMaster, извлечено от:matophys.org
3. Anderson, RH et al. (2009). Анатомията на сърдечната проводима система. Клинична анатомия, 22 (1): 99-113.
4. Рамирес-Рамирес, Франсиско Яфет (2009). Сърдечна физиология. Медицински журнал MD, 3 (1).
5. Katzung, Bertram G. (1978). Автоматичност в сърдечните клетки. Науки за живота, 23 (13): 1309-1315.
6. Sánchez Quintana, Damián и Yen Ho, Siew (2003). Анатомия на сърдечните възли и специфичната атриовентрикуларна проводима система. Revista Española de Cardiología, 56 (11): 1085-1092.
7. Lakatta E. G; Виноградова ТМ и Малцев В.А. (2008). Липсващата връзка в тайната на нормалната автоматичност на сърдечните пейсмейкър клетки. Анали на Нюйоркската академия на науките, 1123: 41-57.
8. Уикипедия (2018). Потенциал за сърдечно действие. Възстановено от: en.wikipedia.org