Бахмана пучок начинается от синусно-предсердного узла, часть волокон расположена между предсердиями (межпредсердный пучок к ушку левого предсердия), часть волокон направляется к предсердно-желудочковому узлу (передний межузловой тракт).
Венкебаха пучок начинается от синусно-предсердного узла, его волокна направляются в левое предсердие и к предсердно-желудочковому узлу (средний межузловой тракт).
Джеймса пучок соединяет одно из предсердий с АВ-соединением или проходит внутри этого соединения, по этому пучку возбуждение может преждевременно распространиться на желудочки. Пучок Джеймса важен для понимания патогенеза синдрома Лауна–Генона–Ливайна. Более быстрое распространение импульса при этом синдроме через дополнительный проводящий путь приводит к укорочению интервала PR (PQ), однако расширения комплекса QRS нет, поскольку возбуждение распространяется от АВ-соединения обычным путём.
Кента пучок - дополнительное предсердно-желудочковое соединение - аномальный пучок между левым предсердием и одним из желудочков. Этот пучок играет важную роль в патогенезе синдрома Вольффа–Паркинсона–Уайта. Более быстрое распространение импульса через этот дополнительный проводящий путь приводит к: 1) укорочению интервала PR (PQ); 2) более раннему возбуждению части желудочков - возникает волна D, обусловливающая расширение комплекса QRS.
Махейма пучок (атриофасцикулярный тракт). Патогенез синдрома Махейма объясняется наличием дополнительного проводящего пути, связывающего пучок Гиса с желудочками. При проведении возбуждения через пучок Махейма импульс распространяется через предсердия к желудочкам обычным путём, а в желудочках часть их миокарда возбуждается преждевременно в связи с наличием дополнительного проводящего пути. Интервал PR (PQ) при этом нормальный, а комплекс QRS уширен из-за волны D..
Экстрасистола - преждевременное (внеочередное) сокращение сердца, инициированное возбуждением, исходящим из миокарда предсердий, AВ-соединения или желудочков. Экстрасистола прерывает доминирующий (обычно синусовый) ритм. Во время экстрасистолы пациенты обычно ощущают перебои в работе сердца.
Свойство сократимости миокарда обеспечивает контрактильный аппарат кардиомиоцитов, связанных в функциональный синцитий при помощи ионопроницаемых щелевых контактов. Это обстоятельство синхронизирует распространение возбуждения от клетки к клетке и сокращение кардиомиоцитов. Увеличение силы сокращения миокарда желудочков - положительный инотропный эффект катехоламинов - опосредовано β 1 - адренорецепторами (через эти рецепторы действует также симпатическая иннервация) и цАМФ. Сердечные гликозиды также усиливают сокращения сердечной мышцы, оказывая ингибирующее влияние на Na+,K+ - АТФазу в клеточных мембранах кардиомиоцитов.
Необходимый исходный уровень знаний:
1. Расположение и особенности структуры узлов автоматии и проводящей системы сердца человека.
2. Мембранно - ионные механизмы происхождения ПП и ПД в возбудимых структурах.
3. Механизмы и природу передачи информации в мышечной ткани.
4. Ультраструктуру скелетной мышечной ткани и роль клеточно-субклеточных образований, участвующих в сокращении.
5. Строение и функцию основных сократительных и регуляторных белков.
6. Основы электромеханического сопряжения в скелетной мышечной ткани.
7. Энергетическое обеспечение процесса возбуждение – сокращение - расслабление в мышцах.
План проведения занятия:
1.Вводное слово преподавателя о цели занятия и схеме его проведения. Ответы на вопросы студентов -10 минут.
2. Устный опрос - 30 минут.
3. Учебно-практическая и исследовательская работа студентов - 70 минут.
4. Выполнение студентами индивидуальных контрольных заданий - 10 минут.
Вопросы для самоподготовки к занятию:
1. Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы.
2. Автоматия сердечной мышцы, её причины. Части проводящей системы сердца. Основной водитель ритма сердца, механизмы его ритмообразовательной функции. Особенности возникновения ПД в клетках синусного узла.
3. Градиент автоматии, роль атриовентрикулярного узла и других отделов проводящей системы сердца.
4. Потенциал действия рабочих кардиомиоцитов, его особенности.
5. Анализ распространения возбуждения по сердцу.
6. Возбудимость сердечной мышцы.
7. Сократимость сердечной мышцы. Закон “всё или ничего”. Гомео- и гетерометрические механизмы регуляции сократимости миокарда.
8. Соотношение возбуждения, сокращения и возбудимости в течение кардиоцикла. Экстрасистолы, механизмы его образования.
9. Возрастные особенности у детей.
Учебно-практическая и исследовательская работа:
Задание № 1.
Посмотрите видеофильм “Свойства сердечной мышцы”.
Задание № 2.
Рассмотрите слайды “Возникновение и распространение возбуждения в сердечной мышце”. Зарисуйте в тетради (для запоминания) расположение основных элементов проводящей системы. Отметьте особенности распространения возбуждения в ней. Зарисуйте и запомните особенности потенциала действия рабочих кардиомиоцитов и клеток водителя ритма.
Задание № 3.
После изучения теоретического материала и просмотра (слайдов, фильмов), ответьте на следующие вопросы:
1. Какова ионная основа мембранного потенциала действия клеток миокарда?
2. Из каких фаз состоит потенциал действия клеток миокарда?
3. Как развивались представления клеток миокарда?
4. Каково значение диастолической деполяризации и порогового потенциала в поддержании автоматии сердца?
5. Из каких основных элементов состоит проводящая система сердца?
6. Каковы особенности распространения возбуждения в проводящей системе сердца?
7. Что такое рефрактерность? В чём различие между периодами абсолютной и относительной рефрактерности?
8. Как влияет исходная длина волокон миокарда на силу сокращений?
Задание № 4.
Проанализируйте ситуационные задачи.
1. Мембранный потенциал пейсмекерной клетки сердца увеличился на
20 мВ. Как это повлияет на частоту генерации автоматических импульсов?
2. Мембранный потенциал пейсмекерной клетки сердца снизился на 20 мВ. Как это повлияет на частоту генерации автоматических импульсов?
3. Под влиянием фармакологического препарата укоротилась фаза 2 (плато) потенциалов действия рабочих кардиомиоцитов. Какие физиологические свойства миокарда изменятся и почему?
Задание № 5.
Посмотрите видеофильмы знакомящие с методиками проведения экспериментов. Обсудите увиденное с преподавателем.
Задание № 6.
Выполните эксперименты. Проанализируйте и обсудите полученные результаты. Сделайте выводы.
1. Анализ проводящей системы сердца методом наложения лигатур (лигатуры Станниуса), (см. практикум, с.62-64).
2. Возбудимость сердца, экстрасистола и реакция на ритмические раздражения. (см. Практикум с.67-69).
1. Материал лекций.
2. Физиология человека: Учебник/Под ред. В.М.Смирнова
3. Нормальная физиология. Учебное пособие./ В.П.Дегтярев, В.А.Коротич, Р.П.Фенькина,
4. Физиология человека: В 3-х томах. Пер. с англ./ Под. Ред. Р. Шмидта и Г. Тевса
5. Практикум по физиологии /Под ред. М.А. Медведева.
6. Физиология. Основы и функциональные системы: Курс лекций/ Под ред. К. В.Судакова.
7. Нормальная физиология: Курс физиологии функциональных систем. /Под ред. К.В.Судакова
8. Нормальная физиология: Учебник/ Ноздрачев А.Д., Орлов Р.С.
9. Нормальная физиология: учебное пособие: в 3 т. В. Н. Яковлев и др.
10. Юрина М.А Нормальная физиология (учебно-методическое пособие).
11. Юрина М.А. Нормальная физиология (краткий курс лекций)
12. Физиология человека / Под редакцией А.В. Косицкого.-М.: Медицина, 1985.
13. Нормальная физиология / Под ред. А.В. Коробкова.-М.; Высшая школа, 1980.
14. Основы физиологии человека / Под ред. Б.И. Ткаченко.-Спб.; 1994.
Начинается непосредственно от нижней части предсердно-желудочкового узла, между ними нет ясной границы. Питание этого пучка осуществляется артерией предсердно - желудочкового узла. До предсердно-желудочкового пучка доходят нервные волокна блуждающего нерва, но в нем нет его ганглий. Ствол этого пучеа располагается по правой части соединительнотканного кольца между предсердием и желудочком. Затем он переходит в задний и нижний края мембранозной части межжелудочковой перегородки и достигает до ее мышечной части. Длина ствола предсердно-желудочкового пучка 10- 20 мм, диаметр 0,5 мы. Он тянется в межжелудочковой перегородке по направлению к верхушке.
Предсердно - желудочковый пучок делится на три ветви: правая-продолжение общего ствола - идет к правому желудочку, левая передняя - к передней и боковой стенкам левого желудочка, левая задняя - к задней стенке и большей части межжелудочковой перегородки (слева, сзади). Левые ветви в верхнем отделе ее расположены рядом. Основные ветви в дальнейшем распадаются на более мелкие веточки н затем переходят в густую сеть сердечных проводящих миоцитов. Между левыми ветвями на уровне сосочковых мышц имеется сеть проводниковых волокон - анастомозов, по которым возбуждение может быстро пройти при блокаде одной из этих ветвей в блокированную область левого желудочка.
Разветвления правой и левых ветвей предсердно-желудочкового пучка оканчиваются обширной сетью грушевидных , расположенных субэндокардиально в обоих желудочках. Электрический импульс, поступающий по внутрижелудочковым проводящим путям, достигает этих нейронов, переходит от них непосредственно к сократительным клеткам желудочков, вызывая возбуждение и затем сокращение миокарда. Сеть сердечных проводящих миоцитов питается кровью из капиллярной сети артерий соответствующего района миокарда. В здоровом сердце импульсы возникают в синусно-предсердном узле, проходят через предсердия в предсердно-желудочковый узел.
Затем они поступают
в желудочки через предсердно-желудочковый пучок и его правую и левые ветви, сеть сердечных проводящих миоцитов и достигают сократительных клеток миокарда желудочков.
Кроме описанных основных проводящих путей сердца имеются дополнительные тракты или пути.
В прошлом столетии Kent описал пучок волокон, соединяющий правое предсердие с правым желудочком, затем были обнаружены такие же пучки между левым предсердием и левым желудочком у больных с синдромом Вольффа-Паркинсона-Уайта.
Другой добавочный путь описан Mahaim. Эти так называемые параспецифические волокна (или пучок) связывают предсердно-желудочковый узел или предсердно-желудочковый пучок с базальной частью межжелудочковой перегородки в обход ножек этого пучка. Прохождение синусового.импульса по пучку Махейма приводит к преждевременному возбуждению основания того или другого желудочка, и поэтому на ЭКГ наблюдается уширение за счет появления дельта-волны.
Волокна, или пучок, Джеймса
. Они соединяют синусно-предсердный узел с нижней частью предсердно-желудочкового узла. По пучку Джеймса импульс обходит значительную часть предсердно-желудочкового узла, что может вызвать преждевременное возбуждение желудочков, то есть укорочение интервала Р-Q на ЭКГ.
Проведение импульса по дополнительным путям
считается основной причиной синдрома Вольффа-Паркинсона-Уайта. Этот же фактоо является предпосылкой для развития экстр асистолии и пароксизмальной тахикардии.
Тахикардии, связанные с существованием дополнительных путей, называют реципрокными тахикардиями (РТ). При самой обычной форме РТ возбуждение распространяется от предсердий к желудочкам через нормальный АВ узел, возвращаясь от желудочков к предсердиям по дополнительному проводящему пути. В результате развивается тахикардия с узким комплексом QRS, при которой зубцы Р регистрируются после этого комплекса (PR > RP).
Тахикардии, развивающиеся при таком ходе волны возбуждения, называют ортодромными. Очень редко возможно проведение в противоположном направлении, в результате чего развивается антедромная РТ с широким комплексом QRS. Дополнительные проводящие пути (например, пучок Кента), связывающие предсердия с желудочками в обход АВ узла, являются причиной синдрома Вольфа-Паркинсо-на-Уайта (WPW). При этом синдроме аритмии сочетаются с характерной картиной ЭКГ с укороченным интервалом PQ и "стертым" комплексом QRS. Укорочение интервала PQ и появление дельта-волны связаны с анте-градным проведением по дополнительному пути, но в возникновении и поддержании ортодромной РТ решающую роль играет ретроградное проведение возбуждения по этим путям. Таким образом, аритмию может поддерживать скрытый дополнительный путь (нормальный интервал PQ, отсутствие дельта-волны при синусовом ритме).
При синдроме Лауна-Ганонга-Левина (LGL) дополнительный проводящий путь соединяет предсердие с пучком Гиса в обход АВ узла. На ЭКГ интервал PQ короткий (как при синдроме WPW), но комплекс QRS узкий. Тип аритмии у больных с синдром LGL такой же, как при синдроме WPW, и их медикаментозное лечение аналогично.
Клиническая картина
РТ обычно проявляется в одном из трех возрастных периодов: в первый год жизни, в подростковом и юношеском возрасте (от 12-13 до 21-23 лет) и у лиц среднего возраста (45-60 лет).
У детей первого года жизни при продолжительном приступе РТ могут наблюдаться признаки сердечной недостаточности. В других случаях отмечаются приступы одышки, заторможенность, затруднения с кормлением или симптомы быстрой пульсации в прекордиальной области.
РТ может впервые проявиться и в подростковом или юношеском возрасте. Типичные приступы имеют внезапное начало и во многих случаях связаны с физической нагрузкой. Пароксизмы РТ могут продолжаться от немногих секунд до нескольких часов (в редких случаях более 12 ч). Молодые, в остальном здоровые люди переносят РТ удивительно легко, и часто она протекает почти бессимптомно. Переход РТ в МА - тревожный симптом, поскольку может привести к резкому и потенциально опасному для жизни увеличению частоты сокращений желудочков (более 250/мин).
Может показаться странным, что аритмии с участием дополнительных проводящих путей (т.е. врожденных структур) иногда проявляются лишь в среднем возрасте. Тем не менее в анамнезе многих больных нет никаких указаний на аритмии. Мы мало что знаем о долговременных изменениях функции дополнительных путей, но в данной возрастной группе обнаружено больше путей с односторонней проводимостью (только от желудочков к предсердиям), чем у молодых людей с симптомами аритмии. Таким образом, при путях с односторонним проведением, по-видимому, можно ожидать большей частоты клинических проявлений РТ, чем при двусторонней проводимости. С другой стороны, возможно и связанное с возрастом более частое возникновение предсердных и желудочковых экстрасистол.
Лечение
Часто приступ удается купировать при помощи ваготонических процедур (проба Вальсальвы, погружение лица в ледяную воду), замедляющих проведение в АВ узле и дестабилизирующих контур возвратного возбуждения.
У детей моложе 10 лет редким осложнением бывает МА. С целью профилактики в этом возрасте с успехом может быть использован дигоксин, но при назначении его в пубертатном периоде следует учесть, что применение дигоксина во время созревания детского организма небезопасно из-за его облегчающего действия на дополнительные проводящие пути.
Во всех иных случаях дигоксин противопоказан, так как он может укорачивать рефрактерный период миокарда предсердий и дополнительных проводящих путей и способствовать развитию ФЖ. Приступ иногда удается купировать при помощи ваготонических процедур, особенно если они проводятся вскоре после появления симптомов. В других случаях можно прервать круговое движение волны возбуждения, замедлив проведение по АВ узлу с помощью верапамила или аденозина. Альтернативная стратегия состоит в замедлении проведения по дополнительным путям, которые, вероятно, являются самым слабым звеном в контуре возвратного возбуждения; такое замедление вызывают все препараты классов 1а и 1с.
Несмотря на проблемы, связанные с проаритмической активностью агентов класса 1с при использовании их в лечении желудочковых аритмий, нет никаких доказательств, что они вызывают сходные эффекты у здоровых в других отношениях лиц с аритмиями, в основе которых лежат дополнительные проводящие пути. В качестве средств неотложной помощи при приступах эффективны и безопасны флекаинид, прокаинамид или дизопирамид, назначаемые в/в или внутрь. На практике после выявления тахикардии с узким комплексом QRS большинству больных назначают внутривенное введение верапамила, который обычно купирует аритмию не путем воздействия на дополнительные проводящие пути, а в результате временного блокирования или замедления проведения по АВ узлу. Для долговременной профилактики приступов нужны препараты, обладающие исключительной эффективностью при малой токсичности. Этим критериям удовлетворяют флекаинид, энкаинид, пропафенон и дизопирамид. В Европе прокаинамид и хинидин применяют редко, но в Северной Америке они широко используются для длительной профилактики.
Амиодарон достаточно эффективен, но риск токсического воздействия заставляет использовать его только в исключительных обстоятельствах (например, когда все другие средства не дали результата).
Ред. Н. Алипов
"Тахикардии, обусловленные дополнительными проводящими путями" - статья из раздела
При нарушении развития и дифференцировки клеток проводящей системы сердца в миокарде могут остаться эмбриональные пути. Эти мышечные волокна образуют дополнительные пучки, по которым импульс движется в обход главного направления. Происходит преждевременное возбуждение желудочков, что может быть бессимптомной формой аритмии или привести к внезапной остановке сердца.
Для диагностики нужна ЭКГ и ЭФИ. Лечение консервативное или применяется радиоволновое прижигание миокарда.
📌 Читайте в этой статье
Что означает дополнительный проводящий путь в сердце
Нормальным считается проведение сердечного импульса от синусового к атриовентрикулярному узлу (АВУ), краткая его задержка и продвижение по желудочкам. Но у некоторых людей имеются еще и дополнительные пути, которые могут пропускать сигналы в обход предсердно-желудочкового узла. Они могут находиться между частями АВУ и предсердиями, перегородкой или самими желудочками.
Интересной особенностью является возможность прохождения сигналов в прямом и обратном направлении.
Дополнительные пути являются нормой для внутриутробного периода развития. Они нужны для сокращения сердечной ткани до 20 недели беременности, а затем в области атриовентрикулярного кольца все мышечные волокна истончаются, сокращаются и на их месте формируется фиброзная ткань. Если этого не происходит, то они остаются и после рождения ребенка могут привести к развитию аритмии. Причем проявиться эта аномалия может в любом возрасте.
Особенно тяжело протекают семейные формы нарушения ритма.
Нередко обнаружение добавочных пучков сочетается с нарушением строения клапанов, перегородки, дисплазией (патология образования) соединительной ткани, . Клинические проявления возникают при , ревматизме, гипертиреозе.
Виды дополнительных проводящих путей
От предсердий отходят такие пучки мышечных волокон:
- Джеймса – идет к конечной части АВУ от синусового узла;
- Кента-Паладино – соединяет предсердия с желудочками (есть правый и левый) в обход проводящей системы АВУ;
- Брешенмаше – от правого предсердия к пучку Гиса.
Пучок Махайма объединяет ствол Гиса и АВУ, правый желудочек и перегородку. Иногда дополнительные пути называют узловыми шунтами, так как они помогают обойти АВУ, к этой же группе относятся и короткие волокна в самом узле. Бывают и варианты с множественными путями.
Клиническое значение патологии
При наличии аномального пути в миокарде возникают различные нарушения ритма сокращений, названные синдромом преждевременного возбуждения желудочков. Нередко о существовании врожденных патологий проводящих путей пациенты узнают только при сопутствующем заболевании сердца.
Импульс образуется в синусовом узле, идет к АВУ и далее по нормальному проводящему пути к желудочкам. Одновременно с этим следующий проходит по добавочному пути. В желудочек приходят оба, но второй раньше первого. Это приводит к нарушению формы желудочковых комплексов на ЭКГ и преждевременному возбуждению по добавочному пути (дельта волна).
Чем больше скорость движения сигнала по аномальным волокнам, тем больше миокарда будет охвачено ранним возбуждением.
Даже у одного больного выраженность аритмии существенно меняется в зависимости от тонуса вегетативной системы, стрессовых факторов, гормонального и электролитного баланса. Основные клиническое значение патологии в том, что добавочный путь может образовать петли, по ним импульс движется по кругу, приводя к приступам наджелудочковой тахикардии.
Смотрите на видео о проводящей системе сердца:
Диагностика дополнительных путей в миокарде
Для обнаружения аномальных проводящих путей применяется .
Характеризуется ускоренным проведением импульсов в обход АВУ по путям Кента, Брешенмаше или одновременное движение по пучкам Джеймса и Махайма. Бывает явным и скрытым (только в обратном направлении), постоянным или периодическим. В последнем случае отмечается нормальное прохождение сигнала, но при существенной задержке в АВУ включается дополнительный путь.
На ЭКГ обнаруживают:
- короткий PQ до 0,1;
- дополнительную волну (дельта);
- измененный комплекс QRS;
- блокада ножки Гиса;
- нормальные предсердные зубцы;
- приступы тахикардии или мерцательной аритмии.
Синдром Клерка-Леви-Кристеско
Связан с активацией пучка Джеймса. Клинических проявлений у большинства пациентов нет. При физической или эмоциональной нагрузке изредка может возникать сильное сердцебиение, нехватка воздуха. На ЭКГ проявляется в виде укорочения интервала PQ, при этом желудочковый комплекс нормальной формы, нет дельта волны. При отсутствии симптоматики имеет доброкачественное течение.
Активирование пучка Махайма
В этом случае импульс практически полностью проходит атриовентрикулярный узел, но потом по дополнительному пути быстро продвигается к пучку Гиса. Это вызывает блокаду правой (чаще) или левой ножки, расширение QRS и образование дельта волны. Предсердный зубец и расстояние от него до желудочкового комплекса не меняется. У больных часто появляются суправентрикулярные тахикардии.
Консервативное лечение
Если у пациентов нет проявлений нарушения ритма (одышка, обмороки, боли в сердце, нарушения кровообращения), то специфического лечения не требуется. Таким больным необходимо периодическое обследование (не реже раза в год) и профилактический прием препаратов для улучшения обменных процессов в миокарде (Панангин, Рибоксин, Магне В6).
Особая настороженность нужна при семейных формах аритмии, особенно при случаях внезапной остановки сердца у близких родственников, а также лицам, профессии которых связаны с физическими (спортсмены) или нервно-эмоциональными (водители, летчики) перегрузками.
Приступ аритмии вначале пытаются снять при помощи массажа каротидного синуса (вблизи угла нижней челюсти), надавливания на глазные яблоки, задержкой дыхания на вдохе и натуживанием, вызыванием кашлевого или рвотного рефлекса. При неэффективности применяют внутривенное введение Аймалина, Кордарона, Ритмонорма. В дальнейшем пациентов переводят на поддерживающую антиаритмическую терапию таблетками.
Противопоказано применение медикаментов из группы антагонистов кальция, и бета-блокаторов, так как они улучшают проведение по дополнительному пути, что увеличивает частоту сокращений желудочков и возможность развития их фибрилляции.
Эндоваскулярная деструкция дополнительных проводящих путей
Для разрушения дополнительных проводящих путей может быть использовано лазерное излучение, прижигание холодом иди электрическим током. Наиболее эффективным признано радиочастотное точечное воздействие на миокард – . К ее достоинствам относятся:
- хорошая переносимость;
- краткий реабилитационный период;
- возможность отказаться от приема антиаритмических препаратов, обладающих высокой токсичностью.
При наличии дополнительных проводящих путей перед операцией, помимо стандартной ЭКГ, нагрузочных проб необходимо провести электрофизиологическое исследование сердца. Иногда требуется и УЗИ с допплерографией, МРТ.
Показания и противопоказания
Проведение прижигания миокарда радиоволнами проводится при выявлении у пациента:
- приступов потери сознания, сосудистого коллапса;
- снижения объема сердечного выброса;
- прямого и обратного проведения импульса с пароксизмальной тахикардией;
- скрытой формы синдрома Вольфа-Паркинсона-Уайта при отягощенном наследственном анамнезе, высоком профессиональном риске;
- плохой переносимости медикаментов или устойчивости к ним, наличии противопоказаний;
- фибрилляции и трепетания предсердий;
- реципрокной (связанной с циркуляцией импульса) тахикардии;
- нескольких проводящих добавочных путей со сложным нарушением ритма.
Проведение
Через прокол в бедренной вене или артерии вводится проводник, через который к месту расположения аномального пучка подводится электрод. Он нагревается до 70 градусов, что разрушает клетки добавочных путей. Для контроля выполняют ЭФИ. При отсутствии патологического прохождения импульсов операция считается эффективной. У некоторых пациентов может возникать потребность в кардиовертере-дефибрилляторе или .
Наличие дополнительных путей позволяет проходить импульсам в обход существующей проводящей системы сердца. Это приводит к синдромам предвозбуждения желудочков, что опасно при приступах суправентрикулярной тахикардии и мерцательной аритмии.
Симптоматика у больного может отсутствовать, но при стрессовой ситуации повышен риск внезапной остановки сердца. Для лечения назначаются медикаменты или проводится радиоволновая абляция (прижигание) миокарда.
Читайте также
Правильная и своевременная первая помощь при тахикардии может спасти жизнь. Что можно и нужно сделать в домашних условиях при приступе? Как оказать неотложную помощь при пароксизмальной, наджелудочковой тахикардии?
Продолжительность изучения темы: 6 часов;
из них на занятие 4 часа: самостоятельная работа 2 часа
Место проведения: учебная комната
Цель занятия : знать основные физиологические свойства сердечной мышцы, обеспечивающие основные показатели деятельности сердца;
уметь правильно интерпретировать процессы, происходящие в кардиомиоцитах, механизмы взаимодействия между ними
Задачи : знать основные физиологические свойства сердечной мышцы (автоматию, возбудимость, проводимость, сократимость);
уметь дать современные представления об особенностях ритмообразовательной функции сердца и, в частности, его главного водителя ритма – синоатриального узла;
уметь определить какой из узлов является водителем ритма сердца,
знать особенности потенциалов действия типичных и атипичных кардиомиоцитов, их ионную природу;
уметь правильно провести электрофизиологический анализ распространения возбуждения по сердцу;
уметь выявить причины, лежащие в основе последовательности, синхронности сокращений предсердий и желудочков;
уметь правильно объяснить закон сокращения сердца («все» или «ничего»), сформулированный Боудичем;
знать и правильно интерпретировать соотношения возбуждения, сокращения и возбудимости в различные фазы кардиоцикла;
уметь выявить причины и условия, при которых возможно возникновение внеочередного сокращения сердца
Значение изучения темы (мотивация): необходимость изучения современных исследований в области физиологии сердца, с целью уметь выявить и оценить, нормальны ли основные физиологические свойства, определяющие частоту, ритм, последовательность, синхронность, силу и скорость сокращения миокарда предсердий и желудочков.
Основные свойства сердечной мышцы - возбудимость, автоматизм, проводимость, сократимость.
Возбудимость - свойство отвечать на раздражение электрическим возбуждением в виде изменений мембранного потенциала (МП) с последующей генерацией ПД. Электрогенез в виде МП и ПД определяется разностью концентраций ионов по обе стороны мембраны, а также активностью ионных каналов и ионных насосов. Через пору ионных каналы ионы проходят по электрохимическому градиенту, тогда как ионные насосы обеспечивают движение ионов против электрохимического градиента. В кардиомиоцитах наиболее распространённые каналы - для ионов Na+, K+, Ca2+ и Cl–.
Потенциалозависимые каналы
Na+ - каналы
Ca 2+ в - временно открывающиеся каналы, открытые только при значительной деполяризации
Ca 2+ д - каналы, длительно открытые во время деполяризации
K+-входящие выпрямляющие
K+-выходящие выпрямляющие
K+-выходящие временно открытые
Лиганд-воротные K+ - каналы
Ca 2+- активированные
Na+-активированные
АТФ-чувствительные
Ацетилхолин-активированные
Арахидоновой кислотой активированные
· МП покоя кардиомиоцита составляет –90 мВ. Стимуляция порождает распространяющийся ПД, вызывающий сокращение. Деполяризация развивается быстро, как в скелетной мышце и нерве, но, в отличие от последних, МП возвращается к исходному уровню не сразу, а постепенно.
· Деполяризация длится около 2 мс, фаза плато и реполяризация продолжаются 200 мс и более. Как и в других возбудимых тканях, изменение внеклеточного содержания K+ влияет на МП; изменения внеклеточной концентрации Na+ воздействуют на величину ПД.
Быстрая начальная деполяризация (фаза 0) возникает вследствие открытия потенциалозависимых быстрых Na+ - каналов, ионы Na+ быстро устремляются внутрь клетки и меняют заряд внутренней поверхности мембраны с отрицательного на положительный.
Начальная быстрая реполяризация (фаза 1) - результат закрытия Na+ - каналов, входа в клетку ионов Cl– и выхода из неё ионов K+.
Последующая продолжительная фаза плато (фаза 2 - МП некоторое время сохраняется приблизительно на одном уровне) - результат медленного открытия потенциалозависимых Ca2+ - каналов: ионы Ca2+ поступают внутрь клетки, равно как ионы и Na+, при этом ток ионов K+ из клетки сохраняется.
Конечная быстрая реполяризация (фаза 3) возникает в результате закрытия Ca2+ - каналов на фоне продолжающегося выхода K+ из клетки через K+ - каналы.
В фазу покоя (фаза 4) происходит восстановление МП за счёт обмена ионов Na+ на ионы K+ посредством функционирования специализированной трансмембранной системы - Na+-К+ - насоса. Указанные процессы касаются именно рабочего кардиомиоцита; в клетках водителя ритма фаза 4 несколько отличается.
· Быстрый Na+ -канал имеет наружные и внутренние ворота. Наружные ворота открываются в начале деполяризации, когда МП равен –70 или –80 мВ; при достижении критического значения МП внутренние ворота закрываются и предотвращают дальнейший вход ионов Na+ до тех пор, пока ПД не прекратится (инактивация Na+ - канала). Медленный Ca2+ - канал активируется небольшой деполяризацией (МП в пределах от –30 до –40 мВ).
· Сокращение начинается сразу после начала деполяризации и продолжается в течение всего ПД. Роль Ca2+ в сопряжении возбуждения с сокращением подобна его роли в скелетной мышце. Однако в миокарде триггером, активирующим T-систему и вызывающим выделение Ca2+ из саркоплазматической сети, выступает не сама деполяризация, а внеклеточный Ca2+, поступающий внутрь клетки во время ПД.
· На протяжении фаз 0–2 и примерно до середины фазы 3 (до достижения МП во время реполяризации уровня –50 мВ) мышца сердца не может быть возбуждена снова. Она находится в состоянии абсолютного рефрактерного периода, т.е. состоянии полной невозбудимости.
· После абсолютного рефрактерного периода возникает состояние относительной рефрактерности, в котором миокард остаётся до фазы 4, т.е. до возвращения МП к исходному уровню. В период относительной рефрактерности сердечная мышца может быть возбуждена, но только в ответ на очень сильный стимул.
· Сердечная мышца не может, как скелетная мышца, находиться в тетаническом сокращении. Тетанизация (стимуляция высокой частотой) сердечной мышцы в течение сколько-нибудь продолжительного времени приведёт к летальному исходу. Мускулатура желудочков должна быть рефрактерной; говоря иными словами, быть в «периоде неуязвимости» до конца ПД, поскольку стимуляция миокарда в этот период может вызывать фибрилляцию желудочков, которая при достаточной длительности фатальна для больного.
Автоматизм - способность пейсмейкерных клеток инициировать возбуждение спонтанно, без участия нейрогуморального контроля. Возбуждение, приводящее к сокращению сердца, возникает в специализированной проводящей системе сердца и распространяется посредством неё ко всем частям миокарда.
Проводящая система сердца. Структуры, входящие в состав проводящей системы сердца, - синусно-предсердный узел, межузловые предсердные пути, АВ-соединение (нижняя часть проводящей системы предсердий, прилегающая к АВ-узлу, собственно АВ-узел, верхняя часть пучка Гиса), пучок Гиса и его ветви, система волокон Пуркинье Водители ритма. Все отделы проводящей системы способны генерировать ПД с определённой частотой, определяющей в конечном итоге ЧСС, - т.е. быть водителем ритма. Однако синусно-предсердный узел генерирует ПД быстрее других отделов проводящей системы, и деполяризация от него распространяется в другие участки проводящей системы прежде, чем они начнут спонтанно возбуждаться. Таким образом, синусно-предсердный узел - ведущий водитель ритма, или водитель ритма первого порядка. Частота его спонтанных разрядов определяет частоту биений сердца (в среднем 60–90 в минуту).
Функциональная анатомия проводящей системы сердца
· Топография. Синусно-предсердный узел располагается в месте впадения верхней полой вены в правое предсердие. Предсердно–желудочковый узел (АВ-узел) находится в правой задней части межпредсердной перегородки, непосредственно позади трёхстворчатого клапана. Связь между синусно-предсердным и АВ-узлами осуществляется двумя путями: диффузно миоцитами предсердия и по специальным внутрисердечным проводящим пучкам. АВ-узел служит только проводящим путём между предсердиями и желудочками. Он продолжается в пучок Хиса, подразделяющийся на левую и правую ножки и мелкие пучки. Левая ножка пучка Хиса, в свою очередь, делится на переднюю и заднюю ветви. Ножки и пучки проходят под эндокардом, где контактируют с системой волокон Пуркинье; последние распространяются ко всем частям миокарда желудочков.
· Асимметрия вегетативной иннервации. Синусно-предсердный узел происходит из эмбриональных структур правой стороны тела, а АВ-узел - из структур левой стороны тела. Это объясняет факт, почему правый блуждающий нерв преимущественно распределён в синусно-предсердном узле, а левый блуждающий нерв - в АВ-узле. Соответственно, симпатическая иннервация правой стороны распределена преимущественно в синусно-предсердном узле, симпатическая иннервация левой стороны - в АВ-узле.
Пейсмейкерные потенциалы
МП пейсмейкерных клеток после каждого ПД возвращается к пороговому уровню возбуждения. Этот потенциал, называемый препотенциалом (пейсмейкерным потенциалом) - триггер для следующего потенциала. На пике каждого ПД после деполяризации возникает калиевый ток, приводящий к запуску процессов реполяризации. Когда калиевый ток и выход ионов K+ уменьшаются, мембрана начинает деполяризоваться, формируя первую часть препотенциала. Открываются Ca2+ - каналы двух типов: временно открывающиеся Ca2+в - каналы и длительно действующие Ca2+д - каналы. Кальциевый ток, идущий по Ca2+в - каналам, образует препотенциал, кальциевый ток в Ca2+д - каналах создаёт ПД.
· ПД в синусно-предсердном и АВ-узлах создаются главным образом ионами Ca2+ и некоторым количеством ионов Na+. У этих потенциалов отсутствует фаза быстрой деполяризации перед фазой плато, которая имеется в других частях проводящей системы и в волокнах предсердия и желудочков.
· Стимуляция парасимпатического нерва, иннервирующего ткани синусно-предсердного узла, гиперполяризует мембрану клеток и тем самым уменьшает скорость возникновения препотенциала действия. Ацетилхолин, выделяемый нервными окончаниями, открывает специальные ацетилхолин–зависимые K+ - каналы в пейсмейкерных клетках, повышая проницаемость мембраны для ионов K+ (что увеличивает положительный заряд наружной стороны клеточной мембраны и ещё больше усиливает отрицательный заряд внутренней стороны клеточной мембраны) Кроме того, ацетилхолин активирует мускариновые M2-рецепторы, что приводит к понижению уровня цАМФ в клетках и замедлению открытия медленных Ca2+ - каналов в период диастолы. В результате замедляется скорость спонтанной диастолической деполяризации. Необходимо учитывать, что сильная стимуляция блуждающего нерва (например, при массаже каротидного синуса) может на некоторое время полностью останавливать процессы генерации импульсов в синусно-предсердном узле.
· Стимуляция симпатических нервов ускоряет деполяризацию и увеличивает частоту генерирования ПД. Норадреналин, взаимодействуя в том числе с β 1 - адренорецепторами, повышает внутриклеточное содержание цАМФ, открывает Ca2+д - каналы, увеличивает ток ионов Ca2+ в клетку и ускоряет спонтанную диастолическую деполяризацию (фазу 0 ПД).
· Частота разрядов синусно-предсердного и АВ-узлов подвержена влиянию температуры и различных биологически активных веществ (например, повышение температуры увеличивает частоту разрядов).
Распространение возбуждения по сердечной мышце
Деполяризация, возникающая в синусно-предсердном узле, распространяется радиально по предсердиям и затем сходится (конвергирует) в АВ-соединении. Деполяризация предсердий полностью завершается в течение 0,1 с. Так как проведение в АВ-узле происходит медленнее по сравнению с проведением в миокарде предсердий и желудочков, возникает предсердно-желудочковая (АВ-) задержка длительностью 0,1 с, после которой возбуждение распространяется на миокард желудочков. Продолжительность предсердно-желудочковой задержки сокращается при стимуляции симпатических нервов сердца, тогда как под влиянием раздражения блуждающего нерва её длительность увеличивается.
От основания межжелудочковой перегородки волна деполяризации с большой скоростью распространяется по системе волокон Пуркинье ко всем частям желудочка в течение 0,08–0,1 с. Деполяризация миокарда желудочка начинается с левой стороны межжелудочковой перегородки и распространяется прежде всего вправо сквозь среднюю часть перегородки. Затем волна деполяризации проходит по перегородке вниз к верхушке сердца. Вдоль стенки желудочка она возвращается к АВ-узлу, переходя с субэндокардиальной поверхности миокарда на субэпикардиальную.
Пучок Гиса. Кардиомиоциты этого пучка проводят возбуждение от АВ-соединения к волокнам Пуркинье. Проводящие кардиомиоциты пучка Гиса входят также в состав синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов.
Волокна Пуркинье . Проводящие кардиомиоциты волокон Пуркинье - самые крупные клетки миокарда. Кардиомиоциты волокон Пуркинье не имеют Т-трубочек и не образуют вставочных дисков. Они связаны с помощью десмосом и щелевых контактов. Последние занимают значительную площадь контактирующих клеток, что обеспечивает наиболее высокую скорость проведения возбуждения по миокарду желудочков.
Дополнительные проводящие пути сердца
Бахмана пучок начинается от синусно-предсердного узла, часть волокон расположена между предсердиями (межпредсердный пучок к ушку левого предсердия), часть волокон направляется к предсердно-желудочковому узлу (передний межузловой тракт).
Венкебаха пучок начинается от синусно-предсердного узла, его волокна направляются в левое предсердие и к предсердно-желудочковому узлу (средний межузловой тракт).
Джеймса пучок соединяет одно из предсердий с АВ-соединением или проходит внутри этого соединения, по этому пучку возбуждение может преждевременно распространиться на желудочки. Пучок Джеймса важен для понимания патогенеза синдрома Лауна–Генона–Ливайна. Более быстрое распространение импульса при этом синдроме через дополнительный проводящий путь приводит к укорочению интервала PR (PQ), однако расширения комплекса QRS нет, поскольку возбуждение распространяется от АВ-соединения обычным путём.
Кента пучок - дополнительное предсердно-желудочковое соединение - аномальный пучок между левым предсердием и одним из желудочков. Этот пучок играет важную роль в патогенезе синдрома Вольффа–Паркинсона–Уайта. Более быстрое распространение импульса через этот дополнительный проводящий путь приводит к: 1) укорочению интервала PR (PQ); 2) более раннему возбуждению части желудочков - возникает волна D, обусловливающая расширение комплекса QRS.
Махейма пучок (атриофасцикулярный тракт). Патогенез синдрома Махейма объясняется наличием дополнительного проводящего пути, связывающего пучок Гиса с желудочками. При проведении возбуждения через пучок Махейма импульс распространяется через предсердия к желудочкам обычным путём, а в желудочках часть их миокарда возбуждается преждевременно в связи с наличием дополнительного проводящего пути. Интервал PR (PQ) при этом нормальный, а комплекс QRS уширен из-за волны D..
Экстрасистола - преждевременное (внеочередное) сокращение сердца, инициированное возбуждением, исходящим из миокарда предсердий, AВ-соединения или желудочков. Экстрасистола прерывает доминирующий (обычно синусовый) ритм. Во время экстрасистолы пациенты обычно ощущают перебои в работе сердца.
Свойство сократимости миокарда обеспечивает контрактильный аппарат кардиомиоцитов, связанных в функциональный синцитий при помощи ионопроницаемых щелевых контактов. Это обстоятельство синхронизирует распространение возбуждения от клетки к клетке и сокращение кардиомиоцитов. Увеличение силы сокращения миокарда желудочков - положительный инотропный эффект катехоламинов - опосредовано β 1 - адренорецепторами (через эти рецепторы действует также симпатическая иннервация) и цАМФ. Сердечные гликозиды также усиливают сокращения сердечной мышцы, оказывая ингибирующее влияние на Na+,K+ - АТФазу в клеточных мембранах кардиомиоцитов.
Необходимый исходный уровень знаний:
Расположение и особенности структуры узлов автоматии и проводящей системы сердца человека.
Мембранно - ионные механизмы происхождения ПП и ПД в возбудимых структурах.
Механизмы и природу передачи информации в мышечной ткани.
Ультраструктуру скелетной мышечной ткани и роль клеточно-субклеточных образований, участвующих в сокращении.
Строение и функцию основных сократительных и регуляторных белков.
Основы электромеханического сопряжения в скелетной мышечной ткани.
Энергетическое обеспечение процесса возбуждение – сокращение - расслабление в мышцах.
План проведения занятия:
1.Вводное слово преподавателя о цели занятия и схеме его проведения. Ответы на вопросы студентов -10 минут.
2. Устный опрос - 30 минут.
3. Учебно-практическая и исследовательская работа студентов - 70 минут.
4. Выполнение студентами индивидуальных контрольных заданий - 10 минут.
Вопросы для самоподготовки к занятию:
1. Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы.
2. Автоматия сердечной мышцы, её причины. Части проводящей системы сердца. Основной водитель ритма сердца, механизмы его ритмообразовательной функции. Особенности возникновения ПД в клетках синусного узла.
3. Градиент автоматии, роль атриовентрикулярного узла и других отделов проводящей системы сердца.
4. Потенциал действия рабочих кардиомиоцитов, его особенности.
5. Анализ распространения возбуждения по сердцу.
6. Возбудимость сердечной мышцы.
7. Сократимость сердечной мышцы. Закон “всё или ничего”. Гомео- и гетерометрические механизмы регуляции сократимости миокарда.
8. Соотношение возбуждения, сокращения и возбудимости в течение кардиоцикла. Экстрасистолы, механизмы его образования.
9. Возрастные особенности у детей.
Учебно-практическая и исследовательская работа:
Задание № 1.
Посмотрите видеофильм “Свойства сердечной мышцы”.
Задание № 2.
Рассмотрите слайды “Возникновение и распространение возбуждения в сердечной мышце”. Зарисуйте в тетради (для запоминания) расположение основных элементов проводящей системы. Отметьте особенности распространения возбуждения в ней. Зарисуйте и запомните особенности потенциала действия рабочих кардиомиоцитов и клеток водителя ритма.
Задание № 3.
После изучения теоретического материала и просмотра (слайдов, фильмов), ответьте на следующие вопросы:
1. Какова ионная основа мембранного потенциала действия клеток миокарда?
2. Из каких фаз состоит потенциал действия клеток миокарда?
3. Как развивались представления клеток миокарда?
4. Каково значение диастолической деполяризации и порогового потенциала в поддержании автоматии сердца?
5. Из каких основных элементов состоит проводящая система сердца?
6. Каковы особенности распространения возбуждения в проводящей системе сердца?
7. Что такое рефрактерность? В чём различие между периодами абсолютной и относительной рефрактерности?
8. Как влияет исходная длина волокон миокарда на силу сокращений?
Задание № 4.
Проанализируйте ситуационные задачи.
1. Мембранный потенциал пейсмекерной клетки сердца увеличился на
20 мВ. Как это повлияет на частоту генерации автоматических импульсов?
2. Мембранный потенциал пейсмекерной клетки сердца снизился на 20 мВ. Как это повлияет на частоту генерации автоматических импульсов?
3. Под влиянием фармакологического препарата укоротилась фаза 2 (плато) потенциалов действия рабочих кардиомиоцитов. Какие физиологические свойства миокарда изменятся и почему?
Задание № 5.
Посмотрите видеофильмы знакомящие с методиками проведения экспериментов. Обсудите увиденное с преподавателем.
Задание № 6.
Выполните эксперименты. Проанализируйте и обсудите полученные результаты. Сделайте выводы.
1. Анализ проводящей системы сердца методом наложения лигатур (лигатуры Станниуса), (см. практикум, с.62-64).
2. Возбудимость сердца, экстрасистола и реакция на ритмические раздражения. (см. Практикум с.67-69).
Материал лекций.
Физиология человека: Учебник/Под ред. В.М.Смирнова
Нормальная физиология. Учебное пособие./ В.П.Дегтярев, В.А.Коротич, Р.П.Фенькина,
Физиология человека: В 3-х томах. Пер. с англ./ Под. Ред. Р. Шмидта и Г. Тевса
Практикум по физиологии /Под ред. М.А. Медведева.
Физиология. Основы и функциональные системы: Курс лекций/ Под ред. К. В.Судакова.
Нормальная физиология: Курс физиологии функциональных систем. /Под ред. К.В.Судакова
Нормальная физиология: Учебник/ Ноздрачев А.Д., Орлов Р.С.
Нормальная физиология: учебное пособие: в 3 т. В. Н. Яковлев и др.
Юрина М.А Нормальная физиология (учебно-методическое пособие).
Юрина М.А. Нормальная физиология (краткий курс лекций)
Физиология человека / Под редакцией А.В. Косицкого.-М.: Медицина, 1985.
Нормальная физиология / Под ред. А.В. Коробкова.-М.; Высшая школа, 1980.
Основы физиологии человека / Под ред. Б.И. Ткаченко.-Спб.; 1994.
