Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Система электрической проводимости сердца
RLS 12blauLeg.png
Сердце; система проводимости. 1. Узел SA. 2. AV узел. 3. Связка Его. 8. Перегородка.
Подробности
Идентификаторы
латинскийSystema Conducens Cordis
MeSHD006329
TA98A12.1.06.002
TA23952
FMA9476
Анатомическая терминология

Система электропроводности сердца передает сигналы, генерируемые обычно синусно-предсердным узлом, чтобы вызвать сокращение сердечной мышцы . Сигнал кардиостимуляции, генерируемый синоатриальным узлом, проходит через правое предсердие к атриовентрикулярному узлу , вдоль пучка His и через ветви пучка, вызывая сокращение сердечной мышцы. Этот сигнал стимулирует сокращение сначала правого и левого предсердия, а затем правого и левого желудочков . Этот процесс позволяет перекачивать кровь по всему телу.

Проводящая система состоит из специализированных клеток сердечной мышцы и расположена в миокарде . Это скелет из фиброзной ткани, который окружает проводящую систему, что можно увидеть на ЭКГ . Дисфункция проводящей системы может вызвать нерегулярный, быстрый или медленный сердечный ритм .

Структура [ править ]

Обзор системы электропроводности, поддерживающей ритмические сокращения сердца.

Электрические сигналы, возникающие в узле SA (расположенном в правом предсердии ), стимулируют сокращение предсердий. Затем сигналы направляются к атриовентрикулярному узлу (АВ-узлу), который расположен в межпредсердной перегородке . После задержки электрический сигнал расходится и проходит через левый и правый пучки Гиса к соответствующим волокнам Пуркинье для каждой стороны сердца, а также к эндокарду на верхушке сердца и, наконец, к эпикарду желудочков. ; вызывая его сокращение. [1] Эти сигналы генерируются ритмично, что, в свою очередь, приводит к скоординированному ритмическому сокращению и расслаблению сердца.

На микроскопическом уровне волна деполяризации распространяется на соседние клетки через щелевые контакты, расположенные на вставленном диске . Сердце - это функциональный синцитий(не путать с настоящим «синцитием», в котором все клетки слиты вместе, разделяя ту же плазматическую мембрану, что и в скелетных мышцах). В функциональном синцитиуме электрические импульсы свободно распространяются между клетками во всех направлениях, так что миокард функционирует как единая сократительная единица. Это свойство обеспечивает быструю синхронную деполяризацию миокарда. Хотя это свойство выгодно при нормальных обстоятельствах, оно может быть вредным, поскольку оно может допускать распространение неправильных электрических сигналов. Эти щелевые соединения могут закрыться, чтобы изолировать поврежденную или умирающую ткань, как при инфаркте миокарда (сердечном приступе).

Развитие [ править ]

Эмбриологические свидетельства генерации сердечной проводящей системы проливают свет на соответствующие роли этого специализированного набора клеток. Иннервация сердца начинается с сосредоточения в мозге только парасимпатических холинэргиков первого порядка. Затем следует быстрый рост симпатической адренергической системы второго порядка , возникающий в результате образования грудных спинномозговых ганглиев . Третий порядок электрического воздействия на сердце происходит от блуждающего нерва, как и другие периферические органы. [2]

Функция [ править ]

Генерация потенциала действия [ править ]

Основная статья: Сердечный потенциал действия

Сердечная мышца имеет некоторое сходство с нейронами и скелетными мышцами, а также имеет важные уникальные свойства. Подобно нейрону, данная клетка миокарда в состоянии покоя имеет отрицательный мембранный потенциал . Стимуляция выше порогового значения вызывает открытие потенциал-управляемых ионных каналов и поток катионов в клетку. Положительно заряженные ионы, попадающие в клетку, вызывают деполяризацию, характерную для потенциала действия. Как и в случае со скелетными мышцами, деполяризация вызывает открытие потенциалозависимых кальциевых каналов и высвобождение Ca 2+ из t-канальцев . Этот приток кальция вызывает вызванное кальцием высвобождение кальция изсаркоплазматический ретикулум , а свободный Ca 2+ вызывает сокращение мышц . После некоторой задержки калиевые каналы снова открываются, и возникающий поток K + из клетки вызывает реполяризацию в состояние покоя. [3] [4]

Есть важные физиологические различия между узловыми клетками и клетками желудочков; специфические различия в ионных каналах и механизмах поляризации приводят к уникальным свойствам клеток SA-узла, в первую очередь к спонтанной деполяризации, необходимой для активности водителя ритма SA-узла.

Требования для эффективной прокачки [ править ]

Чтобы добиться максимальной эффективности сокращений и сердечного выброса , проводящая система сердца имеет:

  • Значительная задержка предсердий и желудочков . Это позволит предсердиям полностью опорожнить свое содержимое в желудочки; одновременное сжатие вызовет неэффективное наполнение и обратный поток. Предсердия электрически изолированы от желудочков и связаны только через АВ-узел, который на короткое время задерживает сигнал.
  • Скоординированное сокращение клеток желудочков. Желудочки должны максимизировать систолическое давление, чтобы заставить кровь циркулировать, поэтому все желудочковые клетки должны работать вместе.
    • Сокращение желудочков начинается на верхушке сердца, прогрессирует вверх, выбрасывая кровь в магистральные артерии. Сжатие, выдавливающее кровь к выходу, более эффективно, чем простое сжатие со всех сторон. Хотя желудочковый стимул исходит от АВ-узла в стенке, разделяющей предсердия и желудочки, пучок Гиса передает сигнал к верхушке.
    • Деполяризация распространяется через сердечную мышцу очень быстро. Клетки желудочков сокращаются почти одновременно.
    • Потенциалы действия сердечной мышцы необычно устойчивы. Это предотвращает преждевременное расслабление, поддерживая первоначальное сокращение до тех пор, пока весь миокард не успеет деполяризоваться и сократиться.
  • Отсутствие тетании . После сокращения сердце должно расслабиться, чтобы снова наполниться. Продолжительное сокращение сердца без расслабления было бы фатальным, и этому препятствует временная инактивация определенных ионных каналов.

ЭКГ [ править ]

Также: Электрокардиограмма.
Комплекс ЭКГ. P = зубец P, PR = интервал PR, QRS = комплекс QRS, QT = интервал QT, ST = сегмент ST, T = зубец T
Принцип формирования ЭКГ. Обратите внимание, что красные линии представляют волну деполяризации, а не кровоток.

Электрокардиограмма представляет собой запись электрической активности сердца.

Узел SA: зубец P [ править ]

В нормальных условиях электрическая активность спонтанно генерируется узлом SA , кардиостимулятором. Этот электрический импульс распространяется через правое предсердие и через пучок Бахмана в левое предсердие , стимулируя сокращение миокарда предсердий. Проведение электрических импульсов по всему предсердию видно на ЭКГ , как Р - волна . [3] [5]

По мере того, как электрическая активность распространяется по предсердиям, она проходит через специализированные пути, известные как межузловые тракты , от узла SA к узлу AV .

AV-узел и связки: интервал PR [ править ]

AV-узел функционирует как критическая задержка в проводящей системе. Без этой задержки предсердия и желудочки сокращались бы одновременно, и кровь не могла бы эффективно течь от предсердий к желудочкам. Задержка в АВ-узле формирует большую часть сегмента PR на ЭКГ , а часть реполяризации предсердий может быть представлена ​​сегментом PR.

Дистальная часть АВ-узла известна как пучок Гиса . [6] Пучок Гиса в межжелудочковой перегородке разделяется на две ветви: левую и правую. Левая ножка пучка Гиса активирует левый желудочек , а правая ножка пучка Гиса активирует правый желудочек .

Левая пучковая ветвь короткая, разделяется на левый передний пучок и левый задний пучок. Левый задний пучок относительно короткий и широкий, с двойным кровоснабжением, что делает его особенно устойчивым к ишемическим повреждениям. Левый задний пучок передает импульсы папиллярным мышцам, что приводит к закрытию митрального клапана. Поскольку левый задний пучок короче и шире, чем правый, импульсы достигают папиллярных мышц непосредственно перед деполяризацией и, следовательно, сокращением миокарда левого желудочка. Это позволяет предварительно натянуть сухожильные хорды, увеличивая сопротивление потоку через митральный клапан во время сокращения левого желудочка. [3] Этот механизм работает так же, как и предварительное натяжение автомобильных ремней безопасности.

Волокна Пуркинье / миокард желудочков: комплекс QRS [ править ]

Две ветви пучка сужаются, образуя многочисленные волокна Пуркинье , которые стимулируют сокращение отдельных групп клеток миокарда. [3]

Распространение электрической активности по миокарду желудочков приводит к возникновению комплекса QRS на ЭКГ .

Реполяризация предсердий происходит и маскируется во время комплекса QRS деполяризацией желудочков на ЭКГ .

Реполяризация желудочков [ править ]

Последнее событие цикла - реполяризация желудочков . Это восстановление состояния покоя. На ЭКГ реполяризация включает точку J, сегмент ST и зубцы T и U. [7]

Часть электрокардиограммы, измеренная трансторакально, PQRS, в основном зависит от симпатической нервной системы . На волны T (а иногда и U) в основном влияет парасимпатическая нервная система, управляемая интегрированным стволом мозга со стороны блуждающего нерва и грудных спинных дополнительных ганглиев .

Импульс ( потенциал действия ), который исходит из узла SA с относительной частотой 60–100 ударов в минуту, известен как нормальный синусовый ритм . Если узловые импульсы СА возникают с частотой менее 60 ударов в минуту, сердечный ритм известен как синусовая брадикардия . Если узловые импульсы СА возникают с частотой, превышающей 100 ударов в минуту, последующее учащение пульса - синусовая тахикардия.. Однако эти состояния не обязательно являются плохими симптомами. Например, тренированные спортсмены обычно показывают частоту сердечных сокращений ниже 60 ударов в минуту, когда не тренируются. Если SA-узел не инициализируется, AV-соединение может взять на себя роль основного водителя ритма сердца. АВ-соединение состоит из АВ-узла, пучка Гиса и окружающей области; у него обычная скорость от 40 до 60 ударов в минуту. Эти «соединительные» ритмы характеризуются отсутствующим или инвертированным зубцом Р. Если и SA-узел, и AV-соединение не могут инициировать электрический импульс, желудочки могут сами генерировать электрические импульсы со скоростью от 20 до 40 ударов в минуту и ​​будут иметь комплекс QRS более 120 мс. Это необходимо для нормальной работы сердца.

Клиническое значение [ править ]

Аритмия [ править ]

Основная статья: Сердечная аритмия

«Аритмия» относится к ненормальному ритму или скорости сердечного ритма. Аномальный ритм или скорость определяется как не физиологический .

Скорость [ править ]

Основные статьи: брадикардия и тахикардия

Сердце в состоянии покоя, которое бьется медленнее 60 ударов в минуту или быстрее 100 ударов в минуту, считается аритмией. Сердцебиение медленнее 60 ударов в минуту называется брадикардией , а сердцебиение быстрее 100 - тахикардией .

Физиологический [ править ]

У некоторых людей, например у тренированных спортсменов, сердце может сокращаться медленнее, чем 60 ударов в минуту, когда они не тренируются. Если SA-узел не инициализируется, AV-соединение может взять на себя роль основного водителя ритма сердца. AV-соединение «окружает» AV-узел (AV-узел не может инициализировать свои собственные импульсы) и имеет обычную скорость от 40 до 60 ударов в минуту. Эти «соединительные» ритмы характеризуются отсутствующей или перевернутой зубцом Р. Если и SA-узел, и AV-соединение не могут инициировать электрический импульс, желудочки могут сами генерировать электрические импульсы со скоростью от 20 до 40 ударов в минуту и ​​будут иметь комплекс QRS более 120 мс.

Кардиостимуляторы [ править ]

Основная статья: Искусственный кардиостимулятор

В случае аритмии , А водитель ритма может быть хирургическим путем вставлены в систему проводимости.

См. Также [ править ]

В этой статье используется анатомическая терминология .

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Электрическая система вашего сердца" . Национальный институт сердца, легких и крови . Национальные институты здоровья. 17 ноября 2011 . Проверено 1 января 2015 года .
  2. ^ «Иннервация сердца» . Эмбриология человека: органогенез: функциональное развитие сердца .
  3. ^ a b c d «Сердечная мышца и электрическая активность» . OpenStax CNX: анатомия и физиология . OpenStax CNX. 7 ноября 2014 . Проверено 2 января 2015 года .
  4. ^ "Сердечные мышечные волокна" . ZY 560 Физиология млекопитающих . Обернский университет. Архивировано из оригинала на 1 июня 2005 года . Проверено 2 января 2015 года .
  5. ^ «Сердечный цикл» . Учебное пособие по ЭКГ . Система здравоохранения Мичиганского университета. Архивировано из оригинала на 3 января 2015 года . Проверено 2 января 2015 года .
  6. ^ Андерсон, Роберт Х .; Мори, Шумпеи (2016). «Вильгельм Его Младший и его сверток». Журнал электрокардиологии . 49 (5): 637–643. DOI : 10.1016 / j.jelectrocard.2016.06.003 . ISSN 0022-0736 . PMID 27324867 .  
  7. ^ Kowey П., Ян, Gan-Xin. «Компоненты реполяризации желудочков на электрокардиограмме» . Проверено 8 марта 2013 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )