Жүректің автоматтандырылуы – бұл мүшенің сырттан келетін тітіркендіргіштердің әсерінсіз онда пайда болатын импульстардың әсерінен ырғақты жиырылуы. Автоматтандыру бүкіл органға және жеке бөліктерге тән, бірақ жүрек бұлшықетіне емес. Бұл құбылыстың дәлелі бар - жануарлар мен адам ағзасының барлық нәрседен оқшауланған және денеден шығарылған ырғақты жиырылуы.
Бірінші ретті кардиостимуляторлар
Жүректің автоматизмі нені білдіретінін анықтаған кезде нерв импульстары атипті миокард жасушаларында түзілуі мүмкін екендігі анықталды. Егер адам сау болса, онда бұл процесс басқа құрылымдық компоненттерден жасушалардың қасиеттері мен құрылымының айырмашылығына байланысты синоатриальды түйіннің жанында байқалады. Олар топтастырылған, шпиндель тәрізді және базальды мембранамен қоршалған. Бұл жасушалардың екінші атауы - бірінші ретті кардиостимуляторлар (кардиостимуляторлар). Олардағы метаболикалық процестер жоғары жылдамдықпен жүреді және осы себепті метаболиттер қаладыаралық сұйықтық, шығаруға уақыт жоқ.
Сонымен қатар, сипаттамалық қасиеттер келесідей:
- Кальций және натрий иондары үшін өте жоғары өткізгіштік.
- Шағын мембраналық потенциал.
Натрий мен калий концентрациясының айырмашылығына байланысты натрий-калий сорғысының жұмысында шамалы белсенділік байқалады.
Жүректің автоматизмін зерттеу
Ұзақ уақыт бойы ғалымдардың бұл процеске қызығушылығы артқанымен, жүректің автоматизмі толық зерттелмеген. Станниус лигатурасы әдісі - бақа жүрегінің кейбір бөліктерін таңғыштарды қолдану арқылы алып тастауға негізделген тәжірибелердің белгілі циклі. Нәтижесінде органда кемінде 2 автоматтандыру орталығы бар екені анықталды.
Олардың бірі веноздық синус аймағында орналасады, жиырылу ырғағының қалыптасуына ықпал етеді, екіншісі қарынша мен жүрекшелер арасындағы бөлікте орналасқан (оны жасырын деп те атайды). Оның жұмысы 1 орталықты алып тастағаннан кейін ғана басталады. Екі орталықтан да алыс орналасқан жүрек бұлшықеті дербес жұмыс істейді - жиырылады. Осылайша, адам жүрегінің автоматизмі осы орталықтардан шығатын импульстармен байланысты.
Ландергорф әдісі
Денеден тыс жүректі азайту үшін Ландергорф әдісі қолданылады. Мағынасы:
- Жүректі кесіп алып, шыны ыдысқа жалғанған қолқаға канюля енгізеді.
- Ыдыс құйылдыГлюкозамен бірге Рингер ерітіндісі немесе дефибринді қан қосуы мүмкін.
- Ерітінді оттегімен қаныққан және белгілі бір температураға дейін қыздырылған (шамамен 48 градус Цельсий).
- Сұйықтық қысыммен қолқаға түсе бастайды, клапандар жабылады және сұйықтық коронарлық артерияларға бағытталады, оның қызметі бүкіл мүшені қоректендіреді.
Осындай жағдайда жануардың немесе адамның органы ұзақ уақыт жұмыс істей алады, бұл жүректің автоматизмі. Бұл әдісті қолдана отырып, бірнеше сағат бұрын тоқтап қалған жүректің импульсін қайтаруға болады. 20 ғасырдың басында алғаш рет кішкентай баланың органын қалпына келтіру мүмкін болды, кейінірек олар 48 сағатқа жуық жұмыс істемейтін жүрек жұмысын қалпына келтірді. Ерітіндіні тамырлардан өткізгеннен кейін жүрек соғысы шамамен 15 сағат бойы сақталды.
Автоматтандыру процесінің сипаттамасы
Адам жүрегінің автоматизмі диастола фазасынан басталады, оның көрінісі натрийдің жасушаға өтуі болып табылады. Бұл жағдайда мембраналық потенциал айтарлықтай төмендейді, мән деполяризацияның ең төменгі деңгейіне ұмтылады. Мембрананың заряды азаяды, диастоланың баяу деполяризациясы басталады. Кальций мен натрийдің арналары тез ағып жатқан деполяризация фазасында ашылады, иондар жасушаға қарай белсенді түрде қозғала бастайды. Нәтижесінде заряд алдымен күрт төмендейді және нөлге жетеді, содан кейін ол керісінше ауыстырылады. Натрий иондарында тепе-теңдікке жеткенше қозғалады (электрохимиялық).
Үстірт кезеңі келе жатыр. Мұнда кальцийдің қозғалысы жалғасады. Жүректің ұлпасы осы сәтте қозғыш болып қалады. Сәйкес иондар үшін тепе-теңдікке жеткенде, фаза аяқталады және реполяризация жүреді, бұл мембрана зарядының бастапқы деңгейіне оралуын білдіреді.
Жүрек автоматизмінің түйіндері
Күрделі процесте ерекше орынды жүрек автоматизмінің түйіндері алады. Бірінші ретті түйін синоатриальды түйін деп аталады. Бұл қалыпты жүрек соғу жиілігін қамтамасыз ететін бірінші ретті кардиостимулятор. Ол жоғарғы қуыс венаның қосылатын жеріне жақын орналасқан. Оның құрылымы жүйке ұштары бар жүрек бұлшықетінің талшықтарының аз саны. Екінші ретті түйін атриовентрикулярлық түйін деп аталады. Бұл жасырын екінші ретті кардиостимулятор. Үшінші ретті түйін өткізгіш қарыншалық жүйенің жасушаларымен бейнеленген.
Төменгі дәрежелі кардиостимуляторлардың барлығы жүректің толық блокадасы болған жағдайда органның жиырылу жылдамдығын сақтайды. Бұл кезде қарыншаның жиырылу жиілігі ең төменгі белгіге жақындап, науқастарға электрокардиостимулятор, яғни жасанды кардиостимулятор имплантацияланады.
Потенциалдардың пайда болуы
Синоатриальды түйіннің потенциалы әдеттегіден кіші амплитудасымен ерекшеленеді - 50 мВ. Қалыпты жағдайда бірінші ретті кардиостимулятор болып табылатын жасушалардың болуына байланысты түйінде потенциалдар пайда болады. Қалған жүрек бөлімдері, белгілі бір жағдайларда, қосымша кезде жүйке импульстарын тудырадыынталандыру, сондай-ақ бірінші ретті түйінді өшіру. Бұл жағдайда екінші ретті түйінде импульстардың генерациясы байқалады (жиілігі шамамен 60 рет/мин). Түйінде тітіркенген кезде, оның шоғырының жасушалары қозып, жиілігі 30-ға дейін төмендейді (үшінші ретті кардиостимуляторлар).
Барлық кардиостимуляторлардың әрекет потенциалы кальций мен натрий иондарына мембрананың жоғары өткізгіштігіне, сондай-ақ калий иондарының өткізгіштігінің төмендеуіне тікелей пропорционалды.
Автоматты градиент
Жүйенің барлық бөліктерінің қалыпты жағдайында жүректің автоматизмі сино-артериялық түйінмен басылып, өз ырғағын «жүктейді». Осы себепті жүйенің барлық құрамдас бөліктері, өзіндік ырғағы бар, бір қарқынмен жұмыс істеу үшін қайта құрылады. Жүрек автоматизмінің градиенті – импульстардың жалпылану орнынан, яғни бірінші ретті түйіннен қашықтығына қарай автоматтандыру қабілеті төмендейтін құбылыс.
Өздігінен пайда болатын жасуша зарядының күрт өзгеруіне не себеп болатыны әлі белгісіз. Жүректің автоматизмі кардиостимуляторлардағы ацетилхолиннің мазмұнымен байланысты болуы мүмкін. Көптеген ғалымдар бұл құбылыс беттік мембраналардың күйін өзгертуге қабілетті осы қозғаушы жасушалардағы метаболикалық процестердің ерекшеліктеріне байланысты деп санайды.
