Студопедия — Электрическая активность типичных миокардиоцитов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электрическая активность типичных миокардиоцитов






Миокардиоциты имеют ряд противоположных особенностей: 1)Они имеют высокий уровень мембранного потенциала - до -80-90мВ. Он обусловлен главным образом градиентом ионов калия и выходом ионов калия из клетки. 2)Форма потенциала действия имеет характерную платообразную форму. 3)Общая амплитуда потенциала действия дости­гает - 120мВ. 4)Рабочие клетки миокарда в отличие от водителей ритма в состоянии покоя характеризуются чрезвычайно низкой прони­цаемостью для Na+ и Ca2+.

Кроме того, в миокардиоцитах предсердий и желудочков существуют не только обычные, но и дополнительные каналы, открытие которых влияет на возникновение характерного потенциала действия.

1) Быстрые "классические" натриевые каналы. Открываются в момент действия раздражителя и пропускают ионы натрия по градиенту концентрации.

2) Медленные натрий-кальциевые каналы.

3) Хлорные каналы, по которым ионы хлора входят внутрь кардиомиоцитов по градиенту концентрации.

4) Калиевые каналы "задержанного выпрямления". При деполяризации повышают свою проницаемость, но с некоторой задержкой.

Рассмотрим механизм возникновения потенциала действия кардиомиоцита желудочков. Миокардиоцит возбуждается в ответ на бегущий от пейсмекера СА- узла ПД, и генерирует собственный ПД. Его длительность достаточно большая -у миокардиоцитов желудочка -330мс.

На кривой ПД миокардиоцита принято выделять пять фаз: 0,1,2, 3,4.

Нулевая фаза - фаза быстрой деполяризации. Мембранный потенциал быстро достигает нуля, а затем +30 мВ. Первая фаза – фаза быстрой начальной реполяризации. Вторая фаза плато, когда мембранный потенциал в течение некоторого времени остается постоянным. Третья фаза - конечной реполяризации. Четвертая фаза - это так называемый диастолический потенциал, который наблюдается в период покоя клетки между двумя систолами.

В период быстрой деполяризации (0 фаза) вначале открываются быстрые натриевые каналы. За счет вхождения ионов Nа+ мембранный потенциал быстро достигает -40 мВ. В этот момент "классические" натриевые каналы инактивируются. Их инактивация сохраняется на протяжении почти всего потенциала действия. В исходное состояние они приходят лишь когда во время реполяризации мембранный потенциал достигнет -70 мВ. Это важно помнить, так как именно с этими процессами связано изменение возбудимости кардиомиоцита при возбуждении.

После того, как произошла инактивация быстрых натриевых каналов, открываются медленные натрий-кальциевые каналы, по которым в миокардиоцит входят ионы натрия и кальция. Мембранный потенциал достигает пика - +30 мВ. Но медленные натрий-кальциевые каналы не в состоянии сразу закрыться, поэтому они остаются открытыми на протяжении не только 0, но и 1 и 2 фаз потенциала действия.

Быстрая реполяризация (1 фаза) обусловлена как выходом ионов калия, так и входом ионов хлора. Затем в период "плато" (2 фаза) продолжается вход в клетку ионов натрия и кальция по медленным натрий-кальциевым каналам. Одновременно в этот период остаются открытыми и калиевые каналы. Число входящих зарядов с ионами кальция и натрия в этот период равно числу зарядов, выходящих с ионами калия. Мембранный потенциал как бы застывает на месте. В фазу конечной реполяризации (3 фаза) кальций-натриевые каналы начинают инактивироваться, а поток калия через мембрану усиливается. Во время последней фазы (4 фаза) - диастолического потенциала калиевые каналы постепенно инактивируются, и поток калия из клетки прекращается.

Особенности возбудимости кардиомиоцитов

мВ

Так как на протяжении всего потенциала действия быстрые натриевые каналы инактивированы, кардиомиоцит остается невозбудимым длительное время. У него наблюдается абсолютная рефрактерная фаза. Она длится около 270 мс.

После этого наступает фаза относительной рефрактерности (30 мс).

t,мс

Ее сменяет фаза супернормальной возбудимости (экзальтация). Наличие длительной абсолютной рефрактерной фазы чрезвычайно важно, благодаря ей миокардиоцит не способен к тетаническому сокращению, так как к моменту восстановления возбудимости миокардиоцит заканчивает процесс сокращения.

ОСОБЕННОСТИ СОКРАЩЕНИЯ И СОКРАТИМОСТЬ

СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

Сократительный, или рабочий, миокард состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон, примерно 60 мк в длину и 14 мк в диаметре. Саркоплазма включает митохондрии, центрально расположенные ядра и саркоплазматический ретикулум. Собственно сократительным аппаратом являются миофибриллы, состоящие из ряда чередующихся структур саркомеров. Каждый саркомер отграничен двумя темными линиями, отделенными друг от друга z линиями. Каждая миофибрилла состоит из из 200-1000 протофибрилл - собственно сократительных белков - миозина и актина.

Кроме непосредственно сократительных белков в сердечной мышце имеется ряд вспомагательных белков: тропомиозин и тропонин.

Каждое мышечное волокно содержит поверхностную мембрану - сарколемму, которая охватывает большое число продольно расположенных миофибрилл, имеющих исчерченность и состоящих из сократительных белков. Вглубь миокрадиоцита уходит Т-образное впячивание (Т-система), которое внутри клетки контактирует с цистернами саркоплазматического ретикулума.

Механизм сокращения.

По механизму сокращения существует несколько теорий, но наиболее приемлимой в настоящее время считается теория Хаксли.

Теория Хаксли.

Возбуждение, доходя до кардиомиоцита, вызывает деполяризацию мембраны кардиомиоцита. При этом происходит деполяризация мембраны конечных цистерн продольной системы канальцев и освобождение ионов кальция. Кроме того, при возбуждении ионы кальция поступают из внешней среды и из митохондрий. Кальций диффундирует в миофибриллы и взаимодействует с тропонином. Это меняет положение тропомиозина на актиновой нити, в результате открываются центры актиновой нити. В результате миозиновые мостики способны вступать в контакт с актином.

Далее начинается мостиковый цикл: 1- взаимодействие, 2-тяга, 3- отщепление мостика при расщеплении АТФ. При чем, чем больше ионов кальция высвобождается из СПР, тем больше число взаимодействующих мостиков и тем выше сила сокращения.

Особенности сократимости

1. Так как сердечная мышца сокращается дольше, чем скелетная (до 0,3 с) и период рефрактерности также продолжительный (0,27с). Поэтому сердце никогда не дает тетанических сокращений.

Кроме этой особенности сократимости в сердечной мышце еще имеется ряд особенностей.

2. В скелетных мышцах чем больше сила раздражителя, тем больше сила сокращения (ответная реакция). В сердце такой зависимости нет. В сердечной мышце сила сокращения не зависит от силы раздражителя. Сердце работает по закону "все или ничего".

3. Если же сердечную мышцу раздражать различной частотой, то сила сокращения меняется. Чем больше частота раздражителя, тем больше сила сокращения (ответная реакция усиливается). Данная зависимость получила название закона лестницы Боудича (феномен). Объясняется тем, что при частом действии раздражителя кальциевый насос не успевает откачивать кальций из клетки, поэтому сила сердечных сокращений увеличивается.

4. Сила сердечных сокращений зависит от степени растяжения мышцы, т.е. зависит от количества притекающей крови. Чем больше приток, тем больше отток (закон Старлинга). В основе закона лежит: чем сильнее растянута сердечная мышца, тем сильнее растягивается мембрана и больше кальция, натрия и питательных веществ проникает в сердечную мышцу и сила сердечных сокращений увеличивается.

Также при растяжении сердечной мышцы вобуждаются рецепторы и за счет интракардиальных рефлексов усиливается работа сердца.

У спортсменов сердце сокращается реже (брадикардия), но сильнее, т.е. крови выбрасывается больше.

Если крови из сердца выбрасывается мало, то сердцу надо сокращаться чаще (тахикардия).

ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПРОВОДИМОСТЬ

СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ

Скорость проведения возбуждения.

В миокарде существует два механизма проведения возбуждения - с участием специализированной проводящей системы и без нее за счет передачи импульса с одного миокардиоцита на другой.

Скорость проведения возбуждения от синусового узла к предсердно-желудочковому узлу колеблется в узких пределах, составляя 0,8 -1,0 м/c. С такой же скоростью распространяется импульс в мы­шечных волокнах предсердий и желудочков. По проводящей системе сердца скорость значительно возрастает, может достигать 4-5 м/с. В пучке Гиса - 1,0 - 1,5, в волокнах Пуркинье - 3,0 м/с. Лишь в волокнах атриовентрикулярного узла импульс задерживается и бежит с малой скоростью - 5 см/c (0,05 м/с). Вследствие чего систола предсердий успевает закончиться раньше, чем возбуждение распространится на миокард желудочков и вызовет их сокращение.

Быстрое проведение возбуждения в волокнах проводящей системы сердца определяет почти одновременное возбуждение всех участков желудочков. Время полного охвата составляет около 10-15 мс. В связи с этим возрастают мощность сокращения и эффективность работы, связанная с проталкиванием желудочком крови.







Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 1568. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия