ІІ. Фізіологічні властивості міокарда.

Серцевий м’яз за своїми функціональними властивостями займає проміжне місце між посмугованими і гладкими м’язами. Міокард подібний до посмугованих скелетних м’язів здатністю швидко та інтенсивно скорочуватися, а до гладких м’язів – здатністю до мимовільної активності і чутливістю до впливу вегетативних нервів і гормонів.

Міокард має такі фізіологічні властивості: збудливість, провідність, скоротливість, рефрактерність і автоматизм.

А)Збудливість. Серцевий м’яз менш збудливий, ніж скелетний. Тобто, у серцевого м’язу більш високий поріг подразливості.

Деполяризація мембрани починається при досягненні критичного рівня, який дорівнює -50- -55мВ. В скоротливих або типових кардіоміоцитах (Т-КМЦ) можливо виділити 5 фаз розвитку ТМПД( трансмембранного потенціалу дії): 0 – деполяризація, 1,2,3 – реполяризація, 4 – діастолічна деполяризація.

0 – швидка деполяризація (10мс) – обумовлена короткочасним підвищенням мембран для Nа + (спочатку канали відкриваються, а потім швидко закриваються): швидкий натрієвий струм. Також повільно в клітину входить кальцій. Досліди з використанням мікроелектородної техники показали, що при досягненні різниці потенціалів критичного рівня виникає різкий спад електричного заряду клітин. Це свідчить про їхнє збудження. Чим швидше настає критичний рівень деполяризації, тим частіше скорочується серце. Виникає перезарядка мембрани (реверсія): внутрішня поверхня мембрани має «+», а зовнішня – «-».

1 - фаза початкової (швидкої) реполяризації – інактивація натрієвих каналів обумовлена швидким струмом іонів хлору в клітину. Активація виходу іонів К із клітини. ТМПД =0.

2 - плато (повільна реполяризація) (200 мс) – повільний вхід іонів Са2+ , Nа+ в клітину (кальцієво-натрієвий механізм) і вихід із клітин іонів К. ТМПД підтримується на одному рівні (плато). Кардіоміоцити знаходяться в збудженому стані.

3 – фаза кінцевої (швидкої) реполяризації – інактивація вільних вхідних струмів Са2+, Nа+ при посиленому виходу К+. ПД повертається до спокою: до ТМПП. Відновлюється поляризація мембрани: зовнішня поверхня мембрани –«+», а внутрішня – «-».

4 –фаза діастоли – спонтанна діастолічна деполяризація формується повільним струмом: вихід К+; вхід Nа+, Са 2+ (працює Nа -К насос). ТМПД стає - -90мВ.

Клітини провідної системи серця володіють здатністю до спонтанного повільного збудження - зниження негативного заряду внутрішньої поверхні мембрани під час фази 4 – спонтанної діастолічної деполяризації, вона лежить в основі автоматичної активності клітин синусового вузла та провідної системи серця, тобто здатності до мимовільного зародження в них електричних імпульсів. Безперервна ритмічна активність серця протягом усього життя можлива лише у випадку ефективної роботи іонних насосів міоцитів вузлів.

Під час діастоли з клітини виводяться іони натрію, а в середину повертаються іони калію. Іони кальцію, які проникли в саркоплазму, повертаються в саркоплазматичну сітку. Ці процеси відбуваються з великою затратою енергії АТФ, КФ.

Міокард на порогове і надпорогове подразнення відповідає максимальним скороченням, сила його скорочення не залежить від сили подразнення ( а в скелетному м’язі: чим більша сила подразнення, тим більша сила скорочення ).

ПД серцевого м’язу суттєво відрізняється від скелетного:

- коротка фаза деполяризації;

- тривала фаза реполяризації.

Закон Боудича «все або нічого»: на подразнення (порогове, надпорогове) міокард відповідає збудженням усіх волокон (максимальне скорочення) або не реагує зовсім ( якщо подразник підпороговий). Отже, серце відповідає тільки на порогове подразнення, і відповідає по максимуму. Це відбувається завдяки вставним дискам (нексусам) - серцевий м’яз поводиться як функціональний синцитій: збудження, що виникло в якому-небудь відділі, поширюється на інші клітини (в нервовій і посмугованій м’язовій тканині клітини збуджуються ізольовано).

Б) Провідність серця. Хвилі збудження проводяться по різнім структурним елементам серця (провідної системі, скоротливому міокарду) з неоднаковою швидкістю. В кардіоміоцитах шлуночків швидкість проведення збудження становить 0,3 -1,0 м/с. Збудження, яке виникає в синусовому вузлі, проводиться по передсердям зі швидкістю 0,8-1,0 м/с. Далі імпульси розповсюджуються униз і вправо. Передача збудження з передсердь на шлуночки (верхня частина АВ вузла) виникає дуже повільно (0,002 м/с) – атріовентрикулярна затримка, завдяки якої систола передсердь відділяється від систоли шлуночків. По волокнам пучка Гіса, волокнам Пуркін’є збудження розповсюджується зі швидкістю 2-5 м/с (тому що тут є швидкі натрієві канали).

Причини великої швидкості проведення збудження по провідній системі серця є:

· великий діаметр волокон;

· наявність нексусів;

· достатня амплітуда ПД (близько 100 мВ).

В) Скоротливість міокарда. Після виникнення ПД в м’язових волокнах передсердь і шлуночків вони скорочуються поодинокими, але тривалими скороченнями, що називають сполученням збудження і скорочення. При чому скорочуються не окремі волокна, а увесь міокард. Скорочення саркомера відбувається внаслідок втягування ниток актину між нитками міозину. Скорочення кардіоміоцитів починається, коли в саркоплазмі підвищується концентрація вільного кальцію (за рахунок вихіду із СПР та входу його із міжклітинної речовини крізь відкриті кальцієві канали). Під час ПД кальцій із системи Т-трубочок, де він знаходиться як клітинний резерв, входить в саркоплазму. Якщо під час досліду з розчину Рінгера усунути іони кальцію, то порушується взаємозв’язок між збудженням і скороченням. У відповідь на подразнення м’язового волокна скорочення не відбувається. Процес розслаблення міокарда починається внаслідок зв’язування іонів кальцію в саркоплазматичній сітці, а також перенесення іонів кальцію через сарколему в міжклітинну рідину.

Першими скорочуються м’язи передсердь, потім папілярні м’язи і субендокардіальний шар м’язів шлуночків. В подальшому скорочення охоплює і внутрішній шар шлуночків, забезпечуючи тим самим рух крові із порожнин шлуночків в аорту і легеневий стовбур. Серце для власної механічної роботи (скорочення) получає енергію, яка звільняється при розпаді АТФ. КФ.

Г) Рефрактерний період. В серці на відмінність від інших збудливих тканин є значно виражений і подовжений рефрактерний період (період зміни збудливості). Він характеризується різким зниженням збудливості тканин у перебігу її активності. Збудливість міокарда змінюється протягом всього періоду скорочення (тобто пов’язана з діяльністю ПД).

Розрізняють 3 фази збудливості:

1) Незбудлива фаза (абсолютної рефрактерності) – стан збудженого міокарда, коли він не відповідає на подразник будь-якої сили. Тривалість – 0,25 с, тобто триває майже весь період скорочення серця (систола і початок діастоли передсердь і шлуночків). Це пов’язано з інактивацією натрієвих каналів, відкриття яких необхідно для виникнення нового ПД, а також тривалої деполяризації мембрани за рахунок вхідного струму іонів кальція.

2) Фаза відносної рефрактерності (під час діастоли передсердь і шлуночків) – збудливість поступово починає відновлюватись. Тривалість – 0,03 с. Міокард скорочується на дуже сильні подразнень (надпорогові). Можуть виникати екстрасистоли.

3) Фаза підвищеної (супернормальної) збудливості або екзольтація –

збудливість стає вище початкової. Міокард скорочується на підпорогові

подразнення.

Рефрактерність запобігає виникненню надто частих повторних збуджень міокарда, що могли б призвести до послаблення нагнітаючої функції серця. Під час рефрактерності шлуночки встигають розслабитися і починають наповнюватися кров’ю.

Якщо нанести додаткове подразнення під час закінчення рефрактерного періоду, то серце відповідає на нього додатковим позачерговим скороченням – екстрасистолою. Оскільки після ЕС настає фаза незбудливості, то черговий імпульс від синусно-передсердного вузла не може викликати скорочення шлуночків, тому виникає компенсаторна пауза більш тривала, ніж у нормі. Екстрасистоли можуть з’явитися не тільки при штучному подразненні міокарда, але і під впливом різних патологічних процесів, при емоційному збудженні.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема: Фізіологія серця. Серцевий цикл.	\|	ІІІ. Автоматизм серця. Провідна система.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.