ЕКГ за парамедици

Понятия за деполаризация и реполаризация

Кой дирижира шоуто?

Сърцето както Ви е известно представлява помпа, която се задвижва от електрически сигнали, обаче ние не се раждаме с кабел за високо напрежение, който може да се включи в електрическата мрежа.

И така откъде идват електрическите сигнали на сърцето и как на практика се движи тази помпа.

Всички сърдечни клетки са способни да инициират сигнали, но само някои от тях са отговорни за движението на тази жизненоважна помпа, без която животът е невъзможен. Тези клетки се наричат ПЕЙСМЕЙКЪРНИ КЛЕТКИ т.е.клетки водачи на ритъма. Пейсмейкърните клетки генериран електрически сигнали, които задвижват електрическата активност на другите сърдечни клетки. Пейсмейкърните клетки могат да генерират електрически сигнали и без участието на външни въздействия или допълнителна стимулация и това им уникално качество се нарича АВТОМАТИЗЪМ – способността на пейсмейкърните клетки да генерират спонтанно сигнали автоматично без никакво външно въздействие.

Целуларните батерии

Да погледнем и позитивно и негативно на нещата...

Пейсмейкърните клетки са изпълнени както с йони, така и с молекули, които са заредени и позитивно и негативно, също като краищата на електрическите батерии. Най-важните йони в пейсмейкърните клетки са калия и натрия, които притежават единичен позитивен потенциал, както и калцият, който притежава двоен позитивен потенциал. Съществуват обаче и много негативни йони като например бикарбонатните и хллоридите, които притежават единичен негативен заряд, но те не са важни за разбирането на тази материя на този етап.

Една от най-важните части на всяка клетка е клетъчната мембрана, която е създадена и за да е възможно да преминават през нея някои химически елементи през врати наречени КАНАЛИ. В пейсмейкърните клетки тези канали селективно позволяват или задържат преминаването на някои химически елементи особено натрия, калия и калция.

 

Негативният баланс

 

Уникална особеност на сърдечните пейсмейкърни клетки, е че те са ПОЛЯРИЗИРАНИ в състояние на покой, за да бъде една клетка поляризирана това означава, че има по мембраната й ДИСБАЛАНС на позитивните и негативните йони. Сърдечните клетки имат априоре негативен баланс, защото съдържат повече негативни йони отколкото позитивни йони. Заряда на сърдечните клетки в покой е около – 90 миливолта

Различни типове позитивни и негативни йони съществуват в по-голям или по-малък брой отвън и отвътре на поляризираната клетъчна мембрана. Вътре в клетката калиевите йони са повече от натриевите, а обратното се наблюдава извън кардиомиоцитите – в околоклетъчното пространство.

 

Поляритета на клетката се поддържа от клетъчната мембрана. Без този контрол позитивните йони ще навлезат в клетката, а негативните ще излезат навън от клетката, за да се опитат да възстановят клетъчният заряд. Наличието на поляризирана клетъчна мембрана предотвратява развитието на тази катастрофа.

Координираните сигнали

 

Позитивна промяна: Фаза 0

Когато пейсмейкърнитя вътрешен часовник каже, че е настъпило правилното време, пейсмейкърните клетки се ДЕПОЛАРИЗИРАТ СПОНТАННО, което е тяхна уникална способност т.е.не се изисква наличие на ваншни електрически сили или химични стимули, за да се осъществи процесът на деполаризация. Процеса на деполиразиця означава, че пейсмейкърната клетка сама се опитва да премахне ВЪТРЕШНИЯТ негативен заряд от мембраната си.

Това обаче при пейсмейкърните клетки се извършва по малко по-различен от дръгите сърдечни клетки начин. Пейсмейкърните клетки позволяват на калция бавно да изтече от вътрешността на клетката в извънклетъчното пространство, което повишава заряда на вътрешната страна на клетъчната мембрана от -90 миливолта до 0 миливолта. Другите сърдечни клетки деполяризират като се отварят специализирани канали в клетъчната мембрана наречени НАТРИЕВИ КАНАЛИ, което позволява на натрия от извънклетичното пространство да навлезе в клетката.

Същестувват два типа натриеви канали: бързи и бавни. Бавните натриеви канали са първоначално активно отваряеми, но с навлизането на натриеви йони в клетките те се балансират и намалят проводимостта си постепенно, баланса идва от излизането на калиеви йони извън клетката. С навлизането на позитивни натриеви йони в клетаката заряда от вътрешната страна на мембраната се увеличава и когато достигне до – 65 миливолта спонтанно се отварят бързите натриеви канали и навлизането на натриеви йони надминава излизането на калиеви йони извън клетката. Целта на този процес е да се постигне 0 миливолта потенциал или да се достигне неутрално или недеполяризирано състояние. Поради масовото излизане на калиеви йони извън клетките заряда на клетъчната мембрана достига до +30 миливолта и тогава всички натриеви канали се затварят. Този процес се нарича „фаза 0“.

Масивното навлизане на положителни йони в клетката намаля електрическият заряд отвън и той става предоминантно негативен.

Тук е момента да привлечем вашето внимание и върху наличието на други специализирани клетки, които са отговорни за провеждането на деполяризацията, които са известни като клетки на ПРОВОДНАТА СИСТЕМА НА СЪРЦЕТО – те трансмитират електрическият заряд на пейсмейкърните клетки до индивидуалните сърдечни мускулни клетки, които след като се деполаризират се съкращават и така се генерира сърдечната контракция. Всички сърдечни клетки могат да провеждат деполаризацията, но клетките на проводната система на сърцето може трансмитира деполаризационният сигнал координирано и в концентриран вид. Важно за човешката хемодинамика е сърдечните клетки да се съкращават в определен порядък и проводната система дирижира този порядък.

Пътешествето на натрия – фаза 1

Както видяхме фаза 0 завършва със затварянето на натриевите канали. След завършването на фаза 0 клетката е деполяризирана и закона за хомеостазата изисква тя бързо да се поляризира за да достигне нрмалното си състояние, а именно състояние на ПОЛЯРИЗАЦИЯ. Това се случва във фаза 1.

След навлизането на масивно количество положителни натриеви йони в клетката тя се опитва да се реполяризира или с други думи да възстанови негативният си заряд от вътрешната страна на клетъчната мембрана, за да се подготви за следващата деполяризация. Първо клетката губи много позитивни йони на калия, което намаля заряда по вътрешната страна на клетъчната мембрана, което трябва да достигне пак – 90 миливолта.

Движението на калция – фаза 2

По време на фаза 2 калция започва да навлиза в клетката в малки количества. Калцият е витален за правилното функциониране на клетките. Този йон е отговорен за осъществяване на междуклетъчният контакт.

През фаза 2 няма движение на калий или натрий.

На практика всички мускулни клетки изискват калций, за да контрактират правилно.

Помните, че калция притежава два положителни заряда, поради което заряда по вътрешната мембрана на клетката спада незначително.

Почивката на Боговете – фаза 3

По време на фаза 3 калциевите канали се затварят, а калия и натрия се редистрибутират около клетъчната мембрана докато достигнат същите концентрации както преди деполаризацията на клетката.

Най-честите промени в заряда на клетката се извършват през тази фаза.

Един спонтанен акт – фаза 4

Най-накрая се реализира и фаза 4. В пейсмейкърните клетки заряда по вътрешната повърхност на клетъчната мембрана нараства докато настъпи спонтанна деполаризация.

Да погледнем цялостно на нещата

Целият гореописан процес се нарича АКЦИОНЕН ПОТЕНЦИАЛ и може да бъде представен в графичен вид.

Дотук научихме как работят пейсмейкърните клетки, а също така ка акционният потенциал се трансмира от клетка на клетка.

Сега е време да ви обясня естествето на специализираната ПРОВОДНА СИСТЕМА, която е отговорна за преноса на сигналите в сърцето.

Близък поглед върху проводната система на сърцето

Нека разгледаме проводната система в по-големи детайли: две големи групи клетки трансмитират сигналите до обширни области в миокарда.

Първата голяма група се нарича СИНУСОВ ВЪЗЕЛ и се намира високо в дясното предсърдие. Тази малка тъкнна група е основният водъч на ритъма на сърцето, защото сигналите генерирани тук при нормални условия се дистрибутират до всички миокардни клетки.

Втората голяма група се нарича АТРИОВЕНТРИКУЛАРЕН ВЪЗЕЛ. Неговата основна роля е да координира сигналите получени от синусовият възел и да ги предава към камерите.

Трябва да знаете, че всяка област от сърцето, която има способността да задвижи сърцето има свой собствен, специфичен анционен потенциал. Както виждате от долната схема фаза 4 при атриовентрикуларния възел, предсърдията и в камерите е по-продължителен, което позволява на тези клетки да се превърнат във водачи на сърдечния ритъм, ако синусовия възел по една или друга причина не работи.

Лявото и дясното предсърдие, за да има ефикасен сърдечен цикъл, е необходимо да се деполяризират по едно и също време. Същестуват интраатриални пътища, които позволяват това да се осъществи. При все, че както ви е известно, сърцето има и ляво и дясно предсърдие с цел по-лесното разбиране на материята ние ще говорим за ЕДИНЕН ИНТРААТРАЛЕН ПРОВОДЕН ПЪТ.

 

Единният интраатриален проводен път се състои от РАМЕНАТА НА БАШМАН, които провеждат импулса генериран в синусовият възел до атриовентрикуларният възел.