Sirds automatizācija ir ritmiska orgāna kontrakcija impulsu ietekmē, kas tajā rodas bez stimulu ietekmes no ārpuses. Automatizācija ir raksturīga visam orgānam un atsevišķām daļām, bet ne sirds muskulim. Ir liecības par šo parādību - dzīvnieku un cilvēku orgānu ritmiskās kontrakcijas, kas izolētas no visa un izņemtas no ķermeņa.
Pirmā pasūtījuma elektrokardiostimulatori
Definējot, ko nozīmē sirds automātisms, tika konstatēts, ka netipiska miokarda šūnās var rasties nervu impulsi. Ja cilvēks ir vesels, tad šis process tiek novērots sinoatriālā mezgla tuvumā, jo atšķiras šūnu īpašības un struktūra no citiem struktūras komponentiem. Tie ir grupēti, vārpstveida un tos ieskauj pagraba membrāna. Otrais šo šūnu nosaukums ir pirmās kārtas elektrokardiostimulatori (elektrokardiostimulatori). Vielmaiņas procesi tajos notiek lielā ātrumā, un šī iemesla dēļ metabolīti paliek tajosintersticiāls šķidrums, kam nav laika izņemt.
Turklāt raksturīgās īpašības ir šādas:
- Diezgan augsta kalcija un nātrija jonu caurlaidība.
- Mazs membrānas potenciāls.
Nātrija un kālija koncentrācijas atšķirību dēļ ir vērojama neliela nātrija-kālija sūkņa darbības aktivitāte.
Sirds automātisma pētījumi
Diezgan ilgu laiku sirds automātisms nav pilnībā izpētīts, pat neskatoties uz zinātnieku pastiprināto interesi par šo procesu. Stannius ligatūras metode ir plaši pazīstams eksperimentu cikls, kura pamatā ir dažu vardes sirds daļu noņemšana, uzliekot pārsējus. Rezultātā izrādījās, ka orgānos ir vismaz 2 automatizācijas centri.
Viens no tiem atrodas venozās sinusa rajonā, veicina kontrakciju ritmizāciju, otrs atrodas daļā starp kambari un ātriju (to sauc arī par slēpto). Viņa darbs sākas tikai pēc 1 centra izslēgšanas. Sirds muskulis, kas atrodas tālu no abiem centriem, strādā – saraujas – neatkarīgi. Tādējādi cilvēka sirds automātisms ir saistīts ar impulsiem, kas izplūst no šiem centriem.
Landergorfa metode
Lai samazinātu ārpus ķermeņa esošo sirdi, tiek izmantota Landergorfa metode. Nozīme ir:
- Sirds tiek izgriezta un aortā tiek ievietota kanula, kas savienota ar stikla trauku.
- Tvertni izlejRingera šķīdumu kopā ar glikozi vai, iespējams, pievienojot defibrinētas asinis.
- Šķīdumu piesātina ar skābekli un uzkarsē līdz noteiktai temperatūrai (apmēram 48 grādi pēc Celsija).
- Šķidrums zem spiediena sāk plūst aortā, vārsti aizveras, un šķidrums tiek novirzīts uz koronārajām artērijām, kuru funkcija ir barot visu orgānu.
Šādos apstākļos dzīvnieka vai cilvēka orgāns spēj ilgstoši strādāt, tas ir sirds automātisms. Izmantojot šo metodi, ir iespējams atgriezt sirds impulsus, kas jau ir apstājušies pirms dažām stundām. 20. gadsimta sākumā pirmo reizi izdevās atdzīvināt maza bērna orgānu, vēlāk tika atjaunots gandrīz 48 stundas nefunkcionējošās sirds darbs. Pēc šķīduma izlaišanas caur asinsvadiem sirdsdarbība turpinājās apmēram 15 stundas.
Automatizācijas procesa apraksts
Cilvēka sirds automātisms sākas ar diastola fāzi, tā izpausme ir nātrija pārvietošanās šūnā. Šajā gadījumā membrānas potenciāls ievērojami samazinās, vērtībai ir tendence uz minimālo depolarizācijas līmeni. Membrānas lādiņš samazinās, un sākas lēna diastola depolarizācija. Strauji plūstošas depolarizācijas fāzē atveras kalcija un nātrija kanāli, joni sāk aktīvi virzīties uz šūnu. Tā rezultātā lādiņš vispirms strauji samazinās un sasniedz nulli, pēc tam to aizstāj ar pretējo. Nātrijs pārvietojas, līdz tiek sasniegts tā jonu līdzsvars (elektroķīmisks).
Tuvojas plato fāze. Šeit kalcija kustība turpinās. Sirds audi šajā brīdī paliek neuzbudināmi. Kad attiecīgajiem joniem tiek sasniegts līdzsvars, fāze beidzas un notiek repolarizācija, kas nozīmē membrānas lādiņa atgriešanos sākotnējā līmenī.
Sirds automātisma mezgli
Īpašu vietu sarežģītajā procesā ieņem sirds automātisma mezgli. Pirmās kārtas mezglu sauc par sinoatriālo mezglu. Tas ir pirmās kārtas elektrokardiostimulators, kas nodrošina normālu sirdsdarbību. Tas atrodas netālu no augšējās dobās vēnas saplūšanas. Tās struktūra ir neliels skaits sirds muskuļu šķiedru ar nervu galiem. Otrās kārtas mezglu sauc par atrioventrikulāro mezglu. Tas ir slēpts otrās kārtas elektrokardiostimulators. Trešās kārtas mezglu attēlo vadošās ventrikulārās sistēmas šūnas.
Visi zemākas pakāpes elektrokardiostimulatori uztur orgāna kontrakcijas ātrumu, ja ir pilnīga sirds blokāde. Tajā pašā laikā sirds kambaru kontrakciju biežums tuvojas minimālajai atzīmei, un pacientiem tiek implantēts elektriskā tipa elektrokardiostimulators, tas ir, mākslīgais elektrokardiostimulators.
Potenciālu parādīšanās
Sinoatriālā mezgla potenciāls atšķiras no parastā ar mazāku amplitūdu - par 50 mV. Normālā stāvoklī mezglā parādās potenciāli šūnu klātbūtnes dēļ, kas ir pirmās kārtas elektrokardiostimulatori. Pārējie sirds departamenti noteiktos apstākļos arī rada nervu impulsus, kad papildustimuls, kā arī pirmās kārtas mezgla izslēgšana. Šajā gadījumā tiek novērota impulsu ģenerēšana otrās kārtas mezglā (biežums ir aptuveni 60 reizes/min). Stimulējot mezglā, His saišķa šūnas tiek uzbudinātas, frekvence samazinās līdz 30 (trešās kārtas elektrokardiostimulatori).
Visu elektrokardiostimulatoru darbības potenciāls ir tieši proporcionāls augstajai membrānas caurlaidībai pret kalcija un nātrija joniem, kā arī ar kālija jonu caurlaidības samazināšanos.
Automātiskais gradients
Sirds automātismu normālos apstākļos visās sistēmas daļās nomāc sino-arteriālais mezgls, "uzliekot" savu ritmu. Šī iemesla dēļ visas sistēmas sastāvdaļas ar savu ritmu tiek reorganizētas, lai darbotos vienā tempā. Sirds automātisma gradients ir parādība, kurā automatizācijas spēja samazinās līdz ar attālumu no impulsu vispārināšanas vietas, tas ir, pirmās kārtas mezgla.
Joprojām nav zināms, kas izraisa pēkšņas izmaiņas šūnu lādiņā, kas notiek spontāni. Sirds automātisms var būt saistīts ar acetilholīna saturu elektrokardiostimulatoros. Daudzi zinātnieki uzskata, ka parādība ir saistīta ar vielmaiņas procesu īpatnībām šajās virzošajās šūnās, kas spēj mainīt virsmas membrānu stāvokli.
