Электрофизиологические особенности и энергетическое снабжение миокарда

Природа автоматии

Регенерация нервных импульсов в Р-клетках синоатриального узла за счёт ряда следующих электрофизиологических особенностей:

1. Высокий уровень обменных процессов.
2. Низкий мембранный потенциал равен 50 мВ.
3. В среде вокруг Р-клеток много Na⁺.
4. Внутри Р-клеток мало К⁺.
5. Мембрана Р-клеток в покое хорошо проницаема для К⁺, при возбуждении - для Na⁺ и Са²⁺, мало - для Cl-.
6. Низкий уровень работы Na⁺-K⁺ насоса.

В результате - медленная спонтанная диастолическая деполяризация, т. е. в диастолу Na⁺ поступает внутрь клетки и величина мембранного потенциала снижается до критического уровня деполяризации.

Виды деполяризации:

I - медленная деполяризация;

II - быстрая деполяризация;

III - плато;

IV - реполяризация.

Затем открывается Na⁺-каналы и Na⁺ лавинообразно поступает внутрь клетки.

При мембранном потенциале равном +20 - +30 мВ повышается проницаемость для Са²⁺ (а для Na⁺ - уменьшается) - это плато. Когда снижается проходимость для Са²⁺ - наступает реполяризация - из-за повышения проницаемости для К⁺. В конце поляризации клеточная мембрана может быть проницаема для Са²⁺ и К+. Если повышается проницаемость для К⁺, то медленная деполяризация замедляется, если повышается поляризация для Са²⁺ - то скорость спонтанной деполяризации увеличивается.

Градиент автоматии синоартриального узла

Синоатриальный узел - водитель ритма 1-го порядка.

Частота синоатриального узла равна 60 - 80 имп./с.

Атриовентрикулярный узел - водитель ритма 2-го порядка (при отключении синоатриального узла).

Частота атриовентрикулярного узла = 50 - 60 имп./мин.

Особенности потенциала действия кардиомиоцитов

Градиент автоматии - снижение способности к автоматии по мере удаления от В кардиомиоцитах формируется потенциал действия при участии Са²⁺, и, как следствие, нет спонтанной деполяризации. Сначала - быстрая деполяризация - за счёт поступления Na⁺ внутрь клетки. Плато потенциала действия - за счёт поступления Са²⁺ внутрь клетки. Затем - фаза реполяризации- К⁺ выходит из клетки. Пока заряд клетки изменён происходит резкое снижение возбудимости - фаза абсолютного рефрактерного периода.

Энергетическое обеспечение миокарда

Процесс снабжения миокарда энергией складывается из 3-х этапов.

I этап - образование макроэргических соединений - в митохондриях, в присутствии О₂. Наиболее энергетически выгодный процесс - (окисление жирных, перекисное окисление кислот), 1 молекула жирных кислот даёт 130-140 молекул АТФ. Частично используется окисление глюкозы: 1 молекула глюкозы - 30-35 молекул АТФ. При гипоксии образование энергии нарушается. Происходят анаэробные процессы. (1 молекула глюкозы даёт 2 молекулы АТФ). При гипоксии возможен некроз миокарда.

II этап - участвуют ферменты АТФ-,АДФ-транслоказа, который обеспечивает обменную функцию через мембрану митохондрий. Другой фермент - креатинофосфатаза, который находится на наружной поверхности митохондрии и в миофибриллах. На наружную поверхность митохондрии выделяется АТФ, которая взаимодействует с активной единицей креатинфосфотазы, здесь из АТФ и креатина в присутствии Mg²⁺ образуется АДФ и креатинфосфат, последний поступает к миофибриллам. Креатинофосфат - основной носитель энергии. На поверхности миофибрилл реакция идёт в обратном направлении. АТФ используется миофибриллой.

III этап.70 % энергии идёт на сокращение и расслабление миокарда; 15 % для работы Са²⁺-насоса; 5 % на работу Nа⁺-К⁺-насоса; 10 % - на синтез различных веществ.