ما هي التيارات الأيونية التي توفر إمكانات عمل عضلة القلب. آلية عمل عضلة القلب المحتملة. دور علم وظائف الأعضاء في الفهم المادي لجوهر الحياة. مراحل تطور علم وظائف الأعضاء. النهج التحليلي والمنهجي لدراسة الوظائف

في حالة الراحة، يكون السطح الداخلي لأغشية عضلة القلب مشحونًا بشكل سلبي. يرجع ظهور إمكانات الغشاء للخلايا العضلية القلبية إلى النفاذية الانتقائية لأغشيةها لأيونات البوتاسيوم.قيمته في خلايا عضلية القلب مقلصة 80-90 بالسياراتيميزون المراحل التالية:

1. مرحلة إزالة الاستقطاب(عن طريق فتح قنوات الصوديوم والكالسيوم في الغشاء الذي تدخل من خلاله هذه الأيونات إلى السيتوبلازم)؛

2. مرحلة إعادة الاستقطاب الأولية السريعة(تعطيل سريع لقنوات الصوديوم، وتعطيل بطيء لقنوات الكالسيوم، وفي نفس الوقت يتم تنشيط قنوات البوتاسيوم)

3. تأخر مرحلة إعادة الاستقطاب

4. مرحلة إعادة الاستقطاب الطرفية السريعة

مدة عضلة القلب AP هي 200-400 مللي ثانية.

تتميز إمكانات عمل الخلايا العضلية القلبية في نظام His-Purkinje وعضلة القلب البطينية العاملة خمس مراحل:

* مرحلة إزالة الاستقطاب السريع ( المرحلة 0) يحدث نتيجة دخول أيونات Na+ عبر ما يسمى بقنوات الصوديوم السريعة.

*ثم، بعد مرحلة قصيرة من عودة الاستقطاب السريع المبكر ( المرحلة 1)،

*تبدأ مرحلة إزالة الاستقطاب البطيء أو مرحلة الاستقرار ( المرحلة 2). ويحدث ذلك بسبب الدخول المتزامن لأيونات Ca2+ من خلال قنوات الكالسيوم البطيئة وإطلاق أيونات K+.

* مرحلة عودة الاستقطاب السريع المتأخرة ( المرحلة 3) يرجع إلى الإطلاق السائد لأيونات K +.

*أخيراً، المرحلة 4- هذه هي إمكانية الراحة.

تسمى قدرة بعض خلايا القلب على إنتاج جهود الفعل بشكل تلقائي التلقائية. تمتلك هذه القدرة خلايا العقدة الجيبية ونظام التوصيل الأذيني والعقدة الأذينية البطينية ونظام هيس-بيركينجي.

القنوات الأيونية التابعة المحتملة: قنوات الصوديوم والكالسيوم(تتكون من الرئيسية أ-الوحدات الفرعيةمع 4 وحدات فرعية عبر الغشاء، يتكون كل منها من 624 اللوالب، ملتوية معًا وتشكل مسامًا واحدًا فعالاً لكل قناة كالسيوم) وبعض قنوات البوتاسيوم (مرتبة ببساطة).

التنشيط على المستوى الجزيئي هو تغيير في شحنة الجزء الرابع من الغشاء - مستشعر الاستقطاب لكل من الوحدات الفرعية الأربعة لقناة الصوديوم أو الكالسيوم. تعمل الوحدة الفرعية على تعزيز تدفق الكالسيوم عبر المسام. تختلف القنوات من مغلقة تمامًا إلى مفتوحة تمامًا

إمكانات العمل (AP)،تم تسجيلها في أجزاء مختلفة من القلب باستخدام أقطاب كهربائية دقيقة داخل الخلايا،

فترة الحرارية- فترة زمنية بعد حدوث جهد فعل على الغشاء المثير، تقل خلالها استثارة الغشاء ثم تعود تدريجياً إلى مستواها الأصلي.

ترجع فترة الحراريات إلى خصوصيات سلوك قنوات الصوديوم والبوتاسيوم المعتمدة على الجهد في الغشاء المثير.

أثناء AP، تنتقل قنوات الصوديوم (Na+) والبوتاسيوم (K+) ذات البوابات الفولتية من حالة إلى أخرى. ش قنوات Na+ الأرضية ثلاث حالات - مغلقة ومفتوحة وغير نشطة. ش قنوات K+دولتان رئيسيتان - مغلقة ومفتوحة.

عندما يتم إزالة استقطاب الغشاء أثناء AP، فإن قنوات Na+، بعد حالة مفتوحة، تنتقل مؤقتًا إلى حالة غير نشطة، وتفتح قنوات K+ وتظل مفتوحة لبعض الوقت بعد نهاية AP، مما يؤدي إلى إنشاء تيار K+ صادر يجلب إمكانات الغشاء إلى المستوى الأولي.

نتيجة لتعطيل قنوات Na+، تحدث فترة حرارية مطلقة. لاحقًا، عندما تكون بعض قنوات Na+ قد تركت حالة التعطيل بالفعل، قد يحدث AP.

25 . إمكانات ما بعد المشبكي (PSP)هو تغير مؤقت في إمكانات الغشاء بعد المشبكي استجابة للإشارة الواردة من العصبون قبل المشبكي.

هناك:

*الجهد الاستثاري بعد المشبكي (EPSP)، الذي يضمن إزالة استقطاب الغشاء بعد المشبكي، و

*القدرة المثبطة بعد المشبكي (IPSP)، مما يوفر فرط الاستقطاب للغشاء بعد المشبكي.

تقليديا، يمكن وصف احتمالية إثارة إمكانات الفعل بأنها جهد الراحة + مجموع كل جهود الاستثارة بعد المشبكية - مجموع كل جهود التثبيط بعد المشبكي > عتبة إثارة جهد الفعل.

تكون إمكانات الفعل PSP الفردية عادةً صغيرة في السعة ولا تسبب جهود فعل في الخلية بعد المشبكي؛ ومع ذلك، على عكس جهود الفعل، فهي تدريجية ويمكن تلخيصها. هناك خياران للجمع:

*مؤقت- الجمع بين الإشارات التي تصل عبر قناة واحدة (عندما تصل نبضة جديدة قبل تلاشي النبضة السابقة)؛

*مكاني- تداخل EPSPs من المشابك العصبية المجاورة؛

آلية حدوث PSP.عندما يصل جهد الفعل إلى الطرف قبل المشبكي للخلية العصبية، فإن الغشاء قبل المشبكي يزيل الاستقطاب ويتم تنشيط قنوات الكالسيوم ذات الجهد الكهربي. يبدأ الكالسيوم بالدخول إلى الطرف قبل المشبكي ويسبب خروج الخلايا من الحويصلات المملوءة بالناقل العصبي. يتم إطلاق الناقل العصبي في الشق التشابكي وينتشر إلى الغشاء بعد المشبكي. على سطح الغشاء بعد المشبكي، يرتبط جهاز الإرسال بمستقبلات بروتينية محددة (قنوات أيونية ذات بوابات رابطة) ويؤدي إلى فتحها.

26. تخفيض- هذا تغيير في الحالة الميكانيكية للجهاز الليفي العضلي للألياف العضلية تحت تأثير النبضات العصبية. في عام 1939، اكتشف إنجلهارت وليوبيموفا أن الميوسين له خصائص إنزيم أدينوسين ثلاثي الفوسفات، الذي يكسر ATP. وسرعان ما ثبت أنه عندما يتفاعل الأكتين مع الميوسين، يتم تشكيل مركب - الأكتوميوسين، الذي يكون نشاطه الأنزيمي أعلى بحوالي 10 مرات من نشاط الميوسين. خلال هذه الفترة بدأ تطوير النظرية الحديثة لتقلص العضلات والتي كانت تسمى نظرية الخيوط المنزلقة.ووفقا لهذه النظرية "الانزلاقية"، فإن الانكماش يعتمد على التفاعل بين خيوط الأكتين والميوسين في اللييفات العضلية بسبب تكوين جسور متقاطعة بينهما.

أثناء الانزلاق، لا تقصر خيوط الأكتين والميوسين نفسها، ولكن يتغير طول القسيم العضلي (وحدة الانقباض الأساسية للعضلات المخططة، وهي عبارة عن مجمع من عدة بروتينات تتكون من ثلاثة أنظمة ألياف مختلفة). في العضلة المسترخية، والأكثر تمددًا، تقع الخيوط النشطة بعيدًا عن مركز القسيم العضلي، ويكون القسيم العضلي أطول. أثناء تقلص العضلات متساوي التوتر، تنزلق خيوط الأكتين نحو مركز القسيم العضلي على طول خيوط الميوسين. ترتبط خيوط الأكتين بالغشاء Z، وتسحبها معها، ويتم تقصير القسيم العضلي. يؤدي التقصير الكلي لجميع القسيمات العضلية إلى تقصير اللييفات العضلية وانقباض العضلات.

النموذج التالي لانزلاق خيوط الأكتين مقبول حاليًا.

يصل دافع الإثارة على طول الخلية العصبية الحركية إلى المشبك العصبي العضلي - اللوحة النهائية، حيث يتم إطلاق الأسيتيل كولين، والذي يتفاعل مع الغشاء بعد المشبكي، وتنشأ إمكانات الفعل في الألياف العضلية، أي. يحدث إثارة للألياف العضلية.

عندما ترتبط أيونات الكالسيوم بالتروبونين (جزيئاته الكروية التي "تجلس" على سلاسل الأكتين)، يتشوه الأخير، مما يدفع التروبوميوزين إلى الأخاديد بين سلسلتي الأكتين. في هذه الحالة، يصبح تفاعل الأكتين مع رؤوس الميوسين ممكنًا وتحدث قوة انقباض. تقوم رؤوس الميوسين بحركات "التجديف" وتحرك خيوط الأكتين باتجاه مركز القسيم العضلي.

تحتوي خيوط الميوسين على رؤوس عديدة، فهي تسحب خيوط الأكتين بقوة إجمالية مجتمعة. مع نفس حركة السكتة الدماغية للرؤوس، يتم تقصير القسيم العضلي بنسبة 1٪ تقريبًا من طوله (ومع تقلص متساوي التوتر، يمكن تقصير القسيم العضلي بنسبة 50٪ من طوله في أعشار الثانية)، وبالتالي، يتم تقصير القسيم العضلي المستعرض يجب أن تؤدي الجسور ما يقرب من 50 حركة "صف" في نفس الفترة الزمنية.

يؤدي التقصير التراكمي للقسيمات العضلية المتعاقبة للليفات العضلية إلى تقلص ملحوظ في العضلات. وفي الوقت نفسه، يحدث التحلل المائي ATP. بعد انتهاء ذروة جهد الفعل، يتم تنشيط مضخة الكالسيوم (ATPase المعتمدة على الكالسيوم) لغشاء الشبكة الإندوبلازمية. بسبب الطاقة المنطلقة أثناء تحلل ATP، تقوم مضخة الكالسيوم بضخ أيونات Ca ++ مرة أخرى إلى صهاريج الشبكة الهيولية العضلية، حيث يرتبط Ca ++ بالبروتين. كالسيكويسترين.

ينخفض ​​​​تركيز أيونات Ca ++ في السيتوبلازم العضلي إلى 10 - 8 م ، وفي الشبكة الساركوبلازمية يزيد إلى 10 -3 م.

يؤدي انخفاض مستوى Ca ++ في الساركوبلازم إلى تثبيط نشاط ATPase للأكتوميوسين. في هذه الحالة، يتم فصل جسور الميوسين المتقاطعة عن الأكتين. يحدث استرخاء وإطالة العضلات نتيجة للحركة السلبية (دون إنفاق الطاقة).

وبالتالي، فإن تقلص العضلات واسترخائها عبارة عن سلسلة من العمليات التي تتكشف بالتسلسل التالي: النبض العصبي - إطلاق الأسيتيل كولين بواسطة الغشاء قبل المشبكي للمشبك العصبي العضلي - تفاعل الأسيتيل كولين مع الغشاء بعد المشبكي للمشبك - حدوث جهد الفعل - الكهروميكانيكية اقتران (توصيل الإثارة من خلال الأنابيب T، وإطلاق Ca ++ وتأثيره على نظام التروبونين - التروبوميوزين - الأكتين) - تكوين جسور متقاطعة و "انزلاق" خيوط الأكتين على طول خيوط الميوسين - انخفاض في تركيز Ca + + الأيونات نتيجة عمل مضخة الكالسيوم - التغير المكاني في بروتينات الجهاز الانقباضي - استرخاء اللييفات العضلية.

بعد الموت تبقى العضلات متوترة، وهذا ما يسمى الموت الصارم,حيث أن الروابط المتقاطعة بين خيوط الأكتين والميوسين لا يمكن أن تنكسر بسبب نقص طاقة ATP واستحالة مضخة الكالسيوم.

27. آلية توصيل الإثارة على طول الألياف العصبية غير المايلينية. في حالة الراحة، يحمل السطح الداخلي بأكمله لغشاء الألياف العصبية شحنة سالبة، ويحمل الجانب الخارجي للغشاء شحنة موجبة. لا يتدفق التيار الكهربائي بين الجوانب الداخلية والخارجية للغشاء، لأن الطبقة الدهنية للغشاء تتمتع بمقاومة كهربائية عالية. أثناء تطور جهد الفعل، يحدث انعكاس الشحنة في المنطقة المثارة من الغشاء. يبدأ تيار كهربائي بالتدفق عند حدود المناطق المثارة وغير المثارة. يقوم التيار الكهربائي بتهييج القسم الأقرب من الغشاء وإدخاله في حالة من الإثارة، بينما تعود المناطق المثارة سابقًا إلى حالة السكون. وهكذا تغطي موجة الإثارة جميع المناطق الجديدة من غشاء الألياف العصبية.

في المايلينفي الألياف العصبية، تكون مناطق الغشاء المغطاة بغمد المايلين غير قابلة للإثارة؛ يمكن أن يحدث الإثارة فقط في مناطق الغشاء الموجودة في منطقة عقد رانفييه. عندما يتطور جهد الفعل في إحدى عقد رانفييه، يحدث انعكاس لشحنة الغشاء. ينشأ تيار كهربائي بين المناطق السالبة والموجبة للغشاء، مما يهيج المناطق المجاورة للغشاء. ومع ذلك، فقط جزء من الغشاء في منطقة العقدة التالية لرانفييه يمكن أن يدخل في حالة من الإثارة. وهكذا، ينتشر الإثارة عبر الغشاء على قدم وساق من عقدة رانفييه إلى أخرى.

28. إمكانات الفعل هي موجة إثارة تتحرك عبر غشاء الخلية الحية أثناء نقل الإشارة العصبية. في جوهره، إنه تفريغ كهربائي - تغيير سريع قصير المدى في الإمكانات في منطقة صغيرة من غشاء الخلية القابلة للإثارة (الخلايا العصبية أو الألياف العضلية أو الخلية الغدية)، ونتيجة لذلك يتم تآكل السطح الخارجي لهذه الخلية. تصبح المنطقة مشحونة سلبا بالنسبة للمناطق المجاورة للغشاء، في حين يصبح سطحها الداخلي مشحونا إيجابيا بالنسبة للمناطق المجاورة للغشاء. إمكانات الفعل هي الأساس المادي للنبض العصبي أو العضلي الذي يلعب دور الإشارة (التنظيمي).

يمكن أن تختلف إمكانات الفعل في معلماتها اعتمادًا على نوع الخلية وحتى على أجزاء مختلفة من غشاء الخلية نفسها. المثال الأكثر شيوعًا للاختلافات هو إمكانات عمل عضلة القلب وإمكانات عمل معظم الخلايا العصبية. ومع ذلك، فإن أساس أي إجراء محتمل هو ما يلي:

غشاء الخلية الحية مستقطب - سطحها الداخلي مشحون سلباً بالنسبة للسطح الخارجي بسبب وجود عدد أكبر من الجسيمات المشحونة إيجابياً (الكاتيونات) في المحلول بالقرب من سطحها الخارجي، وبالقرب من السطح الداخلي يوجد على السطح عدد أكبر من الجزيئات السالبة الشحنة (الأنيونات).

يتمتع الغشاء بنفاذية انتقائية - تعتمد نفاذية الجزيئات المختلفة (الذرات أو الجزيئات) على حجمها وشحنتها الكهربائية وخصائصها الكيميائية.

إن غشاء الخلية القابلة للإثارة قادر على تغيير نفاذيته بسرعة إلى نوع معين من الكاتيونات، مما يتسبب في انتقال الشحنة الموجبة من الخارج إلى الداخل.

الخاصيتان الأوليان مميزتان لجميع الخلايا الحية. والثالث هو سمة من سمات خلايا الأنسجة القابلة للاستثارة والسبب في أن أغشيتها قادرة على توليد وإجراء إمكانات الفعل.

مراحل العمل المحتملة

بريسبايك- عملية إزالة الاستقطاب البطيء للغشاء إلى مستوى حرج من إزالة الاستقطاب (الإثارة المحلية، الاستجابة المحلية).

ذروة الإمكانات، أو السنبلة، تتكون من جزء صاعد (إزالة استقطاب الغشاء) وجزء هابط (إعادة استقطاب الغشاء).

احتمالية الأثر السلبي- من المستوى الحرج لإزالة الاستقطاب إلى المستوى الأولي لاستقطاب الغشاء (تتبع إزالة الاستقطاب).

إمكانية تتبع إيجابية- زيادة في إمكانات الغشاء وعودته التدريجية إلى قيمته الأصلية (أثر فرط الاستقطاب).

القنوات الأيونية عبارة عن بروتينات مكونة للمسام (مجمعات مفردة أو كاملة) تحافظ على فرق الجهد الموجود بين الجوانب الخارجية والداخلية لغشاء الخلية لجميع الخلايا الحية. إنهم ينتمون إلى نقل البروتينات. وبمساعدتها، تتحرك الأيونات وفقًا لتدرجاتها الكهروكيميائية عبر الغشاء. مثل هذه المجمعات عبارة عن مجموعة من البروتينات المتطابقة أو المتماثلة والمعبأة بإحكام في الطبقة الدهنية الثنائية للغشاء حول مسام مائي. توجد القنوات في البلازما وبعض أغشية الخلايا الداخلية.

الأيونات التي تمر عبر القنوات الأيونية هي Na+ (الصوديوم)، K+ (البوتاسيوم)، Cl− (الكلور)، و Ca++ (الكالسيوم). بسبب فتح وإغلاق القنوات الأيونية، يتغير تركيز الأيونات على جوانب مختلفة من الغشاء ويحدث تحول في جهد الغشاء.

تتكون بروتينات القناة من وحدات فرعية تشكل بنية ذات تكوين مكاني معقد، حيث توجد عادة، بالإضافة إلى المسام، أنظمة جزيئية للفتح والإغلاق والانتقائية والتعطيل والاستقبال والتنظيم. يمكن أن تحتوي القنوات الأيونية على عدة مواقع (مواقع) للارتباط بالجزيئات المتحكم فيها.

29. تنظيم عضلي. أظهرت دراسة اعتماد قوة انقباضات القلب على تمدد حجراته أن قوة كل انقباض قلبي تعتمد على حجم التدفق الوريدي ويتم تحديدها من خلال الطول الانبساطي النهائي لألياف عضلة القلب. ونتيجة لذلك، تمت صياغة قاعدة دخلت في علم وظائف الأعضاء كقانون ستارلينغ: "إن قوة تقلص بطينات القلب، المقاسة بأي طريقة، هي دالة لطول ألياف العضلات قبل الانكماش".

يمكن أن تحدث تأثيرات مؤثرة في التقلص العضلي على القلب بسبب تأثير فرانك ستارلينج في حالات فسيولوجية مختلفة. إنهم يلعبون دورًا رائدًا في زيادة نشاط القلب أثناء زيادة العمل العضلي، عندما يتسبب انقباض عضلات الهيكل العظمي في ضغط دوري لأوردة الأطراف، مما يؤدي إلى زيادة التدفق الوريدي بسبب تعبئة احتياطي الدم المودع فيها. تلعب التأثيرات السلبية في التقلص العضلي من خلال هذه الآلية دورًا مهمًا في التغيرات في الدورة الدموية أثناء الانتقال إلى الوضع العمودي (الاختبار الانتصابي). ولهذه الآليات أهمية كبيرة لتنسيق التغيرات في النتاج القلبي وتدفق الدم عبر الأوردة الرئوية، مما يمنع خطر الإصابة بالوذمة الرئوية. يمكن أن يوفر التنظيم غير المتجانس للقلب تعويضًا عن فشل الدورة الدموية بسبب عيوبه.

يشير مصطلح "تنظيم القياس المثلي" إلى آليات عضلية، والتي لا يهم تنفيذها درجة التمدد الانبساطي لألياف عضلة القلب. وأهمها اعتماد قوة انقباض القلب على الضغط في الشريان الأبهر (تأثير أنريب). هذا التأثير هو أن الزيادة في الضغط الأبهري تؤدي في البداية إلى انخفاض في حجم القلب الانقباضي وزيادة في حجم الدم الانبساطي المتبقي، تليها زيادة في قوة انقباض القلب واستقرار النتاج القلبي عند مستوى جديد من قوة الانقباض.

التنظيم العصبي– إحدى آليات النظام المعقد لتنظيم الدورة الدموية في جسم الإنسان. يعد التنظيم العصبي قصير المدى ويسمح للجسم بالتكيف بسرعة وفعالية مع التغيرات المفاجئة في ديناميكا الدم المرتبطة بالتغيرات في حجم الدم أو النتاج القلبي أو المقاومة المحيطية.

التأثيرات الخلطية على القلب. تقريبا جميع المواد النشطة بيولوجيا الموجودة في بلازما الدم لها تأثير مباشر أو غير مباشر على القلب. هذه هي الكاتيكولامينات التي يفرزها نخاع الغدة الكظرية - الأدرينالين والنورإبينفرين والدوبامين. يتم التوسط في عمل هذه الهرمونات عن طريق مستقبلات بيتا الأدرينالية للخلايا العضلية القلبية، والتي تحدد النتيجة النهائية لتأثيراتها على عضلة القلب. وهو مشابه للتحفيز الودي ويتكون من تنشيط إنزيم محلقة الأدينيلات وزيادة تخليق AMP الحلقي (أحادي فوسفات الأدينوزين 3،5 حلقي)، يليه تنشيط فسفوريلاز وزيادة في مستوى استقلاب الطاقة.

تأثير الهرمونات الأخرى على عضلة القلب غير محدد. التأثير المؤثر في التقلص العضلي للجلوكاجون معروف. هرمونات الغدة الكظرية (الكورتيكوستيرويدات) والأنجيوتنسين لها أيضًا تأثير مؤثر في التقلص العضلي إيجابي على القلب. تعمل هرمونات الغدة الدرقية التي تحتوي على اليود على زيادة معدل ضربات القلب.

يظهر القلب أيضًا حساسية للتركيب الأيوني للدم المتدفق. كاتيونات الكالسيوم تزيد من استثارة خلايا عضلة القلب.

تعصيب القلب. القلب عضو غني بالأعصاب. يوجد عدد كبير من المستقبلات في جدران غرف القلب والنخاب. أهم التكوينات الحساسة للقلب هي مجموعتان من المستقبلات الميكانيكية، تتركز بشكل رئيسي في الأذينين والبطين الأيسر: تستجيب المستقبلات A للتغيرات في توتر جدار القلب، وتستثار المستقبلات B عندما يتم تمديدها بشكل سلبي. . الألياف الواردة المرتبطة بهذه المستقبلات هي جزء من الأعصاب المبهمة. النهايات العصبية الحسية الحرة الموجودة مباشرة تحت الشغاف هي أطراف الألياف الواردة التي تمر عبر الأعصاب الودية. ويعتقد أن هذه الهياكل تشارك في تطور متلازمة الألم مع التشعيع القطاعي، وهي سمة من سمات هجمات أمراض القلب التاجية، بما في ذلك احتشاء عضلة القلب.

يتم تنفيذ التعصيب الفعال للقلب بمشاركة كلا الجزأين من الجهاز العصبي اللاإرادي.

توجد أجسام الخلايا العصبية ما قبل العقدية الودية المشاركة في تعصيب القلب في المنطقة الرمادية من القرون الجانبية للأجزاء الصدرية الثلاثة العلوية من الحبل الشوكي.

اشتقاقات العصب المبهم، التي تمر كجزء من الأعصاب القلبية، هي ألياف ما قبل العقدية نظيرة الودية. منهم، ينتقل الإثارة إلى الخلايا العصبية الداخلية وأكثر - بشكل رئيسي إلى عناصر نظام التوصيل.

30. أظهرت العديد من التجارب أن المنتجات المختلفة للتفاعلات الأيضية يمكن أن تعمل كمهيجات ليس فقط مباشرة على أغشية الخلايا، ولكن أيضًا على النهايات العصبية - المستقبلات الكيميائية، مما يسبب تغيرات فسيولوجية وكيميائية حيوية معينة بطريقة منعكسة. بالإضافة إلى ذلك، فإن المواد الفعالة من الناحية الفسيولوجية، التي يحملها مجرى الدم في جميع أنحاء الجسم بأكمله، فقط في أماكن معينة، في الأعضاء الناتجة أو الخلايا المستهدفة، تسبب تفاعلات محددة مستهدفة عند التفاعل مع المؤثرات أو تكوينات المستقبلات المقابلة.

وبالتالي، فإن العديد من ناقلات التأثير العصبي - الوسطاء، بعد أن قاموا بدورهم الرئيسي وتجنبوا التعطيل الأنزيمي أو إعادة امتصاص النهايات العصبية، يدخلون الدم، وينفذون تأثيرًا بعيدًا (غير وسيط). من خلال اختراق الحواجز النسيجية، تدخل الأعضاء والأنسجة وتنظم حيويتها. حالة الجهاز العصبي نفسه لا تعتمد فقط على المعلومات الواردة من البيئة والبيئة الداخلية، ولكن أيضًا على إمدادات الدم وعلى مختلف مكونات البيئة الداخلية.

في هذه الحالة، هناك علاقة وثيقة وترابط بين العمليات العصبية والخلطية. وبالتالي، فإن الخلايا الإفرازية العصبية للنواة تحت المهاد هي موقع تحويل المنبهات العصبية إلى محفزات خلطية، ومحفزات خلطية إلى محفزات عصبية. بالإضافة إلى الوسطاء المختلفين، يتم تصنيع العديد من الببتيدات والمركبات النشطة الأخرى في الدماغ، والتي تشارك في تنظيم نشاط الدماغ والحبل الشوكي، وعند دخول الدم، الجسم بأكمله. وهكذا و يمكن أيضًا أن يُطلق على الدماغ اسم الغدة الصماء.

يتم تحديد النشاط الفسيولوجي للوسائط السائلة العضوية إلى حد كبير من خلال نسبة الإلكتروليتات والعناصر الدقيقة، وحالة تركيب وتحلل أنظمة الإنزيم، ووجود المنشطات والمثبطات، وتكوين وتفكك مجمعات البروتين-عديد السكاريد المعقدة، وربط وإطلاق البروتينات. ركائز من أشكال غير منضم، الخ.

تلعب الهرمونات دورًا مهمًا في التنظيم العصبي الهرموني، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من منتجات التمثيل الغذائي الخلالي المحددة وغير المحددة، المتحدة تحت الاسم العام المستقلبات. وتشمل هذه هرمونات الأنسجة، والهرمونات العصبية تحت المهاد، والبروستاجلاندين، وأوليجوبيبتيدات واسعة الطيف.

ترتبط الأهمية المتزايدة في تكامل الخلايا العصبية في المراكز، وفي إنشاء مجموعاتها التشغيلية، وفي علاقات التنسيق بينها، بالخلفية الخلطية المباشرة، والغلاف الصغير في الدماغ، الذي يتم إنشاؤه، على وجه الخصوص، عن طريق إفراز الخلايا العصبية. أنفسهم. يوضح هذا الظرف مرة أخرى وحدة الآليات العصبية والخلطية.

ما هي مزايا طريقة تنظيم الوظائف التي يتم إجراؤها بمشاركة سائدة من الجهاز العصبي؟ وعلى النقيض من الاتصال الخلطي، فإن الاتصال العصبي، أولاً، له اتجاه دقيق إلى عضو معين وحتى مجموعة من الخلايا، وثانيًا، من خلال الموصلات العصبية، يحدث الاتصال بسرعة أعلى بكثير، أعلى بمئات المرات من السرعة توزيع المواد الفعالة من الناحية الفسيولوجية. جنبا إلى جنب مع طريقة التحكم في الكابل وفقا لمبدأ "إجابة المشترك"، كما هو الحال في مقسم الهاتف، يوفر الجهاز المركزي للجهاز العصبي مع الخلايا العصبية الوسيطة التكاملية السائدة مبدأ التحكم الاحتمالي، الذي يتكيف بمرونة مع البيئة المتغيرة باستمرار ويوفر حتمية ردود الفعل التنفيذية.

31. إن تبادل المواد والطاقة يكمن وراء جميع مظاهر الحياة ويمثل مجمل عمليات تحول المواد والطاقة في الكائن الحي وتبادل المواد والطاقة بين الكائن الحي والبيئة. للحفاظ على الحياة في عملية تبادل المواد والطاقة، يتم توفير احتياجات الجسم من البلاستيك والطاقة. يتم تلبية الاحتياجات البلاستيكية من خلال المواد المستخدمة لبناء الهياكل البيولوجية، ويتم تلبية احتياجات الطاقة عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للمواد الغذائية التي تدخل الجسم إلى طاقة المركبات عالية الطاقة والمخفضة. يستخدم الجسم طاقتها لتخليق البروتينات والأحماض النووية والدهون، وكذلك مكونات أغشية الخلايا وعضيات الخلية، لأداء الأنشطة الخلوية المرتبطة باستخدام الطاقة الكيميائية والكهربائية والميكانيكية. إن تبادل المواد والطاقة (التمثيل الغذائي) في جسم الإنسان هو مزيج من العمليات المترابطة ولكن متعددة الاتجاهات: الابتناء (الاستيعاب) والتقويض (الاستبعاد). بناء- هذه هي عملية التخليق الحيوي للمواد العضوية ومكونات الخلايا والهياكل الأخرى للأعضاء والأنسجة. الهدم- هذه هي عملية تحطيم الجزيئات المعقدة ومكونات الخلايا والأعضاء والأنسجة إلى مواد بسيطة وإلى المنتجات النهائية لعملية التمثيل الغذائي. في الغالبية العظمى من الحيوانات، تتغير درجة حرارة الجسم مع التغيرات في درجة الحرارة المحيطة. تسمى هذه الحيوانات غير القادرة على تنظيم درجة حرارة جسمها بالحيوانات ذات الحرارة المنخفضة. فقط أقلية صغيرة من الأنواع الحيوانية خلال تطورها التطوري اكتسبت القدرة على تنظيم درجة حرارة الجسم بشكل فعال. تسمى هذه الحيوانات ذات درجة حرارة الجسم الثابتة نسبيًا بالحيوانات المتجانسة. تتراوح درجة حرارة الجسم عادة بين 36 و37 درجة مئوية في الثدييات، وترتفع إلى حوالي 40 درجة مئوية في الطيور. يتم تقليل تأثير التقلبات الحادة في درجة حرارة البيئة على الكائنات الحية عن طريق مجمعات تكيفية خاصة من السمات.

هناك نوعان مختلفان بشكل أساسي من التكيف مع درجة الحرارة: السلبي والنشط. النوع الأول هو سمة الكائنات الحية خارجية الحرارة (متقلبة الحرارة وذوات الدم البارد) (جميع أصناف العالم العضوي، باستثناء الطيور والثدييات). يعتمد نشاطها على درجة الحرارة المحيطة: فالحشرات والسحالي والعديد من الحيوانات الأخرى تصبح خاملة وغير نشطة في الطقس البارد. في الوقت نفسه، تتمتع العديد من أنواع الحيوانات بالقدرة على اختيار مكان يتمتع بالظروف المثالية لدرجة الحرارة والرطوبة والشمس (عندما يكون هناك نقص في الحرارة، تستلقي السحالي على ألواح صخرية مضاءة بنور الشمس، وعندما يكون هناك فائض منها، يختبئون تحت الحجارة ويدفنون أنفسهم في الرمال). تتمتع الكائنات ذات الحرارة الخارجية بتكيفات خاصة للبقاء على قيد الحياة في البرد - تراكم "مضاد التجمد البيولوجي" في الخلايا، مما يمنع تجميد الماء وتكوين بلورات الجليد في الخلايا والأنسجة. على سبيل المثال، في أسماك المياه الباردة، تكون مضادات التجمد هذه عبارة عن بروتينات سكرية، وفي النباتات عبارة عن سكر. يتم تزويد الكائنات الحية الماصة للحرارة (ذات الدم الحار، والطيور والثدييات) بالحرارة من خلال إنتاج الحرارة الخاصة بها وتكون قادرة على تنظيم إنتاج الحرارة واستهلاكها بشكل فعال. في الوقت نفسه، تتغير درجة حرارة أجسامهم قليلاً، ولا تتجاوز تقلباتها 2-4 درجات مئوية حتى في أشد الصقيع.

التكيفات الرئيسية هي التنظيم الحراري الكيميائي بسبب إطلاق الحرارة (على سبيل المثال، الشفط) والتنظيم الحراري الفيزيائي بسبب الهياكل العازلة للحرارة (الطبقة الدهنية، الريش، الشعر، إلخ). تستخدم الحيوانات الماصة للحرارة، مثل الحيوانات ذات الحرارة الخارجية، آليات تبريد لتبخر الرطوبة من الأغشية المخاطية للتجويف الفموي والجهاز التنفسي العلوي لخفض درجة حرارة الجسم. الحمى هي رد فعل وقائي وتكيفي تنظيمي حراري للكائن الحي لتأثيرات المواد البيروجينية، ويتم التعبير عنها من خلال إعادة هيكلة مؤقتة للتبادل الحراري للحفاظ على محتوى حراري أعلى من المعتاد ودرجة حرارة الجسم.

من المفترض أن هناك ثلاثة أنواع من الخلايا العصبية التنظيمية الحرارية في منطقة ما تحت المهاد: 1) الخلايا العصبية الواردة التي تتلقى إشارات من المستقبلات الحرارية الطرفية والمركزية. 2) intercalary، أو interneurons. 3) الخلايا العصبية الصادرة، التي تتحكم محاورها في نشاط مؤثرات نظام التنظيم الحراري.

32. تبادل البضائعبين الجسم والبيئة الخارجية - الخاصية الأساسية والمتكاملة للحياة. تظهر بيانات الكيمياء الحيوية الحديثة بكل تأكيد أن جميع الأعضاء والأنسجة البشرية دون استثناء (حتى العظام والأسنان) في حالة من التبادل المستمر للمواد، والتفاعل الكيميائي المستمر مع الأعضاء والأنسجة الأخرى، وكذلك مع الكائن الحي المحيط بها. بيئة خارجية. وقد ثبت أيضًا أن التبادل المكثف للمواد لا يحدث فقط في سيتوبلازم الخلية، ولكن أيضًا في جميع أجزاء أجهزتها النووية، وخاصة في الكروموسومات.

أساس عملية التمثيل الغذائي هو عمليات الهدم والابتنائية.

الهدم– مجمل التفاعلات الأنزيمية التي تحدث في الكائن الحي والتي تقوم بتكسير المواد العضوية المعقدة بما في ذلك المواد الغذائية. في عملية الهدم، والتي تسمى أيضًا التفكيك، يتم إطلاق وتخزين الطاقة الموجودة في الروابط الكيميائية للجزيئات العضوية الكبيرة في شكل روابط ATP غنية بالطاقة. وتشمل العمليات التقويضية التنفس الخلوي، وتحلل السكر، والتخمير. المنتجات النهائية الرئيسية لعملية الهدم هي الماء وثاني أكسيد الكربون والأمونيا واليوريا وحمض اللبنيك، والتي تفرز من الجسم عن طريق الجلد والرئتين والكليتين.

أ. مملكة الحيوان والنبات صفحة 6. إذا كانت حتى الجسيمات الأولية - أساس العالم المادي - تظهر مثل هذه الخصائص المتناقضة

أ- مملكة الحيوان والنبات صفحة 7. وفي النظرة الحميمة عادة ما يكون الرجال أكثر صراحة من النساء، ولكن إذا أغمض الرجل في نفس الوقت جفنيه

تفاصيل

تسليط الضوء نوعين من إمكانات العمل(PD): سريع(الخلايا العضلية في الأذينين والبطينين (0.3-1 م/ث)، وألياف بوركينجي (1-4)) و بطيء(جهاز تنظيم ضربات القلب SA من الدرجة الأولى (0.02)، جهاز تنظيم ضربات القلب AV من الدرجة الثانية (0.1)).

الأنواع الرئيسية للقنوات الأيونية للقلب:

1) قنوات الصوديوم السريعة(محظور بالسموم الرباعية) - خلايا عضلة القلب الأذينية، عضلة القلب البطينية العاملة، ألياف بوركينجي، العقدة الأذينية البطينية (منخفضة الكثافة).

2) قنوات الكالسيوم من النوع L(المضادات فيراباميل وديلتيازيم تقلل الهضبة، وتقلل من قوة تقلص القلب) - خلايا عضلة القلب الأذينية، وعضلة القلب البطينية العاملة، وألياف بوركينجي، وخلايا العقد الأوتوماتيكية الأذينية البطينية.

3) قنوات البوتاسيوم
أ) استقامة غير طبيعية(إعادة الاستقطاب السريع): خلايا عضلة القلب الأذينية، عضلة القلب البطينية العاملة، ألياف بوركينجي
ب) تأخر التصحيح(الهضبة) خلايا عضلة القلب الأذينية، وعضلة القلب البطينية العاملة، وألياف بوركينجي، وخلايا العقد الأذينية البطينية والعقد التلقائية الأذينية البطينية
الخامس) تشكيل أنا الحالي، تيار صادر عابر لألياف بركنجي.

4) تشكيل قنوات "جهاز تنظيم ضربات القلب" Iو - التيار الوارد المنشط عن طريق فرط الاستقطاب يوجد في خلايا العقدة الجيبية والأذينية البطينية وكذلك في خلايا ألياف بوركينجي.

5) القنوات ذات البوابات الليجندية
أ) توجد قنوات البوتاسيوم الحساسة للأسيتيل كولين في خلايا العقد الجيبية والأذينية البطينية وفي خلايا عضلة القلب الأذينية
ب) قنوات البوتاسيوم الحساسة لـ ATP هي سمة من سمات خلايا عضلة القلب العاملة في الأذينين والبطينين
ج) توجد قنوات غير نوعية منشطة بالكالسيوم في خلايا عضلة القلب البطينية العاملة وألياف بوركينجي.

مراحل العمل المحتملة.

من السمات الخاصة لإمكانات الفعل في عضلة القلب هي مرحلة الهضبة الواضحة، والتي بفضلها تتمتع إمكانات الفعل بمدة طويلة.

1): مرحلة الهضبة من إمكانات العمل. (خاصية عملية الإثارة):

يستمر مرض عضلة القلب في بطينات القلب لمدة 300-350 مللي ثانية (في العضلات الهيكلية 3-5 مللي ثانية) وله مرحلة "هضبة" إضافية.

يبدأ PD مع الاستقطاب السريع لغشاء الخلية(من - 90 ملي فولت إلى +30 ملي فولت)، لأن تفتح قنوات Na السريعة ويدخل الصوديوم إلى الخلية. بسبب انقلاب جهد الغشاء (+30 مللي فولت)، يتم تعطيل قنوات الصوديوم السريعة ويتوقف تيار الصوديوم.

بحلول هذا الوقت، يتم تنشيط قنوات الكالسيوم البطيئة ويدخل الكالسيوم إلى الخلية. بسبب تيار الكالسيوم، يستمر إزالة الاستقطاب لمدة 300 مللي ثانية و(على عكس العضلات الهيكلية) يتم تشكيل مرحلة "الهضبة". يتم بعد ذلك تعطيل قنوات Ca البطيئة. تحدث إعادة الاستقطاب السريع بسبب إطلاق أيونات البوتاسيوم (K+) من الخلية عبر قنوات البوتاسيوم العديدة.

2) فترة حرارية طويلة (سمة من سمات عملية الإثارة):

وطالما استمرت مرحلة الهضبة، تظل قنوات الصوديوم معطلة. تعطيل قنوات Na السريعة يجعل الخلية غير قابلة للإثارة ( مرحلة الحراريات المطلقة، والذي يستمر حوالي 300 مللي ثانية).

3) عدم حدوث الكزاز في عضلة القلب (سمة من سمات عملية الانقباض):

تتزامن مدة فترة الحراريات المطلقة في عضلة القلب (300 مللي ثانية). مدة الانكماش(الانقباض البطيني 300 مللي ثانية) ، لذلك أثناء الانقباض تكون عضلة القلب غير قابلة للإثارة ولا تستجيب لأي محفزات إضافية ؛ جمع تقلصات العضلات في القلب على شكل كزاز أمر مستحيل! عضلة القلب هي العضلة الوحيدة في الجسم التي تنقبض دائمًا فقط في وضع انكماش واحد (يتبع الانكماش دائمًا استرخاء!).

نشر الإمكانات على طول محور عصبي. , CC BY-SA 3.0, الرابط

تتمتع الخلايا العضلية القلبية بإمكانات كهربائية سلبية وثابتة، والتي تحتوي على حوالي -85 مللي فولت. هذه الخلايا ليست قادرة على الإثارة المستقلة، بل يتم استثارتها بواسطة تيار كهربائي يتدفق من خلية عضلية قلبية مجاورة متحمسة من خلال اتصالات وثيقة. إذا كان جهد هذا التيار كبيرًا بما يكفي لإزالة استقطاب غشاء الخلية إلى -65 مللي فولت ( إمكانات العتبة)، فيحدث ما يلي:

1. تتغير نفاذية القنوات الأيونية في غشاء الخلية.
2. تخترق أيونات الصوديوم والكالسيوم المستقطبة الغشاء، تليها تيارات البوتاسيوم المعاد استقطابها. ما يصاحبه زيادة قصيرة المدى وفورية في الإمكانات الخلوية ().

عودة الاستقطاب هي نتيجة لتعطيل قنوات الصوديوم والكالسيوم وفتح قنوات البوتاسيوم. تشير نسب تدفق الأيونات عبر كل هذه القنوات إلى طول جهد الفعل، وفترة الانكسار (فترة عدم استثارة الخلية أثناء جهد الفعل) ومقطع QT على مخطط كهربية القلب.

تعمل إمكانات عمل الخلايا العضلية القلبية كمحفز للانكماش وتبدأ عددًا من العمليات الخلوية التي تسمى الواجهة الكهروميكانيكية، والتي تتكون من:

1. زيادة تركيز أيونات الكالسيوم داخل الخلايا (Ca 2+);
2. تفعيل البروتينات مقلص.
3. تقلصات عضلة القلب.
4. إطلاق Ca 2+ من السيتوبلازم؛
5. استرخاء عضلة القلب.

يصاحب كل جهد عمل للخلايا العضلية القلبية فتح (تنشيط) قنوات أيون الكالسيوم من النوع L، ووفقًا للتدرج الكهروكيميائي بين الخلايا، فإن حركة Ca 2+ إلى نطاق ضيق مساحة الغشاء الفرعيوالتي تقع بين غشاء الخلية وأغشية الحويصلات الطرفية للشبكة الهيولية العضلية وهي مخزن الكالسيوم في الخلية.

دور الكالسيوم في انقباض عضلة القلب

الزيادة في تركيز Ca 2+ في مساحة الغشاء هي السبب في ما يلي: فتح قنوات الكالسيوم في غشاء الشبكة الهيولية العضلية (ما يسمى بمستقبلات الريانودين)، وإطلاق Ca 2+ المترسب هناك من الشبكة وزيادة سريعة في تركيزها في السيتوبلازم. يتعلق الأمر بربط الكالسيوم مع مستقبل البروتين الخاص به - تروبونين C في الجهاز المقلص، مما يجعل من الممكن للبروتينات المقلصة أن تتفاعل مع بعضها البعض (الأكتين والميوسين) وتقلص الخلايا بما يتناسب مع عدد مجمعات تروبونين الكالسيوم.

يتم التقاط كمية معينة من أيونات Ca 2+ مرة أخرى بواسطة ATPase الكالسيوم إلى الشبكة الهيولية العضلية، حيث يتم ترسيبها حتى يتم تفعيل إمكانات الفعل التالي للخلايا العضلية القلبية التي تبدأ الإجراء التالي. تتم إزالة الكالسيوم المتبقي من الخلية بواسطة غشاء ناقل أيوني، والذي يحمل أيون كالسيوم واحد خارج الخلية، وفي المقابل يجلب 3 أيونات صوديوم إلى الخلية (مبادل Na/Ca). يلعب الكالسيوم ATPase الموجود في غشاء الخلية أيضًا دورًا مهمًا في إزالة الكالسيوم من الخلية.

الترجمة من الإنجليزية:دكتوراه. عسل. العلوم جوريلوف V. G.، Dobrodeev A. S.، دكتوراه. عسل. العلوم سيليزنيف م. ن.، دكتوراه. عسل. العلوم تسيتلين أ.م.، شاتفوريان ب.ب.

ج. إدوارد مورغان جونيور، ماجد س. مايكل

M79 التخدير السريري:كتاب 2.- ترانس. من الانجليزية - M.-SPb: دار النشر BRSHOM-Nevsky Dilect، 2000. 366 ص، مريض.

يتناول الكتاب الأساس الفسيولوجي للتخدير لدى المرضى الذين يعانون من أمراض مصاحبة في الجهاز القلبي الوعائي والجهاز التنفسي والاضطرابات العصبية والعقلية واضطرابات توازن الماء والكهارل والحالة الحمضية القاعدية. تعرض فصول منفصلة طرق التخدير في فترات ما قبل الجراحة وأثناءها وبعدها أثناء التدخلات الجراحية على القلب والأوعية الدموية والرئتين والقصبة الهوائية والمريء والدماغ والحبل الشوكي والعمود الفقري والكلى والأعضاء الأخرى في الجهاز البولي. يتم تناول قضايا العلاج بالتسريب بالتفصيل - المؤشرات والأساليب وأنواع الحلول والمضاعفات والخيارات البديلة.

لأطباء التخدير والإنعاش وطلاب الطب.

كل الحقوق محفوظة. لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء من هذا الكتاب بأي شكل أو بأي وسيلة، إلكترونية أو ميكانيكية، بما في ذلك التصوير الفوتوغرافي أو التسجيل أو أي وسيلة أخرى لنسخ المعلومات أو تخزينها، دون الحصول على إذن كتابي من الناشر.

رقم ISBN 5-7989-0165-3 (دار النشر BINOM) رقم ISBN 5-7940-0044-9 (لهجة نيفسكي) رقم ISBN 0-8385-1470-7 (الإنجليزية)

الطبعة باللغة الروسية: © دار نشر بينوم، لهجة نيفسكي، ترجمة، تصميم، 2000.

حقوق الطبع والنشر للطبعة الأصلية

© 1996، جميع الحقوق محفوظة.

تم النشر بالتنسيق مع الناشر الأصلي،

أبليتون ولانج وشركة سايمون اند شوستر

القسم الرابع

مخدر

فائدة

فسيولوجيا الدورة الدموية لس
والتخدير

يجب أن يكون لدى طبيب التخدير معرفة أساسية بفسيولوجيا الدورة الدموية، وهو أمر ضروري لفهم الأسس العلمية للتخصص وللعمل العملي. يناقش هذا الفصل فسيولوجيا القلب والدورة الدموية الجهازية، بالإضافة إلى الفيزيولوجيا المرضية لقصور القلب. تمت مناقشة الدورة الدموية الرئوية (الرئوية) في الفصل 22، فسيولوجيا الدم والتمثيل الغذائي - في الفصل 28.

يتكون الجهاز الدوري من القلب والأوعية الدموية. وهو مصمم لتزويد الأنسجة بالأكسجين والمواد المغذية وإزالة المنتجات الأيضية. يضخ القلب الدم من خلال نظامين وعائيين. وفي الدورة الدموية الرئوية، يتم إثراء الدم بالأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون. في دائرة كبيرة، يسلم الأكسجين إلى الأنسجة ويمتص منتجات التمثيل الغذائي، والتي يتم التخلص منها بعد ذلك من خلال الرئتين أو الكلى أو الكبد.

قلب

من الناحية التشريحية، القلب عضو واحد، لكنه من الناحية الوظيفية ينقسم إلى قسمين أيمن وأيسر، ويتكون كل منهما من أذين وبطين. يعمل الأذينان كموصلين للدم ومضخات مساعدة لملء البطينين. يعمل البطينان كمضخات رئيسية تضخ الدم

مص الدم. يستقبل البطين الأيمن الدم غير المؤكسج من الدورة الدموية الجهازية ويضخه إلى الدورة الدموية الرئوية. يستقبل البطين الأيسر الدم المؤكسج من الدورة الدموية الرئوية ويضخه إلى الدورة الدموية الجهازية. أربعة صمامات تضمن تدفق الدم أحادي الاتجاه عبر كل حجرة. يتم ضمان وظيفة الضخ للقلب من خلال سلسلة معقدة من الظواهر الكهربائية والميكانيكية.

يتكون القلب من أنسجة عضلية مخططة متخصصة محاطة بإطار من النسيج الضام. تنقسم خلايا عضلة القلب - الخلايا العضلية القلبية - إلى نظام الأذيني والبطين وجهاز تنظيم ضربات القلب والتوصيل. إن قدرة الخلايا العضلية القلبية على الإثارة الذاتية وتنظيمها الفريد يسمح للقلب بالعمل كمضخة عالية الكفاءة. تضمن التوصيلات التسلسلية بين الخلايا العضلية القلبية الفردية (الأقراص المقحمة)، ذات المقاومة المنخفضة، الانتشار السريع والمنظم للنبضات الكهربائية في كل حجرة من حجرات القلب. تنتشر موجة الإثارة من أذين إلى آخر ومن بطين إلى آخر عبر مسارات التوصيل. لا يتم الاتصال بين الأذينين والبطينين بشكل مباشر، ولكن من خلال العقدة الأذينية البطينية، لذلك يتم نقل الإثارة مع تأخير. ونتيجة لهذا، يمتلئ البطين بانقباض الأذين.

إمكانات العمل للخلايا العضلية القلبية

غشاء الخلية العضلية القلبية منفذ لأيونات K4، لكنه غير منفذ نسبيًا لأيونات Na." يضخ ATPase المعتمد على الغشاء Ka + /K4 الأيونات ك+داخل الخلية، وأيونات الصوديوم خارج الخلية (الفصل 28). تركيز K4 داخل الخلية أعلى منه في الفضاء خارج الخلية. وعلى العكس من ذلك، فإن تركيز الصوديوم أعلى في الفضاء خارج الخلية منه. داخل الخلية. تحافظ النفاذية النسبية للغشاء على الكالسيوم على تدرج عالي لتركيز الكالسيوم بين الفضاء خارج الخلية والسيتوبلازم. يؤدي إطلاق K+ من الخلية على طول تدرج التركيز إلى فقدان إجمالي الشحنة الموجبة داخل الخلية. لا تصاحب الأنيونات أيونات K4، لذلك ينشأ جهد كهربائي، ويتم شحن السطح الداخلي لغشاء الخلية بشكل سلبي مقارنة بالسطح الخارجي. وبالتالي، فإن جهد الغشاء الساكن يتشكل في ظل ظروف التوازن بين قوتين متعارضتين: حركة K + على طول تدرج التركيز والجذب الكهربائي لأيونات K المشحونة بشكل إيجابي من خلال الفضاء داخل الخلايا المشحون سلبيًا.

عادةً، تتراوح إمكانات الغشاء أثناء الراحة للخلية العضلية القلبية البطينية من -80 إلى -90 مللي فولت. إذا أصبحت إمكانات الغشاء أقل سلبية وتصل إلى قيمة العتبة، فعندئذ في خلية عضلية القلب، كما هو الحال في خلايا الأنسجة الأخرى القابلة للإثارة (العصب، العضلات الهيكلية)، تنشأ إمكانات الفعل، أي يحدث إزالة الاستقطاب (الشكل 19-1 والجدول 19). - 1). يؤدي جهد الفعل إلى زيادة عابرة في جهد غشاء الخلية العضلية القلبية إلى +20 مللي فولت. في المقابل

من إمكانات عمل الخلية العصبية (الفصل 14)، في إمكانات عمل خلية عضلية القلب، تليها مرحلة الهضبة، والتي تستمر 0.2-0.3 ثانية. تنجم إمكانات عمل العضلات الهيكلية والأعصاب عن الفتح الشبيه بالانهيار الجليدي لقنوات الصوديوم السريعة في الغشاء، وتنجم إمكانات عمل الخلية العضلية القلبية عن فتح قنوات الصوديوم السريعة (مرحلة إعادة الاستقطاب السريع الأولية) وقنوات الكالسيوم البطيئة (مرحلة الهضبة).بالإضافة إلى ذلك، يصاحب زوال الاستقطاب انخفاض عابر في نفاذية الغشاء للبوتاسيوم. بعد ذلك، تتم استعادة نفاذية الغشاء للبوتاسيوم، وتغلق قنوات الصوديوم والكالسيوم ويعود جهد الغشاء إلى مستواه الأصلي.

بعد إزالة الاستقطاب، تصبح الخلايا مقاومة (غير مستجيبة) لمحفزات إزالة الاستقطاب حتى بداية المرحلة الرابعة. فترة المقاومة الفعالة تساوي الحد الأدنى للفاصل الزمني بين نبضتين تسببتا في انتشار الإثارة. في الخلايا العضلية القلبية سريعة التوصيل، تكون فترة المقاومة الفعالة مساوية تقريبًا لمدة جهد الفعل. على العكس من ذلك، في الخلايا العضلية البطيئة التوصيل، قد تتجاوز فترة المقاومة الفعالة مدة جهد الفعل.

جدول محتويات الموضوع "استثارة عضلة القلب. دورة القلب وبنية مراحلها. أصوات القلب. تعصيب القلب.":

2. إثارة عضلة القلب. انقباض عضلة القلب. اقتران الإثارة وتقلص عضلة القلب.
3. الدورة القلبية وبنية مرحلتها. الانقباض. الانبساط. مرحلة الانكماش غير المتزامن. مرحلة الانكماش متساوي القياس.
4. الفترة الانبساطية لبطينات القلب. فترة الاسترخاء. فترة الملء. التحميل المسبق للقلب. قانون فرانك ستارلينغ.
5. نشاط القلب. مخطط القلب. مخطط ميكانيكية القلب. مخطط كهربية القلب (ECG). أقطاب تخطيط القلب
6. أصوات القلب. صوت القلب الأول (الانقباضي). صوت القلب الثاني (الانبساطي). مخطط صوتي للقلب.
7. تصوير ضغط الدم. الوريد. اناكروتا. كاتاكروتا. مخطط الوريد.
8. النتاج القلبي. تنظيم الدورة القلبية. الآليات العضلية لتنظيم نشاط القلب. تأثير فرانك ستارلينغ.
9. تعصيب القلب. تأثير كرونوتروبيك. تأثير دروموتروبيك. تأثير مؤثر في التقلص العضلي. تأثير باتموتروبيك.
10. التأثيرات السمبتاوية على القلب. تأثير العصب المبهم على القلب. آثار مبهمة على القلب.

خلايا عضلة القلبلديهم استثارة، لكنها ليست تلقائية. أثناء الانبساط يستريح غشاء المحتملةمن هذه الخلايا مستقرة، وقيمتها أعلى (80-90 مللي فولت) منها في خلايا منظم ضربات القلب. ينشأ جهد الفعل في هذه الخلايا تحت تأثير إثارة الخلايا الناظمة، التي تصل إلى الخلايا العضلية القلبية، مسببة إزالة استقطاب أغشيتها.

أرز. 9.8. إمكانات العمل لخلية عضلة القلب العاملة. التطور السريع لإزالة الاستقطاب وإعادة الاستقطاب لفترات طويلة. تتحول عودة الاستقطاب البطيئة (الهضبة) إلى عودة الاستقطاب السريع.

إمكانات عمل الخليةتتكون عضلة القلب العاملة من مرحلة إزالة الاستقطاب السريع، وإعادة الاستقطاب السريع الأولي، والتي تتحول إلى مرحلة إعادة الاستقطاب البطيء (مرحلة الهضبة)، ومرحلة إعادة الاستقطاب النهائي السريع (الشكل 9.8). يتم إنشاء مرحلة إزالة الاستقطاب السريع من خلال زيادة حادة في نفاذية الغشاء لأيونات الصوديوم، مما يؤدي إلى تيار الصوديوم الداخلي السريع. ومع ذلك، عندما يصل جهد الغشاء إلى 30-40 مللي فولت، يتم تعطيله، وبعد ذلك، حتى الانعكاس المحتمل (حوالي +30 مللي فولت) وفي مرحلة "الهضبة"، تكون تيارات أيون الكالسيوم ذات أهمية رائدة. يؤدي إزالة استقطاب الغشاء إلى تنشيط قنوات الكالسيوم، مما يؤدي إلى إزالة استقطاب إضافي لتيار الكالسيوم إلى الداخل.

أرز. 9.9. مقارنة إمكانات العمل وتقلص عضلة القلب مع مراحل التغيرات في الاستثارة. 1 - مرحلة إزالة الاستقطاب. 2 - مرحلة إعادة الاستقطاب السريع الأولي؛ 3 - مرحلة عودة الاستقطاب البطيئة (مرحلة الهضبة)؛ 4 - مرحلة إعادة الاستقطاب السريع النهائي. 5 - مرحلة الحراريات المطلقة. 6 - مرحلة الحران النسبي. 7- مرحلة الاستثارة الفائقة. حران عضلة القلب يتزامن عمليا ليس فقط مع الإثارة، ولكن أيضا مع فترة الانكماش.

إعادة الاستقطاب الطرفيفي خلايا عضلة القلب يرجع ذلك إلى الانخفاض التدريجي في نفاذية الغشاء للكالسيوم وزيادة نفاذية البوتاسيوم. ونتيجة لذلك، يتناقص تيار الكالسيوم الوارد ويزيد تيار البوتاسيوم الخارج، مما يضمن الاستعادة السريعة لإمكانات الغشاء أثناء الراحة. مدة إمكانات عمل الخلايا العضلية القلبية هي 300-400 مللي ثانية، وهو ما يتوافق مع مدة تقلص عضلة القلب (الشكل 9.9).