4 Дәріс. Кардиомиоците әрекет потенциалының пайда болу механизмі.

Лекция жоспары:

1. Кардиомиоцитегі әрекет потенциалы.

2. Миокард жасушасындағы ионнық насостар.

3. Кардиомиоцит фазалары.

4. Кардиомиоцитің өткізгіштігін зерттеу әдістері.

5. Эйтховен теориясы.

6. ЭКГ. Жүрек потенциалын өлшеу әдістері.

Лекция мақсаты: Жүрек миокардында биопотенциалдың пайда болуы механизмін, деполяризация ұзақтығының ерекшеліктерін талдау. Жүрек бұлшық етінде биопотенциалдың таралуын қарастыру. Эйнтховен теориясының негізгі және ЭКГ түсірудің принциптерімен танысу.

Жүрек бұлшық ет жасушаларындағы әрекет потенциалының түрі мен пайда болуы механизмі және оның деполяризация ұзақтығы жүйке талшықтары мен қаңқа сүйек бұлшық ет жасушаларындағы әрекет потенциалының ұзақтығынан өзгеше. Мысалы, кальмар аксонындағы әрекет потенциалының ұзақтығы 0,5-1 мс болса қаңқа сүйек бұлшық еттегі 2-3 мс болады, ал жүрек қарыншасының миокардындағы әрекет потенциалының ұзақтығы 250-300 мс созылады (1 сурет).

мВ

1 Сурет

Мұндай ұзақ уақыт жүрек бұлшық ет құрылымының қозуы мен жиырылуының синхронды болуын қамтамасыз етеді, ол өз кезегінде қан айдауға мүмкіндік береді.

Кардиомиоциттағы әрекет потенциалының өзгеше болуы жасушаның ішкі және сыртқы орталарындағы иондардың таралуына тікелей байланысты. Кардиомиоцит пен қаңқа сүйегі бұлшық еттерінде калии және натрии иондарының концентрациясы жақын. Бірақ, кардиомиоцитте әрекет потенциалының пайда болуы мен жүректің жиырылуында кальции иондарының үлкен үлесі бар екендігі анықталды. Кальции ионы жасушаның сыртында 2 ммоль/л болса, ішінде өте аз 10^-4 ммоль/л шамасында. Ал жүректің жиырылуы кезінде, жасуша ішінде бос кальции иондарының концентрациясы 10³ ммоль дейін артуы мүмкін, бірақ бұл артық иондар реполяризация кезінде жасушадан сыртқа шығарылады.

К ардиомиоциттегі иондар баланысын калии, натрии және кальции иондық насостары қамтамасыз етеді, олар жасушадан сыртқы ортаға активті тасымалдау арқылы натрии және кальции иондарын айдайды, ал пассивті тасымалдау арқылы ішке кальции, натрии, сыртқы ортаға калии иондарын айдайды (2 сурет).

2 Сурет

Бұл насостардың жұмысын саркомадағы миокардит жасушасындағы калии-натрии АТФаза мен кальции АТФаза ферментері қамтамасыз етеді. Мембрананың 1 мкм² ауданындағы калии-натрии насосының тығыздығы 1000, яғни 1 см² ауданға 10¹¹ насостан келеді. Иондық насостар 1 секундта иондарды 20 рет айдаса, онда 1 см² аудандағы насостар 1 секундта иондарды 2∙10¹² рет айдар еді. 1 иондық насос 1 ретте 3 натрии ионын айдайтыны белгілі, сонда 1 см² аудандағы барлық насостар 1 секундта 6∙10¹² ионды айдайды. Бұл иондар санын Авогадро санына (6,0210²³ моль) бөлсек 1010^-12 моль/см²с саны келіп шығады, мұнан мембрананың 1 см² ауданы арқылы 1 секундта 10 моль натрии ионы тасымалданатын анықтайймыз.

Тыныштық қалыптағы мембранның натрии және кальции иондарын өткізуі өте төмен, мысалы P_Na/P_K = 0,05, сол секілді P_Са/P_К қатынасы да төмен, оның үстіне мембрана сыртында кальции иондарының концентрациясы Na⁺, K⁺ иондарына салыстырғанда аз. Сондықтан миокардтың тыныштық потенциалы жасушаның екі жағындағы калии иондарының концентрациясымен анықталынады.

Миокардтың әрекет потенциалы үш түрлі фазамен (кезеңмен) сипаталады: I фаза-деполяризация кезіндегі күй, II фаза- плато кезіндегі күй және III фаза- реполяризация кезіндегі күй.

I фаза – деполяризациялық кезең. Бұл кезең мембрананың натрии иондарын өткізуінің күрт өсуімен P_K : P_Na = 1:20 және мембранадағы _М тыныштық потенциалының кемуімен (потенциал таңбасының өзгеруімен) сипатталады. Мебранадағы потенциал шамасы -60мВ жеткенді натрии каналдары 1-2 миллисекундтан 6 милисекундқа дейін ашылады (3сурет).

Фаза	Каналдар сипатамасы	Ионды каналдардың күйі	Ток бағыты
I - Деполяризация	ТNa= 1-2 мс Na = -60мВ	Na Ca K	Na+