О возбуждении мышечных клеток сердцем, как и любой другой возбудимой ткани, можно судить по изменению разности электрических потенциалов, существующей между возбужденным участком и невозбужденным или между протоплазмой клетки и ее внешней средой.
Анализ электрических проявлений возбуждения мышечных клеток сердца в последние годы производят при помощи внутриклеточных микроэлектродов. В состоянии покоя протоплазма мышечных клеток сердца заряжена отрицательно но отношению к внешней их поверхности, вследствие чего поверхностная мембрана клетки является поляризованной. Величина этого заряда — мембранного потенциала — составляет 8090 мв.
В момент возбуждения сердечных мыщц возникает круто нарастающее уменьшение разности потенциалов между клеткой и внешней средой. Вследствие перехода катионов Na˙ через мембрану внутрь клетки протоплазма теряет свой отрицательный заряд (мембрана клетки при этом деполяризуется) и приобретает даже положительный заряд, равный 20—30 мв. Изменение разности потенциалов при возбуждении, т. е. потенциал действия, составляет 100—120 мв. Затем начинается восстановление исходного состояния клетки — происходит реполяризация мембраны: сначала разность потенциалов, достигнутая при возбуждении, быстро уменьшается, потом некоторое время она удерживается почти на одном уровне, после чего происходит быстрое восстановление мембранного потенциала до исходной величины (рис. 14, А).
Описанные изменения электрического состояния характерны для мышечных клеток желудочков сердца. В других мышечных клетках сердца форма потенциалов действия может несколько различаться (рис. 14, Б). Наибольшие различия отмечаются в обладающих автоматией клетках-водителях ритма, в которых происходит спонтанная леполяризация во время диастолы (рис. 14, В). Потенциал действия в мышечных клетках сердца длится дольше, чем в клетках скелетной мускулатуры.
Общая его продолжительность в мышечных клетках сердца равна 0,3 секунды при ритме работы сердца 70 в минуту. Она изменяется в зависимости от частоты сердечных сокращений: длительность потенциалов действия укорачивается при учащении и удлиняется при замедлении работы сердца.
 |
Чем раньше по окончании предыдущей волны возбуждения начинается следующая, тем короче ее продолжительность, следовательно, тем быстрее протекает потенциал действия. Это лежит в основе способности мышцы сердца усваивать, т. е. воспроизводить, разный ритм возбуждений, возникающих в синоатриальном узле. Быстрое изменение длительности волны возбуждения в сердце позволяет ему быстро переходить с одного ритма работы на другой. Рис. 14. А — потенциал действия одиночного мышечного волокна желудочка сердца (нижняя кривая) и одновременно зарегистрированная электрокардиограмма всего сердца (верхняя кривая); Б — потенциал действия одиночного мышечного волокна предсердия; В — потенциалы действия синоатриального узла. Видна спонтанная деполяризация (а) в диастолу (по Бруксу); Г — одновременная регистрация потенциала действия (1) и сокращения волокон (2) сосочковой мышцы желудочка сердца (по Дуделю и Траутвейну). |
