اتوماسیون قلب عبارت است از انقباض ریتمیک اندام تحت تأثیر تکانه هایی که بدون تأثیر محرک های بیرونی در آن ایجاد می شود. اتوماسیون در کل اندام و بخش‌های منفرد ذاتی است، اما در عضله قلب نیست. شواهدی از این پدیده وجود دارد - انقباضات ریتمیک اندام حیوانات و انسان، جدا از همه چیز و خارج از بدن.
پیس میکرهای مرتبه اول
هنگام تعریف منظور از خودکارسازی قلب، مشخص شد که تکانه های عصبی می توانند در سلول های میوکارد آتیپیک تولید شوند. اگر فردی سالم باشد، به دلیل تفاوت در خواص و ساختار سلول ها از سایر اجزای ساختاری، این فرآیند در نزدیکی گره سینوسی دهلیزی مشاهده می شود. آنها به صورت خوشه ای، دوکی شکل و توسط یک غشای پایه احاطه شده اند. نام دوم این سلول ها ضربان سازهای مرتبه اول (پیس میکر) است. فرآیندهای متابولیک در آنها با سرعت بالایی انجام می شود و به همین دلیل متابولیت ها در آن باقی می مانندمایع بینابینی، فرصتی برای خارج کردن ندارد.
علاوه بر این، ویژگی های مشخصه به شرح زیر است:
- نفوذپذیری بسیار بالا برای یون های کلسیم و سدیم.
- پتانسیل غشای کوچک.
به دلیل تفاوت در غلظت سدیم و پتاسیم، فعالیت کمی در عملکرد پمپ سدیم-پتاسیم وجود دارد.
تحقیق در مورد اتوماسیون قلب
برای مدت طولانی، اتوماسیون قلب به طور کامل بررسی نشده است، حتی با وجود افزایش علاقه دانشمندان به این فرآیند. روش لیگاتور استانیوس یک چرخه آزمایشی شناخته شده است که بر اساس برداشتن برخی از قسمت های قلب قورباغه با استفاده از بانداژ انجام می شود. در نتیجه، مشخص شد که حداقل 2 مرکز اتوماسیون در اندام وجود دارد.
یکی از آنها در ناحیه سینوس وریدی قرار دارد، به ریتم انقباضات کمک می کند، دومی در قسمت بین بطن و دهلیز قرار دارد (به آن پنهان نیز می گویند). کار او تنها پس از حذف 1 مرکز آغاز می شود. عضله قلب که از هر دو مرکز فاصله دارد، مستقل کار می کند - منقبض می شود. بنابراین، خودکار بودن قلب انسان با تکانه های ناشی از این مراکز مرتبط است.
روش لندرگورف
به منظور کاهش قلب خارج از بدن از روش لندرگورف استفاده می شود. معنی این است:
- قلب بریده می شود و یک کانول وارد آئورت می شود که به یک رگ شیشه ای متصل است.
- ظرف ریخته می شودمحلول رینگر همراه با گلوکز، یا احتمالاً افزودن خون دفیبرین شده.
- محلول با اکسیژن اشباع شده و تا دمای معینی (حدود 48 درجه سانتیگراد) گرم می شود.
- مایع تحت فشار شروع به جاری شدن به داخل آئورت می کند، دریچه ها بسته می شوند و مایع به سمت شریان های کرونری هدایت می شود که وظیفه آن تغذیه کل اندام است.
در چنین شرایطی، اندام یک حیوان یا یک فرد قادر است برای مدت طولانی کار کند، این همان خودکار بودن قلب است. با استفاده از این روش می توان تکانه های قلبی را که چند ساعت پیش متوقف شده است، بازگرداند. در آغاز قرن بیستم، برای اولین بار، امکان احیای اندام یک کودک کوچک وجود داشت و بعداً آنها کار قلب را که تقریباً 48 ساعت کار نکرده بود، بازسازی کردند. پس از عبور محلول از داخل عروق، ضربان قلب حدود 15 ساعت ادامه داشت.
شرح فرآیند اتوماسیون
اتوماتیک قلب انسان با فاز دیاستول شروع می شود، تظاهر آن حرکت سدیم به داخل سلول است. در این مورد، پتانسیل غشاء به طور قابل توجهی کاهش می یابد، مقدار به حداقل سطح دپلاریزاسیون تمایل دارد. بار غشا کاهش می یابد و دپلاریزاسیون آهسته دیاستول شروع می شود. کانال‌های کلسیم و سدیم در فاز دپلاریزاسیون سریع باز می‌شوند، یون‌ها شروع به حرکت فعال به سمت سلول می‌کنند. در نتیجه، شارژ ابتدا به شدت کاهش می یابد و به صفر می رسد، پس از آن با مخالف جایگزین می شود. سدیم حرکت می کند تا زمانی که یون های آن به تعادل برسد (الکتروشیمیایی).
فاز فلات در راه است. در اینجا حرکت کلسیم ادامه دارد. بافت قلب در این لحظه غیرقابل تحریک باقی می ماند. هنگامی که تعادل برای یون های مربوطه حاصل می شود، فاز به پایان می رسد و رپلاریزاسیون اتفاق می افتد، که به معنای بازگشت بار غشا به سطح اولیه است.
گره های خودکاری قلب
جایگاه ویژه ای در فرآیند پیچیده توسط گره های اتوماسیون قلب اشغال شده است. گره مرتبه اول را گره سینوسی دهلیزی می گویند. این یک ضربان ساز درجه یک است که ضربان قلب طبیعی را تضمین می کند. در نزدیکی محل تلاقی ورید اجوف فوقانی قرار دارد. ساختار آن تعداد کمی از فیبرهای عضلانی قلب با انتهای عصبی است. گره مرتبه دوم را گره دهلیزی بطنی می نامند. این یک ضربان ساز مرتبه دوم مخفی است. گره مرتبه سوم توسط سلول های سیستم بطنی رسانا نشان داده می شود.
همه ضربان سازهای مرتبه پایین در صورت وجود بلوک کامل قلب، میزان انقباض اندام را حفظ می کنند. در همان زمان، فرکانس انقباضات بطنی به حداقل علامت نزدیک می شود و بیماران با یک ضربان ساز برقی، یعنی یک ضربان ساز مصنوعی، کاشته می شوند.
ظهور پتانسیل ها
پتانسیل گره سینوسی دهلیزی با دامنه کوچکتر - 50 میلی ولت - با پتانسیل معمول متفاوت است. در حالت طبیعی، به دلیل وجود سلول هایی که ضربان ساز درجه اول هستند، پتانسیل ها در گره ظاهر می شوند. بقیه بخش‌های قلب، تحت شرایط خاص، در صورت اضافه شدن تکانه‌های عصبی نیز تولید می‌کنندمحرک، و همچنین خاموش کردن گره مرتبه اول. در این حالت، تولید پالس در گره مرتبه دوم مشاهده می شود (فرکانس حدود 60 بار در دقیقه). هنگامی که در گره تحریک می شود، سلول های بسته His برانگیخته می شوند، فرکانس به 30 کاهش می یابد (پیس میکرهای مرتبه سوم).
پتانسیل عمل همه ضربان سازها به طور مستقیم با نفوذپذیری بالای غشاء به یون های کلسیم و سدیم و همچنین با کاهش نفوذپذیری یون های پتاسیم متناسب است.
گرادیان خودکار
اتوماتیسم قلب در شرایط عادی همه بخش‌های سیستم توسط گره سینوسی شریانی سرکوب می‌شود و ریتم خود را "تحمیل" می‌کند. به همین دلیل همه اجزای سیستم با ریتم خاص خود سازماندهی می شوند تا با سرعت یکسان کار کنند. گرادیان اتوماسیون قلب پدیده ای است که در آن با فاصله گرفتن از محل تعمیم تکانه ها، یعنی گره مرتبه اول، توانایی خودکارسازی کاهش می یابد.
هنوز ناشناخته است که چه چیزی باعث تغییر ناگهانی بار سلولی می شود که خود به خود اتفاق می افتد. اتوماسیون قلب ممکن است با محتوای استیل کولین در ضربان سازها همراه باشد. بسیاری از دانشمندان بر این باورند که این پدیده به دلیل ویژگی‌های فرآیندهای متابولیکی در این سلول‌های محرک است که قادر به تغییر وضعیت غشاهای سطحی هستند.
