Сердце - полый мышечный орган, имеющий форму конуса, оно расположено в грудной полости, позади грудины, в области переднего средостения. Стенки сердца состоят из трех слоев. Внутренний слой - эндокард - выстилает полости сердца изнутри, и его выросты образуют клапаны сердца. Он состоит из слоя уплощенных тонких, гладких эндотелиальных клеток. Средний слой - миокард - состоит из особой сердечной поперечнополосатой мышечной ткани. Сердце человека имеет четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком предсердечно-желудочковым (атриовентрикулярным) отверстием. В правое предсердие поступает кровь из всех частей тела по двум самым крупным венам- верхней и нижней полым венам. Кроме того, сюда же впадает венечная пазуха сердца, собирающая венозную кровь из тканей самого сердца. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь из легких. Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие. Легочным стволом начинается малый круг кровообращения. Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь в сосуды большого круга кровообращения.
Возбудимость – способность возбудимых тканей (нервной, мышечной и железистой) в ответ на действие стимула образовывать на мембране потенциал действия.
Рис.1. Потенциал действия одиночного кардиомиоцита желудочка
0-4 – фазы потенциала действия кардиомиоцита:
Клетки сердечной мышцы, как и любой другой возбудимой ткани, поляризованы. Мембрана кардиомиоцитов снаружи заряжена положительно, изнутри – отрицательно. Это обусловлено различным содержанием ионов натрия (Na+) и калия (K+) по обе стороны мембраны – внутри сердечных клеток больше K+, а снаружи - Na+. В покое мембрана кардиомиоцитов непроницаема для ионов Na+, но частично пропускает ионы K+. В результате процесса диффузии в соответствии с концентрационным градиентом ионы K+ выходят из кардиомиоцита, увеличивая положительный заряд на его поверхности. Внутренняя сторона мембраны при этом становится отрицательной за счет скопления анионов кислот (хлоридов - Cl-, сульфатов - SO42-, фосфатов - PO43- и т.д.), для которых мембрана не проницаема. У клеток рабочего миокарда потенциал покоя составляет – 90 мВ.
При действии какого-либо раздражителя (электрические импульсы, гуморальные факторы и т.д.) кардиомиоциты приходят в состояние возбуждения, внешним выражением которого является развитие на поверхности их мембраны потенциала действия. Механизм деполяризации кардиомиоцитов имею ту же природу, что и потенциал действия развивающийся в нервных и скелетно-мышечных волокнах. В потенциале действия различают следующие фазы (рис. 1):
Фаза 0 – деполяризация, которая характеризуется повышением натриевой проницаемости за счет активации быстрых натриевых каналов клеточных мембран. В этот период Na+ лавинообразно входит в клетку. Эта фаза заканчивается достиже-нием критического уровня деполяризации, при котором происходит изменение знака мембранного потенциала (с -90 мВ до +30 мВ).