أتمتة القلب هو انقباض إيقاعي لعضو تحت تأثير النبضات التي تنشأ فيه دون تأثير منبهات من الخارج. الأتمتة متأصلة في العضو كله والأجزاء الفردية ، ولكن ليس في عضلة القلب. هناك دليل على هذه الظاهرة - الانقباضات الإيقاعية لعضو الحيوانات والبشر ، معزولة عن كل شيء وتخرج من الجسم.
أجهزة تنظيم ضربات القلب من الدرجة الأولى
عند تحديد المقصود بأتمتة القلب ، وجد أن النبضات العصبية يمكن أن تتولد في خلايا عضلة القلب غير النمطية. إذا كان الشخص يتمتع بصحة جيدة ، يتم ملاحظة هذه العملية بالقرب من العقدة الجيبية الأذينية بسبب الاختلاف في خصائص وهيكل الخلايا من المكونات الهيكلية الأخرى. وهي متجمعة ومغزلية الشكل ومحاطة بغشاء قاعدي. الاسم الثاني لهذه الخلايا هو أجهزة تنظيم ضربات القلب من الدرجة الأولى (أجهزة تنظيم ضربات القلب). تستمر عمليات التمثيل الغذائي فيها بسرعة عالية ، ولهذا السبب تبقى المستقلبات فيهاالسائل الخلالي ، وليس لديه الوقت لإخراجها.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخصائص المميزة هي كما يلي:
- نفاذية عالية جدًا لأيونات الكالسيوم والصوديوم.
- إمكانات غشاء صغير.
بسبب الاختلاف في تركيز الصوديوم والبوتاسيوم ، هناك نشاط طفيف لعمل مضخة الصوديوم والبوتاسيوم.
بحث عن أتمتة القلب
لفترة طويلة ، لم يتم التحقيق بشكل كامل في أتمتة القلب ، على الرغم من الاهتمام المتزايد للعلماء بهذه العملية. طريقة ربط ستانيوس هي دورة معروفة من التجارب التي تعتمد على إزالة بعض أجزاء قلب الضفدع عن طريق وضع الضمادات. نتيجة لذلك ، اتضح أن هناك ما لا يقل عن مركزين للأتمتة في العضو.
واحد منهم يقع في منطقة الجيوب الوريدية ، يساهم في إيقاع الانقباضات ، والثاني يقع في الجزء بين البطين والأذينين (ويسمى أيضًا مخفي). يبدأ عمله فقط بعد استبعاد مركز واحد. تعمل عضلة القلب البعيدة عن كلا المركزين - تنقبض - بشكل مستقل. وهكذا فإن تلقائية قلب الإنسان ترتبط بالنبضات المنبعثة من هذه المراكز.
طريقة Landergorf
لتقليل خروج القلب من الجسم ، يتم استخدام طريقة Landergorf. المعنى هو:
- يتم قطع القلب ويتم إدخال قنية في الشريان الأورطي ، وهو متصل بوعاء زجاجي.
- يُسكب الإناءمحلول رينجر مع الجلوكوز ، أو ربما إضافة دم منزوع الرجفان
- المحلول مشبع بالأكسجين ويتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة (حوالي 48 درجة مئوية).
- يبدأ السائل بالتدفق تحت الضغط إلى الشريان الأورطي ، وتغلق الصمامات ، ويتم توجيه السائل إلى الشرايين التاجية ، وظيفتها تغذية العضو بأكمله.
في ظل هذه الظروف ، يكون عضو الحيوان أو الإنسان قادرًا على العمل لفترة طويلة ، هذه هي أتمتة القلب. باستخدام هذه الطريقة ، من الممكن استعادة نبضات القلب التي توقفت بالفعل منذ بضع ساعات. في بداية القرن العشرين ، ولأول مرة ، كان من الممكن إحياء عضو طفل صغير ، وبعد ذلك أعادوا عمل القلب الذي لم يعمل لمدة 48 ساعة تقريبًا. بعد تمرير المحلول عبر الأوعية الدموية ، استمرت ضربات القلب لمدة 15 ساعة.
وصف عملية الأتمتة
آلية قلب الإنسان تبدأ بمرحلة الانبساط ، ومظهرها هو انتقال الصوديوم إلى الخلية. في هذه الحالة ، ينخفض جهد الغشاء بشكل كبير ، وتميل القيمة إلى الحد الأدنى من إزالة الاستقطاب. تنخفض شحنة الغشاء ، ويبدأ الاستقطاب البطيء للانبساط. تفتح قنوات الكالسيوم والصوديوم في مرحلة إزالة الاستقطاب المتدفقة بسرعة ، وتبدأ الأيونات في التحرك بنشاط نحو الخلية. نتيجة لذلك ، تنخفض الشحنة أولاً بشكل حاد وتصل إلى الصفر ، وبعد ذلك يتم استبدالها بالعكس. يتحرك الصوديوم حتى يتم الوصول إلى التوازن في أيوناته (كهروكيميائية).
مرحلة الهضبة قادمة. هنا تستمر حركة الكالسيوم. تظل أنسجة القلب غير مهذبة في هذه اللحظة. عندما يتم الوصول إلى التوازن للأيونات المقابلة ، تنتهي المرحلة ويحدث الاستقطاب ، مما يعني عودة شحنة الغشاء إلى مستواها الأصلي.
عقدة أتمتة القلب
مكان خاص في العملية المعقدة تحتلها عقد أتمتة القلب. العقدة من الدرجة الأولى تسمى العقدة الجيبية الأذينية. إنه جهاز تنظيم ضربات القلب من الدرجة الأولى يضمن معدل ضربات القلب الطبيعي. وهي تقع بالقرب من التقاء الوريد الأجوف العلوي. هيكلها عبارة عن عدد صغير من ألياف عضلة القلب ذات النهايات العصبية. تسمى عقدة الترتيب الثاني العقدة الأذينية البطينية. إنه جهاز تنظيم ضربات القلب المخفي من الدرجة الثانية. يتم تمثيل عقدة الرتبة الثالثة بخلايا الجهاز البطيني الموصّل.
تحافظ جميع أجهزة تنظيم ضربات القلب ذات الترتيب الأدنى على معدل تقلص العضو في حالة وجود كتلة قلب كاملة. في الوقت نفسه ، يقترب تواتر الانقباضات البطينية من الحد الأدنى ، ويتم زرع جهاز تنظيم ضربات القلب من النوع الكهربائي للمرضى ، أي جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي.
ظهور الإمكانات
تختلف إمكانات العقدة الجيبية الأذينية عن تلك المعتادة بسعة أصغر - بمقدار 50 مللي فولت. في الحالة الطبيعية ، تظهر الإمكانات في العقدة بسبب وجود الخلايا التي هي أجهزة تنظيم ضربات القلب من الدرجة الأولى. بقية أقسام القلب ، في ظل ظروف معينة ، تولد أيضًا نبضات عصبية إضافيةالتحفيز ، وكذلك إيقاف العقدة من الدرجة الأولى. في هذه الحالة ، يتم ملاحظة توليد النبضات في العقدة من الدرجة الثانية (يبلغ التردد حوالي 60 مرة / دقيقة). عندما يتم تحفيزها في العقدة ، يتم إثارة خلايا حزقته ، ينخفض التردد إلى 30 (أجهزة تنظيم ضربات القلب من الدرجة الثالثة).
جهد العمل لجميع أجهزة تنظيم ضربات القلب يتناسب طرديا مع نفاذية الغشاء العالية لأيونات الكالسيوم والصوديوم ، وكذلك مع انخفاض في نفاذية أيونات البوتاسيوم.
التدرج التلقائي
آلية القلب في ظل الظروف العادية لجميع أجزاء النظام يتم قمعها بواسطة العقدة الجيبية الشريانية ، "تفرض" إيقاعها الخاص. لهذا السبب ، يتم إعادة تنظيم جميع مكونات النظام ، بإيقاعها الخاص ، لتعمل بنفس الوتيرة. التدرج في أتمتة القلب هو ظاهرة تتناقص فيها القدرة على الأتمتة مع المسافة من مكان تعميم النبضات ، أي العقدة من الدرجة الأولى.
لا يزال غير معروف ما الذي يسبب التغيير المفاجئ في الشحن الخلوي الذي يحدث بشكل عفوي. قد تترافق أتمتة القلب مع محتوى الأسيتيل كولين في أجهزة تنظيم ضربات القلب. يعتقد العديد من العلماء أن هذه الظاهرة ترجع إلى خصائص عمليات التمثيل الغذائي في هذه الخلايا المحركة ، والتي تكون قادرة على تغيير حالة أغشية السطح.
