Электрофизиология и электрография сердца собаки (стр. 1 из 4)
Ордена Дружбы народов
Российский Университет Дружбы Народов
Аграрный факультет
Кафедра морфологии и физиологии животных
Курсовая работа по физиологии животных:
Электрофизиология и электрография сердца собаки
Студент: А. Ю. Павлюченко
Группа: СВ-22
Руководитель: доц. Г. И. Забалуев
г. Москва
Знание физиологии проводящей системы сердца и владение методами ее исследования чрезвычайно важно для любого врача, занимающегося ветеринарной медициной мелких домашних животных, поскольку заболевания сердца, связанные с нарушением работы его проводящей системы, достаточно часто встречаются в практике.
Электрокардиография как метод функциональной диагностики широко используется в медицине и ветеринарии. ЭКГ входит в протокол обследования кардиологического больного, и позволяет с высокой степенью достоверности определять виды и тяжесть аритмий, в меньшей степени этот метод чувствителен для выявления гипертрофии миокарда, локализации зон гипоксии и инфаркта, наличия стенозов и недостаточности клапанов.
Особенно важно мониторирование ЭКГ во время оперативных вмешательств и в послеоперационный период, т. к. это позволяет быстро диагностировать опасные для пациента нарушения в работе сердца и своевременно провести лечебные мероприятия.
При обследовании кардиологического больного результаты ЭКГ должны оцениваться в комплексе с результатами сбора анамнеза, физикального обследования, ЭхоКГ и рентгенографии. Другие методы исследования в кардиологической ветеринарной практике распространены меньше.
При подготовке данной работы автор постарался освоить метод электрокардиографии на достаточном для ветеринарного врача уровне.
Вследствие практической направленности и с целью сокращения объема печатной работы местами могут быть опущены базовые сведения, входящие в стандартный курс физиологии для ветеринарных вузов
Нормальная электрофизиология сердечной деятельности
Морфофункциональная характеристика кардиомиоцитов
В составе сердечной мышечной ткани выделяют несколько морфофункциональных разновидностей кардиомиоцитов:
Сократительные (типичные, рабочие) кардиомиоциты составляют 99% массы миокарда. Они обеспечивают сократительную функцию сердца и содержат большое количество упорядоченных миофибрилл и митохондрий, имеют развитый саркоплазматический ретикулум и систему Т-трубочек.
Проводящие (атипичные, специализированные) кардиомиоциты имеют слабо развитый сократительный аппарат и формируют проводящую систему сердца. Среди этого вида кардиомиоцитов различают Р-клетки и клетки Пуркинье:
Округлые Р-клетки (от англ, pale— бледный) со светлой цитоплазмой, почти лишенной сократительных элементов, обладают способностью периодически генерировать электрические импульсы, обеспечивая (в норме) автоматию сердечной мышцы;
Клетки Пуркинье имеют протяженную форму с большим диаметром и образуют волокна, осуществляя быстрое, незатухающее, своевременное и синхронное проведение возбуждения к сократительным кардиомиоцитам. Автоматия у клеток Пуркинье есть, но выражена в меньшей степени, чем у Р-клеток.
Переходные кардиомиоциты или Т-клетки (от англ. transitional— переходный) располагаются между проводящими и сократительными кардиомиоцитами и имеют промежуточные цитологические характеристики. Эти клетки обеспечивают взаимодействие остальных типов кардиомиоцитов.
Секреторные кардиомиоциты располагаются, преимущественно, в предсердиях и выполняют эндокринную функцию. В частности, эти клетки секретируют во внутреннюю среду предсердный натрийуретический пептид — гормон, принимающий участие в регуляции водно-электролитного баланса и артериального давления.
Морфологически сердечная мышечная ткань, в отличие от скелетной, не имеет симпластического строения, однако отдельные кардиомиоциты и структурно, и функционально тесно связаны друг с другом посредством вставочных дисков, особенно хорошо выраженных между сократительными кардиомиоцитами. Механическую связь обеспечивают находящиеся в области вставочного диска десмосомы и интердигитации, а функциональное взаимодействие — щелевые контакты (gapjunctions) или нексусы.
При повреждающих воздействиях (гипотермия, некоторые яды и др.) проницаемость каналов в области щелевых контактов резко снижается, что приводит к нарушениям проведения возбуждения в миокарде.
Таблица 1. Основные типы кардиомиоцитов и их свойства
| Морфофункциональная характеристика | Проводящие | Сократительные | ||
| Р-клетки | Клетки Пуркинье | |||
| Основная локализация | СА-узел | АВ-соединение | Система Гиса — Пуркинье | Остальной миокард |
| Электрофизиологическая характеристика | С медленным ответом | С быстрым ответом | ||
| Максимальный диастолический потенциал | -60... -50 | -70...-60 | -95...-90 | -90.. .-80 |
| Параметры потенциала действия: | ||||
| амплитуда (мВ) | 60—70 | 70—80 | 100—120 | 100—120 |
| овершут (мВ) | 0—10 | 5—15 | 20—30 | 20—30 |
| длительность (мс) | 100—300 | 100—300 | 300—500 | 200—300* |
| скорость нарастания фазы 0 (В/с) | 1—10 | 5—20 | 500—1000 | 100—300 |
| скорость проведения (м/с) | до 0,05 | 0,1 | 1—4 | 0,1—0,5" |
| Собственная частота импульсации (имп/мин) | 70—120*** | 40—60 | 20—40 | - **** |
* Длительность потенциала действия в предсердиях — 100—300 мс.
** Скорость проведения в AN-зоне атриовентрикулярного соединения около 0,05 м/с в пучке Гиса — меньше, чем в волокнах Пуркинье, в сократительных миоцитах предсердий — меньше, чем в желудочках.
*** ЧСС зависит от породы собаки, её величины и возраста
**** Сократительные кардиомиоциты не обладают автоматией.
Вставочные диски, расположенные на торцах клеток, соединяют кардиомиоциты «конец в конец», что приводит к образованию мышечных волокон, которые также связаны друг с другом посредством вставочных дисков. Таким образом, кардиомиоциты объединены в непрерывную электрическую сеть — функциональный синцитий. Вследствие такого строения миокарда возбуждение, возникшее в любой точке сердца, охватывает его целиком
Возбудимость, проводимость и автоматия миокарда обеспечивается электрохимическими процессами, происходящими на сарколемме кардиомиоцитов. Мембранный потенциал и его изменение обеспечиваются током ионов через ионные каналы. Градиенты ионных концентраций невозбужденной клетки показаны в таблице 2.
Таблица 2. Ионный градиент потенциала покоя
| Снаружи клетки | Сарколемма | Внутри клетки |
| 20Na+ | Na+ | |
| K+ | 30 K+ | |
| Ca2+ | 25 Ca2+ | |
| 13 Cl- | Cl- |
Потенцал действия в кардиомиоцитах формируется так же, как в других клетках возбудимых тканей, однако, имеются определенные отличия:
Клетки с «быстрым ответом». К этому типу относятся все сократительные кардиомиоциты, проводящие кардиомиоциты предсердий и волокна Пуркинье. Кроме высокой скорости деполяризации, указанные клетки характеризуются большой амплитудой ПД, а также высокой скоростью и надежностью проведения возбуждения. МДП в этих кардиомиоцитах составляет около -90 мВ, а процесс формирования потенциала действия складывается из пяти фаз.
Клетки с «медленным ответом» представлены проводящими кардиомиоцитами синоатриального узла и атриовентрикулярного соединения. Для них характерна меньшая величина МДП (около -60 мВ), и меньшая амплитуда ПД и скорость его распространения. Фазы де- и реполяризации протекают более плавно, чем в «быстрых».
Таблица 3. Сравнительная характеристика проводящих кардиомиоцитов
| Параметр | Клетки с быстрым ответом | Клетки с медленным ответом |
| Расположение в сердце | Сократительные кардиомиоциты и проводящие волокна предсердий и желудочков | СА-узел, АВ-соединение; коронарный синус и клапаны |
| СДД и автоматия (фаза 4) | Есть только у клеток Пуркинье | Есть |
| «Быстрые» Na-каналы | Есть | Нет |
| «Медленные» Са-каналы | Есть | Есть |
| Пороговый потенциал (mbf | -70.. .-60 | -50.. .-40 |
| Основной ионный ток фазы 0, его блокатор, скорость активации и инактивации | Na+ЛидокаинВысокая | Са++ВерапамилНизкая |
| Сравнительные значения МДП и параметров ПД (скорость нарастания фазы 0, амплитуда, скорость и надежность проведения) | Высокие | Низкие |
| Продолжительность рефрактерного периода | Примерно равна длительности ПД | Превышает длительность ПД на 100 мс и более |
| Фазы потенциала действия | ||
| Фаза 0 – быстрая деполяризация | Na+ быстро входитCa2+ медлено входит (овершут)K+ медленно выходит | Ca2+ входит |
| Фаза 1 – начальная быстрая реполяризация | Na+ прекращает входитьCa2+ медленно входитK+ выходит быстрее | Ca2+ вход замедляетсяK+ выходит |
| Фаза 2 – плато | Ca2+ входитK+ выходит, равновесие | |
| Фаза 3 – конечная быстрая реполяризация | Ca2+ прекращает входитьK+ продолжает выходить | |
| Фаза 4 | Покой или МДД | МДД |
Рис. 1. Потенциалы действия кардиомиоцитов
По оси ординат — мембранный потенциал (мВ); по оси абсцисс — время (мс)
П — пороговый потенциал (критический уровень деполяризации)
Цифрами 0-4 обозначены фазы ПД (см. таблицу 3)