Природный кардиостимулятор
Мускулатура сердца состоит из многих миллиардов клеток, которые безостановочно сокращаются и расслабляются, строго соблюдая определенный ритм. Так возникает удар сердца, который, по сути, не что иное, как вызванное электрическим импульсом мышечное сокращение.
За эти импульсы отвечает хитроумная система специализированных клеток, производящих возбуждение и передающих его сердечным мышцам. От других клеток они отличаются, в частности, тем, что могут возбуждаться сами по себе – «без приказа сверху». Они ведут себя как трудоголик, который добровольно и неустанно работает, не дожидаясь понуканий со стороны шефа.
Самый главный водитель сердечного ритма – синусовый узел, с ним вы уже знакомы. Этот «дирижер» представляет собой скопление специальных клеток в области правого предсердия. Если бы меня попросили точнее описать место его расположения, я бы напрягся.
Нечто аналогичное порой случается с довольно бестолковой навигационной системой в моем автомобиле. «Поворот через верхнюю полую вену в правое предсердие. Цель находится слева». Я смотрю налево и ничего не вижу. «Развернитесь». Я разворачиваюсь. «Цель находится справа». Да я же только что ничего там не видел! Ну ладно, следую указанию и снова ничего не обнаруживаю. «Развернитесь».
Бестелесный голос начинает раздражать, но я послушно продолжаю искать. «Вы добрались до цели». От злости у меня темнеет в глазах. «Маршрут закончен». Прекрасно! Я по-прежнему ничегошеньки не вижу. Но наш случай – исключение, тут навигатор невиновен. Синусовый узел действительно располагается вблизи устья верхней полой вены, но практически не отличается от прилегающих тканей. Навигатор может подсказать улицу, где тот живет, но понятия не имеет о номере дома.
Итак, синусовый узел функционирует совершенно самостоятельно с частотой примерно 70 возбуждений в минуту. Производимые им сигналы поступают к предсердиям и вызывают в них сокращение мышц. Клапаны между предсердиями и желудочками открылись чуть раньше, так что кровь туда уже протекла. Теперь благодаря сокращениям предсердий еще пара миллилитров крови попадает в желудочки, и, когда они наполняются, клапаны снова закрываются. Одновременно синусовый узел посылает сигнал водителю ритма второго порядка – АВ-узлу. «АВ» расшифровывается как «атриовентрикулярный», в переводе – «предсердно-желудочковый». То есть в названии отражено расположение узла – на переходе между правым предсердием и правым желудочком. Вторичным водителем ритма его называют потому, что, как и синусовый узел, он может абсолютно самостоятельно производить электрические импульсы.
Если синусовый узел выйдет из строя (например, вследствие инфаркта), АВ-узел будет по-прежнему в состоянии производить от 40 до 50 возбуждений в минуту, тем самым поддерживая работу сердца. В такой ситуации он выполняет функцию запасного сердечного генератора. Но в штатном режиме он не работает сам по себе, а лишь передает сигналы, исходящие от синусового узла.
Он делает это не мгновенно, а с некоторой задержкой. Ее называют атриовентрикулярной проводимостью сердца, и она нужна для того, чтобы мышцы предсердий и желудочков напрягались не одновременно, а последовательно. Сначала сокращаются предсердия, и кровь закачивается в желудочки. Только теперь последние напрягаются и двигают кровь либо в большой круг кровообращения, либо в легкие. Попутно АВ-узел выступает в роли надсмотрщика: когда к нему поступает слишком много импульсов, он может их блокировать, словно вышибала у дверей модного клуба. Такое бывает, скажем, при мерцательной аритмии.
Но прежде чем возбуждение от синусового узла через АВ-узел достигнет мускулатуры желудочков, оно проходит через пучок Гиса (его назвали в честь открывателя Вильгельма Гиса), расположенный примерно еще на один сантиметр дальше от верхушки сердца. Так же как синусовый и АВ-узлы, при необходимости он может сам возбуждаться. Его частота намного меньше, чем у двух других водителей ритма: всего от 20 до 40 возбуждений в минуту. Но если те два узла безмолвствуют, их функцию вынужден брать на себя пучок Гиса.
По счастью, в здоровом сердце этот замещающий ритм не проявляется: в норме сигнал, поступающий от синусового узла или АВ-узла, налагается на собственные частоты пучка, и он предпочитает следовать «указаниям сверху». Можно сказать, что пучок Гиса служит чем-то вроде испорченного телефона с тем отличием, что передаваемая информация практически не искажается. Так или иначе, его называют водителем ритма третьего порядка (то есть третьей производящей структурой в проводящей системе сердца). Синусовый узел тут вроде шефа, АВ-узел и пучок Гиса – ведущие специалисты. Они диктуют указания и передают дальше, а остальные выполняют поручения начальства.
Ну, а теперь начинается нечто непристойно двусмысленное: в игру вступают две возбуждающие ножки. От пучка Гиса, находящегося в сердечной перегородке, электроимпульсы идут по ножкам Ашоффа – Тавары, правой или левой, к волокнистому сплетению – волокнам Пуркинье[59], а от них – к мускулатуре желудочков, которая (реагируя на импульс) в ответ сокращается. Хотя это очень разветвленная сеть, она не достигает каждой мышечной клетки, так что между отдельными клетками существуют особые электрические связки, или электрические синапсы, усиливающие и передающие (слабые) крошечные импульсы тока дальше и тем самым обеспечивающие надежное поступление импульсов к каждому участку сердечной мускулатуры.
В здоровом сердце синусовый узел задает темп всем прочим составным частям проводящей системы, как бригадир на стройке задает темп рабочим. Однако встает вопрос: почему возбуждение не передается от предсердий сразу в мускулатуру желудочков? Ведь если внимательно присмотреться к строению сердца, обнаружится, что они непосредственно связаны между собой. Причина в так называемом сердечном скелете – перегородке из соединительных тканей между мышцами предсердий и желудочков. Она-то и препятствует передаче импульсов, причем не без умысла: сначала должны сократиться предсердия и только после некоторой задержки – желудочки[60]. Ну очень хитроумная система, правда?
При этом важно следить не только за тем, чтобы электрический импульс не перекидывался напрямую от мышц предсердия к мышцам желудочка, но и за тем, чтобы возбуждение внутри желудочка происходило упорядоченно. Если бы импульс кружил по желудочку от одной стенки к другой и снова отскакивал назад, стабильная работа сердца, а значит, и надежное снабжение организма кровью были бы немыслимы.
Так можно представить систему клеток, производящих и передающих возбуждение
Слава богу, в здоровом сердце действует один несложный механизм, не допускающий подобной МПА[61]. После того как мышечные клетки возбудились, им нужен короткий промежуток времени, прежде чем они смогут среагировать на новый сигнал (сходство с мужчинами непосредственно после секса случайно…). На какую-то долю секунды клетки становятся полностью невосприимчивыми к любым электрическим импульсам. Если в этот минимальный интервал времени клетку настигнет возбуждение, оно пассивно затухнет, не причинив вреда.
Так что у сердца есть собственный кардиостимулятор – возбуждающе-проводящая система. Поистине тонкий механизм. Но эта замечательная машина тоже может сломаться и потребовать ремонта. Тут на помощь приходит «устройство для считывания ошибок» – как компьютерная диагностика для современного автомобиля. Инструмент, который подскажет специалистам, в норме ли проводящая система сердца или же с ней что-то неладно.
