Потенціал дії серцевого м`яза. Швидкість проведення імпульсу в серцевому м`язі

потенціал дії, зареєстрований в м`язовому волокні шлуночка серця. Потенціал дії формується від рівня -85 мВ (потенціал спокою) до значення +20 мВ (пік потенціалу). За піком потенціалу слід фаза плато, протягом якої мембрана залишається деполяризованої приблизно 0,2 сек. Потім розвивається швидка реполяризация. Наявність фази плато сприяє збільшенню тривалості періоду скорочення шлуночків в 15 разів у порівнянні зі скелетної м`язом.

Що є причиною великої тривалості потенціалу дії і фази плато? Ми маємо право поставити запитання: чому потенціал дії серцевого м`яза такий тривалий і чому він має фазу плато на відміну від скелетного м`яза? В основі тривалого потенціалу дії і фази плато кардіоміоцитів лежать два головних відмінності у властивостях мембрани волокон серцевого і скелетних м`язів. По-перше, потенціал дії скелетного м`яза викликаний активацією так званих швидких натрієвих каналів, по яких величезна кількість іонів натрію входить з позаклітинної рідини всередину м`язового волокна. Ці канали називають швидкими, тому що вони залишаються відкритими лише кілька тисячних часток секунди, а потім миттєво закриваються. З цього моменту розвивається реполяризация, і в наступну тисячну частку секунди потенціал дії завершується.

Потенціал дії серцевого м`яза викликаний активацією двох типів іонних каналів: (1) швидких натрієвих каналів, як і в скелетних мишцах- (2) повільних кальцієвих каналів ^ які також називають кальцій-натрієвими каналами. Другий тип каналів відрізняється тим, що вони повільно відкриваються і, що особливо важливо, довго залишаються відкритими (протягом кілька десятих часток секунди). Весь цей час іони кальцію і натрію дифундують всередину серцевих волокон і підтримують тривалу деполяризацію мембрани, або фазу плато потенціалу дії. Більш того, іони кальцію, що входять в серцеві волокна під час фази плато, беруть участь в процесі м`язового скорочення, в той час як іони кальцію, необхідні для скорочення скелетних м`язів, надходять в саркоплазму тільки з внутрішньоклітинного саркоплазматичного ретикулуму.

Друге важливе функціональне розходження між волокнами серцевої і скелетної м`язів: відразу після початку потенціалу дії проникність мембрани кардіоміоцитів для іонів калію зменшується приблизно в 5 разів (таке явище в волокнах скелетних м`язів відсутня). Зменшення калієвої проникності, можливо, відбувається за рахунок надлишкового припливу в клітку іонів кальцію через кальцієві канали. У будь-якому випадку зниження проникності мембрани для калію істотно зменшує вихід цих позитивних іонів з клітки під час фази плато і, отже, перешкоджає занадто швидкому поверненню мембранного потенціалу до рівня спокою. Коли ж до кінця 0,2-0,3 сек повільні кальцієві канали закриваються і вхідний струм іонів кальцію і натрію припиняється, проникність мембрани для іонів калію швидко зростає, тому що виходить калієвий струм негайно повертає мембранний потенціал до рівня спокою, і потенціал дії завершується.

Швидкість проведення імпульсу в серцевому м`язі. Швидкість проведення потенціалу дії по м`язових волокон як передсердь, так і шлуночків становить 0,3-0,5 м / сек (що в 250 разів менше швидкості проведення в товстих нервових волокнах і в 10 разів менше швидкості проведення в волокнах скелетних м`язів). З іншого боку, швидкість проведення збудження у волокнах провідної системи серця (волокнах Пуркіньє) досягає 4 м / сек, що забезпечує швидкий охоплення збудженням міокарда шлуночків.

Рефрактерний період серцевого м`яза. Серцевий м`яз, як і всі збудливі тканини, несприйнятлива до дії повторних стимулів, що надходять до неї під час потенціалу дії (тобто володіє рефрактерностью). Рефрактерний період серця - це інтервал часу, протягом якого новий серцевий імпульс не може викликати повторну генерацію потенціалу дії в усі ще порушених м`язових волокнах. У нормі рефрактерний період шлуночків триває 0,25-0,30 сек і майже повністю збігається з тривалістю фази плато потенціалу дії. За ним слідує відносний рефрактерний період тривалістю близько 0,05 сек. Під час відносної рефрактерності міокард може порушуватися, але тільки під дією дуже сильного подразника. Це призводить до розвитку раннього позачергового скорочення. Рефрактерний період міокарда передсердь значно коротше і триває приблизно 0,15 сек.