3. Ионы и сердце

Сердце очень чутко реагирует на изменения электролитного баланса крови и тканевой жидкости, поэтому для нормальной работы кардиомиоцитов очень важно сохранение постоянства концентраций ионов во внутри- и внеклеточной жидкости. В эксперименте значительный избыток ионов калия во внеклеточной жидкости приводит к падению возбудимости, проводимости, угнетению активности синусного узла, развитию синусовой брадикардии, а затем к полному прекращению электрической и сократительной активности миокарда, к остановке сердца в диастоле.

В естественных условиях значительное повышение концентрации ионов калия в плазме крови практически невозможно, однако оно может наблюдаться, например, при передозировке вводимых внутривенно препаратов калия. В кардиохирургии гиперкалиевые растворы (так называемые кардиоплегические) используются специально для временной остановки сердца.

Гипокалиемия приводит к синусовой тахикардии и другим нарушениям сердечного ритма, вплоть до фибрилляции желудочков. Это должен учитывать врач при назначении мочегонных средств, вызывающих усиленное выведение калия из организма. Компенсировать потерю калия можно соблюдением диеты с повышенным содержание калия в рационе или приёмом калийсодержащих препаратов.

Нарушение соотношения внутри- и внеклеточной концентрации калия может наблюдаться при гипоксии миокарда. При этом мембранный потенциал может приближаться к пороговому значению, что приводит к повышению возбудимости кардиомиоцитов и может вызвать экстрасистолию.

Увеличение внеклеточной концентрации ионов кальция влияет, прежде всего, на сократительную функцию рабочих кардиомиоцитов. Увеличение входа кальция в цитоплазму вызывает усиление сократимости миокарда. Подобные эффекты вызывают адреналин и норадреналин, под влиянием которых открываются дополнительные кальциевые каналы и увеличивается кальциевый ток в клетку. В клетках синусного узла ускоряется деполяризация и возрастает частота возбуждения.

Удаление Са²⁺ из внеклеточной жидкости приводит к снижению его внутриклеточной концентрации, к ослаблению сократительной активности. Ряд веществ, блокирующих вход кальция в клетку, оказывают такой же эффект, как и удаление кальция из внеклеточной жидкости, например, ионы марганца и антагонисты кальция  фармакологические препараты верапамил и нифедипин, используемые при ишемии и гипоксии сердечной мышцы, нарушении ритма. Они защищают клетки миокарда, уменьшая его ритм, сократительную активность и метаболические затраты.

1. Электрокардиограмма

Электрокардиография  метод регистрации электрической активности сердца с помощью электродов, помещённых на различные участки поверхности тела. Она позволяет диагностировать различные нарушения деятельности сердца: нарушения ритма, проводимости, очаговые и диффузные повреждения миокарда. В данном разделе остановимся на объяснении происхождения элементов ЭКГ. Описание метода регистрации, способы отведения смотрите в учебнике.

Рис. 10. Распространение по телу силовых линий биотоков сердца и схема, поясняющая различную амплитуду зубца R ЭКГ в трёх стандартных отведениях (треугольник Эйнтговена).

.

Прежде всего, что отражает ЭКГ  она отражает распространение волны возбуждения или деполяризации в различных отделах сердца во время сердечного цикла. Очень важно понимать, что в процессе распространения возбуждения по миокарду возбуждённый участок становится электроотрицательным по отношению к невозбуждённому, и между этими участками возникает разность потенциалов. Таким образом, сердце становится источником электромагнитного поля, силовые линии которого пронизывают все ткани организма (рис.10)