Исходный фон: нормальный ритм
В норме, когда лигатуры отсутствуют и сердце интактно, возбуждение зарождается в главном водителе ритма — венозном синусе (аналог синоатриального узла, узел Ремака). Импульс последовательно распространяется на предсердия, а затем на желудочек.
На кимограмме фиксируется нормальный синусовый ритм с максимальной для данного миокарда частотой сердечных сокращений (ЧСС). Отчетливо видны две волны:
- Малая волна — систола предсердий (СП).
- Большая волна — систола желудочка (СЖ).
Первая лигатура Станниуса (изолирующая)
Первая перевязка накладывается в борозду между венозным синусом и предсердиями. Она затягивается крепко, поэтому является изолирующей.
- Эффект: Венозный синус полностью отделяется от остальных отделов сердца.
- Результат: Синус продолжает сокращаться в своем привычном ритме (но на миограмме это часто не регистрируется из-за изоляции). При этом предсердия и желудочек останавливаются в фазе диастолы, на графике пишется прямая линия (асистолия).
- Физиологический смысл: Опыт наглядно доказывает, что именно венозный синус — это пейсмейкер 1-го порядка. Остановка нижележащих отделов происходит потому, что их собственные центры автоматии имеют низкую лабильность. Им требуется время для «разогрева» (преавтоматическая пауза), так как до этого они подавлялись высокочастотными импульсами синуса (overdrive suppression).
Вторая лигатура Станниуса (раздражающая)
Вторая лигатура накладывается по предсердно-желудочковой (атриовентрикулярной) борозде, при этом первая перевязка не снимается. Важное отличие: эту нить не затягивают до конца, осуществляя лишь слабое надавливание. По типу она является раздражающей.
- Эффект: Механическое раздражение водителя ритма 2-го порядка — атриовентрикулярного узла (узла Биддера) и изоляция его от тормозящих влияний.
- Результат: Желудочки возобновляют спонтанные сокращения. Предсердия и желудочки сокращаются одновременно, сливаясь на кардиограмме в одну волну.
- Частота ритма: Становится редким — примерно в 2 раза медленнее, чем исходный синусовый ритм.
- Физиологический смысл: Атриовентрикулярный узел обладает собственной автоматией, но частота генерации импульсов в нем ниже. Примечание: иногда этот узел может «включиться» самостоятельно через некоторое время после наложения первой лигатуры — это называется феноменом «ускользания».
Третья лигатура Станниуса (изоляция верхушки)
Третья перевязка накладывается на нижнюю треть желудочков, отсекая верхушку сердца. Предыдущие лигатуры сохраняются. Эта перевязка вновь изолирующая.
- Эффект: Отделение рабочего (типичного) миокарда верхушки от проводящей системы.
- Результат: Изолированная верхушка не сокращается, на миограмме фиксируется прямая линия. В остальных частях миокарда иногда возникают очень редкие подергивания за счет автоматизма волокон Пуркинье.
- Физиологический смысл: В типичных кардиомиоцитах верхушки нет пейсмейкерных клеток (P-клеток). Без импульсов сверху верхушка не обладает автоматией.
Закон градиента автоматии
Общий вывод эксперимента — степень автоматии убывает от основания сердца к его верхушке:
- Синус-венозный отдел обладает максимальной автоматией (водитель 1-го порядка).
- Атриовентрикулярный отдел обладает умеренной автоматией (водитель 2-го порядка).
- Верхушка сердца автоматией не обладает.
Правило трех «И-Р-И» для лигатур: Первая — Изолирующая (отсекает синус), Вторая — Раздражающая (стимулирует АВ-узел), Третья — Изолирующая (отсекает верхушку).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему после наложения первой лигатуры предсердия и желудочки останавливаются, а синус продолжает биться?
Синус является главным водителем ритма. Тугая перевязка блокирует передачу его импульсов ниже по миокарду. Остановка желудочков связана с преавтоматической паузой: вторичному пейсмейкеру (АВ-узлу) нужно время, чтобы выйти из-под тормозящего влияния частого синусового ритма и начать генерировать свои импульсы.
Зачем вторую лигатуру накладывают слабо, а не затягивают туго?
Цель второй лигатуры — не перерезать проводящие пути, а лишь механически раздражать атриовентрикулярный узел. Легкое давление стимулирует узел Биддера, заставляя его быстрее проявить свою автоматию и возобновить сокращения миокарда.
Доказывает ли третья лигатура наличие пейсмейкеров 3-го порядка?
Наоборот. Она доказывает, что в верхушке сердца (нижняя треть желудочка) пейсмейкерные клетки отсутствуют полностью. Сокращения верхушки прекращаются, что подтверждает отсутствие автоматии в типичном рабочем миокарде.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм overdrive suppression (сверхчастотное подавление) пейсмейкеров
- Преавтоматическая пауза: причины возникновения
- Сравнение проводящей системы амфибий (узлы Ремака и Биддера) и человека
- Феномен «ускользания» сердца из-под контроля синусного узла
- Волокна Пуркинье как пейсмейкеры 3-го порядка и их ритм
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Опыт Станниуса» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Физиология сердца»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.