В диастолу в клетках сократительного миокарда, в отличие от
пейсмекерных клеток водителя ритма, регистрируется потенциал
покоя (Е0), равный -90 мВ.

Распространяющаяся волна возбуждения, возникающая с правильной периодичностью в клетках водителя ритма, деполяризует мембрану близлежащих кардиомиоцитов, связанных с клетками проводящей системы нексусами. В ответ на раздражающий стимул в кардиомиоцитах генерируется потенциал действия

Электрофизиологические свойства сократительного миокарда

Потенциал действия кардиомиоцитов имеет две фазы,
характерные для потенциалов действия всех возбудимых тканей:

Фаза деполяризации обусловлена кратковременным повышением проницаемости мембраны кардиомиоцитов для ионов Na+. Ионы
Na+, лавинообразно перемещаясь в клетку по быстрым натриевым
каналам, сдвигают (инвертируют) исходный потенциал мембраны:
наружная сторона мембраны становится электроотрицательной по
отношению к внутренней. При этом заряд мембраны изменяется
от -90 мВ до +30 мВ. В конце фазы деполяризации быстрые натриевые каналы инактивируются.
В отличие от фазы деполяризации фаза реполяризации ПД кардиомиоцитов имеет нелинейное течение. В ней различают первоначальную медленную реполяризацию, протекающую как плато, сменяющуюся быстрой реполяризацией.
Все время, пока регистрируется фаза реполяризации, в кардиомиоцитах отмечается высокая проницаемость мембраны для ионов К+. Напомним, что диффузия ионов К+ из деполяризованной
клетки приводит к возвращению ее мембране исходного заряда:
(+) — снаружи, (-) — внутри.

Ключевой особенностью процесса реполяризации в сократительном миокарде является происходящее в начале фазы реполяризации
увеличение проницаемости мембраны для ионов Са2+.

Ионы Са2+ входят в клетку вдоль концентрационного градиента
по медленным кальциевым каналам.


Одновременный противоположно направленный ток катионов
(калия и кальция) через мембрану некоторое время удерживает амплитуду ПД на одном уровне, формируя плато фазы реполяризации.


Затем проницаемость мембраны для ионов Са2+ резко снижается.
В этот период проницаемость мембраны для ионов К+достигает наивысшего значения.

Ионы К+, продолжая интенсивно выходить из клетки, быстро завершают процесс реполяризации (быстрая реполяризация).

Итак, в фазе реполяризации потенциала действия кардиомиоцитов можно выделить плато и быструю реполяризацию.
Возможно применение терминов «фаза плато» и «фаза быстрой реполяризации».
По завершении реполяризации мембрана приобретает исходный
потенциал, равный -90 мВ (потенциал покоя), не изменяющийся
до тех пор, пока очередной импульс, возникший в синоатриальном
узле, не достигнет сократительного миокарда.
Наличие в мембране клеток миокарда отдельных каналов для
ионов Na+ и Са2+ подтверждается избирательной блокадой этих каналов различными агентами: быстрые натриевые каналы блокируются тетрадотоксином, а медленные кальциевые — органическими антагонистами Са2+ (нифедиттом и др.).

Длительность потенциала действия кардиомиоцитов
предсердий и желудочков различна:

Длительность потенциала действия кардиомиоцитов
предсердий и желудочков различна:

Для понимания значения сдвигов потенциала мембраны кардиомиоцитов в осуществлении механической деятельности сердца следует обратить внимание на изменения возбудимости кардиомиоцитов, сопровождающие эти сдвиги.
Степень возбудимости определяется силой раздражителя, способной вызвать генерацию потенциала действия в электрогенных структурах сердца. Раздражитель может быть пороговой, сверхпороговой и подпороговой силы.

Возбудимость клеток сердца классифицируется как нормальная,
если ПД возникает при действии порогового раздражителя.
Генерация ПД при подпороговой стимуляции указывает на повышенную (супернормальную) возбудимость миокарда.
Возникновение ПД в ответ на сверхпороговый стимул происходит
при сниженной (субнормальной) возбудимости сердечной мышцы.
В определенном функциональном состоянии миокард полностью
утрачивает способность возбуждаться — генерировать ПД в ответ на
раздражение.

  1. В состоянии электрического покоя кардиомиоцит имеет нормальную возбудимость: в нем возникает ПД при действии порогового раздражителя.
  2. Во время большей части пика ПД (около 240 мс) кардиомиоцит
    невозбудим — абсолютно рефрактерен: ПД не возникает даже
    при действии очень сильного раздражителя.
  3. Период абсолютной невозбудимости сменяется периодом сниженной возбудимости — относительной рефрактерности. В это
    время кардиомиоциты вновь обнаруживают способность генерировать ПД, но при действии сверхпорогового (сильного) раздра жителя. Потенциал действия, возникающий в этот период, имеет меньшую амплитуду и длительность.
  4. Очень короткий отрезок времени в самом конце фазы реполяризации в сердце можно зарегистрировать состояние супернормальной возбудимости: ПД генерируется при действии подпорогового (слабого) раздражителя

Показатели возбудимости сердечной мышцы и узлов проводящей
системы имеют важное клиническое значение и могут быть определены при электрофизиологическом исследовании сердца.