Навіть якщо один з трьох серцевих рітмоводітеля вийде з ладу, два інших допоможуть серцю битися далі.

Волокна синоатріального вузла людського серця. (Фото: Vadim Fedorov / The Ohio State University.)

Схема провідної системи серця. (Фото: Drtrotsky / Wikipedia .)

<

>

Серце скорочується завдяки системі особливих м'язових волокон, які не схожі на ті, що становлять основну масу серця, і які самі генерують скоротливий імпульс, поширюючи його на всю серцевий м'яз. Ці волокна утворюють кілька різних відділів, і починається все з так званого синоатріального вузла в правому передсерді.

Синоатріальний вузол називають водієм ритму першого порядку, з нього імпульс переходить в передсердно-шлуночковий (атріовентрикулярний) вузол, який знаходиться на кордоні між передсердями і між правим передсердям і правим шлуночком. Потім скоротливий сигнал поширюється по іншим волокнам, так що все відділи серця працюють ритмічно і злагоджено.

Буває, що синоатріальний вузол починає барахлити, і тоді серце перестає тримати ритм, що неминуче позначається на всьому організмі (і на самому серці теж): якщо імпульси йдуть занадто часто або занадто рідко, або якщо ритм стає нерегулярним, м'язові стінки скорочуються неузгоджено і погано качають кров. Однак до сих пір не цілком зрозуміло, як синоатріальний вузол взагалі тримає ритм і що відбувається, коли він ламається.

Щоб більш детально досліджувати роботу синоатріального вузла, Вадим Федоров і його колеги з Університету штату Огайо взяли двадцять одне людське серце з трансплантологічного центру (ці серця виявилися непридатними для пересадки). Серця «оживили», помістивши їх в спеціальний, збагачене киснем розчин, нагрітий до температури людського тіла (той же розчин як замінник крові прокачували через коронарну артерію). В результаті серця працювали ще 12 годин. Щоб вивчити електричну активність провідної системи, в серцевий м'яз вводили спеціальну флуоресцентну фарбу, яка робила видимим поширення електричного імпульсу.

В результаті дослідникам вдалося розгледіти деякі важливі особливості в будові синоатріального вузла. Виявилося, що всередині у нього є цілих три «підрозділу», здатних ставити загальний ритм. Сам вузол виглядає як витягнута групи волокон, і ці три малих вузла всередині нього розташовуються послідовно один за одним: один - в «голові» синоатріального вузла, інший - в середині, третій - в «хвості». Всі вони, зрозуміло, пов'язані особливими «проводами», так що кожен з них знає, як працює інша.
У статті в Science Translational Medicine йдеться, що «найслабшою ланкою» серед трьох «подсистемами» виявився середній - в умовах стресу (наприклад, при нападі ішемічної хвороби) саме він першим збивається з ритму і взагалі може зупинити серце. Але зупинки серця не відбувається - ситуацію рятують два інших «підвузли», які підтримують серцевий ритм, хоча і більш повільний, ніж коли працює середній.
Виходить, що в серці працюють не один, а три водія ритму, і всі вони знаходяться в синоатріальної вузлі, який влаштований хитріше, ніж думали. Навіть якщо його середній відділ почне виходити з ладу, два інших будуть підтримувати серце, і такий стан речей може, за словами авторів роботи, зберігатися роками. Остаточна зупинка загрожує серцю, коли відключаться всі три підвідділу синоатріального вузла, або ж між ними порушиться зв'язок.
Нові результати, очевидно, дуже знадобляться в практичній кардіології: знаючи тонкощі функціонування природного ритмоводителя серця, можна сконструювати більш ефективні штучні пристрої, що задають ритм серцевому м'язі, та й взагалі розробити більш ефективні методи лікування хворих з «серцево-ритмічними» проблемами.