Сърдечните клетки са склонни към самоорганизация
Последно прегледани: 16.10.2021
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
В сърцето някои клетки периодично губят способността да провеждат импулс. За да не нарушават сърдечната дейност, кардиомиоцитите са в състояние да образуват отделна разклонена проводяща система.
Кардиомиоцитите са отговорни за контрактилната функция на сърцето. Говорим за специални клетки, които могат да генерират и преминават през себе си електрически импулси. Въпреки това, в допълнение към тези структури, сърдечната тъкан е представена от клетки на съединителна тъкан, които не предават вълна на възбуждане - например фибробласти.
Обикновено фибробластите запазват структурната рамка на сърцето и участват в заздравяването на увредените тъканни места. При сърдечен удар и други наранявания и заболявания част от кардиомиоцитите умират: клетките им са пълни с фибробласти, според вида на белези на тъканите. При голямо натрупване на фибробласти преминаването на електрическа вълна се влошава: това състояние се нарича кардиофиброза в кардиологията.
Клетките, които не са в състояние да проведат импулс, блокират нормалната дейност на сърцето. В резултат вълната е насочена да заобикаля препятствието, което може да доведе до циркулационен път на възбуждане: образува се въртяща спирална вълна. Това състояние се обозначава като обратен импулсен курс - това е така нареченото повторно влизане, което провокира развитието на сърдечни аритмии.
Най-вероятно фибробластите с висока плътност причиняват образуването на обратен импулсен курс поради следните причини:
- непроводящите клетки имат хетерогенна структура;
- Голям брой образувани фибробласти са вид лабиринт за вълнови потоци, които са принудени да следват по-дълъг и извит път.
Пиковата плътност на фибробластните структури се нарича праг на просмукване. Този показател се изчислява, като се използва теорията за просмукването, математически метод за оценка на появата на структурни връзки. Провеждащите и непровеждащи кардиомиоцити в момента се превръщат в такива връзки.
Според учените сърдечната тъкан трябва да загуби възможността за провеждане с увеличаване на броя на фибробластите с 40%. Забележително е, че на практика проводимостта се наблюдава дори в случай на увеличаване на броя на непроводящите клетки с 70%. Това явление е свързано със способността на кардиомиоцитите да се самоорганизират.
Според учените провеждащите клетки организират свой собствен цитоскелет във фиброзната тъкан по такъв начин, че да влязат в общ синцитиум с други сърдечни тъкани. Експертите изчислили преминаването на електрически импулс в 25 проби от съединителна тъкан, които имат различно процентно ниво на проводими и непроводими структури. В резултат на това пикът на просмукване се изчислява на 75%. В същото време учените забелязват, че кардиомиоцитите не са подредени в хаотичен ред, а са организирани в разклоняваща се диригентна система. Към днешна дата изследователите продължават работата си по проекта: те са изправени пред целта да създадат нови методи за елиминиране на аритмиите, които ще се основават на информация, получена по време на експериментите.
Подробности за работата можете да намерите на страницата journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1006597