Сердечная мышца как пример ABC.

Жүрек бұлшықетіндегі (миокардада) қозу үрдістерін БҚО ұғымын пайдалана отырып, тін деңгейінде модельдеуге болады. Миокарданың бұлшықет талшықтары жасушалық құрылымға ие. Миокарда (миоцит) жасушаларының энергиямен қамтамасыз етілуі АТФ өндіруге тәуелді үрдістердің тізбекті өтуінің нәтижесінде, түзілу жерінен қолданылатын жерге дейінгі энергияның тасымалымен, сонымен қатар жасушалық мембранада иондық градиенттерді қолдау арқылы жүзеге асырылады.

Қазіргі кезде миокардада пайдаланылатын Ходжкин Хакслидің иондық теориясын қайтадан өңдеу үшін экспериментті және теориялық ақпараттар жинақталған.

1 суретте миоциттің әсер потенциалы бейнеленген, онда миокарда жасушасының қозуының барлық фазалары көрсетілген. Нерв жасушадан ерекшелігі: миоциттің өте тез өтетін деполяризациясы (1), плато - реполяризациясы (2)және тезреполяризациясы (3) фазалары болып табылады. Әсер потенциалының әртүрлі миокарда жасушалары үшін ұзақтығы 250 - 300 мс. Миоциттің әсер потенциалы Ходжкин – Хаксли теориясына сәйкес келмейтін сипатқа ие иондар ағынымен түзіледі. Тез деполяризация кезіндегі жасушаға келетін натрий иондарымен негізделеді. Келесі потенциал платосы түзілуі үшін негізінде кальций иондарының тасымалына байланысты. Бұл фазада кальций және калий арналары жұмыс істейді. Реполяризация үрдісі есебінен миокарда жасушасының әсер потенциалының ұзақтығы анағұрлым артуы екі себепке негізделген.

1. жасушадан шығатын калий иондарының ағыны пайда болады;

2. кіретін кальций иондарының ағыны азаяды.

Жүректің ең маңызды қасиеті оның қызметінің ырғақтылығы болып табылады. Ол жүректің түйіндеріндегі бекітілген жұмысын қамтамасыз етеді. Жүрек патологиясында аритмияның пайда болуы өте қауіпті болып табылады. Миокарда бойымен қозудың таралу үрдістерді БҚО көмегімен моделдеу өте қажет болып саналады және ол клиникада пайдаланылады.

Жүрек бұлшықетінде қозудың таралуының тау-моделі.Миокарда бойымен қозудың таралуы жүректің әр бөлігінде жиырылуының тізбектелуіне негізделген. Қозудың өтуінің аномалиясы жүрек ырғағының бұзылуының негізгі себебі болып табылады.

1964 жылы американдықтар Винер мен Розенблют осыны түсіндіру үшін математикалық моделін ұсынды. Кейін бұл модель may-модель деп аталды. Авторлар қозған ұлпаның теориялық моделін жасады. Осыдан тау-модельдің негізгі жіберіп алған ауытқулары мыналар болды:

1) миоцитте (миокарда) әсер потенциалдың өзгерісі сызықты функциямен анықталады; әрбір жасуша тыныштық, қозған рефрактерлік күйдің біреуінде болады. Сонда қозу мембрана жасушасында потенциал қандай да бір табалдырық мәнінен артқан жағдайда ғана туады. Егер потенциал тыныштық потенциалдан көп, ал табалдырық мәнінен кем болса жасуша қозбайды (рефрактерлік жағдайда);

2) υ тұрақты жылдамдықпен қозу бір ортадан екіншісіне таралады.

Осыларды сараптама жасай отырып, миокарданы белсенді – қозған орта деп қарастыруға болады, онда қозудың автолқындары тарала алады. Винер мынадай қатынас алды:

Бұл формуладан қозу толқынының таралу жылдамдығының тұрақты сақталуы рефрактерлік R периодының X шамасына артуына алып келеді.

Есептер:

Стетоскоп көмегімен қабылдайтын жүрек тондарының қарқындылығы 10дБ. Жүрек тондарының қарқындылығы неге тең?
Бір бірімен 20см арақашықтықта орналасқан артерияның екі нүктесінің арасындағы пульсты толқынның фазалар айырмасын анықтаңыз. Пульсты толқынның жылдамдығы 10м/с, ал жүрек гармониялық 1,2Гц жиілікті тербеліс болып табылады.
Егер толқындық кедергі 1,6 ⁶кг/м² с , ұлпадағы ультрдыбыстың таралу жылдамдығы 1500м/с болса, онда бұлшықеттің тығыздығы неге тең?
Ауадағы ультрдыбыстың жиілігі 1МГц және дыбыстың жиілігі 1кГц болса, ондағы толқын ұзындығы салыстырыңыздар.

Бақылау сұрақтары:

1. Белсенді – қозған орталар.

2. Жүрек бұлшықетіндегі автотолқынды үрдістер

3. Тay –моделдің ерекшілігі қандай?

Әдебиеттер:

1. А.Н. Ремизов «Медицинская и биологическая физика» М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. «Курс физики» стр. 148М. "Высшая школа".2002 г.

3. М.Е. Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. «Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике» М. Дрофа.2002.

4. В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова «Биофизика» М. 2003.

5. М.В.Волькенштейн «Биофизика» 374, 515, 528-533 беттер. М.2008г.