Повторный вход возбуждения (re-entry)

Получить циркуляцию возбуждения в кольцевой возбудимой структуре можно иным способом. Допустим, в кольце активной среды имеется участок, период рефрактерности элементов которого больше, чем период рефрактерности остальной среды (рис. 809181426).

Рис. 809181426. Возникновение участка повышенной рефрактерности в элементе b замкнутой возбудимой структуры.

Если внешнее воздействие создает подряд два возбуждения, первая волна возбуждения вызовет переход участка bв состояние длительной рефрактерности (на рис. 210011817 показан запылением).

Рис. 210011817. Образование циркуляции возбуждения при наличии участка повышенной рефрактерности (b ) в замкнутой структуре.

Вторая волна возбуждения подойдет к элементу bв момент, когда он еще остается рефракторным и гасится. Остается одна волна, идущая по другой стороне кольца. Если она дойдет до элементаbс другой стороны в момент времени, к которому элемент успе­ет выйти из рефрактерности и будет находится в состоянии покоя, волна пройдет дальше и в коль­це так и будет продолжаться незатухающий процесс - цирку­ляция возбуждения (рис. 210011817).

Рассмотренный механизм возникновения циркуляции возбуждения по замкнутым возбудимым структурам называется повторным входомвозбуждения илиre‑entry.

Сама природа очень часто ставит подобные «опыты» на больном человеке. Например, повышенную рефрактерность приобретают гипоксичные участки миокарда и это через механизм re‑entry приводит к возникновению аритмий.

Показать механизм повторного входа возбуждения можно на более сложной модели (рис. 809181556).

Условия возникновения циркуляции в замкнутых возбудимых структурах

1. время между двумя волнами возбуждения должно быть меньше периода рефрактерности «ненормального» элемента.

2. время прохождения волны возбуждения по «обходного» пути должно быть больше времени рефрактерности «ненормального» элемента.

Длина циркулирующей волны в путях проведения при V = 3 м·с^-1 и R = 0,3 с может составлять величину около 1 м, что анатомически исключает её появление в этих путях. Од­нако в узлах медленного проведения возбуждения (V = 0,01 м/с) l может иметь порядок нескольких миллиметров и в этом случае механизм циркуляции волны возбуждения мо­жет быть реализован в миокарде.

Следует отметить, что развитие циркуляции возбуждение (реверберации) возможно и при движении автоволн по параллельным структурам. Покажем это на простой модели, состоящей из шести элементов, расположенных в два ряда (рис. 809181726). Вначале рассмотрим прохождение двух волн возбуждения по выбранной модели.

Рис. 809181726. Демонстрация прохождения двух параллельных волн возбуждения с использованием тау-модели

Механизм возникновения циркуляции возбуждения (ревербератора) по типу повторного входа (re-entry) в параллельно расположенных элементах (рис. 809181825).

Рис. 809181825. Механизм возникновения циркуляции возбуждения (ревербератора) по типу повторного входа (re-entry) в параллельно расположенных элементах. Обведенный элемент имеет длительность рефрактерного хвоста в два раза больше, чем у остальных элементов.

Как уже отмечалось выше, при возникновении циркуляции возбуждения меняется направление распространения возбуждения (рис. 210012017).

Рис. 210012017. Изменение направления прохождения волн возбуждения при возникновении циркуляции: вход волны возбуждения (А) становится одним из выходов волн возбуждения (В).

Как предотвратить циркуляцию возбуждения по замкнутой структуре?

Есть два основных способа:

• уравнять рефрактерность всех элементов замкнутой возбудимой структуры

  • снизить высокую рефрактерность «ненормальных» элементов возбудимых структур до уровня рефрактерности «нормальных» (рис. 809181251).

  • повысить рефрактерность «нормальных» элементов до уровня рефрактерности «ненормальных».

• усилить рефрактерность «ненормальных» элементов до уровня, когда их период рефрактерности станет равен или больше времени прохождения возбуждения по «обходному» пути (рис. 709161752).

Рис. 709161752. Исчезновение циркуляции возбуждения при увеличении рефрактерности «ненормального» элемента bдо уровня, когда период рефрактерности стал равен времени прохождения возбуждения по «обходному» пути.

Это неверно! Нельзя говорить об «одностороннем блоке» или о том, что участок возбудимой структуры приобретает свойства полупроводника.

Механизм re-entryсвязан только с увеличением времени рефрактерности какого‑либо элемента возбудимой кольцевой структуры.

На рис. 809190921 показаны принципы лечения аритмии, развившейся по механизму повторного входа

Рис. 809190921. Принципы лечения аритмии, развившейся по механизму повторного входа (http://works.tarefer.ru/51/101079). А – двусторонний блок (под влиянием хинидина). Б - облегчение проводимости (под влиянием изадрина).

Знание механизма повторного входа возбуждения имеет большое практическое значение для врача. Этот механизм лежит в основе многих видов нарушения ритма сердца. Нарушения ритма сердца очень часто встречаются в практике врача. Они могут быть вызваны функциональными нарушениями, но часто могут быть и выражением тяжёлых органических поражений сердца.

12. Опыт Эрлангера-Гассера. Классификация нервных волокон по Эрлангеру-Гассеру

В 1944 году лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине стали . американские физиологи Джозеф Эрлангер(Joseph Erlanger)иГерберт С.Гассер(Herbert Spencer Gasser) «за открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон»