История о том, как электричество заставляет сердце биться

N+1Наука

Лови ритм

История о том, как электричество заставляет сердце биться

Представьте комнату, в которой лампочка мерцает и, кажется, вот-вот погаснет. Эта комната — наше тело, а лампочка — сердце. Порой темп «мерцания» сбивается, и тогда нам требуется помощь врача, который вернет нужный ритм. Рассказываем, как ученые разгадали тайну сердцебиения, зачем нужен кардиостимулятор и может ли сильный удар по груди остановить сердце (спойлер: еще как).

В проекте «Биодизайн» вместе с Сеченовским Университетом мы рассказываем, как медицина становится все более персонализированной, зачем нам нужны биобанки и есть ли они в России, а также сможем ли мы отказаться от исследований на мышах, собаках и обезьянах.

Роковая случайность

В марте 2012 года 25-летний мужчина играл в крикет, как вдруг мяч угодил ему в грудь. После удара молодой человек потерял сознание. Тренеры оказали ему первую помощь и вызвали врачей. Бригада прибыла через 9 минут и обнаружила у мужчины фибрилляцию желудочков. Медики воспользовались дефибриллятором, заставив мужчину очнуться, а затем доставили его в больницу. Спустя некоторое время он снова мог играть в крикет (уже с нагрудником, чтобы ничего подобного не повторилось).

Кровоизлияние на месте удара мяча для крикета. The Lancet

Впрочем, некоторым везет куда меньше. В марте 2017 года в колледже боевых искусств Лидса проходило соревнование по кикбоксингу. Во время поединка оппонент ударил 14-летнего Скотта Марсдена в грудь. Рефери вовремя подхватил мальчика, который тут же потерял сознание. Скотту оказали первую помощь. Бригада врачей отвезла его в больницу, но на следующий день мальчик скончался.

Две эти истории объединяет один феномен — commotio cordis, или сотрясение сердца. В определенный момент сердечного ритма из-за удара в грудь — будь то мячик или партнер на ринге — сердце человека останавливается. Такое случается довольно редко. В середине 1990-х годов в США был создан Национальный реестр commotio cordis, и ежегодно он пополняется всего 10-20 подтвержденными случаями. Жертвами чаще всего становятся молодые мужчины, которые занимаются спортом.

Ученые не до конца понимают механизм сотрясения сердца, но кое-что уже известно наверняка. Например, что удар по грудной клетке вызывает дезорганизацию электрического сигнала, который проходит через сердце, — желудочки начинают быстро и несогласованно сокращаться. Это называется фибрилляцией желудочков. Исправить ее довольно легко с помощью дефибриллятора: он поражает сердце электрическим током и таким образом «перезапускает» его, восстанавливая кровообращение и сердечный ритм. Мы знаем, как действовать в таких случаях, только благодаря достижениям кардиологии. Долгое время врачей занимал один и тот же вопрос: почему бьется сердце?

Тайна сердца и восемь ученых

Описание сердца стало вершиной анатомических исследований Леонардо да Винчи. Итальянский мыслитель писал, что оно движется само, а не по воле божества или святого духа, а значит, причины движения познаваемы. Да Винчи бросил вызов закостенелым представлениям общества и проложил дорогу будущим исследованиям, результатом которых спустя 300 лет стало открытие проводящей системы.

В XVIII веке английский врач Уильям Гарвей открыл систему кровообращения. Ученый обнаружил также источник сердечных сокращений — правое предсердие, — но понять механизмы сердцебиения не сумел.

Изображение сердца, сделанное Леонардо да Винчи. The Royal Collection (c) 2011, Her Majesty Queen Elizabeth II

В 1839 году чешский врач Ян Пуркинье обнаружил в сердце овцы сеть серых студенистых волокон. Оказалось, что это мышечная ткань, но ее назначение Пуркинье понять не смог. Сегодня эти волокна носят его имя, но о том, какова их главная функция, — способность проводить электрические импульсы — науке станет известно лишь в начале XX века.

Важный вклад в исследования физиологии сердца внес британский физиолог Уолтер Гаскелл. Он показал, что биение сердца обусловлено ритмическими сокращениями сердечной мышцы и волной возбуждения, идущей от одного мышечного волокна к другому. «[Удары сердца] начинаются с той части, которая наиболее ритмична, т. е. спонтанно бьется с наибольшей частотой, — писал Гаскелл в 1899 году, — и распространяется в виде волны сокращения по остальной части сердца со скоростью которые различаются в разных частях в зависимости от природы мышечной ткани». Исследования Гаскелля заложили фундамент современного понимания физиологии сердца. А еще он показал, что специализированные мышечные волокна соединяют предсердия с желудочками.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Физика невозможного Физика невозможного

Научное исследование мира силовых полей, телепортации и путешествий во времени

kiozk originals
Шаг в сторону Шаг в сторону

Турция гораздо больше стандартных маршрутов

Добрые советы
Пряный зимний салат с морковкой и апельсином Пряный зимний салат с морковкой и апельсином

Яркий салат, который поможет пережить мрачный февраль

Weekend
Любимые парфюмы из 90-х — а ты помнишь эти легендарные ароматы? Любимые парфюмы из 90-х — а ты помнишь эти легендарные ароматы?

Куда ты переместишься во времени, едва вдохнув знакомый аромат?

VOICE
7 привычек, по которым в Турции безошибочно узнают туриста из России 7 привычек, по которым в Турции безошибочно узнают туриста из России

Чем русские туристы кардинально отличаются от местных жителей Турции?

Вокруг света
Ходьба — самое полезное упражнение, но почему? Ходьба — самое полезное упражнение, но почему?

Ходьба это нечто большее, чем просто передвижение

ТехИнсайдер
Самые востребованные профессии в России в разные времена Самые востребованные профессии в России в разные времена

Кто был нужен обществу на заре становления государственности на Руси?

Maxim
Золотое сечение Золотое сечение

Этот роскошный интерьер — современное прочтение классики и ар-деко

SALON-Interior
Вулканы, которых не было Вулканы, которых не было

Самые знаменитые выдуманные вулканы

Вокруг света
Баланс альтруизма со здоровым эгоизмом: почему волонтерство делает людей счастливее Баланс альтруизма со здоровым эгоизмом: почему волонтерство делает людей счастливее

Как найти грань между альтруизмом и выгоранием

Forbes
Медом намазано. 10 сортов с лучшими свойствами Медом намазано. 10 сортов с лучшими свойствами

Как выбрать лучший мед среди множества разновидностей?

Лиза
Революция «наоборот»: как Япония вырвалась из застоя, вернув власть императору Революция «наоборот»: как Япония вырвалась из застоя, вернув власть императору

Не существует единого рецепта модернизации. Страны действуют на свой лад

Вокруг света
«Я не фанат супергеройских историй»: Лиам Нисон о боевиках и своем актерском методе «Я не фанат супергеройских историй»: Лиам Нисон о боевиках и своем актерском методе

Лиам Нисон — о съемках и ирландском кино

Forbes
Вячеслав Малафеев: «Бывает, что перебарщиваю, но вообще я не буйный!» Вячеслав Малафеев: «Бывает, что перебарщиваю, но вообще я не буйный!»

Легендарный вратарь Вячеслав Малафеев — об отдыхе, семье и работе

Maxim
Королевство кривых зеркал Королевство кривых зеркал

Когда недовольство внешностью пора лечить

VOICE
Цифровая доступность: почему инклюзия — вопрос прибыли Цифровая доступность: почему инклюзия — вопрос прибыли

Цифровая инклюзия приносит бизнесу не только имиджевую пользу

Forbes
Как долго можно не спать без вреда для здоровья? Отвечает биолог Как долго можно не спать без вреда для здоровья? Отвечает биолог

Жить без сна — это как работать в браузере, в котором открыто 200 вкладок

Вокруг света
Женщина, которая убила 9 детей и вышла на свободу: история Мэрибет Тиннинг Женщина, которая убила 9 детей и вышла на свободу: история Мэрибет Тиннинг

История Мэрибет Тиннинг, убивавшей собственных детей

VOICE
Керамический материал с изменяемой теплопроводностью: революционное открытие Керамический материал с изменяемой теплопроводностью: революционное открытие

Как обычный керамический материал может изменить свою теплопроводность

ТехИнсайдер
9 причин всегда хранить дома банку кокосового масла: гениальные лайфхаки для дома и сада 9 причин всегда хранить дома банку кокосового масла: гениальные лайфхаки для дома и сада

Все лайфхаки с кокосовым маслом, которые можно применить дома

ТехИнсайдер
Сказать «прости» недостаточно: как понять, что человек извиняется искренне Сказать «прости» недостаточно: как понять, что человек извиняется искренне

Неважно, кто виноват — искренние извинения могут сгладить любой конфликт

VOICE
Подобрать образ для метавселенной: как индустрия моды примеряет на себя мир NFT Подобрать образ для метавселенной: как индустрия моды примеряет на себя мир NFT

Какие проекты, связанные с NFT, запускаются в индустрии моды

Forbes
Взаимодействие людей в группах, подчиняется законам спиновых стекол Взаимодействие людей в группах, подчиняется законам спиновых стекол

Взаимодействие людей в социальных сетях можно описать уравнением спиновых стекол

ТехИнсайдер
«Отчим держал меня в сексуальном рабстве»: Анастасия Цветаева рассказала о пережитых издевательствах «Отчим держал меня в сексуальном рабстве»: Анастасия Цветаева рассказала о пережитых издевательствах

Анастасия Цветаева столкнулась с сексуальным насилием в раннем возрасте

VOICE
Замещение строптивого Замещение строптивого

Инвесторы получили локальную альтернативу заблокированным еврооблигациям

Деньги
7 продуктов, которые вы зря покупаете в замороженном виде 7 продуктов, которые вы зря покупаете в замороженном виде

Ради удобства вы жертвуете настоящим вкусом блюда, замораживая его

Вокруг света
Танцуем и худеем Танцуем и худеем

8 самых эффективных тренировок, для которых нужна только музыка

Лиза
От щедровок до первой оперы: как русский фольклор помогал следить за временем и стал частью классической музыки От щедровок до первой оперы: как русский фольклор помогал следить за временем и стал частью классической музыки

Какие песни нельзя было исполнять зимой и как фольклор приглянулся композиторам

Вокруг света
Что такое дефицитное состояние и как его преодолеть. Комментарий эксперта Что такое дефицитное состояние и как его преодолеть. Комментарий эксперта

В чем опасность дефицитов полезных веществ в организме?

РБК
В центре Школы будущего будет стоять ребенок | At the Center of the School of the Future will be the Child В центре Школы будущего будет стоять ребенок | At the Center of the School of the Future will be the Child

Журналист Александр Мурашев — как школа может стать жизненным навигатором

Позитивные изменения
Открыть в приложении