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
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
Будь проще Будь проще

Вкусная еда необязательно должна быть сложной в приготовлении

Добрые советы
Золотое сечение Золотое сечение

Этот роскошный интерьер — современное прочтение классики и ар-деко

SALON-Interior
Эти продукты помогут вам укрепить иммунитет! Включите их в свой рацион уже сейчас Эти продукты помогут вам укрепить иммунитет! Включите их в свой рацион уже сейчас

Продукты, которые обеспечат организм ключевыми питательными веществами

ТехИнсайдер
Какой вид спорта выбрать, если куришь: объясняет врач Какой вид спорта выбрать, если куришь: объясняет врач

Насколько здоровье курильщиков позволяет им заниматься спортом и какой лучше?

Maxim
«Жёсткий откат на десять лет назад» или «пятилетка за два года»: три истории от айтишников, уехавших работать в Берлин «Жёсткий откат на десять лет назад» или «пятилетка за два года»: три истории от айтишников, уехавших работать в Берлин

О легализации и бюрократии, а также поиске жилья, быте и ИТ-сфере в Германии

VC.RU
«Не давайте отношениям с абьюзером второго шанса»: история одного расставания, рассказанная год спустя «Не давайте отношениям с абьюзером второго шанса»: история одного расставания, рассказанная год спустя

Если мы прощаем абьюзера, то даем второй шанс продолжению насилия

Psychologies
Женские дуэли: как дамы вызывали друг друга на поединки и почему их схватки были более жестокие и кровавые, чем мужские Женские дуэли: как дамы вызывали друг друга на поединки и почему их схватки были более жестокие и кровавые, чем мужские

Женщины тоже были не прочь посостязаться друг с другом

ТехИнсайдер
Как быстро уснуть: йога для здорового и крепкого сна — 10 полезных асан Как быстро уснуть: йога для здорового и крепкого сна — 10 полезных асан

Делимся простыми упражнениями, которые помогут лучше спать

Psychologies
Особый взгляд Особый взгляд

Как в мастерской шаг за шагом рождается индивидуальная оправа ручной работы

Robb Report
Биохимия, антропология и психология: 6 книг о любви с научной точки зрения Биохимия, антропология и психология: 6 книг о любви с научной точки зрения

Что управляет чувством, которое мы называем «любовь»?

ТехИнсайдер
«Я подумаю об этом завтра»: 10 способов не тратить свободное время на мысли о работе «Я подумаю об этом завтра»: 10 способов не тратить свободное время на мысли о работе

Трудоголизм чаще всего перерастает в профессиональное выгорание

Psychologies
Спасительница Линкольна: как Кейт Уорн стала первой женщиной-детективом в США Спасительница Линкольна: как Кейт Уорн стала первой женщиной-детективом в США

Кейт Уорн — женская версия Шерлока Холмса, существовавшая на самом деле

Forbes
Дым отечества: 7 городов России с самой загрязненной атмосферой Дым отечества: 7 городов России с самой загрязненной атмосферой

Города, глубоко дышать в которых не рекомендуется

Вокруг света
Влюбленность или любовь? 7 стадий глубокого чувства Влюбленность или любовь? 7 стадий глубокого чувства

Не всегда чувства, которые мы принимаем за любовь, оказываются прочными

Psychologies
Адаптация Адаптация

Кузнец рассказывает, как ему удалось перенести старинное ремесло в XXI столетие

Вокруг света
Дремлющие драконы Дремлющие драконы

Супервулканы спят десятки тысяч лет, а проснувшись, засыпают пеплом континенты

Вокруг света
Исследование: ежедневное употребление двух или более чашек кофе при гипертонии может удвоить риск смерти Исследование: ежедневное употребление двух или более чашек кофе при гипертонии может удвоить риск смерти

Как связаны кофе и сердечно-сосудистые заболевания?

Inc.
7 пород собак, которые живут дольше всех 7 пород собак, которые живут дольше всех

Породы собак, которые генетически предрасположены к долголетию

Лиза
Ученые выяснили, как пристрастие к кокаину убивает мозг человека Ученые выяснили, как пристрастие к кокаину убивает мозг человека

Употребление кокаина ускоряет "возрастные" изменения мозга

ТехИнсайдер
Фигурист, потерявший ногу: трагическая история спортсмена Ивана Самоделкина Фигурист, потерявший ногу: трагическая история спортсмена Ивана Самоделкина

Как живет Иван Самоделкин - фигурист, который потерял ногу

VOICE
Вода, отруби и ягоды: 5 продуктов для идеальной работы кишечника — советы врача Вода, отруби и ягоды: 5 продуктов для идеальной работы кишечника — советы врача

Что поможет улучшить пищеварение?

Psychologies
5 новых ярких имен научной фантастики, о которых ты, скорее всего, не слышал 5 новых ярких имен научной фантастики, о которых ты, скорее всего, не слышал

В любом направлении литературы регулярно появляются новые примечательные авторы.

Maxim
Кто такой Франсуа Рабле? Кто такой Франсуа Рабле?

Исчерпывающий ответ за 2 минуты: кто такой Франсуа Рабле?

Вокруг света
NFT, портрет собаки и береза с мантрами: что покупают молодые коллекционеры NFT, портрет собаки и береза с мантрами: что покупают молодые коллекционеры

Что за работы покупают молодые коллекционеры и зачем

Forbes
Самые главные и культовые водки СССР Самые главные и культовые водки СССР

У разных брендов советских водок были свои почитатели!

Maxim
Фруктоза может быть ключом к болезни Альцгеймера Фруктоза может быть ключом к болезни Альцгеймера

У исследователей есть новая гипотеза о движущей силе болезни Альцгеймера

ТехИнсайдер
Никита Ефремов: «Хвалить себя – для меня испытание» Никита Ефремов: «Хвалить себя – для меня испытание»

Никита Ефремов – о травмах и стремлении к самопознанию

VOICE
«Русский Мисопогон» «Русский Мисопогон»

Петр I, брадобритие и десять миллионов «московитов»

N+1
Открыть в приложении