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

Критикуй вовремя: как твердо высказать свое мнение, никого не обидев Критикуй вовремя: как твердо высказать свое мнение, никого не обидев

Как корректно говорить правду и высказывать свое мнение?

VOICE
Крипта под процент: как и сколько можно заработать на криптолендинге Крипта под процент: как и сколько можно заработать на криптолендинге

Какие сервисы предлагают вложить криптовалюты под процент?

Forbes
7 нереалистичных ожиданий от здоровых отношений 7 нереалистичных ожиданий от здоровых отношений

Что такое «здоровые отношения»?

Psychologies
Стоит насторожиться или само пройдет? Стоит насторожиться или само пройдет?

Откуда берутся белые пятна на ногтях рук?

Лиза
Риск ради успеха: почему не нужно бояться ошибок, чтобы достичь результатов Риск ради успеха: почему не нужно бояться ошибок, чтобы достичь результатов

Отрывок из книги «Открытый интеллект»

Forbes
Место для одного: когда самолетом будет управлять только один пилот Место для одного: когда самолетом будет управлять только один пилот

Когда экипаж самолета станет одночленным?

ТехИнсайдер
Раздавленные классики Раздавленные классики

Как хоррор-сериал «Красный состав» проехался по русской литературе

Weekend
Миллениалы: кто они и почему о них все говорят? Миллениалы: кто они и почему о них все говорят?

Кто такие «игреки», и какими ценностями они обладают?

ТехИнсайдер
7 оригинальных стрижек с удлиненной челкой, которая идет всем 7 оригинальных стрижек с удлиненной челкой, которая идет всем

Прически с удлиненной челкой подходят любому типу лица и хороши в любом возрасте

РБК
Архитектура Школы будущего | The Architecture of the School of the Future Архитектура Школы будущего | The Architecture of the School of the Future

Что должен учитывать архитектор, проектируя Школу будущего?

Позитивные изменения
Оперная ария может сделать нас свободными: как связаны политика и эмоции Оперная ария может сделать нас свободными: как связаны политика и эмоции

Отрывок из книги Марты Нуссбаум «Политические эмоции»

Forbes
Истории успешных людей: 8 бестселлеров, которые вас вдохновят Истории успешных людей: 8 бестселлеров, которые вас вдохновят

Истории успешных людей, которые станут мощной мотивацией в минуты сомнений

ТехИнсайдер
Время фрагментации Время фрагментации

Мировая экономика разрушается, а не деглобализируется

Деньги
Что известно о Софье Егоровой – ведьме и новой жене рэпера Фараона Что известно о Софье Егоровой – ведьме и новой жене рэпера Фараона

Рассказываем, что известно о девушке рэпера Фараона

VOICE
Откровенная безвкусица: такую верхнюю одежду на весну не будет носить ни одна модная девушка Откровенная безвкусица: такую верхнюю одежду на весну не будет носить ни одна модная девушка

Проведем фэшн-ревизию и проверим твой шкаф на наличие опасных элементов

VOICE
Ислам и феминизм: как мусульманки отстаивают свои права Ислам и феминизм: как мусульманки отстаивают свои права

Существует ли исламский феминизм, за что сражаются независимые мусульманки?

Forbes
Архитектура Солнечной системы очень редко встречается во Вселенной Архитектура Солнечной системы очень редко встречается во Вселенной

Чаще всего планетные системы состоят из планет примерно одинакового размера

ТехИнсайдер
Школы в России и за рубежом | Schools in Russia and Abroad Школы в России и за рубежом | Schools in Russia and Abroad

В чем отличие подходов к обучению в российских и зарубежных школах?

Позитивные изменения
Неандертальцы поймали крабов и поджарили их на углях Неандертальцы поймали крабов и поджарили их на углях

Находки из португальской пещеры Фигейра-Брава

N+1
Волшебник и малышка: как люди выгорают из-за несоответствия своих субличностей Волшебник и малышка: как люди выгорают из-за несоответствия своих субличностей

Отрывок из книги Леонида Кроля «Жизнь без выгорания»

Forbes
5 любопытных фактов о кордицепсе — хищном грибе из The Last of Us 5 любопытных фактов о кордицепсе — хищном грибе из The Last of Us

Гриб кордицепс — фантастика наяву

Maxim
Google в помощь: может ли корпорация составить конкуренцию OpenAI в гонке ИИ Google в помощь: может ли корпорация составить конкуренцию OpenAI в гонке ИИ

Google играет в догонялки в отрасли, которую сама помогла создать

Forbes
Этот рэпер убил свою соседку, а потом съел ее легкое. История музыкального каннибала Этот рэпер убил свою соседку, а потом съел ее легкое. История музыкального каннибала

Рэпер с никнеймом Big Lurch мог бы стать одним из самых громких имен в хип-хопе

ТехИнсайдер
Открытие Милы Открытие Милы

Мила Ершова поделилась, почему она любит «социальные» роли

Grazia
На тёмной стороне искусства На тёмной стороне искусства

На коллекционерах то и дело наживаются всякого рода жулики, мошенники и воры

Robb Report
«Девочка из шкафа»: история Лорен Кавано, которую до 8 лет держали взаперти родители «Девочка из шкафа»: история Лорен Кавано, которую до 8 лет держали взаперти родители

«Наша маленькая тайна» — так называли Лорен ее мать и отчим

VOICE
Голоса из окон: «подслушанные» истории старинных домов Петербурга и их жителей Голоса из окон: «подслушанные» истории старинных домов Петербурга и их жителей

Отрывок из сборника Екатерины Кубряковой «Голоса из окон»

Forbes
Как победить прокрастинацию? Как победить прокрастинацию?

Почему мы постоянно откладываем важные дела на потом?

Здоровье
Король меланхолии, царь грусти: почему все так любят Бена Аффлека Король меланхолии, царь грусти: почему все так любят Бена Аффлека

Почему скучающий Аффлек — единственная знаменитость, поистине близкая к народу

Правила жизни
Нобелевка по-русски: как в России появилась первая частная премия для ученых Нобелевка по-русски: как в России появилась первая частная премия для ученых

Заслуга в учреждении премии для ученых принадлежит представителю семьи Демидовых

Вокруг света
Открыть в приложении