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

Краткая история времени Краткая история времени

От Большого взрыва до черных дыр

kiozk originals
Если коллегу травят: как решаются моральные дилеммы на работе Если коллегу травят: как решаются моральные дилеммы на работе

Отрывок из книги Сьюзан Лиото «Сила этики»

Forbes
Доллар набирает вес Доллар набирает вес

Российской валюте не хватает экспортной выручки

Деньги
Надо ли разговаривать с рассадой? Надо ли разговаривать с рассадой?

Кто же поверит, что цветы будут расти лучше, если с ними разговаривать?

Наука и жизнь
Как понять, что вы — нарциссическая жертва? Как понять, что вы — нарциссическая жертва?

Как понять, что вы — нарциссическая жертва? И можно ли исцелиться?

Psychologies
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
Отрывок из книжного сериала Ислама Ханипаева «Луна 84» Отрывок из книжного сериала Ислама Ханипаева «Луна 84»

На сервисе «Букмейт» вышли два первых эпизода книжного сериала «Луна 84»

СНОБ
Астрономы наконец узнали, почему два роя астероидов, следующих за Юпитером, так сильно отличаются друг от друга Астрономы наконец узнали, почему два роя астероидов, следующих за Юпитером, так сильно отличаются друг от друга

Юпитер не одинок на своем орбитальном пути вокруг Солнца

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
Фернандо Алонсо проехал «идеальный круг» на Aston Martin DBX707 (видео) Фернандо Алонсо проехал «идеальный круг» на Aston Martin DBX707 (видео)

Выжимаем максимум из Aston Martin DBX707

4x4 Club
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 накачать руки без гирь, штанги и гантелей Как накачать руки без гирь, штанги и гантелей

6 упражнений для твоего тела, которые можно делать без тренажерного зала

Maxim
Какие установки про отношения пора выбросить из головы Какие установки про отношения пора выбросить из головы

Что нужно забыть, чтобы построить счастливые отношения?

Psychologies
Как диета влияет на психическое здоровье ребенка Как диета влияет на психическое здоровье ребенка

Хорошая, сбалансированная диета сделает психику ребенка более устойчивой

ТехИнсайдер
Энди Макдауэлл Энди Макдауэлл

Энди Макдауэлл выглядит прекрасно, невзирая на возраст!

Здоровье
Обновлённый BMW X5 против обновлённого Mercedes-Benz GLE Обновлённый BMW X5 против обновлённого Mercedes-Benz GLE

Два извечных соперника обновлены для 2024 модельного года

4x4 Club
Как устроен новейший спиральный ветрогенератор: быстрее, проще, дешевле Как устроен новейший спиральный ветрогенератор: быстрее, проще, дешевле

Компания Keystone Tower Systems может снизить стоимость ветрогенераторов

ТехИнсайдер
«Любовь — это чувство, которое дается не всем» «Любовь — это чувство, которое дается не всем»

Владимир Кошевой всегда знал, что будет актером, что ему нужно на сцену

OK!
Прикладная нумизматика: как найти редкую и дорогую монету Прикладная нумизматика: как найти редкую и дорогую монету

У каждого в кошельке есть дорогая монета. Просто нужно знать, что искать!

Maxim
3 способа (не) обесценивать себя: мужчины честно о том, как используют слабые стороны женщин 3 способа (не) обесценивать себя: мужчины честно о том, как используют слабые стороны женщин

Как и почему три кита успешных отношений могут обернуться против вас

Psychologies
На месте крушения флагманского корабля «Грипсхунден» нашли импортные пряности На месте крушения флагманского корабля «Грипсхунден» нашли импортные пряности

Ботаники провели исследование остатков, собранных на корабле «Грипсхунден»

N+1
Ипотека на широкую ногу Ипотека на широкую ногу

Как изменились правила господдержки жилищного кредитования

Деньги
Сериал «Одни из нас»: зомби-апокалипсис, который понравится не только фанатам игры Сериал «Одни из нас»: зомби-апокалипсис, который понравится не только фанатам игры

Благодаря отношениям между героями «Одни из нас» понравятся любому зрителю

Forbes
Ученые вырастили рецепторы запаха неандертальцев, чтобы узнать, насколько чутким был их нюх Ученые вырастили рецепторы запаха неандертальцев, чтобы узнать, насколько чутким был их нюх

Могли ли неандертальцы учуять зловоние собственных подмышек?

ТехИнсайдер
9 факторов риска заболеваний сердца: проверьте себя 9 факторов риска заболеваний сердца: проверьте себя

Болезни сердца являются ведущей причиной смерти по всему миру

ТехИнсайдер
Ядерный проект: как шла гонка по созданию атомной бомбы во время Второй мировой войны Ядерный проект: как шла гонка по созданию атомной бомбы во время Второй мировой войны

Отрывок из книги Сэма Кина «Отряд отморозков» — о Вернере Гейзенберге

Forbes
18 признаков «энергетических вампиров» и 3 приема самозащиты 18 признаков «энергетических вампиров» и 3 приема самозащиты

Чувствуете себя совершенно опустошенным после общения с другом или коллегой?

Psychologies
«Зеркальные нейроны» срабатывают во время мышиных схваток «Зеркальные нейроны» срабатывают во время мышиных схваток

«Зеркальные нейроны» могут формировать сложное социальное поведение

ТехИнсайдер
День, когда мы идем друг к другу: почему важно праздновать 14 февраля День, когда мы идем друг к другу: почему важно праздновать 14 февраля

Попробуем разобраться, зачем нам вообще нужен день святого Валентина

VOICE
Особый взгляд Особый взгляд

Как в мастерской шаг за шагом рождается индивидуальная оправа ручной работы

Robb Report
Открыть в приложении