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
Жизнь остановилась: как пережить утрату близкого Жизнь остановилась: как пережить утрату близкого

Как помочь себе справиться с горем?

Psychologies
Нэпманы и воры: какими изображали предпринимателей в советском кино Нэпманы и воры: какими изображали предпринимателей в советском кино

Cамые характерные советские фильмы на экономическую тему

Forbes
Почему так трудно с тем, кто не любит себя: самоценность и отношения в паре Почему так трудно с тем, кто не любит себя: самоценность и отношения в паре

Как быть, если у одного из партнеров низкая самооценка?

Psychologies
Исследования показывают, что только половине ваших друзей вы реально нравитесь: это правда? Исследования показывают, что только половине ваших друзей вы реально нравитесь: это правда?

На самом деле вы нравитесь только половине ваших друзей. Неужели это так?

ТехИнсайдер
Весенний загар во Вьетнаме Весенний загар во Вьетнаме

Что нужно успеть увидеть и попробовать в этой экзотической стране за неделю

Лиза
Посмотрите на Симу — самую старую крысу в мире. Ученые омолодили ее органы, и это может сработать с людьми Посмотрите на Симу — самую старую крысу в мире. Ученые омолодили ее органы, и это может сработать с людьми

Биологи из Калифорнии научились омолаживать пожилых крыс

Вокруг света
Как изменится жизнь, если бросить пить? Объяснение и советы Как изменится жизнь, если бросить пить? Объяснение и советы

Сэкономить денег и улучшить настроение: что подарит отказ от алкоголя?

ТехИнсайдер
Вся наша жизнь — шоу Вся наша жизнь — шоу

Худрук и главный режиссер «Ленинград Центра» Феликс Михайлов

Men Today
Сколлапсировавшая нейтронная звезда породила взрыв в форме идеальной сферы, повергнув в шок все научное сообщество Сколлапсировавшая нейтронная звезда породила взрыв в форме идеальной сферы, повергнув в шок все научное сообщество

Колоссальный взрыв получил форму, близкую к совершенной

ТехИнсайдер
Стали известны новые пугающие подробности того, как токсичные соединения PFAS влияют на иммунную систему человека Стали известны новые пугающие подробности того, как токсичные соединения PFAS влияют на иммунную систему человека

Некоторые типы PFAS могут нарушать жизненно важные функции иммунных клеток

ТехИнсайдер
Эффект Барнума — Форера: почему мы продолжаем верить гороскопам и личностным тестам Эффект Барнума — Форера: почему мы продолжаем верить гороскопам и личностным тестам

Что в психологии называют эффектом Барнума — Форера

Forbes
«Давай разведемся»: 5 случаев, когда брак лучше не сохранять «Давай разведемся»: 5 случаев, когда брак лучше не сохранять

Как понять, что вам пора подавать на развод?

Psychologies
«Не знаю, люблю ли я мужа»: 3 вопроса, чтобы проверить чувства, — попробуйте способ психолога «Не знаю, люблю ли я мужа»: 3 вопроса, чтобы проверить чувства, — попробуйте способ психолога

Как определить, что именно вы чувствуете к своему партнеру?

Psychologies
Злачное тесто: краткая история хлеба, который всему голова Злачное тесто: краткая история хлеба, который всему голова

Есть один продукт, который не приедается никогда

Вокруг света
В королевстве кривых зеркал: как воспитывают детей матери-нарциссы В королевстве кривых зеркал: как воспитывают детей матери-нарциссы

Что такое травма оценки и как работает нарциссическое расширение родителя

Psychologies
ИИ: человечество не сможет удержать потепление в безопасных границах ИИ: человечество не сможет удержать потепление в безопасных границах

Ученые разработали систему ИИ для прогноза глобального потепления

ТехИнсайдер
Понравится ли тебе жизнь в Португалии: плюсы и минусы страны глазами россиян Понравится ли тебе жизнь в Португалии: плюсы и минусы страны глазами россиян

Хочешь узнать, какова сейчас у россиян жизнь в Португалии?

VOICE
Больше, чем отмороженный пенис: о чем на самом деле биография принца Гарри Больше, чем отмороженный пенис: о чем на самом деле биография принца Гарри

Что ценного есть в биографии принца Гарри?

Psychologies
8 доказанных наукой способов жить вместе долго и счастливо 8 доказанных наукой способов жить вместе долго и счастливо

Как сохранить любовь и радость в браке?

Лиза
10 важных правил, которые помогут избежать риска гипертонии 10 важных правил, которые помогут избежать риска гипертонии

Как снизить риск повышенного кровяного давления и чувствовать себя лучше

ТехИнсайдер
Как одеваться девушкам невысокого роста: советы профессионального стилиста Как одеваться девушкам невысокого роста: советы профессионального стилиста

Гид по стайлингу для Дюймовочек от профессионального стилиста

VOICE
Реальная любовь: 8 фильмов о том, какими бывают чувства Реальная любовь: 8 фильмов о том, какими бывают чувства

Киноподборка ко Дню всех влюбленных для тех, кто сказкам предпочитает быль.

Правила жизни
Выглядит просто смешно: эти аксессуары на женщинах 40+ смотрятся нелепо - носить не стоит! Выглядит просто смешно: эти аксессуары на женщинах 40+ смотрятся нелепо - носить не стоит!

Возможно, тебе стоит пересмотреть актуальность своих аксессуаров

VOICE
Адаптация психики к кризису: 9 путей выживания Адаптация психики к кризису: 9 путей выживания

Отрывок из книги Элины Фроловой «Мы справимся»

Psychologies
Как стать поддержкой для самого себя. 7 инсайтов из книги «Внутренняя опора» Как стать поддержкой для самого себя. 7 инсайтов из книги «Внутренняя опора»

Опираясь на самого себя, вы обретаете силу, которую не одолеть никому

Psychologies
Оскар: история, номинации, лауреаты. Полный гид по кинопремии Оскар: история, номинации, лауреаты. Полный гид по кинопремии

Полный гид по кинопремии "Оскар"

Правила жизни
Максим Аверин: «Без театра не могу, но и кино обожаю» Максим Аверин: «Без театра не могу, но и кино обожаю»

Для меня театр — не геолокация, а способ путешествия в этом мире

Коллекция. Караван историй
Как живут люди с синдромом Аспергера Как живут люди с синдромом Аспергера

Что такое синдром Аспергера?

ТехИнсайдер
Как принять страшный диагноз: советы психологов и личный опыт Как принять страшный диагноз: советы психологов и личный опыт

Как принять диагноз?

Psychologies
Открыть в приложении