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
Инвесторы меняют ориентацию Инвесторы меняют ориентацию

Портфельные менеджеры минимизируют вложения в американские акции

Деньги
Как понять, что у тебя нехватка белка: самые яркие признаки, на которые не все обращают внимание Как понять, что у тебя нехватка белка: самые яркие признаки, на которые не все обращают внимание

Основные признаки, которые помогут заподозрить у себя дефицит белка

VOICE
Новый взгляд на природу художественного мышления Новый взгляд на природу художественного мышления

Возможно ли, чтобы человек утратил интерес к загадке своего мышления?

Наука и жизнь
Дворцы, пещеры, горящая гора: 5 причин отправиться в Иран Дворцы, пещеры, горящая гора: 5 причин отправиться в Иран

Начать знакомство с Ираном можно со столицы и ближайших окрестностей

Вокруг света
Маньяк, о котором все знали: история серийного убийцы Владимира Колебина Маньяк, о котором все знали: история серийного убийцы Владимира Колебина

Почему жители Рыбного скрывали маньяка?

VOICE
Знакомьтесь, Настя Соломеина! Знакомьтесь, Настя Соломеина!

Настя Соломеина считает себя не дизайнером, а художником по костюмам

Собака.ru
Как в старину гадали на святки? Как в старину гадали на святки?

Какими были святочные гадания?

Культура.РФ
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
Крах диктатуры, биографии Черчилля и Наполеона: самый ожидаемый нон-фикшен 2023 года Крах диктатуры, биографии Черчилля и Наполеона: самый ожидаемый нон-фикшен 2023 года

Календарь выхода наиболее интересных новинок в жанре нон-фикшен в 2023 год

Forbes
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
Топ-10 свадебных ромкомов: красивые, безбашенные и трогательные Топ-10 свадебных ромкомов: красивые, безбашенные и трогательные

Лучшие свадебные ромкомы: от классических комедий девяностых до свежих новинок

VOICE
С легким паром! С легким паром!

Поход в баню по физиологическому эффекту вполне может заменить тренировку

Лиза
«Что я натворила»: звезды, которые честно рассказали о неудачной пластике и плохих бьюти-процедурах «Что я натворила»: звезды, которые честно рассказали о неудачной пластике и плохих бьюти-процедурах

Истории знаменитостей, которые пожалели, что изменили свою внешность

VOICE
Ходьба — самое полезное упражнение, но почему? Ходьба — самое полезное упражнение, но почему?

Ходьба это нечто большее, чем просто передвижение

ТехИнсайдер
Посмотрите на фотографии “Книги мертвых”, которой 2000 лет Посмотрите на фотографии “Книги мертвых”, которой 2000 лет

Египет показал древние иллюстрации богов и сцен из загробной жизни

ТехИнсайдер
«Женщины войны»: сериал о героинях, которым приходится бороться на два фронта «Женщины войны»: сериал о героинях, которым приходится бороться на два фронта

«Женщины войны» — история героинь, которые встречаются осенью 1914 года

Forbes
Не Канны или Венеция: почему победители Берлинале не добиваются международного успеха Не Канны или Венеция: почему победители Берлинале не добиваются международного успеха

Что значат решения жюри на Берлинале?

Forbes
Методика Outcome Mapping | Outcome Mapping, or Creating a map of behavioral changes Методика Outcome Mapping | Outcome Mapping, or Creating a map of behavioral changes

Создание карт поведенческих изменений

Позитивные изменения
Экзотические домашние животные в квартире Экзотические домашние животные в квартире

Отважиться завести домашнее животное непросто, а экзотическое – сложнее вдвойне

Здоровье
Не могу сказать «прости» Не могу сказать «прости»

Как правильно просить прощения?

Лиза
Урановый аэрогель как идеальное топливо для космических ядерных двигателей: новое решение старой проблемы Урановый аэрогель как идеальное топливо для космических ядерных двигателей: новое решение старой проблемы

Новых идеи двигателей для перемещения по космосу возникает все больше

ТехИнсайдер
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
«Назад в 90-е»: почему мы снова верим в Вангу и тарологов «Назад в 90-е»: почему мы снова верим в Вангу и тарологов

Объявления тарологов и магов набирают популярность. Что это говорит о нас?

Psychologies
Секреты Секреты

Раскрываем секреты домашней укладки феном

VOICE
Увечная тайна Увечная тайна

Как позднесоветское кино воображало и изображало Запад

Weekend
Универсальный путешественник. Экспедиционный FJ Cruiser Универсальный путешественник. Экспедиционный FJ Cruiser

Что нужно для того, чтобы на одном внедорожнике поехать и в Сочи, и на Кольский

4x4 Club
Какие пары можно назвать счастливыми: интервью психологов — проверьте себя Какие пары можно назвать счастливыми: интервью психологов — проверьте себя

Как живут счастливые партнеры? Что влияет на удовлетворенность отношениями?

Psychologies
Вам кажется, что вы не умеете строить отношения? Психолог объясняет, почему вы ошибаетесь Вам кажется, что вы не умеете строить отношения? Психолог объясняет, почему вы ошибаетесь

В чем возможные причины неудач в личной жизни и почему не стоит опускать руки

Psychologies
Юлия Высоцкая: «Мой итальянский – это радость и адреналин» Юлия Высоцкая: «Мой итальянский – это радость и адреналин»

Актриса, телеведущая Юлия Высоцкая попробовала себя в новом амплуа

Grazia
Открыть в приложении