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
Что жизнь на Марсе может сделать с человеческим телом: почему идея Илона Маска покорить Красную планету неразумна Что жизнь на Марсе может сделать с человеческим телом: почему идея Илона Маска покорить Красную планету неразумна

Почему люди еще не готовы к покорению Красной планеты

ТехИнсайдер
Что общего у слона и голого землекопа? Долгая жизнь! И вот почему Что общего у слона и голого землекопа? Долгая жизнь! И вот почему

Почему одни виды млекопитающих живут намного дольше других

Вокруг света
Лечение пустотой: как работает плацебо и что о нем думает современная медицина Лечение пустотой: как работает плацебо и что о нем думает современная медицина

Как устроен эффект плацебо и на что способно человеческое воображение

Forbes
Как Джарвис Кокер и группа Pulp стали символами брит-попа Как Джарвис Кокер и группа Pulp стали символами брит-попа

Он выпустил лучший брит-поп-альбом по версии Pitchfork

СНОБ
«Отряд отморозков» «Отряд отморозков»

Миссия «Алсос», или Кто помешал нацистам создать атомную бомбу

N+1

Как возникают мифы о женщинах и кто их распространяет

VOICE
Как правильно выбрать психотерапевта Как правильно выбрать психотерапевта

Как понять, что психотерапевт заслуживает вашего доверия?

Psychologies
Астрономы годами изучали 5000 сверхмассивных черных дыр, чтобы понять, почему те так странно мерцают Астрономы годами изучали 5000 сверхмассивных черных дыр, чтобы понять, почему те так странно мерцают

Ученые разгадали тайну необычного мерцания черных дыр во мраке космоса

ТехИнсайдер
Из чего сделана японская «мумия-русалка»? Жутковатую находку исследовали ученые Из чего сделана японская «мумия-русалка»? Жутковатую находку исследовали ученые

Оказалось, что «мумия-русалка» — искусственно созданный объект

Вокруг света
Сравнение, обесценивание и критика: как зарождается и проявляется нарциссизм. Разбор от психолога Сравнение, обесценивание и критика: как зарождается и проявляется нарциссизм. Разбор от психолога

Как зарождается нарциссизм и почему он мешает строить личную жизнь?

Psychologies
Зашифровала на совесть: что Мария Стюарт писала из заточения французскому послу? Зашифровала на совесть: что Мария Стюарт писала из заточения французскому послу?

Расшифровка писем опальной шотландской королевы

Вокруг света
Истории безумия: правда ли, что большинство знаменитых художников страдали ментальными расстройствами? Истории безумия: правда ли, что большинство знаменитых художников страдали ментальными расстройствами?

Верно ли, что ментальное расстройство и творческий гений ходят рука об руку

Правила жизни
Как избавиться от постакне: 8 способов и советы косметолога Как избавиться от постакне: 8 способов и советы косметолога

Как избавиться от постакне доступными способами?

РБК
Как проявляется кризис среднего возраста у женщин: 4 сценария и способы их изменить Как проявляется кризис среднего возраста у женщин: 4 сценария и способы их изменить

Как предотвратить кризис среднего возраста?

Psychologies
Дублер начинает действовать Дублер начинает действовать

Авторынок выбирает параллельный импорт

Деньги
Создан прочный суперсплав, отлично переносящий высокие температуры Создан прочный суперсплав, отлично переносящий высокие температуры

Ученые использовали новую технику 3D-печати для создания нового суперсплава

ТехИнсайдер
Что такое шибари и стоит ли в это ввязываться Что такое шибари и стоит ли в это ввязываться

Что нужно знать, прежде чем браться за веревки?

Maxim
Как узнать, где находится ваш ребенок: простой способ от Google Как узнать, где находится ваш ребенок: простой способ от Google

Собственные средства родительского контроля есть и у самой Google

CHIP
Заменит ли искусственный интеллект креативные профессии Заменит ли искусственный интеллект креативные профессии

Как устроен цифровой мозг и может ли искусственный интеллект быть креативным

РБК
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
Все идет по плану: почему Егор Летов и сегодня живее всех живых Все идет по плану: почему Егор Летов и сегодня живее всех живых

Каким человеком и музыкантом был Летов и чем он цепляет совершенно разных людей

Forbes
Биполярное расстройство: из крайности в крайность Биполярное расстройство: из крайности в крайность

Насколько серьезно биполярное расстройство и чем оно опасно для человека?

ТехИнсайдер
5 случаев, когда за искусственный интеллект выдавали реальных людей 5 случаев, когда за искусственный интеллект выдавали реальных людей

На рассвете своего развития многие компании выдавали живых работников за ИИ

ТехИнсайдер
5 поводов любить Юбера де Живанши 5 поводов любить Юбера де Живанши

Вспоминаем главные заслуги великого кутюрье Юбера де Живанши

Правила жизни
Загадка медицины: уникальная история девочки, которая навечно была заперта в теле ребенка Загадка медицины: уникальная история девочки, которая навечно была заперта в теле ребенка

Этот необычный случай поставил медиков в тупик...

ТехИнсайдер
Иван Коршунов: Формулу успеха художника вывести невозможно Иван Коршунов: Формулу успеха художника вывести невозможно

Иван Коршунов — о ситуации на рынке современного искусства

СНОБ
Защита от старения и успех в переговорах: 5 причин носить очки Защита от старения и успех в переговорах: 5 причин носить очки

Как очки меняют нашу внешность в лучшую сторону?

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
«Печать ведет себя все хуже»: как в Российской империи и СССР цензурировали СМИ «Печать ведет себя все хуже»: как в Российской империи и СССР цензурировали СМИ

Рассказываем о становлении и развитии цензуры в прессе и публицистике

Forbes
Открыть в приложении