Искра жизни. Электричество в теле человека

За замедление частоты сердцебиения отвечает химический нейромедиатор ацетилхолин. Его выделяют окончания ответвлений блуждающего нерва, который идет от мозга к сердцу (в числе других органов). Ацетилхолин присоединяется к мускариновым рецепторам клеток синусного узла. Такое название эти рецепторы получили потому, что они активируются также мускарином, веществом, встречающимся в некоторых грибах, в том числе в знакомом всем мухоморе Amanita muscaria. Присоединение ацетилхолина к мускариновым рецепторам (которые отличаются от ацетилхолиновых рецепторов скелетных мышц) инициирует цепочку реакций, приводящих в конечном итоге к открытию калиевых каналов. Это позволяет ионам калия уходить из клетки, сдвигая ее внутренний потенциал в отрицательную сторону. Как и в нервных клетках, в результате этого натриевые и кальциевые каналы закрываются, снижая электрическую активность и замедляя частоту сердцебиения.

Сердце постоянно испытывает небольшое тормозящее воздействие блуждающего нерва, именно поэтому в состоянии покоя частота сердцебиения ниже спонтанной частоты импульсов задающих ритм клеток синусного узла. У тех, кто перенес трансплантацию сердца, влияние нервов полностью отсутствует, поскольку блуждающий нерв перерезается во время операции, и как результат частота сердцебиения в состоянии покоя у них выше нормальной.

Атропин блокирует действие ацетилхолина в мускариновых рецепторах и используется в медицинской практике для снижения эффекта нейромедиатора у больных с очень низкой частотой сердцебиения или у тех, чье сердце фактически остановилось. Он помогает ускорить сокращения сердца. В больших количествах, однако, атропин является смертельным ядом. Своим названием он обязан имени самой страшной из трех богинь судьбы в греческой мифологии, Атропос, которая перерезает нить жизни и чью руку невозможно остановить.

Атропин также ингибирует мускариновые ацетилхолиновые рецепторы в других тканях. Один из его самых известных эффектов — это расширение зрачка глаза. Блестящие глаза с расширенными зрачками воспринимаются как более сексуально привлекательные, возможно потому, что оргазм также приводит к расширению зрачков. Атропин широко использовали в косметических средствах дамы при дворе королевы Елизаветы. Они получали его из блестящих черных ягод беладонны, смертельно опасного растения, именно поэтому латинское название беладонны — Atropa belladonna — переводится как «прекрасная дама». Все части этого растения ядовиты для людей, однако птицы могут поедать его семена без всякого вреда для себя. Атропин и его производные используются в сегодняшней медицинской практике для расширения зрачка глаза при обследованиях, в частности при обследовании глазного дна. Не исключено, что его эффект знаком и вам — это лекарство делает глаза очень чувствительными к свету (поскольку мышцы радужной оболочки теряют способность сокращаться при ярком освещении). Как результат человек начинает щуриться на солнце, и ему не рекомендуют садиться за руль.

Скачущее сердце

Достаточно лишь разок пробежаться вдогонку за автобусом, чтобы сполна ощутить, какой эффект это физическое упражнение оказывает на частоту сердцебиения. У людей максимальная частота сокращений сердца составляет порядка 200 ударов в минуту, что приблизительно в три раза выше частоты сокращений в состоянии покоя. Частота сердцебиения у других существ может быть намного выше — у колибри, например, во время полета она достигает 1200 ударов в минуту. Такое повышение сердечного ритма происходит в результате выброса норадреналина симпатическими нервами, возбуждающими сердце, и повышения уровня циркулирующего в крови адреналина. Хотя у людей с пересаженным сердцем частота сердцебиения увеличивается в ответ на физическую нагрузку, это происходит более медленно из-за того, что сердце реагирует только на адреналин в крови, а для его выброса в кровь требуется больше времени. Тормозящий эффект ацетилхолина, выделяемого блуждающим нервом, снимается во время физической нагрузки и восстанавливается после ее прекращения: этого не происходит у людей с пересаженным сердцем, поэтому у них сердечный ритм медленнее возвращается в нормальное состояние после прекращения физической нагрузки.

Максимальная частота сердцебиения зависит от возраста (она снижается с годами), однако примерно одинакова у всех людей независимо от их физической формы. Что меняется, так это максимальный объем перекачиваемой крови. У спортсменов частота сердцебиения в состоянии покоя ниже, поскольку регулярные физические нагрузки приводят к увеличению размера сердца и, таким образом, к повышению объема крови, перекачиваемого при каждом сокращении. Как следствие, сердцу требуется меньше сокращений, чтобы перекачать такой же объем крови. Несмотря на одинаковую максимальную частоту сокращений, у спортсменов сердце перекачивает намного больше крови при физической нагрузке, чем у ведущих сидячий образ жизни, — более крупное сердце дает им конкурентное преимущество.

Тихий убийца