Узел Ашоффа-Тавара: строение и функции АВ-узла

Узел Ашоффа-Тавара (он же атриовентрикулярный, или АВ-узел) - вторая ключевая станция проводящей системы сердца. Он стоит на границе между предсердиями и желудочками и решает две задачи: притормаживает электрический импульс на доли секунды и держит наготове запасной ритм на случай отказа синусового узла. Звучит просто, но именно на этом узле студенты путаются чаще всего: смешивают его функции с синусовым узлом, забывают про задержку или неверно называют величину автоматии. Ниже разберём строение, обе функции и типичные ошибки, а быстро проверить конкретную формулировку или решить свою задачу поможет инструмент сразу под введением.

Кто такие Ашофф и Тавара

Узел назван в честь двух исследователей. Японский патолог Сунао Тавара в 1906 году описал компактную группу специализированных клеток на границе предсердий и желудочков, а немецкий патолог Людвиг Ашофф работал с ним в одной лаборатории и помог оформить открытие. Отсюда двойное имя - узел Ашоффа-Тавара. В современной литературе чаще встречается нейтральное название атриовентрикулярный узел (АВ-узел, AV-node), но оба варианта обозначают одну и ту же структуру, и на экзамене стоит знать оба.

Где находится узел Ашоффа-Тавара

Атриовентрикулярный узел лежит в нижней части межпредсердной перегородки, в области так называемого треугольника Коха - между устьем коронарного синуса, перегородочной створкой трёхстворчатого клапана и сухожилием Тодаро. Это правое предсердие, у самой границы с желудочками.

Размеры узла невелики: примерно 5-7 мм в длину и 2-3 мм в ширину. От него отходит единственный путь, по которому возбуждение может пройти из предсердий в желудочки в норме, - пучок Гиса. Всё остальное пространство границы занимает фиброзное кольцо, электрически непроводящее. Поэтому АВ-узел работает как обязательный пропускной пункт.

Гистологически узел неоднороден. Выделяют переходную зону, где обычные миокардиоциты предсердий постепенно сменяются специализированными клетками, и компактную часть собственно узла. Клетки здесь мельче рабочих кардиомиоцитов, бедны миофибриллами (они почти не сокращаются, их дело - проводить и тормозить) и образуют переплетающуюся сеть. Такая запутанная геометрия и малое число щелевых контактов между клетками дополнительно замедляют фронт возбуждения - импульсу приходится петлять, а не идти прямой линией.

Рассчитать для своей задачи

Функция 1: задержка импульса

Главная функция узла Ашоффа-Тавара - атриовентрикулярная задержка. Импульс из синусового узла пробегает по предсердиям быстро, но дойдя до АВ-узла, замедляется. Скорость проведения здесь падает примерно до 0,02-0,05 м/с против 0,8-1 м/с в обычной сократительной ткани, и общая задержка составляет около 0,1 секунды (примерно 0,08-0,12 с).

Зачем нужна эта пауза? Чтобы предсердия успели полностью сократиться и дозагрузить кровью желудочки до того, как сами желудочки начнут сжиматься. Если бы возбуждение проходило мгновенно, предсердия и желудочки сокращались бы почти одновременно, и насосная функция резко упала бы. Задержка обеспечивает правильную последовательность работы камер - это часть общей логики, которую мы подробнее разбираем в материале про автоматию сердца и проводящую систему.

Причина медленного проведения - физиология самих клеток узла. У них мало быстрых натриевых каналов, потенциал действия формируется в основном за счёт медленных кальциевых токов, а связи между клетками (щелевые контакты) разрежены. Поэтому волна возбуждения буквально просачивается через узел.

У задержки есть и второй полезный эффект - защитный. Узел Ашоффа-Тавара не пропускает к желудочкам слишком частые импульсы. Если предсердия начинают возбуждаться с огромной частотой (например, при трепетании или мерцании предсердий), часть импульсов застревает в узле и не доходит до желудочков. Так АВ-узел работает как фильтр частоты, оберегая желудочки от опасно быстрого ритма. Это свойство называют декрементным проведением: чем чаще приходят импульсы, тем сильнее узел их тормозит, вплоть до полного блока отдельных волн.

Функция 2: резервный водитель ритма

У клеток узла Ашоффа-Тавара есть собственная автоматия - способность самостоятельно генерировать импульсы за счёт медленной диастолической деполяризации. Но эта автоматия слабее, чем у синусового узла: АВ-узел задаёт ритм около 40-60 ударов в минуту, тогда как синусовый - 60-80.

Рассчитать для своей задачи

В норме синусовый узел работает быстрее и навязывает свой ритм всему сердцу, подавляя более медленные центры, - это правило называют градиентом автоматии (чем дальше от синусового узла, тем ниже собственная частота). Но если синусовый узел выходит из строя или импульс до АВ-узла не доходит, тот берёт управление на себя и поддерживает работу сердца в так называемом узловом ритме. Это спасательный механизм: при полной поперечной блокаде именно АВ-узел или нижележащие центры не дают сердцу остановиться.

Важно понимать механизм подавления. Собственная автоматия у клеток АВ-узла никуда не девается - просто каждый импульс из синусового узла приходит к ним раньше, чем они успевают сами достичь порога деполяризации, и сбрасывает их таймер. Это называют сверхчастотным подавлением. Стоит вышестоящему ритму исчезнуть, как через паузу узел доводит свою медленную диастолическую деполяризацию до конца и выдаёт первый собственный импульс. Поэтому при остановке синусового узла сердце не замирает мгновенно, а после короткой паузы переходит на более редкий узловой ритм.

АВ-узел и блокады

Поскольку весь поток возбуждения проходит через одну точку, повреждение АВ-узла напрямую отражается на проведении. Различают три степени атриовентрикулярной блокады:

• I степень - проведение замедлено, но каждый импульс доходит до желудочков (удлинён интервал PQ).
• II степень - часть импульсов блокируется и не доходит (выпадают отдельные сокращения желудочков).
• III степень (полная) - предсердия и желудочки работают независимо, желудочки идут на собственном резервном ритме.

Понимание, что узел - единственный мостик между камерами, делает логику этих нарушений очевидной.

Кровоснабжение и иннервация

Узел Ашоффа-Тавара у большинства людей кровоснабжается из правой коронарной артерии (АВ-узловая ветвь). Поэтому при нижнем инфаркте миокарда, где страдает бассейн правой коронарной артерии, нередко возникают преходящие АВ-блокады.

Иннервация двойная: парасимпатические волокна блуждающего нерва замедляют проведение и удлиняют задержку, а симпатические - ускоряют. Это объясняет, почему при повышении тонуса вагуса (например, во сне) интервал PQ может слегка удлиняться. О химических влияниях на сердце подробнее - в разборе гуморальной регуляции работы сердца.

Частые ошибки

• Путают узел Ашоффа-Тавара с синусовым узлом. Синусовый - главный водитель ритма (60-80/мин), в правом предсердии у устья полых вен; АВ-узел - на границе с желудочками, отвечает за задержку и резерв (40-60/мин).
• Называют АВ-узел источником нормального ритма. В норме он подчинён синусовому узлу и включается как водитель ритма только при сбое вышестоящего центра.
• Забывают про смысл задержки. Она нужна не сама по себе, а чтобы предсердия успели догнать кровью желудочки до их сокращения.
• Смешивают узел и пучок Гиса. Узел - это компактное скопление клеток, дающее задержку; пучок Гиса - проводящий путь от узла к желудочкам, проводящий импульс уже быстро.
• Путают узел Ашоффа-Тавара с ревматическими гранулёмами Ашоффа-Талалаева. Это разные структуры, совпадает только фамилия Ашофф.

FAQ

Почему узел называют именами двух учёных?

Структуру детально описал Сунао Тавара в 1906 году, а Людвиг Ашофф руководил лабораторией и участвовал в публикации. По традиции узел носит обе фамилии, хотя нейтральное название - атриовентрикулярный узел.

Чему равна задержка в АВ-узле?

Около 0,1 секунды (в диапазоне примерно 0,08-0,12 с). На ЭКГ ей соответствует часть интервала PQ, в норме интервал составляет 0,12-0,20 с.

Какой ритм задаёт узел Ашоффа-Тавара?

Собственная автоматия узла - около 40-60 импульсов в минуту. Это меньше, чем у синусового узла, поэтому в норме АВ-узел молчит и включается только как резервный водитель ритма.

Коротко

Узел Ашоффа-Тавара - атриовентрикулярный узел на границе предсердий и желудочков, единственный нормальный путь возбуждения между ними. Он притормаживает импульс примерно на 0,1 секунды, чтобы предсердия успели наполнить желудочки, и держит наготове резервный ритм 40-60 ударов в минуту на случай отказа синусового узла. Его повреждение проявляется атриовентрикулярными блокадами разной степени.