Пучок Гіса, відомий також як atrioventricular bundle або bundle of His (на честь швейцарського анатома Вільгельма Гіса, який описав його в 1893 році). Це ключовий компонент, що з’єднує верхню та нижню частини серця, забезпечуючи швидке та скоординоване проведення електричного імпульсу від передсердь до шлуночків. Без нього шлуночки не могли б скорочуватися синхронно, що призвело б до неефективного перекачування крові.
Анатомія пучка Гіса
Анатомічно пучок Гіса — це компактна, шнуроподібна структура спеціалізованих серцевих м’язових клітин, яка є продовженням атріовентрикулярного вузла (AV-вузла). Він починається від дистальної частини AV-вузла в правому передсерді, проникає через фіброзне кільце (annulus fibrosus), яке ізолює передсердя від шлуночків, і входить у міжшлуночкову перегородку (interventricular septum). Точніше, пучок розташований у верхній частині мембранозної перегородки (pars membranacea septi interventricularis), поблизу тристулкового та мітрального клапанів.
Розміри пучка в дорослої людини зазвичай становлять близько 20 мм завдовжки, 4 мм у діаметрі та 1–2 мм у товщину, хоча ці параметри можуть варіюватися залежно від віку, статі та анатомічних варіацій. Він не є видимою структурою на поверхні серця; пучок занурений у міокард і оточений сполучною тканиною, жировими клітинами та судинами для механічного захисту та ізоляції. Пучок Гіса розділяється на дві основні гілки: праву ніжку (right bundle branch), яка йде вздовж правої сторони міжшлуночкової перегородки до верхівки правого шлуночка, та ліву ніжку (left bundle branch), яка часто розділяється на передню (anterior fascicle) та задню (posterior fascicle) гілки, з можливими додатковими інтерконекціями, і прямує до лівого шлуночка. Лівий пучок може трифуркувати (розділятися на три гілки) з подальшим розгалуженням до верхівки шлуночка.
Мікроскопічно пучок складається з модифікованих кардіоміоцитів — швидкопровідних волокон, подібних до волокон Пуркіньє, з великою кількістю глікогену, меншою кількістю міофібрил і добре розвиненими щілинними контактами (gap junctions), утвореними конексинами (наприклад, Cx40 та Cx43), що забезпечують швидке поширення імпульсу. Ці клітини більші за звичайні міоцити, з меншою контрактильністю, але високою провідністю. Кровопостачання пучка походить переважно від правої вінцевої артерії (для правої ніжки) та лівої передньої низхідної артерії (для лівої ніжки), з можливими варіаціями. Іннервація здійснюється гілками автономної нервової системи: симпатичними волокнами для прискорення проведення та парасимпатичними (від блукаючого нерва) для уповільнення.
З віком структура пучка може змінюватися: фіброз, кальцифікація чи жирове заміщення зменшують ефективність, що пояснює вікові блокади. Анатомічно пучок з’єднується з волокнами Пуркіньє, які розподіляють імпульс по шлуночках.
Фізіологія пучка Гіса
Фізіологічно пучок Гіса діє як “швидкісна магістраль” провідної системи серця, передаючи електричний імпульс від AV-вузла до шлуночків зі швидкістю 1–4 м/с, що забезпечує майже одночасне скорочення шлуночків. Імпульс, що надходить з AV-вузла (після затримки 0,1–0,2 секунди), проходить через пучок і розгалужується на ніжки, досягаючи волокон Пуркіньє, які поширюють його від верхівки шлуночків до основи — це забезпечує ефективне виштовхування крові в артерії.
Клітини пучка мають потенціал дії з швидкою деполяризацією (фаза 0 через натрієві канали NaV1.5), подібно до волокон Пуркіньє, що робить проведення швидким і стійким до рефрактерності. Пучок може генерувати імпульси самостійно (30–40 на хвилину) як резервний пейсмейкер, якщо вищі вузли вийдуть з ладу, хоча це рідко в нормі. Регуляція залежить від автономної нервової системи: симпатична стимуляція (норадреналін) прискорює проведення через β-рецептори, збільшуючи натрієвий і кальцієвий вхід; парасимпатична (ацетилхолін) уповільнює, активуючи K+-канали. Гормони (адреналін), електроліти (гіперкаліємія уповільнює) та ліки (бета-блокатори) також впливають.
У нормі пучок забезпечує синхронізацію: права ніжка активує правий шлуночок, ліва — лівий, з передньою гілкою для передньої стінки та задньою для задньої. Будь-яке уповільнення (наприклад, через ішемію) може порушити цю синхронізацію.
Клінічне та патологічне значення
У клінічній практиці пошкодження пучка Гіса проявляється блокадами ніжок пучка (right/left bundle branch block), коли імпульс блокується в одній гілці, викликаючи асинхронне скорочення шлуночків і зміни на ЕКГ (широкий QRS-комплекс). Причини включають ішемію (інфаркт), фіброз, травму чи вроджені вади. Повна блокада пучка (third-degree AV block) вимагає імплантації пейсмейкера. Сучасні методи, як His bundle pacing, використовують пучок для лікування аритмій, імітуючи природне проведення.
Підсумовуючи, пучок Гіса — це геніальна “магістраль” серцевої електрики, де анатомічна простота поєднується з фізіологічною швидкістю для гармонійної роботи серця.