Сърцебиенето е съществено необходим процес на организма, чрез който той набавя на всички системи необходимата за тях кръв. Открито е, че на клетъчно ниво сърцебиенето е изключително сложен процес, който изисква пълна синхронизация на клетките в сърдечната тъкан.
За пръв път научно изследване разглежда в дълбочина сърдечния ритъм и начина, по който клетките се синхронизират, за да осъществят този процес. Проучването е публикувано в сп. Nature.
Макар и да има множество научни трудове, които разглеждат начина, по който протича сърцебиенето, никога не е бил разучаван въпросът за началото на сърцебиенето – как клетките преминават от статично към активно състояние. Този процес се осъществява още при първоначалното заформяне на сърцето в ембриона, както и неговите съпътстващи тъкани.
Стартът на сърцето, оказва се, действа като включването на ключа за осветлението в стая. Клетките директно преминават от статично състояние към активно туптене, като от самото начало те са напълно в синхрон една с друга. Започва се от един регион на сърцето, откъдето се предава вълна електричество, която подтиква активирането на всички останали клетки в сърцето.
Клетките в сърцето дори и при ебриона могат от самото начало да работят в абсолютен синхрон. Всяка индивидуална клетка е способна да работи съвместно със съседните си поради факта, че още преди да се заформят образуванията, които се превръщат в органи и тъкани, клетките се научават да разпознават заобикалящите ги други клетки. За разглеждането на „началото“ на сърцето се е наблюдавала зеброва риба, тъй като в началото на развитието си кожата на рибата е прозрачна и сърцето се изобразява ясно.
При развитието на човешкия организъм сърцето, редом с всички останали органи, се развива и расте, като през цялото време то не спира да тупти и да изтласква кръв. Непрестанната активност на сърцето в организма предизвиква въпроса как сърцето е започнало да тупти, и механизмите, чрез които се отговаря на този въпрос, могат да послужат и за обяснението на това как възникват някои сърдечни усложнения. Едно усложнение, което може да възникне вследствие на проблем в способността на клетките в сърдечната тъкан да работят в синхрон, е аритмията.
Референции:
Cohen, A. (2023, September 27) A bioelectrical phase transition patterns the first vertebrate heartbeats. Retrieved 2023, October 2 from https://www.nature.com/articles/s41586-023-06561-z
