- histologi
- Funksjon
- - Elektriske egenskaper
- - Handlingspotensial på Purkinje-fibre
- Faser av handlingspotensialet til Purkinje-fibre
- - Verdier av noen elektriske egenskaper til Purkinje-fibre
- - Purkinje-fibre som sekundære pacemakere
- referanser
De Purkinjefibre kardiale representere det siste trinn i produksjonssystemet, automatisk og gjentatte ganger, den elektriske eksitering er nødvendig for ventrikulær mekanisk aktivitet. Den fokuserer på å dirigere eksitasjonen til de ventrikulære myocyttene slik at de produserer systole (sammentrekning).
Systemet som disse fibrene tilhører består av den sino-atriale noden (SA), der eksitasjonen har sin opprinnelse; de internodale buntene som når atrioventrikulær (AV) noden; atrioventrikulær node, der elektrisk ledning er noe forsinket; bunten av His, med sine høyre og venstre grener, og Purkinje-fibersystemet.
Purkinje-fibre i beiset hjertemuskulatur (Kilde: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)
Disse fibrene ble navngitt til ære for John Evangelista Purkinje, en tsjekkisk anatomist og fysiolog som først beskrev dem i 1839. De skulle ikke forveksles med Purkinje-celler, oppdaget av samme forfatter på nivå med hjernebarken og implisert i bevegelseskontroll.
histologi
I likhet med resten av komponentene i hjerteeksitasjons-ledningssystemet, er cellene som utgjør Purkinje-fibersystemet muskelceller eller hjertemyocytter som har mistet sin kontraktile struktur og har spesialisert seg på å utføre elektrisk eksitasjon.
Dens komponenter slutter seg til endene av grenene i bunten av His og begynnelsen på en sekvens av ventrikulære myocytter, segmenter som gjennomfører elektrisk eksitasjon med opprinnelse i sino-atrial node, og danner et diffust nettverk fordelt over endokardiet som dekker ventriklene. .
De har egenskaper som skiller dem fra de andre komponentene i systemet: de er lengre og tykkere fibre (40 μm) selv enn ventrikulære kontraktile fibre, og de har den høyeste ledningshastighet: 4 m / s; sammenlignet med 1,5 m / s av de som følger, Hans buntfibre.
Denne høye ledningshastigheten skyldes, bortsett fra den store diameteren, det faktum at det på deres kontaktsteder, de mellomliggende skivene, er en høy tetthet av spalteforbindelser som gjør det mulig å passere ioniske strømmer mellom dem. og den raske overføringen av spenning.
På grunn av denne høye konduksjonshastigheten og den diffuse fordelingen av Purkinje-fibre, når eksitasjon nesten samtidig det kontraktile myokardiet i begge ventriklene, og krever bare 0,03 s (30 ms) for å fullføre aktiveringen av hele myocardium ventrikkel.
Funksjon
- Elektriske egenskaper
Cellene i Purkinje-systemet er eksiterbare celler som viser, i ro, en potensiell forskjell på -90 til -95 mV mellom begge sider av membranen som skiller det indre fra det omkringliggende ekstracellulære væsken, og det indre er negativt med hensyn til det ytre.
Når de er opphisset, svarer disse cellene med en depolarisering kjent som handlingspotensialet (AP), og under hvilket membranpotensialet raskt blir mindre negativt og kan bli reversert, når de øyeblikkelig en positiv verdi på opptil +30 mV (positiv innsiden).
Handlingspotensial (Kilde: en: Memenen Via Wikimedia Commons)
I henhold til hastigheten som denne depolarisering skjer, har de forskjellige eksiterbare celletypene i hjertet blitt inkludert i en av to kategorier: raske responsfibre eller langsomme responsfibre. Purkinje-fibre er en del av sistnevnte kategori.
- Handlingspotensial på Purkinje-fibre
Den fysiologiske stimulansen for Purkinje-fibrene til å produsere et handlingspotensial er en depolariserende ionestrøm, som kommer fra celleelementer som er tidligere i ledningsekvensen, og som når dem gjennom gapskryssene som forbinder dem med disse elementene. .
Flere faser skilles i handlingspotensialet til en Purkinje-fiber: en brå depolarisering (fase 0) til +30 mV, en rask ompolarisering til 0 mV (fase 1), en vedvarende depolarisering rundt 0 mV (fase 2 eller platå) og rask repolarisering (fase 3) som fører tilbake til hvilepotensial (fase 4).
Disse hendelsene er et resultat av aktivering og / eller deaktivering av ioniske strømmer som modifiserer ladningsbalansen mellom innsiden og utsiden av celler. Strømmer som på sin side skyldes endringer i permeabiliteten til spesifikke kanaler for forskjellige ioner og er utpekt av bokstaven I, etterfulgt av et subscript som identifiserer dem.
De positive ioninngangsstrømmer eller negative ionutgangsstrømmer anses som negative ved konvensjon og produserer depolarisasjoner, de positive ionutgangsstrømmene eller negative ionutgangsstrømmer er positive strømmer og favoriserer den interne polarisering eller negativisering av cellen.
Faser av handlingspotensialet til Purkinje-fibre
Fase 0 skjer når den innledende depolarisasjonen som fungerer som en stimulans bringer membranpotensialet til et nivå (terskel) mellom -75 og -65 mV, og spenningsavhengige natrium (Na +) kanaler deretter åpnes som lar Na + komme inn (Ina strøm) som i et snøskred, noe som gir potensialet til +30 mV.
Fase 1 begynner på slutten av fase 0, når Na + -kanalene stenger igjen og depolarisering stopper, og produserer forbigående strømmer (Ito1 og Ito2) av K + -utgang og Cl-inngang, som gir rask repolarisering ned til 0 mV nivå.
Fase 2 er en "platå" med lang varighet (300 ms). Det resulterer fra åpning av langsomme kalsiumkanaler og produksjon av en Ca ++ inngangsstrøm som opprettholder, sammen med en gjenværende Na + -inngang, det relativt høye potensialet (0 mV) og motvirker repolariserende K + -strømmer (IKr og IKs) ) som har begynt å oppstå.
I fase 3 minimeres Ca ++ og Na + -strømmene og de repolariserende K + -utstrømningsstrømmene blir veldig utpreget. Denne økende K + -utgangen driver membranpotensialet til det innledende hvilenivået på -90 til -95 mV hvor det blir igjen (fase 4) til syklusen blir gjentatt igjen.
- Verdier av noen elektriske egenskaper til Purkinje-fibre
- Tomgangsnivå: -90 til -95 mV.
- Maksimalt depolarisasjonsnivå (overskudd): + 30 mV.
- Handlingspotensialets amplitude: 120 mV.
- Handlingspotensialets varighet: mellom 300 og 500 ms.
- Avpolarisasjonshastighet: 500-700 V / s.
- Terskelnivå for å utløse handlingspotensialet: mellom -75 og -65 mV.
- Kjørehastighet: 3-4 m / s.
- Purkinje-fibre som sekundære pacemakere
Sakte-responderende myokardfibre inkluderer celler i sino-atriale og atrio-ventrikulære noder, som under hvile (fase 4) gjennomgår en langsom depolarisering (diastolisk prepotensiell) som bringer membranpotensialet til sitt nivå terskel og et handlingspotensial utløses automatisk.
Denne egenskapen er mer utviklet, det vil si at depolarisering skjer raskere, i den sino-atriale noden, som fungerer som en hjertepacemaker og markerer en hastighet på mellom 60 og 80 slag / min. Hvis den mislykkes, kan atrioventrikulær node overta kommandoen, men med en lavere hastighet på mellom 60 og 40 slag / min.
Når de ikke er begeistret via det vanlige konduksjonssystemet, kan Purkinje-fibre også gjennomgå den samme sakte depolarisasjonsprosessen som bringer membranpotensialet sitt til terskelnivået og ender opp med å skyte handlingspotensialer automatisk.
I tilfelle at den normale eksitasjonen av sino-atrial node og den sekundære en av atrio-ventrikulær node mislykkes, eller passeringen av eksitasjon til ventriklene er blokkert, begynner noen fibre i Purkinje-systemet å tømme ut på egenhånd og opprettholde en aktivering rytmisk ventrikkel, men med lavere hastighet (25-40 slag / min).
referanser
- Piper HM: Herzerregung, i: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. utg; RF Schmidt et al (red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
- Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, i: Physiologie, 6. utg; R Klinke et al (red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010