Histologia și funcția fibrelor Purkinje

3756
Simon Doyle

Fibrele Purkinje Celulele cardiace reprezintă ultima etapă a sistemului care produce automat și în mod repetat excitația electrică necesară activității mecanice ventriculare. Se concentrează pe direcționarea excitației către miocitele ventriculare, astfel încât acestea să producă sistolă (contracție).

Sistemul la care aparțin aceste fibre este alcătuit din nodul sino-atrial (SA), de unde provine excitația; fasciculele internodale care ajung la nodul atrioventricular (AV); nodul atrioventricular, în care conducerea electrică este ușor întârziată; pachetul lui, cu ramurile sale dreapta și stângă, și sistemul de fibre Purkinje.

Fibrele Purkinje în mușchiul inimii colorat (Sursa: I, Nathanael [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Aceste fibre au fost numite în onoarea lui John Evangelista Purkinje, un anatomist și fiziolog ceh care le-a descris pentru prima dată în 1839. Nu trebuie confundate cu celulele Purkinje, descoperite de același autor la nivelul cortexului cerebelos și implicate în controlul mișcării.

Indice articol

  • 1 Histologie
  • 2 Funcția
    • 2.1 - Proprietăți electrice
    • 2.2 - Potențial de acțiune asupra fibrelor Purkinje
    • 2.3 - Valorile unor proprietăți electrice ale fibrelor Purkinje
    • 2.4 - Fibrele Purkinje ca stimulatoare cardiace secundare
  • 3 Referințe

Histologie

La fel ca restul componentelor sistemului de excitație-conducere cardiacă, celulele care alcătuiesc sistemul de fibre Purkinje sunt celule musculare sau miocite cardiace care și-au pierdut structura contractilă și s-au specializat în conducerea excitației electrice..

Componentele sale se alătură capetelor ramurilor mănunchiului lui His și începutul unei secvențe de miocite ventriculare, segmente între care conduc excitația electrică provenită din nodul sino-atrial, formând o rețea difuză distribuită pe tot endocardul care acoperă ventriculii. ..

Au caracteristici care îi diferențiază de celelalte componente ale sistemului: sunt fibre mai lungi și mai groase (40 μm) chiar și decât fibrele contractile ventriculare și au cea mai mare viteză de conducere: 4 m / s; În comparație cu cei 1,5 m / s care urmează, fibrele fasciculului His.

Această viteză mare de conducere se datorează, în afară de diametrul său mare, faptului că, la locurile lor de contact, discurile intercalate, există o densitate mare de joncțiuni (joncțiuni gap) care permit trecerea ușoară a curenților ionici între ei și transmiterea rapidă a excitației.

Datorită acestei viteze ridicate de conducere și distribuției difuze a fibrelor Purkinje, excitația atinge aproape simultan miocardul contractil al ambilor ventriculi, necesitând doar 0,03 s (30 ms) pentru activarea completă a întregului miocard..

Funcţie

- Proprietăți electrice

Celulele sistemului Purkinje sunt celule excitabile care prezintă, în repaus, o diferență de potențial de -90 până la -95 mV între ambele fețe ale membranei care îi separă interiorul de fluidul extracelular înconjurător, interiorul său fiind negativ față de exterior.

Atunci când sunt excitate, aceste celule răspund cu o depolarizare cunoscută sub numele de potențial de acțiune (AP) și în timpul căreia potențialul membranei devine rapid mai puțin negativ și se poate inversa, atingând momentan o valoare pozitivă de până la +30 mV (pozitiv în interior).

Potențial de acțiune (Sursa: en: Memenen [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

În funcție de viteza cu care apare această depolarizare, diferitele tipuri de celule excitabile ale inimii au fost incluse în una din cele două categorii: fibre cu răspuns rapid sau fibre cu răspuns lent. Fibrele Purkinje fac parte din ultima categorie.

- Potențial de acțiune asupra fibrelor Purkinje

Stimulul fiziologic pentru ca fibrele Purkinje să producă un potențial de acțiune este un curent ionic depolarizant, care provine din elemente celulare care sunt mai devreme în secvența de conducere și care le atinge prin joncțiunile gap care le unesc cu acele elemente..

Se disting mai multe faze în potențialul de acțiune al unei fibre Purkinje: o despolarizare bruscă (faza 0) până la +30 mV, o repolarizare rapidă la 0 mV (faza 1), o depolarizare susținută în jurul a 0 mV (faza 2 sau platou) și rapidă repolarizare (faza 3) care duce înapoi la potențialul de odihnă (faza 4).

Aceste evenimente sunt rezultatul activării și / sau dezactivării curenților ionici care modifică echilibrul de încărcare între interiorul și exteriorul celulelor. Curenți care, la rândul lor, rezultă din modificările permeabilității canalelor specifice pentru diferiți ioni și sunt desemnați de litera I, urmată de un indice care îi identifică.

Curenții de intrare ionici pozitivi sau curenții de ieșire a ionilor negativi sunt considerați negativi prin convenție și produc depolarizări, cei de ieșire ionică pozitivă sau ieșire ionică negativă sunt curenți pozitivi și favorizează polarizarea internă sau negativizarea celulei..

Fazele potențialului de acțiune al fibrelor Purkinje

Faza 0 apare atunci când depolarizarea inițială care servește ca stimul aduce potențialul membranei la un nivel (prag) cuprins între -75 și -65 mV, iar canalele de sodiu (Na +) dependente de tensiune sunt apoi deschise care permit Na + să intre (curent Ina ) ca într-o avalanșă, aducând potențialul la aproximativ +30 mV.

Faza 1 începe la sfârșitul fazei 0, când canalele de Na + se închid din nou și depolarizarea se oprește, producând curenți tranzitori (Ito1 și Ito2) de ieșire K + și intrare Cl-, care produc o repolarizare rapidă la nivelul 0 mV.

Faza 2 este un „platou” de lungă durată (300 ms). Rezultă din deschiderea canalelor lente de calciu și producerea unui flux de Ca ++ care menține, împreună cu un flux remanent de Na +, potențialul relativ ridicat (0 mV) și contracarează curenții repolarizatori ai K + (IKr și IK) care au început să apară.

Pe faza 3 Curenții de Ca ++ și Na + sunt minimizați și curenții de repolarizare a ieșirii K + devin foarte pronunți. Această creștere a puterii K + aduce potențialul membranei la nivelul inițial de repaus de -90 la -95 mV la care rămâne (faza 4) până când ciclul se repetă din nou.

- Valorile unor proprietăți electrice ale fibrelor Purkinje

- Nivel de repaus: -90 până la -95 mV.

- Nivelul maxim de depolarizare (depășire): + 30 mV.

- Amplitudine potențială de acțiune: 120 mV.

- Durata potențialului de acțiune: între 300 și 500 ms.

- Rata de depolarizare: 500-700 V / s.

- Nivel prag pentru declanșarea potențialului de acțiune: între -75 și -65 mV.

- Viteza de conducere: 3-4 m / s.

- Fibrele Purkinje ca stimulatoare cardiace secundare

Fibrele miocardice care răspund lent includ celulele nodurilor sino-atriale și atrio-ventriculare, care, în timpul repausului (faza 4), suferă o depolarizare lentă (prepotențial diastolic) care aduce potențialul membranei la nivelul său. Pragul și un potențial de acțiune este declanșat automat.

Această proprietate este mai dezvoltată, adică depolarizarea are loc mai rapid, în nodul sino-atrial, care servește ca stimulator cardiac și marchează o rată cuprinsă între 60 și 80 de bătăi / min. Dacă eșuează, nodul atrioventricular poate prelua comanda, dar cu o rată mai mică între 60 și 40 de bătăi / min.

Fibrele Purkinje, atunci când nu sunt excitate prin sistemul normal de conducție, pot suferi, de asemenea, același proces de depolarizare lentă, care aduce potențialul lor de membrană la nivelul pragului și pot termina automat cu potențialul de acțiune..

În cazul în care excitația normală a nodului sino-atrial și cea secundară a nodului atrio-ventricular eșuează sau trecerea excitației la ventriculi este blocată, unele fibre ale sistemului Purkinje încep să se descarce de la sine o ventriculă ritmică de activare, dar cu o rată mai mică (25-40 bătăi / min).

Referințe

  1. Piper HM: Herzerregung, în: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, Ediția a 31-a; RF Schmidt și colab. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
  2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, în: Fiziologie, Ediția a 6-a; R Klinke și colab. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010

Nimeni nu a comentat acest articol încă.