PURKINJE-FIBRE: HISTOLOGI OG FUNKTION - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2025

De Purkinjefibre Cardiac repræsenterer den sidste fase af den producerende system automatisk og gentagne gange, den elektriske magnetisering kræves til ventrikulær mekanisk aktivitet. Det fokuserer på at dirigere excitationen til de ventrikulære myocytter, så de producerer systole (sammentrækning).

Systemet, som disse fibre hører til, består af den kinesiske atriale knude (SA), hvor excitationen stammer fra; de interneodale bundter, der når atrioventrikulær (AV) knude; den atrioventrikulære knude, i hvilken den elektriske ledning er noget forsinket; bundtet af His, med dets højre og venstre grene, og Purkinje-fibersystemet.

Purkinje-fibre i farvet hjertemuskulatur (Kilde: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Disse fibre blev navngivet til ære for John Evangelista Purkinje, en tjekkisk anatomist og fysiolog, der først beskrev dem i 1839. De skulle ikke forveksles med Purkinje-celler, opdaget af den samme forfatter på niveau med cerebellar cortex og impliceret i bevægelseskontrol.

Histologi

Som resten af ​​komponenterne i hjertets excitation-ledningssystem er cellerne, der udgør Purkinje-fibersystemet, muskelceller eller hjertemyocytter, der har mistet deres kontraktstruktur og har specialiseret sig i udførelse af elektrisk excitation.

Dens komponenter forbinder enderne af grene af bundtet af His og begyndelsen på en sekvens af ventrikulære myocytter, segmenter mellem hvilke elektrisk excitation udføres med oprindelse i kinesisk atriumknudepunktet og danner et diffust netværk fordelt over det endocardium, der dækker ventriklerne..

De har karakteristika, der adskiller dem fra de andre komponenter i systemet: de er længere og tykkere fibre (40 μm) selv end ventrikulære kontraktile fibre, og de har den højeste ledningshastighed: 4 m / s; sammenlignet med 1,5 m / s af dem, der følger, His bundtfibre.

Denne høje konduktionshastighed skyldes, bortset fra dens store diameter, det faktum, at der på deres kontaktsteder, de interkalære skiver, er der en høj massefylde af spalteforbindelser, der tillader let passage af ionstrømme mellem dem. og den hurtige transmission af spænding.

På grund af denne høje ledningshastighed og den diffuse fordeling af Purkinje-fibre når excitation næsten samtidigt det kontraktile myokardium i begge ventrikler, hvilket kun kræver 0,03 s (30 ms) for at fuldføre aktiveringen af ​​hele myocardium ventrikel.

Fungere

- Elektriske egenskaber

Cellerne i Purkinje-systemet er exciterbare celler, der i hvile viser en potentiel forskel på -90 til -95 mV mellem begge sider af membranen, der adskiller dets indre fra den omgivende ekstracellulære væske, idet dens indre er negativ i forhold til det ydre.

Når de er begejstrede, reagerer disse celler med en depolarisering, der er kendt som handlingspotentialet (AP), og i hvilken membranpotentialet hurtigt bliver mindre negativ og kan blive vendt, når de øjeblikket når en positiv værdi på op til +30 mV (positiv inde).

Handlingspotentiale (Kilde: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

I henhold til den hastighed, hvormed denne depolarisering forekommer, er de forskellige exciterbare celletyper i hjertet inkluderet i en af ​​to kategorier: hurtig responsfibre eller langsom responsfibre. Purkinje-fibre er en del af sidstnævnte kategori.

- Handlingspotentiale på Purkinje-fibre

Den fysiologiske stimulans for Purkinje-fibrene til at frembringe et handlingspotentiale er en depolariserende ionstrøm, der kommer fra celleelementer, der er tidligere i ledningsekvensen, og som når dem gennem spalteforbindelserne, der forbinder dem med disse elementer..

I handlingspotentialet for en Purkinje-fiber skelnes adskillige faser: en pludselig depolarisering (fase 0) til +30 mV, en hurtig repolarisering til 0 mV (fase 1), en vedvarende depolarisering omkring 0 mV (fase 2 eller plateau) og hurtig repolarisering (fase 3), der fører tilbage til hvilepotentialet (fase 4).

Disse begivenheder er resultatet af aktivering og / eller deaktivering af ionstrømme, der modificerer ladningsbalancen mellem indersiden og ydersiden af ​​celler. Strømme, der igen er resultatet af ændringer i permeabiliteten af ​​specifikke kanaler for forskellige ioner og er udpeget med bogstavet I, efterfulgt af et subscript, der identificerer dem.

De positive ionindgangsstrømme eller negative ionudgangsstrømme betragtes som negative ved konvention og producerer depolarisationer, de positive ionudgangsstrømme eller negative ionudgangsstrømme er positive strømme og favoriserer den interne polarisering eller negativisering af cellen.

Faser af handlingspotentialet for Purkinje-fibre

Fase 0 forekommer, når den indledende depolarisering, der tjener som en stimulus, bringer membranpotentialet til et niveau (tærskel) mellem -75 og -65 mV, og spændingsafhængige natrium (Na +) kanaler derefter åbnes, der tillader Na + at komme ind (Ina nuværende) som i en lavine, hvilket bringer potentialet til ca. +30 mV.

Fase 1 begynder ved slutningen af ​​fase 0, når Na + -kanalerne lukker igen og depolarisering stopper, hvilket producerer derefter forbigående strømme (Ito1 og Ito2) af K + exit og Cl-entry, som producerer hurtig repolarisering. ned til 0 mV niveau.

Fase 2 er et "plateau" med lang varighed (300 ms). Det er resultatet af åbningen af ​​langsomme calciumkanaler og produktionen af ​​et tilstrømning af Ca ++, der opretholder, sammen med et resterende indstrømning af Na +, det relativt høje potentiale (0 mV) og modvirker de repolariserende strømme af K + (IKr og IKs)) der er begyndt at forekomme.

I fase 3 minimeres Ca ++ og Na + -strømmene, og de repolariserende K + -udstrømningsstrømme bliver meget udtalt. Dette stigende K + output bringer membranpotentialet til det indledende hvileniveau på -90 til -95 mV, hvor det forbliver (fase 4), indtil cyklussen gentages igen.

- Værdier for nogle elektriske egenskaber ved Purkinje-fibre

- Tomgangsniveau: -90 til -95 mV.

- Maksimum depolarisationsniveau (overskridelse): + 30 mV.

- Handlingspotentialets amplitude: 120 mV.

- Handlingspotentialets varighed: mellem 300 og 500 ms.

- Depolarisationshastighed: 500-700 V / s.

- Tærskleniveau for at udløse handlingspotentialet: mellem -75 og -65 mV.

- Kørehastighed: 3-4 m / s.

- Purkinje-fibre som sekundære pacemakere

Langsomt reagerende myocardiale fibre inkluderer celler i sinoatriale og atrioventrikulære knuder, som under hvile (fase 4) gennemgår en langsom depolarisering (diastolisk præpotential), der bringer membranpotentialet til sit niveau tærskelværdi og et handlingspotentiale udløses automatisk.

Denne egenskab er mere udviklet, det vil sige, at depolarisering forekommer hurtigere i den kinesiske atriale knude, der tjener som en hjertepacemaker og markerer en hastighed på mellem 60 og 80 slag / min. Hvis det mislykkes, kan den atrioventrikulære knude overtage kommandoen, men med en lavere hastighed på mellem 60 og 40 slag / min.

Når de ikke er begejstrede via det normale ledningssystem, kan Purkinje-fibre også gennemgå den samme proces med langsom depolarisering, der bringer deres membranpotentiale til tærskleniveauet og ender med at affyre handlingspotentialer automatisk.

I tilfælde af at den normale excitation af sinoatrial knude og den sekundære af den atrio-ventrikulære knude svigter, eller passagen af ​​excitation til ventriklerne er blokeret, begynder nogle fibre i Purkinje-systemet at udledes på egen hånd og opretholde en aktivering rytmisk ventrikulær, men med en lavere hastighed (25-40 slag / min).

Referencer

1. Piper HM: Herzerregung, i: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. udg. RF Schmidt et al (red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, i: Physiologie, 6. udg. R Klinke et al (red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010