PURKINJE-KUIDUT: HISTOLOGIA JA TOIMINTA - ANATOMIA JA FYSIOLOGIA - 2025

Purkinjen säikeissä sydämen edustavat viimeisen vaiheen tuottavan järjestelmän, automaattisesti ja toistuvasti, sähköinen viritys tarvitaan kammion mekaanisen toiminnan. Se keskittyy virityksen ohjaamiseen kammion myosyyteihin siten, että ne tuottavat systoolia (supistumista).

Järjestelmä, johon nämä kuidut kuuluvat, koostuu sinatriaalisesta solmusta (SA), josta viritys on peräisin; internodaaliset niput, jotka saavuttavat atrioventrikulaarisen (AV) solmun; atrioventrikulaarinen solmu, jossa sähkönjohtavuus hidastuu jonkin verran; Hänen kimppu, sen oikeat ja vasemmat oksat, sekä Purkinje-kuitujärjestelmä.

Purkinjen kuidut värjätyssä sydänlihaksessa (Lähde: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Nämä kuidut on nimetty tšekkiläisen anatomisti ja fysiologin John Evangelista Purkinjen kunniaksi, joka kuvasi ne ensin vuonna 1839. Niitä ei pidä sekoittaa Purkinjen soluihin, jotka sama kirjailija on löytänyt pikkuaivojen aivokuoren tasolla ja jotka ovat mukana liikkeen hallinta.

histologia

Kuten muutkin sydämen viritysjohtamisjärjestelmän komponentit, myös Purkinje-kuitujärjestelmän muodostavat solut ovat lihassoluja tai sydämen myosyyttejä, jotka ovat menettäneet supistuvan rakenteensa ja ovat erikoistuneet johtamaan sähköistä viritystä.

Sen komponentit yhdistyvät Hänen kimpun haarojen päihin ja kammion myosyyttisekvenssin alkuun, segmenttien välillä, jotka johtavat sinoatriaalisolmusta peräisin olevaa sähköistä viritystä, muodostaen diffuusin verkon, joka on jakautunut koko endokardiin, joka kattaa kammiot..

Niillä on ominaisuudet, jotka erottavat ne järjestelmän muista komponenteista: ne ovat pidempiä ja paksumpia kuituja (40 μm) jopa kuin kammion supistuvat kuidut ja niiden suurin johtavuusnopeus: 4 m / s; verrattuna seuraavien 1,5 m / s: n His-nipun kuituihin.

Tämä suuri johtavuusnopeus johtuu suuren halkaisijansa lisäksi siitä, että niiden kosketuskohdissa, kalaryylinvälisillä levyillä on suuri rakoyhteystiheys, joka sallii ionisten virtojen helpon kulkemisen niiden välillä. ja jännityksen nopea siirtyminen.

Tämän suuren johtavuusnopeuden ja Purkinje-kuitujen hajajakauman takia viritys saavuttaa melkein samanaikaisesti kummankin kammion supistuvan sydänlihaksen, vaatien vain 0,03 s (30 ms) koko sydänlihaksen aktivoitumiseen kammion.

toiminto

- Sähköiset ominaisuudet

Purkinje-järjestelmän solut ovat herättäviä soluja, joilla on lepotilassa potentiaaliero -90 - -95 mV membraanin molemmilla puolilla, joka erottaa sen sisäosan ympäröivästä solunulkoisesta nesteestä, sen sisäpuoli on negatiivinen ulkopinnan suhteen.

Jännittyneenä nämä solut reagoivat depolarisaatiolla, joka tunnetaan nimellä toimintapotentiaali (AP) ja jonka aikana membraanipotentiaali muuttuu nopeasti vähemmän negatiiviseksi ja voi muuttua päinvastaiseksi, saavuttaen hetkellisesti positiivisen arvon jopa +30 mV (positiivinen) sisällä).

Toimintapotentiaali (Lähde: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

Sen mukaan, kuinka nopeasti tämä depolarisaatio tapahtuu, sydämen erilaiset ärtyvät solutyypit on sisällytetty kahteen luokkaan: nopean vasteen kuidut tai hitaan vasteen kuidut. Purkinje-kuidut kuuluvat viimeksi mainittuun luokkaan.

- Toimintapotentiaali Purkinje-kuiduille

Fysiologinen ärsyke, jolla Purkinje-kuidut tuottavat toimintapotentiaalia, on depolarisoiva ionivirta, joka tulee soluelementeistä, jotka ovat aikaisemmin johtosekvenssissä, ja joka saavuttaa ne rakoyhteiden kautta, jotka liittyvät niihin näiden elementtien kanssa..

Purkinje-kuidun toimintapotentiaalissa erotellaan useita vaiheita: äkillinen depolarisaatio (vaihe 0) +30 mV, nopea repolarisaatio 0 mV: seen (vaihe 1), jatkuva depolarisaatio noin 0 mV (vaihe 2 tai tasangolla) ja nopea repolarisaatio (vaihe 3), joka johtaa takaisin lepopotentiaaliin (vaihe 4).

Nämä tapahtumat ovat seurausta ionisten virtojen aktivoimisesta ja / tai deaktivoinnista, jotka muuttavat lataustasapainoa solujen sisä- ja ulkopuolella. Virtaukset, jotka puolestaan ​​johtuvat muutoksista tiettyjen kanavien läpäisevyydessä eri ioneille ja jotka on merkitty kirjaimella I, jota seuraa ala tunnus, joka tunnistaa ne.

Positiivisten ionien syöttövirtoja tai negatiivisten ionien poistovirtoja pidetään tavanomaisesti negatiivisina ja ne tuottavat depolarisaatioita, positiivisen ionin poistumisen tai negatiivisen ionin poistumisen virrat ovat positiivisia virtauksia ja edistävät solun sisäistä polarisaatiota tai negatiivistamista.

Purkinje-kuitujen toimintapotentiaalin vaiheet

Vaihe 0 tapahtuu, kun stimulaationa toimiva alkuperäinen depolarisaatio tuo membraanipotentiaalin tasolle (kynnykselle) välillä -75 - -65 mV, ja sitten jännitteestä riippuvat natrium (Na +) -kanavat avataan, jotka sallivat Na +: n tulla (Ina-virta) kuten lumivyöryssä, nostaen potentiaalin noin +30 mV: iin.

Vaihe 1 alkaa vaiheen 0 lopussa, kun Na + -kanavat sulkeutuvat jälleen ja depolarisaatio pysähtyy tuottaen K + -lähdön ja Cl-tulon siirtymävirrat (Ito1 ja Ito2), jotka tuottavat nopean repolarisaation alas 0 mV: n tasolle.

Vaihe 2 on pitkäkestoinen "tasangolla" (300 ms). Se johtuu hitaiden kalsiumkanavien avautumisesta ja Ca ++ -virtauksen muodostumisesta, joka ylläpitää yhdessä pysyvän Na + -virtauksen kanssa suhteellisen suurta potentiaalia (0 mV) ja estää K +: n (IKr ja IKs) repolarisoivien virtojen vaikutuksen.), joita on alkanut esiintyä.

In vaiheen 3 Ca ++ ja Na + virrat minimoidaan ja repolaroivien K + ulostulon virtojen tulevat hyvin korostunut. Tämä kasvava K + -lähtö johtaa membraanipotentiaalin alkuperäiseen lepotilaan -90 - -95 mV, missä se pysyy (vaihe 4), kunnes sykli toistetaan uudelleen.

- Purkinje-kuitujen joidenkin sähköisten ominaisuuksien arvot

- Joutokäynti: -90 - -95 mV.

- Suurin depolarisaatiotaso (ylitys): + 30 mV.

- Toimintapotentiaalin amplitudi: 120 mV.

- Toimintapotentiaalin kesto: välillä 300 - 500 ms.

- Depolarisaationopeus: 500-700 V / s.

- Kynnystaso toimintapotentiaalin laukaisemiseksi: välillä -75 - -65 mV.

- Ajonopeus: 3-4 m / s.

- Purkinjen kuidut toissijaisina sydämentahdistimina

Hitaasti reagoiviin sydänkuituihin sisältyvät sini- ja eteis-solujen solut, jotka levon aikana (vaihe 4) läpikäyvät hitaasti depolarisaation (diastolinen prepotentiaali), joka tuo kalvopotentiaalin tasolle kynnysarvo ja toimintapotentiaali laukaistaan ​​automaattisesti.

Tämä ominaisuus on kehittyneempi, toisin sanoen depolarisaatio tapahtuu nopeammin sinaatriaalisessa solmussa, joka toimii sydämentahdistimena ja merkitsee nopeutta välillä 60 - 80 lyöntiä / min. Jos se epäonnistuu, atrioventrikulaarinen solmu voi ottaa käskyn, mutta pienemmällä nopeudella 60–40 lyöntiä minuutissa.

Purkinjen kuidut, kun ne eivät ole kiihtyneitä normaalin johtamisjärjestelmän kautta, voivat myös käydä läpi saman hitaan depolarisaatioprosessin, joka vie niiden kalvopotentiaalin kynnysarvoon, ja päätyä ampuma-asemaan automaattisesti.

Siinä tapauksessa, että sinaatriaalisen solmun ja atrioventrikulaarisen solmun normaali viritys epäonnistuu tai virityksen kulku kammioihin estetään, jotkut Purkinje-järjestelmän kuidut alkavat purkautua yksinään ja ylläpitävät aktivointia rytminen kammio, mutta hitaammin (25–40 lyöntiä / min).

Viitteet

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