VLÁKNA PURKINJE: HISTOLÓGIA A FUNKCIA - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2026

Tieto Purkyňova vlákna srdcové predstavujú poslednú fázu systému produkujúceho, automaticky a opakovane, elektrické budenie potrebné pre komorové mechanickú činnosť. Zameriava sa na nasmerovanie excitácie na komorové myocyty tak, aby produkovali systolu (kontrakciu).

Systém, do ktorého tieto vlákna patria, sa skladá z sinoátriového uzla (SA), z ktorého pochádza excitácia; vnútorných zväzkov, ktoré sa dostanú do predsieňového ventrikulárneho uzla (AV); atrioventrikulárny uzol, v ktorom je elektrické vedenie trochu oneskorené; zväzok jeho, s jeho pravými a ľavými vetvami a purkinjský vláknitý systém.

Vlákna Purkinje v zafarbenom srdcovom svale (Zdroj: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Tieto vlákna boli pomenované na počesť Johna Evangelistu Purkinjeho, českého anatomistu a fyziológa, ktorý ich prvýkrát opísal v roku 1839. Nemali by sa zamieňať s bunkami Purkinje, ktoré objavil ten istý autor na úrovni mozgovej kôry a ktoré sa podieľajú na riadenie pohybu.

histológia

Podobne ako ostatné zložky systému excitácie a vedenia srdca, bunky, ktoré tvoria vláknitý systém Purkinje, sú svalové bunky alebo srdcové myocyty, ktoré stratili kontraktilnú štruktúru a špecializujú sa na elektrické budenie.

Jeho komponenty sa spájajú s koncami vetiev jeho zväzku a so začiatkom sekvencie komorových myocytov, segmenty medzi ktorými vedú elektrické excitácie vznikajúce v sinoátriovom uzle a vytvárajú difúznu sieť distribuovanú v endokarde, ktorý pokrýva komory. ,

Majú vlastnosti, ktoré ich odlišujú od ostatných súčastí systému: sú to dlhšie a hrubšie vlákna (40 μm) dokonca ako komorové sťahovacie vlákna a majú najvyššiu rýchlosť vedenia: 4 m / s; v porovnaní s 1,5 m / s tých, ktoré nasledujú, vlákna jeho zväzku.

Táto vysoká rýchlosť vedenia je spôsobená, okrem jej veľkého priemeru, skutočnosťou, že na ich kontaktných miestach, medziľahlých diskoch, existuje vysoká hustota medzerových spojení, ktoré umožňujú ľahký prechod iónových prúdov medzi nimi. a rýchly prenos vzrušenia.

V dôsledku tejto vysokej vodivosti a difúzneho rozdelenia vlákien Purkinje dosahuje excitácia takmer súčasne kontraktilný myokard oboch komôr, pričom na dokončenie aktivácie celého myokardu je potrebných iba 0,03 s (30 ms). komorové.

funkcie

- Elektrické vlastnosti

Bunky systému Purkinje sú excitabilné bunky, ktoré v pokoji vykazujú potenciálny rozdiel -90 až -95 mV medzi oboma stranami membrány, ktorý oddeľuje jej vnútro od okolitej extracelulárnej tekutiny, pričom jeho vnútro je voči vonkajšku negatívne.

Keď sú excitované, tieto bunky reagujú depolarizáciou známou ako akčný potenciál (AP), počas ktorej sa membránový potenciál rýchlo stáva menej negatívnym a môže sa zvrátiť, pričom na okamih dosiahne kladnú hodnotu až +30 mV (pozitívny) dovnútra).

Akčný potenciál (Zdroj: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

Podľa rýchlosti, s akou dochádza k tejto depolarizácii, boli rôzne excitabilné bunkové typy srdca zahrnuté do jednej z dvoch kategórií: vlákna s rýchlou reakciou alebo vlákna s pomalou odozvou. Vlákna Purkinje patria do druhej kategórie.

- Akčný potenciál pre vlákna Purkinje

Fyziologickým stimulom pre vlákna Purkinje, aby vytvorili akčný potenciál, je depolarizujúci iónový prúd pochádzajúci z bunkových prvkov, ktoré sú skôr vo vodivej sekvencii a ktorý ich dosahuje prostredníctvom medzerových spojení, ktoré ich spája s týmito prvkami. ,

V akčnom potenciáli vlákna Purkinje sa rozlišuje niekoľko fáz: náhla depolarizácia (fáza 0) na +30 mV, rýchla repolarizácia na 0 mV (fáza 1), trvalá depolarizácia okolo 0 mV (fáza 2 alebo plató) a rýchla repolarizácia (fáza 3), ktorá vedie späť k pokojovému potenciálu (fáza 4).

Tieto udalosti sú výsledkom aktivácie a / alebo deaktivácie iónových prúdov, ktoré modifikujú rovnováhu náboja medzi vnútornou a vonkajšou stranou buniek. Prúdy, ktoré sú výsledkom zmien priepustnosti špecifických kanálov pre rôzne ióny a sú označené písmenom I, nasleduje dolný index, ktorý ich identifikuje.

Kladné vstupné prúdy iónov alebo záporné výstupné prúdy iónov sa podľa konvencie považujú za negatívne a vyvolávajú depolarizáciu, prúdy pozitívneho iónového výstupu alebo záporného výstupného iónu sú kladné prúdy a uprednostňujú vnútornú polarizáciu alebo negativizáciu bunky.

Fázy akčného potenciálu vlákien Purkinje

Fáza 0 nastane, keď počiatočná depolarizácia, ktorá slúži ako stimul, privádza membránový potenciál na úroveň (prahovú hodnotu) medzi -75 a -65 mV a potom sa otvoria sodíkové (Na +) kanály závislé na napätí, ktoré umožňujú vstup Na + (Ina súčasný) ako v lavíne, čím sa potenciál zvýši na asi +30 mV.

Fáza 1 sa začína na konci fázy 0, keď sa kanály Na + opäť zatvoria a depolarizácia sa zastaví, pričom vznikajú prechodné prúdy (Ito1 a Ito2) výstupu K + a Cl-, ktoré spôsobujú rýchlu repolarizáciu až na úroveň 0 mV.

Fáza 2 je dlhodobá „náhorná plošina“ (300 ms). Vyplýva to z otvorenia pomalých vápnikových kanálov a z výroby vstupného prúdu Ca ++, ktorý spolu s remanentným vstupom Na + udržuje relatívne vysoký potenciál (0 mV) a pôsobí proti repolarizácii K + prúdov (IKr a IKs) ), ktoré sa začali vyskytovať.

Vo fáze 3 sú Ca ++ a Na + prúdy minimalizované a repolarizačné K + výstupné prúdy sú veľmi výrazné. Tento zvýšený výstup K + poháňa membránový potenciál na počiatočnú pokojovú úroveň -90 až -95 mV, kde zostáva (fáza 4), až kým sa cyklus znova opakuje.

- Hodnoty niektorých elektrických vlastností vlákien Purkinje

- Úroveň nečinnosti: -90 až -95 mV.

- Maximálna úroveň depolarizácie (prekročenie): + 30 mV.

- Veľkosť akčného potenciálu: 120 mV.

- Trvanie akčného potenciálu: medzi 300 a 500 ms.

- Depolarizačná rýchlosť: 500 - 700 V / s.

- Prahová úroveň na spustenie akčného potenciálu: medzi -75 a -65 mV.

- Rýchlosť jazdy: 3-4 m / s.

- Purkyňové vlákna ako sekundárne kardiostimulátory

Medzi pomaly reagujúce myokardové vlákna patria bunky sinoatriálnych a atrioventrikulárnych uzlín, ktoré počas odpočinku (fáza 4) podstúpia pomalú depolarizáciu (diastolický prepotenciál), čím sa membránový potenciál dostane na svoju úroveň prahová hodnota a akčný potenciál sa spustí automaticky.

Táto vlastnosť je rozvinutejšia, to znamená, že k depolarizácii dochádza rýchlejšie v sinoatriálnom uzle, ktorý slúži ako kardiostimulátor a vyznačuje sa frekvenciou medzi 60 a 80 údermi / min. Ak zlyhá, atrioventrikulárny uzol môže prevziať príkaz, ale s nižšou rýchlosťou medzi 60 a 40 údermi / min.

Vlákna Purkinje, ak nie sú vzrušené normálnym vodivým systémom, môžu tiež podstúpiť ten istý proces pomalej depolarizácie, ktorá privádza ich membránový potenciál na prahovú úroveň, a automaticky končí nakoniec akčné potenciály.

V prípade zlyhania normálnej excitácie sinoatriálneho uzla a sekundárneho atrioventrikulárneho uzla alebo zablokovania priechodu excitácie do komôr sa niektoré vlákna systému Purkinje začnú samy vybíjať a udržujú si aktiváciu. rytmická komora, ale pri nižšej frekvencii (25 - 40 úderov za minútu).

Referencie

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