ВОЛОКНА ПУРКИНЬЕ: ГИСТОЛОГИЯ И ФУНКЦИИ - АНАТОМИЯ И ПСИХОЛОГИЯ - 2025

Эти волокна Пуркинья сердечной представляют собой последний этап системы производства, автоматически и многократно, электрическое возбуждение , необходимое для механической активности желудочка. Он направлен на направление возбуждения в миоциты желудочков, чтобы они производили систолу (сокращение).

Система, к которой принадлежат эти волокна, состоит из сино-предсердного узла (SA), откуда происходит возбуждение; межузловые пучки, которые достигают атриовентрикулярного (АВ) узла; атриовентрикулярный узел, в котором несколько задерживается электрическая проводимость; пучок Гиса с его правой и левой ветвями и система волокон Пуркинье.

Волокна Пуркинье в окрашенной сердечной мышце (Источник: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Эти волокна были названы в честь Иоанна Евангелиста Пуркинье, чешского анатома и физиолога, который впервые описал их в 1839 году. Их не следует путать с клетками Пуркинье, обнаруженными тем же автором на уровне коры мозжечка и вовлеченными в контроль движения.

гистология

Как и остальные компоненты системы возбуждения-проводимости сердца, клетки, составляющие систему волокон Пуркинье, являются мышечными клетками или сердечными миоцитами, утратившими свою сократительную структуру и специализирующимися на проведении электрического возбуждения.

Его компоненты присоединяются к концам ветвей пучка Гиса и началу последовательности желудочковых миоцитов, сегменты между которыми проводят электрическое возбуждение, возникающее в сино-предсердном узле, образуя диффузную сеть, распределенную по всему эндокарду, покрывающую желудочки. ,

У них есть характеристики, которые отличают их от других компонентов системы: они длиннее и толще волокна (40 мкм) даже, чем сократительные волокна желудочков, и у них самая высокая скорость проводимости: 4 м / с; по сравнению с 1,5 м / с следующих ниже волокон пучка Гиса.

Эта высокая скорость проводимости обусловлена, помимо большого диаметра, тем фактом, что в местах их контакта, вставочных дисках, имеется высокая плотность щелевых переходов, которые позволяют легко проходить между ними ионным токам. и быстрая передача возбуждения.

Из-за такой высокой скорости проводимости и диффузного распределения волокон Пуркинье возбуждение почти одновременно достигает сократительного миокарда обоих желудочков, что требует всего 0,03 с (30 мс) для полной активации всего миокарда. желудочков.

функция

- Электрические свойства

Клетки системы Пуркинье представляют собой возбудимые клетки, которые в состоянии покоя показывают разность потенциалов от -90 до -95 мВ между обеими сторонами мембраны, которая отделяет ее внутреннюю часть от окружающей внеклеточной жидкости, причем ее внутренняя часть отрицательна по отношению к внешней.

При возбуждении эти клетки отвечают деполяризацией, известной как потенциал действия (AP), и во время которой мембранный потенциал быстро становится менее отрицательным и может стать обратным, мгновенно достигая положительного значения до +30 мВ (положительное значение). внутри).

Потенциал действия (Источник: Memenen Via Wikimedia Commons)

В зависимости от скорости, с которой происходит эта деполяризация, различные возбудимые типы клеток сердца были включены в одну из двух категорий: волокна с быстрым ответом или волокна с медленным ответом. Волокна Пуркинье относятся к последней категории.

- Потенциал действия на волокна Пуркинье

Физиологическим стимулом для волокон Пуркинье для создания потенциала действия является деполяризующий ионный ток, исходящий от клеточных элементов, которые находятся раньше в последовательности проводимости, и который достигает их через щелевые соединения, которые соединяют их с этими элементами. ,

В потенциале действия волокна Пуркинье различают несколько фаз: резкая деполяризация (фаза 0) до +30 мВ, быстрая реполяризация до 0 мВ (фаза 1), устойчивая деполяризация около 0 мВ (фаза 2 или плато) и быстрая реполяризация (фаза 3), возвращающая к потенциалу покоя (фаза 4).

Эти события являются результатом активации и / или деактивации ионных токов, которые изменяют баланс заряда между внутренней и внешней частью ячеек. Токи, которые, в свою очередь, возникают в результате изменений проницаемости определенных каналов для различных ионов и обозначаются буквой I, за которой следует индекс, который их идентифицирует.

Входные токи положительных ионов или токи выхода отрицательных ионов считаются отрицательными по соглашению и вызывают деполяризацию, токи выхода положительных или отрицательных ионов являются положительными токами и способствуют внутренней поляризации или отрицательности ячейки.

Фазы потенциала действия волокон Пуркинье

Фаза 0 наступает, когда начальная деполяризация, которая служит стимулом, доводит мембранный потенциал до уровня (порога) от -75 до -65 мВ, а затем открываются зависимые от напряжения натриевые (Na +) каналы, которые позволяют Na + проникать (Ток Ina), как в лавине, доводя потенциал до +30 мВ.

Фаза 1 начинается в конце фазы 0, когда каналы Na + снова закрываются и деполяризация прекращается, создавая затем переходные токи (Ito1 и Ito2) выхода K + и входа Cl-, которые вызывают быструю реполяризацию. до уровня 0 мВ.

Фаза 2 - длительное «плато» (300 мс). Это происходит в результате открытия медленных кальциевых каналов и производства притока Са ++, который поддерживает, вместе с остаточным притоком Na +, относительно высокий потенциал (0 мВ) и противодействует реполяризующим токам K + (IKr и IKs ), которые начали происходить.

В фазе 3 токи Ca ++ и Na + сведены к минимуму, и токи утечки K + с переполяризацией становятся очень выраженными. Этот увеличивающийся выход K + приводит мембранный потенциал к начальному уровню покоя от -90 до -95 мВ, где он остается (фаза 4), пока цикл не повторится снова.

- Значения некоторых электрических свойств волокон Пуркинье

- Уровень холостого хода: от -90 до -95 мВ.

- Максимальный уровень деполяризации (выброс): + 30 мВ.

- Амплитуда потенциала действия: 120 мВ.

- Продолжительность действия потенциала: от 300 до 500 мс.

- Скорость деполяризации: 500-700 В / с.

- Пороговый уровень срабатывания потенциала действия: от -75 до -65 мВ.

- Скорость движения: 3-4 м / с.

- Волокна Пуркинье как вторичные кардиостимуляторы

Медленно реагирующие миокардиальные волокна включают клетки сино-предсердных и атриовентрикулярных узлов, которые во время покоя (фаза 4) подвергаются медленной деполяризации (диастолический препотенциал), которая доводит мембранный потенциал до его уровня. порог и потенциал действия срабатывает автоматически.

Это свойство более развито, то есть деполяризация происходит быстрее в сино-предсердном узле, который служит кардиостимулятором и отмечает частоту от 60 до 80 ударов в минуту. Если это не удается, атриовентрикулярный узел может взять на себя команду, но с более низкой частотой от 60 до 40 ударов в минуту.

Волокна Пуркинье, когда они не возбуждаются через нормальную проводящую систему, также могут претерпевать тот же процесс медленной деполяризации, который доводит их мембранный потенциал до порогового уровня и в конечном итоге автоматически запускает потенциалы действия.

В том случае, если нормальное возбуждение сино-предсердного узла и вторичного предсердно-желудочкового узла не удается, или прохождение возбуждения в желудочки блокируется, некоторые волокна системы Пуркинье начинают разряжаться самостоятельно и поддерживают активацию. ритмичный желудочковый, но с меньшей частотой (25-40 уд / мин).

Ссылки

1. Piper HM: Herzerregung, в: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-е изд; RF Schmidt et al (ред.). Гейдельберг, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, в: Physiologie, 6-е изд; R Klinke et al (ред.). Штутгарт, Георг Тиме Верлаг, 2010 г.