心脏起搏器细胞的动作电位

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原作者:克洛伊山
最近更新时间:2021年2月6日
修正:25

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在心脏中,电脉冲是由专门的起搏细胞并扩散到整个心肌,以便在收缩时产生协调的收缩。

产生的动作电位由单元的内部和外部之间的电位差的变化产生。心脏起搏器细胞产生的特定作用潜力与心心肌细胞的差异非常不同。在本文中,我们将讨论心脏起搏器细胞和它们更详细地产生的动作电位。

起搏细胞

心脏起搏器细胞主要位于右心房壁上部的窦房结。这些细胞有自然自动性,意味着他们可以产生自己的行动潜力。

图1.0 -心脏传导系统。

这个A.trioventricular (AV)节点浦肯野纤维也有能够起搏器活动的细胞,然而,它们的自然速度比窦房结慢得多,所以它们通常被覆盖。

窦房结动作电位

窦房结的动作电位发生在以下三个阶段。

第4阶段 - 起搏器电位

起搏器电位发生在一个动作电位的末端,并且在下一步开始之前。它是起搏器细胞的缓慢去极化。朝向膜电位阈值朝向膜势阈值的细胞。这有时被称为“有趣”的当前,或F.

通过激活超极化活化的循环核苷酸门控通道(HCN通道)来实现起搏器电位。这些允许Na +进入细胞,从而实现慢的去极化。当膜电位低于-50mV时,这些通道被激活。一旦膜电位被去极化到达阈值,可以激发动作电位。

第0阶段 - 去极化

一旦HCN通道使膜电位达到-40mV左右,电压门控钙通道打开。这就允许钙离子的流入2+产生更快的去极化速率,以达到正膜电位(负责动作电位的上升)。然后HCN通道开始失活。在动作电位的峰值,Ca2+通道失活,K+通道开放。

第三阶段-再极化

一旦加利福尼亚州2+通道失活,K+通道打开时,有K+离子流出细胞。这导致膜的复极,这被视为动作电位的下击。

与心室动作电位不同,Ca2+频道不持续,有没有“高原”阶段。因此,动作电位是三角形的形状。在动作电位之后,必须发生搅拌,膜电位必须达到负值。这允许再次重新激活HCN信道,从而实现其他动作电容(阶段4)。

图2 -显示心脏起搏器细胞的动作电位和各阶段的主要离子运动。

由自主神经系统控制

自主神经系统(ANS)改变起搏器电位的斜率,以改变心率。

ANS的副交感神经和交感神经都影响心率,它们支配窦房结和房室结。

  • 副交感神经活性通过乙酰胆碱作用于2.SA节点的肌肉蛋白受体。这延长了起搏器电位之间的间隔,从而减慢了心率。
  • 交感神经的活动是通过去甲肾上腺素按B行事1.肾上腺素能受体。这通过使起搏器电位更陡,从而缩短了脉冲之间的间隔,从而增加了心率。

如果所有自主神经输入都被阻断,则固有心率约为每分钟100次(bpm)。正常静息率约为60 bpm是因为副交感神经系统在休息时占主导地位而产生的。最初心率的增加是由副交感神经流出的减少引起的。交感神经流出量的增加使心率进一步增加。

临床相关性 - 心律失常

对心脏自然起搏器活动的干扰可导致心律失常,即心率和/或心律不规则的心跳。

心律失常的原因包括:

  • 异位起搏点活动:这是当心肌的另一个区域自发活动,其去极化支配SA结时。由于缺血损伤,潜在的起搏器区域可能被激活。
  • After-Depolarisations:这是当异常去极化跟随动作电位-被认为是由细胞内高钙引起的2+.
  • 重新入口循环:当由于损坏的区域而被破坏心脏的正常扩散时,发生这种情况。当传导损坏不完整时,它允许脉冲通过受损区域传播错误的方式,并创建一个激励圈。在Atria中可以发生多个小型重新入口循环,导致心房颤动。

教师学者