Potencjał stymulatora - Pacemaker potential
W pacemaking komórek z serca (np węzła zatokowo-przedsionkowy ), to potencjalny stymulator (zwany także prąd rozrusznika ) jest powolny, dodatni wzrost napięcia na komórkę „s membranowy (z potencjału błonowego ), który występuje pomiędzy końcem jeden potencjał czynnościowy i początek następnego potencjału czynnościowego. Ten wzrost potencjału błonowego jest tym, co powoduje, że błona komórkowa , która zwykle utrzymuje spoczynkowy potencjał błonowy na poziomie -70 mV, osiąga potencjał progowy i w konsekwencji wyzwala następny potencjał czynnościowy; zatem potencjał stymulatora jest tym, co napędza samogenerujące się rytmiczne wyzwalanie ( automatyczność ) komórek stymulatora, a szybkość zmian (tj. nachylenie) potencjału stymulatora jest tym, co determinuje czas następnego potencjału czynnościowego, a tym samym wewnętrzną szybkość wypalania komórki. W zdrowym węźle zatokowo-przedsionkowym (SAN, złożona tkanka w prawym przedsionku zawierająca komórki stymulatora, które normalnie określają wewnętrzną częstość wyzwalania całego serca), potencjał stymulatora jest głównym wyznacznikiem częstości akcji serca. Ponieważ potencjał stymulatora reprezentuje czas bez skurczu pomiędzy uderzeniami serca ( rozkurczem ) jest on również nazywany depolaryzacją rozkurczową . Ilość prądu wewnętrz- nego netto wymagana do przesunięcia potencjału błony komórkowej podczas fazy stymulatora jest bardzo mała, rzędu kilku pAs, ale ten strumień netto powstaje od czasu do czasu, zmieniając udział kilku prądów, które płyną z różnym napięciem i zależnością czasową . Dowody potwierdzające aktywną obecność kanałów K + , Ca 2+ , Na + i wymiennika Na + /K + podczas fazy stymulatora są różnie przytaczane w literaturze, ale kilka wskazań wskazuje na "śmieszne" (I f ) prąd jako jeden z najważniejszych. (patrz śmieszny prąd ). Obecnie istnieją istotne dowody na to, że w powstawaniu depolaryzacji rozkurczowej w procesie obejmującym wymieniacz Na–Ca uczestniczą również przejściówki Ca2 + retikulum sarkoplazmatycznego (SR) .
Aktywność rytmiczna niektórych neuronów, takich jak kompleks sprzed Bötzingera, jest modulowana przez neuroprzekaźniki i neuropeptydy, a taka łączność modulacyjna zapewnia neuronom niezbędną plastyczność do generowania charakterystycznych, zależnych od stanu wzorców rytmicznych, które zależą od potencjałów znaczników rozrusznika.
Wyróżnienia między ogniskami autonomicznymi
W rzeczywistości serce ma kilka rozruszników znanych jako ogniska autonomiczne, z których każdy działa we własnym tempie:
- węzeł SA: 60–100 bpm
- Ogniska przedsionkowe: 60–80 bpm
- Ogniska złączowe: 40–60 bpm
- Ogniska komorowe: 20–40 bpm
Potencjały normalnie przemieszczają się w kolejności
węzeł SA → ogniska przedsionkowe → ogniska złączowe → ogniska komorowe
Potencjały stymulatora są uruchamiane nie tylko przez węzeł SA, ale także przez inne ogniska. Jednak inne częstotliwości wyzwalania są wolniejsze niż w węźle SA (jak widać powyżej). Zwykle wszystkie ogniska kończą się uruchamianiem z szybkością węzłów SA, a nie ich wewnętrzną szybkością. Inne ogniska próbują strzelać z ich wewnętrzną szybkością, ale są aktywowane przez węzeł SA, zanim będą mogły strzelać. To szybkie odpalanie powoduje, że wszystkie ogniska są odpalane szybciej niż ich wewnętrzne tempo, zjawisko znane jako tłumienie przesterowania. Tak więc w normalnym, zdrowym sercu można zaobserwować tylko wewnętrzny rytm węzła SA.
Patologia
Jednak w stanach patologicznych ujawnia się samoistne tempo. Rozważ zawał serca, który uszkadza obszar serca między węzłem SA a ogniskami przedsionków.
Węzeł SA → |blok| ogniska przedsionkowe → ogniska węzłowe → ogniska komorowe
Inne ogniska nie zobaczą odpalania węzła SA; jednak zobaczą ogniska przedsionkowe. Serce będzie teraz bić z wewnętrzną częstotliwością ognisk przedsionkowych.
Wprowadzenie
Odpalenie komórek stymulatora jest indukowane elektrycznie przez osiągnięcie potencjału progowego błony komórkowej. Potencjał próg jest potencjał błonę komórkową pobudliwy, takich jak miocycie , musi osiągnąć w celu wywołania potencjał czynnościowy. Ta depolaryzacja jest spowodowana bardzo małymi prądami sieciowymi jonów wapnia przez błonę komórkową, co powoduje wzrost potencjału czynnościowego.
Bio-rozruszniki
Bio-rozruszniki serca są wynikiem szybko rozwijającej się dziedziny badań nad zamiennikiem rozrusznika elektronicznego . Biostymulator zamienia nieaktywne komórki mięśnia sercowego (np. komórki przedsionkowe) w komórki rozrusznika. Osiąga się to poprzez spowodowanie ekspresji w komórkach genu, który wytwarza prąd rozrusznika.