ВОЛОКНА ПУРКІНЬЄ: ГІСТОЛОГІЯ ТА ФУНКЦІЇ - АНАТОМІЯ ТА ФІЗІОЛОГІЯ - 2025

Ці волокна Пуркіньє серцевої представляють собою останній етап системи виробництва, автоматично і багаторазово, електричне збудження , необхідне для механічної активності шлуночка. Він зосереджений на спрямуванні збудження на міоцити шлуночків, щоб вони виробляли систолу (скорочення).

Система, до якої належать ці волокна, складається з сино-передсердного вузла (SA), звідки бере початок збудження; інтернодальні пучки, які досягають атріовентрикулярного (АВ) вузла; атріовентрикулярний вузол, в якому електрична провідність дещо затримується; пучок Його, його правий і лівий гілки, і волоконна система Пуркіньє.

Волокна Пуркіньє у забарвленому серцевому м’язі (Джерело: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Ці волокна були названі на честь Джона Евангеліста Пуркіньє, чеського анатома і фізіолога, який вперше описав їх у 1839 році. Їх не слід плутати з клітинами Пуркіньє, виявленими тим самим автором на рівні кори мозочка та задіяними в контроль руху.

Гістологія

Як і решта компонентів серцевої збудливо-провідної системи, клітини, що складають клітковину системи Пуркіньє, - це м’язові клітини або міоцити серця, які втратили скорочувальну структуру і спеціалізувалися на проведенні електричного збудження.

Його компоненти з'єднують кінці гілок пучка Його і початок послідовності міоцитів шлуночків, сегменти між якими проводять електричне збудження, що виникає в сино-передсердному вузлі, утворюючи дифузну мережу, розподілену по всьому ендокарду, що охоплює шлуночки. .

Вони мають характеристики, що відрізняють їх від інших компонентів системи: вони довші і товщі волокна (40 мкм) навіть, ніж шлуночкові скорочувальні волокна, і вони мають найвищу швидкість провідності: 4 м / с; порівняно з 1,5 м / с тих, що випливають, волокна Його пучка.

Ця висока швидкість провідності пов'язана, крім великого діаметра, тим, що на місцях їх контакту, міжкамерних дисках, існує висока щільність зазорів, що дозволяють легко пропускати іонні струми між ними. і швидка передача хвилювання.

Завдяки цій високій швидкості провідності та дифузному розподілу волокон Пуркіньє збудження майже одночасно досягає скоротливого міокарда обох шлуночків, що вимагає всього 0,03 с (30 мс) для повної активації всього міокарда шлуночкові.

Функція

- Електричні властивості

Клітини системи Пуркіньє - це збудливі клітини, які в спокої демонструють різницю потенціалів від -90 до -95 мВ між обома гранями мембрани, що відокремлює її внутрішню частину від навколишньої позаклітинної рідини, при цьому її внутрішня частина негативна щодо зовнішньої.

При збудженні ці клітини реагують деполяризацією, відомою як потенціал дії (AP), і під час якої мембранний потенціал швидко стає менш негативним і може стати зворотним, на мить досягнувши позитивного значення до +30 мВ (позитивний всередині).

Потенціал дій (Джерело: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

Відповідно до швидкості, з якою відбувається ця деполяризація, різні збудливі типи клітин серця були включені до однієї з двох категорій: волокна швидкого реагування або волокна повільної реакції. Волокна Пуркіньє є частиною останньої категорії.

- Потенціал дії на волокна Пуркіньє

Фізіологічний стимул для волокон Пуркіньє, що виробляють потенціал дії, - це деполяризуючий іонний струм, що надходить від клітинних елементів, що знаходяться раніше в послідовності провідності, і який досягає їх через щілинні з'єднання, які з'єднують їх з цими елементами. .

У потенціалі дії волокна Пуркіньє виділяють кілька фаз: різка деполяризація (фаза 0) до +30 мВ, швидка реполяризація до 0 мВ (фаза 1), стійка деполяризація близько 0 мВ (фаза 2 або плато) і швидка реполяризація (фаза 3), що призводить до потенціалу спокою (фаза 4).

Ці події є результатом активації та / або дезактивації іонних струмів, які змінюють баланс заряду між внутрішньою і зовнішньою клітиною. Струми, які, в свою чергу, є наслідком зміни проникності певних каналів для різних іонів і позначаються буквою I, а потім підписом, який їх ідентифікує.

Позитивні вхідні струми іонів або негативні струми виходу іонів умовно вважаються негативними та виробляють деполяризацію, струми виходу позитивних іонів або негативні вихідні струми іонів є позитивними струмами і сприяють внутрішній поляризації чи негативізації осередку.

Фази потенціалу дії волокон Пуркіньє

Фаза 0 настає тоді, коли початкова деполяризація, яка служить стимулом, приводить мембранний потенціал до рівня (порогу) між -75 і -65 мВ, а потім відкриваються залежні від напруги натрієві (Na +) канали, які дозволяють ввести Na + (Інна струм), як у лавині, досягаючи потенціалу приблизно до +30 мВ.

Фаза 1 починається в кінці фази 0, коли Na +-канали знову закриваються і деполяризація припиняється, виробляючи перехідні струми (Ito1 і Ito2) виходу K + і Cl-входу, які виробляють швидку реполяризацію до рівня 0 мВ.

Фаза 2 - "плато" тривалої тривалості (300 мс). Це є результатом відкриття повільних кальцієвих каналів та отримання притоку Са ++, який підтримує разом із залишковим припливом Na + відносно високий потенціал (0 мВ) і протидіє реполяризуючим струмам К + (ІКр та ІК) ), які почали відбуватися.

У фазі 3 струми Са ++ і Na + зводяться до мінімуму, і реполяризуючі К + вихідні струми стають дуже вираженими. Цей збільшуючий вихід K + приводить мембранний потенціал до початкового рівня спокою від -90 до -95 мВ, де він залишається (фаза 4), поки цикл не повториться знову.

- Значення деяких електричних властивостей волокон Пуркіньє

- рівень холостого ходу: від -90 до -95 мВ.

- Максимальний рівень деполяризації (перебіг): + 30 мВ.

- Амплітуда потенціалу дії: 120 мВ.

- Тривалість потенціалу дії: від 300 до 500 мс.

- Швидкість деполяризації: 500-700 В / с.

- Поріг порогу для запуску потенціалу дії: від -75 до -65 мВ.

- Швидкість руху: 3-4 м / с.

- волокна Пуркіньє як вторинні кардіостимулятори

Повільно реагуючі волокна міокарда включають клітини синоатріальних та атріо-шлуночкових вузлів, які під час спокою (фаза 4) зазнають повільну деполяризацію (діастолічний преференцій), що приносить мембранний потенціал до рівня поріг і потенціал дії запускається автоматично.

Ця властивість більш розвинена, тобто деполяризація відбувається швидше, в синоатріальному вузлі, який служить серцевим кардіостимулятором і відзначає швидкість між 60 і 80 ударами / хв. Якщо це не вдається, атріовентрикулярний вузол може взяти на себе команду, але з меншою швидкістю між 60 і 40 ударами / хв.

Волокна Пуркіньє, коли вони не збуджуються через звичайну систему провідності, також можуть пройти той же процес повільної деполяризації, який приводить їх мембранний потенціал до порогового рівня, і автоматично закінчується потенціал дії випалу.

Якщо нормальне збудження сино-передсердного вузла та вторинного атріо-шлуночкового вузла виходить з ладу, або прохід збудження до шлуночків заблокований, деякі волокна системи Пуркіньє починають розвантажуватися самостійно і підтримують активацію ритмічний шлуночковий, але з меншою швидкістю (25-40 уд / хв).

Список літератури

1. Пайпер HM: Herzerregung, у: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-е видання; RF Schmidt et al. (Eds). Гейдельберг, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, у: Physiologie, 6-е видання; R Klinke та ін (ред.). Штутгарт, Георг Тіє Верлаг, 2010