- Какво е батмотропизъм?
- Електрофизиология на възбуждането на клетките
- Кардиомиоцитен потенциал за действие
- Физиологичен пейсмейкър
- Основни свойства на сърцето
- Препратки
Терминът батмотропизъм се отнася до способността на мускулните клетки да активират и генерират промяна в електрическия си баланс от външен стимул.
Въпреки че е явление, наблюдавано във всички набраздени мускулни клетки, терминът обикновено се използва в сърдечната електрофизиология. Той е синоним на възбудимост. Крайният му ефект е свиването на сърцето от електрическия стимул, който поражда възбуждането.
От OpenStax College - анатомия и физиология, уеб сайт Connexions. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19 юни 2013 г., CC BY 3.0, Електрокардиограмата е просто опростена проба от сложния електрически механизъм, който се случва в сърдечния мускул за поддържане на координиран ритъм. Този механизъм на възбудимост включва влизането и излизането на натриеви (Na +), калиеви (К +), калциеви (Са + +) и хлорни (Cl -) йони в малки вътреклетъчни органи.
Вариациите в тези йони са в крайна сметка тези, които постигат промените, необходими за генериране на свиването.
Какво е батмотропизъм?
Терминът батмотропизъм или възбудимост се отнася до способността на мускулните клетки да се активират в лицето на електрически стимул.
Това е свойство на скелетния мускул, което, макар да не е специфично за сърдечните клетки, през повечето време се отнася до функционализма на самото сърце.
Крайният резултат от този механизъм е сърдечното свиване и всяко изменение в процеса ще има отражение върху ритъма или скоростта на сърцето.
Има клинични състояния, които променят възбудимостта на сърцето, увеличавайки го или намалявайки, причинявайки сериозни усложнения в оксигенацията на тъканите, както и образуването на обструктивни тромби.
Електрофизиология на възбуждането на клетките
Сърдечните клетки или миоцитите имат вътрешна и външна среда, разделени от слой, наречен клетъчна мембрана. От двете страни на тази мембрана има молекули натрий (Na +), калций (Са + +), хлор (С1 -) и калий (К +). Разпределението на тези йони определя активността на кардиомиоцита.
При базални условия, когато няма електрически импулс, йоните имат балансирано разпределение в клетъчната мембрана, известна като мембранен потенциал. Тази подредба се променя при наличие на електрически стимул, предизвикващ възбуждане на клетките и накрая кара мускула да се свие.
От BruceBlaus. Когато използвате това изображение във външни източници, той може да бъде цитиран като: служители на Blausen.com (2014). „Медицинска галерия на Blausen Medical 2014“. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Производни от Mikael Häggström - Файл: Blausen_0211_CellMembrane.png, CC BY 3.0, Електрическият стимул, който пътува през клетъчната мембрана и причинява йонно преразпределение в сърдечната клетка, се нарича потенциал за сърдечно действие.
Когато електрическият стимул достигне клетката, във вътрешната клетъчна среда възниква процес на изменение на йоните. Това се случва, защото електрическият импулс прави клетката по-пропусклива, като по този начин позволява влизането и излизането на Na +, K +, Ca + + и Cl - йони.
Възбуждането възниква, когато вътрешната среда на клетката достигне по-ниска стойност от външната. Този процес води до промяна на електрическия заряд на клетката, което е известно като деполяризация.
От OpenStax - https://cnx.org/contents/:/Preface, CC BY 4.0, За да се разбере електрофизиологичният процес, който активира кардиомиоцитите, или сърдечните мускулни клетки, беше създаден модел, който разделя механизма на пет фази.
Кардиомиоцитен потенциал за действие
Електрофизиологичният процес, който протича в сърдечните мускулни клетки, е различен от този на всяка друга мускулна клетка. За ваше разбиране той е разделен на 5 фази, номерирани от 0 до 4.
От Action_potential2.svg: * Action_potential.png: Потребител: Quasarderivative work: Mnokel (talk) производна работа: Silvia3 (беседа) - Action_potential2.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid = 10524435
- Фаза 4: това е етапът на покой на клетката, йоните са балансирани, а клетъчният електрически заряд е на изходни стойности. Кардиомиоцитите са готови да получат електрически стимул.
- Фаза 0: по това време започва деполяризация на клетките, тоест клетката става пропусклива за Na + йони, отваряйки специфични канали за този елемент. По този начин електрическият заряд на вътрешната среда на клетката намалява.
- Фаза 1: това е фазата, в която Na + спира да навлиза в клетката и има движение на K + йони навън през специализирани канали на клетъчната мембрана. Наблюдава се малко увеличение на вътрешното натоварване.
- Фаза 2: известна още като плато. Тя започва с поток на Ca + + йони в клетката, което я кара да се върне към електрическия заряд на първата фаза. Потокът на K + отвън се поддържа, но се осъществява бавно.
- Фаза 3: процесът на реполяризация на клетките. С други думи, клетката започва да балансира своето външно и вътрешно натоварване, за да се върне в състояние на покой на четвъртата фаза.
Физиологичен пейсмейкър
Специализираните клетки на синоатриалния или синоатриалния възел имат способността да генерират потенциали за действие автоматично. Този процес предизвиква електрическите импулси, които преминават през проводящите клетки.
Автоматичният механизъм на синоатриалния възел е уникален и различен от този на другите миоцити, а неговата активност е от съществено значение за поддържане на сърдечния ритъм.
Основни свойства на сърцето
Сърцето е изградено от нормални скелетни мускулни клетки и специализирани клетки. Някои от тези клетки имат способността да предават електрически импулси, а други, като тези на синоатриалния възел, са способни да произвеждат автоматични стимули, които задействат електрически разряди.
Сърдечните клетки имат функционални свойства, които са известни като основни свойства на сърцето.
От OCAL (OpenClipart) - http://www.clker.com/clipart-myocardiocyte.html, CC0, Тези свойства са описани през 1897 г. от учения Теодор Вилхелм Енгелман след повече от 20 години експерименти, в които той направи много важни открития, които са от съществено значение за разбирането на сърдечната електрофизиология, което познаваме днес.
Основните свойства на сърдечния функционализъм са:
- Хронотропизъм, е синоним на автоматизъм и се отнася до онези специализирани клетки, които са в състояние да генерират необходимите промени, за да задействат електрическия импулс по ритмичен начин. Това е характеристиката на така наречения физиологичен пейсмейкър (синоатриален възел).
- Батмотропизъм, е лекотата на сърдечната клетка да се развълнува.
- Дромотропизъм, се отнася до способността на сърдечните клетки да провеждат електрическия импулс и да генерират свиване.
- Инотропизъм, е способността на сърдечния мускул да се свива. Това е синоним на контрактилитет.
- Лузитропизъм, е терминът, който описва етапа на мускулна релаксация. Преди се смяташе, че това е само липсата на контрактилитет поради електрическа стимулация. Въпреки това, терминът е включен през 1982 г. като основно свойство на сърдечната функция, тъй като е показано, че е необходим енергиен процес, в допълнение към важна промяна в клетъчната биология.
Препратки
- Shih, HT (1994). Анатомия на потенциала за действие в сърцето. Списание „Тексас сърдечен институт“. Взета от: ncbi.nlm.nih.gov
- Франсис, Дж. (2016). Практическа сърдечна електрофизиология. Индийски журнал за пейсинг и електрофизиология. Взета от: ncbi.nlm.nih.gov
- Оберман, R; Bhardwaj, A. (2018). Физиология, сърдечна. StatPearls Островът на съкровищата. Взета от: ncbi.nlm.nih.gov
- Bartos, D. C; Гранди, Е; Ripplinger, CM (2015). Йонни канали в сърцето. Цялостна физиология. Взета от: ncbi.nlm.nih.gov
- Hund, T. J; Руди, Й. (2000). Детерминанти на възбудимост в сърдечните миоцити: механистично изследване на ефекта на паметта. Биофизично списание.
- Jabbour, F; Kanmanthareddy, A. (2019). Дисфункция на синусовия възел. StatPearls Островът на съкровищата. Взета от: ncbi.nlm.nih.gov
- Hurst J. W; Fye W. B; Zimmer, HG (2006). Теодор Вилхелм Енгелман. Clin Cardiol. Взета от: onlinelibrary.wiley.com
- Парк, D. S; Fishman, GI (2011). Сърдечната проводимост система. Взета от: ncbi.nlm.nih.gov