Αυτοματοποίηση της καρδιακής ανατομίας, πώς παράγεται

Το καρδιακό αυτοματισμό είναι η ικανότητα των μυοκαρδιακών κυττάρων να χτυπάνε μόνοι τους. Αυτή η ιδιότητα είναι μοναδική στην καρδιά, αφού κανένας άλλος μυς του σώματος δεν μπορεί να παραβιάσει τις εντολές που υπαγορεύονται από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Μερικοί συγγραφείς θεωρούν τον χρονοτροπισμό και τον καρδιακό αυτοματισμό ως φυσιολογικά συνώνυμα.

Μόνο οι ανώτεροι οργανισμοί διαθέτουν αυτό το χαρακτηριστικό. Τα θηλαστικά και μερικά ερπετά είναι από έμβια όντα με καρδιακό αυτοματισμό. Αυτή η αυθόρμητη δραστηριότητα δημιουργείται σε μια ομάδα εξειδικευμένων κυττάρων που παράγουν περιοδικές ηλεκτρικές ταλαντώσεις.

Αν και ο μηχανισμός μέσω του οποίου αρχίζει το φαινόμενο του βηματοδότη δεν είναι ακόμη γνωστός, είναι γνωστό ότι οι δίαυλοι ιόντων και η συγκέντρωση ενδοκυτταρικού ασβεστίου διαδραματίζουν θεμελιώδη ρόλο στη λειτουργία του. Αυτοί οι ηλεκτρολυτικοί παράγοντες είναι ζωτικής σημασίας στη δυναμική της κυτταρικής μεμβράνης, η οποία ενεργοποιεί τα δυναμικά δράσης.

Για να γίνει αυτή η διαδικασία χωρίς αλλοιώσεις, η αποζημίωση των ανατομικών και φυσιολογικών στοιχείων είναι ζωτικής σημασίας. Το σύνθετο δίκτυο των κόμβων και των ινών που παράγουν και οδηγούν το ερέθισμα μέσω ολόκληρης της καρδιάς πρέπει να είναι υγιές για να λειτουργεί σωστά.

Ευρετήριο

• 1 Ανατομία
  • 1.1 Κόμβος κόλπων
  • 1.2 Ατριοκοιλιακός κόμβος
  • 1.3 ίνες Purkinje
• 2 Πώς παράγεται?
  • 2.1 Φάση 0:
  • 2.2 Φάση 1:
  • 2.3 Φάση 2:
  • 2.4 Φάση 3:
  • 2.5 Φάση 4:
• 3 Αναφορές

Ανατομία

Ο καρδιακός αυτοματισμός έχει μια πολύ περίπλοκη και εξειδικευμένη ομάδα ιστών με ακριβείς λειτουργίες. Τα τρία πιο σημαντικά ανατομικά στοιχεία σε αυτό το καθήκον είναι: ο κόλπος κόλπων, ο κολποκοιλιακός κόμβος και το δίκτυο ινών Purkinje, τα βασικά χαρακτηριστικά του οποίου περιγράφονται παρακάτω:

Κόμβος κόλπων

Ο κόλπος του κόλπου ή ο κόμβος του sinoatrial είναι ο φυσικός βηματοδότης της καρδιάς. Η ανατομική του θέση περιγράφηκε πριν από έναν αιώνα από τους Keith και Flack, εντοπίζοντας ότι είναι η πλευρική και ανώτερη περιοχή του δεξιού αίθριου. Αυτή η περιοχή ονομάζεται Venous Sine και σχετίζεται με την πόρτα εισόδου της ανώτερης κοίλης φλέβας.

Ο κόμβος του sinoatrial έχει περιγραφεί από διάφορους συντάκτες ως δομή μπανάνας, τόξου ή πυκνότητας. Άλλοι απλά δεν της δίνουν ακριβή μορφή και εξηγούν ότι πρόκειται για μια ομάδα κυττάρων που είναι διάσπαρτα σε μια περισσότερο ή λιγότερο οριοθετημένη περιοχή. Ο πιο τολμηρός τον περιγράφει ακόμη και το κεφάλι, το σώμα και την ουρά, όπως το πάγκρεας.

Ιστολογικά, αποτελείται από τέσσερις διαφορετικούς τύπους κυττάρων: τον βηματοδότη, το μεταβατικό, το λειτουργικό ή καρδιομυοκύτταρο και το Purkinje..

Όλα αυτά τα κύτταρα που σχηματίζουν τον κόλπο ή το sinoatrial έχουν φυσιολογικό αυτοματισμό, αλλά σε κανονική κατάσταση, μόνο οι βηματοδότες επιβάλλονται όταν παράγουν ηλεκτρική ώθηση.

Atrioventricular κόμβος

Επίσης, γνωστός ως ο κόλπος του κόλπου (κόμβος Α-V) ή ο όζος Aschoff-Tawara, βρίσκεται στο διατρητικό διάφραγμα, κοντά στο άνοιγμα του στεφανιαίου κόλπου. Είναι μια πολύ μικρή δομή, με μέγιστο 5 mm σε έναν από τους άξονές της, και βρίσκεται στο κέντρο ή ελαφρώς προσανατολισμένη προς την κορυφή του τριγώνου Koch.

Ο σχηματισμός του είναι εξαιρετικά ετερογενής και πολύπλοκος. Προσπαθώντας να απλοποιήσουν αυτό το γεγονός, οι ερευνητές προσπάθησαν να συνοψίσουν τα κύτταρα που το συνθέτουν σε δύο ομάδες: συμπαγή κύτταρα και μεταβατικά κύτταρα. Οι τελευταίες έχουν ένα ενδιάμεσο μέγεθος μεταξύ εκείνων της εργασίας και του βηματοδότη του κόλπου κόλπου.

Οι ίνες Purkinje

Επίσης γνωστός ως ιστός Purkinje, οφείλει το όνομά του στην Τσεχική ανατομία Jan Evangelista Purkinje, η οποία την ανακάλυψε το 1839. Διανέμεται σε όλο τον κοιλιακό μυ κάτω από τον ενδοκαρδιακό τοίχο. Αυτός ο ιστός είναι στην πραγματικότητα ένα σύνολο εξειδικευμένων καρδιακών μυϊκών κυττάρων.

Η υποενδοκαρδιακή γραφική παράσταση Purkinje παρουσιάζει μια ελλειπτική κατανομή και στις δύο κοιλίες. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της τροχιάς δημιουργούνται κλάδους που διεισδύουν στους κοιλιακούς τοίχους.

Αυτοί οι κλάδοι μπορούν να βρεθούν μαζί, προκαλώντας αναστόμωση ή συνδέσεις που βοηθούν στην καλύτερη κατανομή της ηλεκτρικής ώθησης.

Πώς παράγεται?

Ο καρδιακός αυτοματισμός εξαρτάται από το δυναμικό δράσης που παράγεται στα μυϊκά κύτταρα της καρδιάς. Αυτό το δυναμικό δράσης εξαρτάται από το όλο σύστημα ηλεκτρικής αγωγής της καρδιάς που περιγράφηκε στο προηγούμενο τμήμα και από την κυτταρική ισορροπία ιόντων. Στην περίπτωση των ηλεκτρικών δυνατοτήτων, υπάρχουν μεταβλητά λειτουργικά φορτία και τάσεις.

Το δυναμικό καρδιακής δράσης έχει 5 φάσεις:

Φάση 0:

Είναι γνωστό ως φάση γρήγορης αποπόλωσης και εξαρτάται από το άνοιγμα των ταχέων διαύλων νατρίου. Το νάτριο, ένα θετικό ιόν ή κατιόν, εισέρχεται στο κύτταρο και τροποποιεί απότομα το δυναμικό της μεμβράνης, πηγαίνοντας από αρνητικό φορτίο (-96 mV) σε θετικό φορτίο (+52 mV).

Φάση 1:

Σε αυτή τη φάση, τα γρήγορα κανάλια νατρίου είναι κλειστά. Εμφανίζεται όταν αλλάζει η τάση της μεμβράνης και συνοδεύεται από μια μικρή επαναπόλωση λόγω κινήσεων χλωρίου και καλίου, διατηρώντας όμως το θετικό φορτίο.

Φάση 2:

Είναι γνωστό ως οροπέδιο ή "οροπέδιο". Σε αυτό το στάδιο, διατηρείται ένα θετικό δυναμικό μεμβράνης χωρίς σημαντικές αλλαγές, χάρη στην ισορροπία στην κίνηση του ασβεστίου. Ωστόσο, υπάρχει αργή ανταλλαγή ιόντων, ιδιαίτερα το κάλιο.

Φάση 3:

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης εμφανίζεται γρήγορη επαναπόλωση. Όταν οι γρήγοροι δίαυλοι καλίου ανοίγουν, φεύγουν από το εσωτερικό του κυττάρου και είναι ένα θετικό ιόν, το δυναμικό της μεμβράνης αλλάζει βίαια σε ένα αρνητικό φορτίο. Στο τέλος αυτού του σταδίου επιτυγχάνεται ένα δυναμικό μεμβράνης μεταξύ -80 mV και -85 mV.

Φάση 4:

Δυναμικό ανάπαυσης. Σε αυτό το στάδιο η κυψέλη παραμένει ήρεμη μέχρι να ενεργοποιηθεί από μια νέα ηλεκτρική ώθηση και να ξεκινήσει ένας νέος κύκλος.

Όλα αυτά τα στάδια ικανοποιούνται αυτόματα, χωρίς εξωτερικά ερεθίσματα. Εξ ου και το όνομα του Καρδιακός Αυτοματισμός. Δεν συμπεριφέρονται όλα τα καρδιακά κύτταρα με τον ίδιο τρόπο, αλλά οι φάσεις είναι συνήθως κοινά μεταξύ τους. Για παράδειγμα, το δυναμικό δράσης του κόλπου κόλπου στερείται φάσης ανάπαυσης και πρέπει να ρυθμίζεται από τον κόμβο Α-V.

Αυτός ο μηχανισμός επηρεάζεται από όλες τις μεταβλητές που τροποποιούν τον καρδιακό χρονοτροπισμό. Ορισμένα συμβάντα που μπορούν να θεωρηθούν φυσιολογικά (άσκηση, άγχος, ύπνος) και άλλα παθολογικά ή φαρμακολογικά συμβάντα μεταβάλλουν συνήθως τον αυτοματισμό της καρδιάς και μερικές φορές οδηγούν σε σοβαρές ασθένειες και αρρυθμίες.

Αναφορές

1. Mangoni, Matteo και Nargeot, Joël (2008). Γένεση και ρύθμιση της αυτοματοποιημένης καρδιάς. Φυσιολογικές ανασκοπήσεις, 88 (3): 919-982.
2. Ikonnikov, Greg και Yelle, Dominique (2012). Φυσιολογία καρδιακής αγωγής και συσταλτικότητας. Επισκόπηση παθοφυσιολογίας του McMaster, ανακτήθηκε από: pathophys.org
3. Anderson, R. Η. Και συνεργάτες (2009). Η ανατομία του συστήματος καρδιακής αγωγής. Κλινική Ανατομία, 22 (1): 99-113.
4. Ramirez-Ramirez, Francisco Jaffet (2009). Καρδιολογική Φυσιολογία. Medical Journal MD, 3 (1).
5. Katzung, Bertram G. (1978). Αυτόματη λειτουργία στα καρδιακά κύτταρα. Βιοεπιστήμες, 23 (13): 1309-1315.
6. Sánchez Quintana, Damián και Yen Ho, Siew (2003). Ανατομία των καρδιακών κόμβων και του συγκεκριμένου συστήματος της ατριοκοιλιακής αγωγής. Ισπανική Εφημερίδα της Καρδιολογίας, 56 (11): 1085-1092.
7. Lakatta Ε. G; Vinogradova Τ. Μ. And Maltsev V. Α. (2008). Ο σύνδεσμος που λείπει στο μυστήριο της κανονικής αυτόματης λειτουργίας των καρδιακών κυττάρων του βηματοδότη. Χρονικά της Ακαδημίας Επιστημών της Νέας Υόρκης, 1123: 41-57.
8. Wikipedia (2018). Πιθανότητα καρδιακής δράσης. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org