VLÁKNA PURKINJE: HISTOLOGIE A FUNKCE - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

Tyto Purkyňova vlákna srdeční představují poslední fázi systému produkujícího, automaticky a opakovaně, elektrické buzení potřebné pro komorové mechanickou činnost. Zaměřuje se na směrování excitace do komorových myocytů tak, že produkují systole (kontrakce).

Systém, do kterého tato vlákna patří, je tvořen sinoatriálním uzlem (SA), kde excitace začíná; interodální svazky, které dosáhnou atrioventrikulárního (AV) uzlu; atrioventrikulární uzel, ve kterém je elektrické vedení poněkud zpožděno; svazek jeho, s jeho pravými a levými větvemi a purkinjský vláknitý systém.

Vlákna Purkinje v obarveném srdečním svalu (Zdroj: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Tato vlákna byla pojmenována na počest Johna Evangelisty Purkinje, českého anatoma a fyziologa, který je poprvé popsal v roce 1839. Neměli by se zaměňovat s Purkinjskými buňkami, objevenými stejným autorem na úrovni mozkové kůry a zapojenými do ovládání pohybu.

Histologie

Podobně jako ostatní složky systému srdečního excitačního vedení jsou buňky, které tvoří vláknitý systém Purkinje, svalové buňky nebo srdeční myocyty, které ztratily kontrakční strukturu a specializovaly se na elektrickou excitaci.

Její komponenty spojují konce větví svazku His a začátek sekvence komorových myocytů, segmenty, mezi nimiž provádí elektrická excitace pocházející z sinoatriálního uzlu, vytvářející difuzní síť distribuovanou v endokardu, který zakrývá komory..

Mají vlastnosti, které je odlišují od ostatních složek systému: jsou to delší a silnější vlákna (40 μm), dokonce než ventrikulární kontraktilní vlákna a mají nejvyšší rychlost vedení: 4 m / s; ve srovnání s 1,5 m / s těch, které následují, vlákna jeho svazků.

Tato vysoká rychlost vedení je způsobena, kromě svého velkého průměru, skutečností, že na jejich kontaktních místech, meziřádkových kotoučích, existuje vysoká hustota mezerových spojení, která umožňují snadný průchod iontových proudů mezi nimi. a rychlý přenos vzrušení.

V důsledku této vysoké vodivosti a difúzního rozdělení Purkinjových vláken dosahuje excitace téměř současně kontraktilní myokard obou komor, což vyžaduje úplnou aktivaci celého myokardu pouze 0,03 s (30 ms). ventrikulární.

Funkce

- Elektrické vlastnosti

Buňky systému Purkinje jsou excitativní buňky, které v klidu vykazují potenciální rozdíl -90 až -95 mV mezi oběma stranami membrány, který odděluje její vnitřek od okolní extracelulární tekutiny, přičemž jeho vnitřek je vůči vnějšímu povrchu negativní.

Když jsou excitovány, tyto buňky reagují depolarizací známou jako akční potenciál (AP), během níž se membránový potenciál rychle stává méně negativním a může se zvrátit, krátkodobě dosahuje kladné hodnoty až +30 mV (pozitivní uvnitř).

Akční potenciál (Zdroj: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

Podle rychlosti, s jakou k této depolarizaci dochází, byly různé vzrušující buněčné typy srdce zahrnuty do jedné ze dvou kategorií: vlákna s rychlou reakcí nebo vlákna s pomalou odezvou. Vlákna Purkinje patří do druhé kategorie.

- Akční potenciál pro vlákna Purkinje

Fyziologickým stimulem pro vlákna Purkinje, aby vytvořili akční potenciál, je depolarizující iontový proud, přicházející z buněčných prvků, které jsou dříve ve vodivé sekvenci, a který je dosahuje skrze mezery, které je spojují s těmito prvky..

V akčním potenciálu Purkinjova vlákna se rozlišuje několik fází: náhlá depolarizace (fáze 0) na +30 mV, rychlá repolarizace na 0 mV (fáze 1), trvalá depolarizace kolem 0 mV (fáze 2 nebo plató) a rychlá repolarizace (fáze 3) vedoucí zpět k klidovému potenciálu (fáze 4).

Tyto události jsou výsledkem aktivace a / nebo deaktivace iontových proudů, které mění rovnováhu náboje mezi vnitřkem a vně buněk. Proudy, které zase vyplývají ze změn propustnosti specifických kanálů pro různé ionty a jsou označeny písmenem I, následovaným indexem, který je identifikuje.

Kladné vstupní iontové proudy nebo záporné výstupní iontové proudy jsou konvenčně považovány za negativní a vyvolávají depolarizaci, pozitivní výstupní iontové proudy nebo negativní výstupní iontové proudy jsou kladné proudy a podporují vnitřní polarizaci nebo negativizaci buňky.

Fáze akčního potenciálu vláken Purkinje

Fáze 0 nastane, když počáteční depolarizace, která slouží jako stimul, přivede membránový potenciál na úroveň (práh) mezi -75 a -65 mV a poté se otevřou sodíkové (Na +) kanály závislé na napětí, které umožňují vstup Na + (Ina současný) jako v lavině, čímž se potenciál zvýší na asi +30 mV.

Fáze 1 začíná na konci fáze 0, kdy se kanály Na + opět uzavírají a depolarizace se zastaví a vytváří přechodné proudy (Ito1 a Ito2) výstupu K + a Cl-, které způsobují rychlou repolarizaci až na úroveň 0 mV.

Fáze 2 je dlouhodobá „náhorní plošina“ (300 ms). Vyplývá to z otevření pomalých vápníkových kanálů a z výroby vstupního proudu Ca ++, který udržuje spolu s remanentním vstupem Na + relativně vysoký potenciál (0 mV) a působí proti repolarizaci K + proudů (IKr a IKs)), které se začaly objevovat.

Ve fázi 3 jsou proudy Ca ++ a Na + minimalizovány a repolarizační výtokové proudy K + jsou velmi výrazné. Tento rostoucí výstup K + přivede membránový potenciál na počáteční klidovou úroveň -90 až -95 mV, kde zůstává (fáze 4), dokud se cyklus znovu neopakuje.

- Hodnoty některých elektrických vlastností vláken Purkinje

- Úroveň nečinnosti: -90 až -95 mV.

- Maximální úroveň depolarizace (překmit): + 30 mV.

- Velikost akčního potenciálu: 120 mV.

- Doba trvání akčního potenciálu: mezi 300 a 500 ms.

- Depolarizační rychlost: 500-700 V / s.

- Mezní hodnota pro spuštění akčního potenciálu: mezi -75 a -65 mV.

- Rychlost jízdy: 3-4 m / s.

- Purkinje vlákna jako sekundární kardiostimulátory

Pomalu reagující myokardiální vlákna zahrnují buňky sino-atriálních a atrioventrikulárních uzlů, které během klidu (fáze 4) podstoupí pomalou depolarizaci (diastolický prepotenciál), která zvyšuje potenciál membrány na její úroveň práh a akční potenciál se spustí automaticky.

Tato vlastnost je rozvinutější, tj. K depolarizaci dochází rychleji, v sinoatriálním uzlu, který slouží jako kardiostimulátor a označuje rychlost mezi 60 a 80 úderů / min. Pokud selže, atrioventrikulární uzel může převzít příkaz, ale s nižší rychlostí mezi 60 a 40 úderů / min.

Vlákna Purkinje, pokud nejsou vzrušená normálním vodivým systémem, mohou také podstoupit stejný proces pomalé depolarizace, která přivede jejich membránový potenciál na prahovou úroveň, a automaticky končí potenciální akční potenciál.

V případě selhání normálního buzení sinoatriálního uzlu a sekundárního atrioventrikulárního uzlu nebo zablokování průchodu buzení do komor se některá vlákna systému Purkinje začnou sama vybíjet a udržují si aktivaci rytmická komora, ale při nižší frekvenci (25-40 tepů / min).

Reference

1. Piper HM: Herzerregung, v: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydání; RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, v: Physiologie, 6. vydání; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010