的浦肯野纤维的心脏代表产生系统的最后一个阶段,自动地和重复地,心室机械活性所需的电激励。它着重于将兴奋引导至心室肌细胞,以使它们产生收缩(收缩)。
这些光纤所属的系统由激发发生的窦房结(SA)组成;到达房室结的节间束;房室结,其电导率有些延迟;一束His,带有左右分支,还有Purkinje纤维系统。
染过的心肌中的浦肯野纤维(来源:I,Nathanael通过Wikimedia Commons)
这些纤维的命名是为了纪念1839年首次描述它们的捷克解剖学家和生理学家John Evangelista Purkinje。它们不应与Purkinje细胞混淆,后者是同一作者在小脑皮层水平发现的,并与小脑皮层有关。运动控制。
组织学
像心脏传导传导系统的其他组件一样,组成浦肯野纤维系统的细胞是肌肉细胞或心肌细胞,它们失去了收缩结构,专门进行电激发。
它的成分连接His束的分支的末端和一系列心室肌细胞的开始,在这两个片段之间传导源自窦房结的电激发,形成遍布整个覆盖心室的心内膜的弥散网络。 。
它们具有使它们与系统其他组件区分开的特征:它们比心室收缩纤维更长,更粗(40μm),并且具有最高的传导速度:4 m / s。相比之下,His束纤维的速度为1.5 m / s。
这种高的传导速度,除了其直径较大以外,还由于在其接触部位即,间盘中存在着高密度的间隙连接,使得离子电流易于在它们之间通过。和兴奋的迅速传递。
由于这种高的传导速度和浦肯野纤维的分散分布,激发几乎同时到达两个心室的收缩心肌,仅需0.03 s(30 ms)即可完全激活整个心肌心室。
功能
-电气性能
浦肯野系统的细胞是可激发的细胞,在静止状态下,将其内部与周围的细胞外液隔开的两个表面之间的电位差为-90至-95 mV,其内部相对于外部为负。
兴奋时,这些细胞以称为动作电位(AP)的去极化反应,在此期间,膜电位迅速变为负值变小并可能反转,暂时达到+30 mV(正值)的正值。内)。
可能的行动(资料来源:zh:Memenen,来自Wikimedia Commons)
根据去极化的速度,心脏的不同可兴奋细胞类型已包括在以下两种类别之一中:快速响应纤维或慢响应纤维。浦肯野纤维属于后者。
-浦肯野纤维的动作电位
浦肯野纤维产生动作电位的生理刺激是去极化离子电流,其来自传导顺序较早的细胞元素,并通过将它们与那些元素连接的间隙连接到达它们。 。
浦肯野纤维的动作电位有以下几个阶段:突然去极化(阶段0)到+30 mV,快速复极化到0 mV(阶段1),持续消极化在0 mV附近(阶段2或2)。高原)和快速复极化(第3阶段),导致静止电位(第4阶段)。
这些事件是离子电流激活和/或失活的结果,离子电流改变了细胞内部和外部之间的电荷平衡。电流又是由不同离子的特定通道的磁导率变化引起的,并用字母I表示,后跟一个标识它们的下标。
常规上认为正离子输入电流或负离子出口电流为负并产生去极化,正离子出口或负离子出口的那些为正电流并有利于电池的内部极化或负极化。
浦肯野纤维动作电位的阶段
当作为刺激的初始去极化使膜电位达到-75至-65 mV之间的水平(阈值),然后打开电压依赖性钠(Na +)通道,使Na +进入时,就会发生阶段0(Ina电流)就像雪崩一样,使电势达到+30 mV。
第1阶段从第0阶段结束时开始,此时Na +通道再次关闭并且去极化停止,从而产生K +输出和Cl-输入的瞬态电流(Ito1和Ito2),从而产生快速的复极化。降至0 mV电平。
阶段2是长时间的“平稳期”(300毫秒)。这是由于缓慢的钙通道的开放和Ca ++输入电流的产生所致,该输入电流与剩余的Na +输入一起维持相对较高的电势(0 mV)并抵消了复极化的K +电流(IKr和IKs )已开始发生。
在阶段3中,Ca ++和Na +电流最小,并且重新极化的K +流出电流变得非常明显。这种增加的K +输出将膜电位驱动至-90至-95 mV的初始静止水平,并保持在其中(阶段4),直到再次重复该循环。
-浦肯野纤维某些电性能的值
-空闲电平:-90至-95 mV。
-最大去极化水平(过冲):+ 30 mV。
-动作电位的振幅:120 mV。
-动作电位的持续时间:300到500毫秒之间。
-去极化速度:500-700 V / s。
-触发动作电位的阈值电平:-75至-65 mV。
-行驶速度:3-4 m / s。
-Purkinje纤维作为辅助起搏器
反应缓慢的心肌纤维包括窦房结和房室结的细胞,在休息(阶段4)期间,它们会经历缓慢的去极化(舒张电位),从而使膜电位达到其水平阈值并自动触发动作电位。
这种特性更加发达,也就是说,在起心脏起搏作用的窦房结中,去极化的发生速度更快,其心率在60至80次/分钟之间。如果失败,则房室结可以接管该命令,但速率较低,介于60到40次/分钟之间。
当浦肯野纤维不通过正常的传导系统激发时,也会经历相同的缓慢去极化过程,使膜电位达到阈值水平,并自动终止激发动作电位。
如果窦房结和房室结的继发性正常兴奋失败,或者阻塞了通向心室的兴奋通道,则浦肯野系统的某些纤维会自行释放并维持激活状态有节奏的心室,但速率较低(25-40次/分钟)。
参考文献
- Piper HM:Herzerregung,发表于:《病理生理学》,第31版;RF Schmidt et al(eds)。海德堡,施普林格·梅迪辛出版社,2010年。
- Schrader J,GödecheA,Kelm M:Das Hertz,在:生理学,第6版; R Klinke等(编辑)。斯图加特(Georg Thieme Verlag),2010年