BATHMOTROPISM: KAS TAS IR, ELEKTROFIZIOLOĢIJA, FIZIOLOĢISKAIS ELEKTROKARDIOSTIMULATORS - ANATOMIJA UN FIZIOLOĢIJA - 2025

Termins bathmotropism attiecas uz muskuļu šūnu spēju aktivizēt un radīt modifikāciju viņu elektriskajā līdzsvarā, izmantojot ārēju stimulu.

Lai arī tā ir parādība, kas vērojama visās svītrotajās muskuļu šūnās, šo terminu parasti lieto sirds elektrofizioloģijā. Tas ir sinonīms uzbudināmībai. Tās galīgais efekts ir sirds saraušanās no elektriskā stimula, kas rada ierosmi.

Autors OpenStax College - anatomija un fizioloģija, vietne Connexions. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 2013. gada 19. jūnijs, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30148215

Elektrokardiogramma ir tikai vienkāršots kompleksa elektriskā mehānisma paraugs, kas notiek sirds muskulī, lai uzturētu koordinētu ritmu. Šis uzbudināmības mehānisms ietver nātrija (Na ⁺ ), kālija (K ⁺ ), kalcija (Ca ^{+ +} ) un hlora (Cl ^- ) jonu iekļūšanu un izvadīšanu mazos starpšūnu orgānos.

Šo jonu variācijas galu galā ir tādas, kas nodrošina izmaiņas, kas vajadzīgas, lai radītu kontrakciju.

Kas ir bathmotropism?

Termins bathmotropism vai uzbudināmība attiecas uz muskuļu šūnu spēju aktivizēties, saskaroties ar elektrisko stimulu.

Tas ir skeleta muskuļa īpašums, lai arī tas nav raksturīgs tikai sirds šūnām, tomēr lielākoties tas attiecas uz pašas sirds funkcionālismu.

Šī mehānisma gala rezultāts ir sirds saraušanās, un jebkuras izmaiņas šajā procesā ietekmē sirds ritmu vai ātrumu.

Pastāv klīniski apstākļi, kas izmaina sirds uzbudināmību, palielinot vai samazinot to, izraisot nopietnas komplikācijas audu skābekļa veidošanā, kā arī obstruktīvu trombu veidošanos.

Šūnu ierosināšanas elektrofizioloģija

Sirds šūnām vai miocītiem ir iekšējā un ārējā vide, ko atdala slānis, ko sauc par šūnu membrānu. Šīs membrānas abās pusēs ir nātrija (Na ⁺ ), kalcija (Ca ^{+ +} ), hlora (Cl ^- ) un kālija (K ⁺ ) molekulas . Šo jonu sadalījums nosaka kardiomiocītu aktivitāti.

Pamatnosacījumos, kad nav elektriskā impulsa, joniem ir līdzsvarots sadalījums šūnas membrānā, kas pazīstams kā membrānas potenciāls. Šis izkārtojums tiek modificēts elektriska stimula klātbūtnē, izraisot šūnu ierosmi un, visbeidzot, muskuļa saraušanos.

Autors: BruceBlaus. Izmantojot šo attēlu ārējos avotos, to var citēt kā: Blausen.com darbinieki (2014). "Blausen Medical 2014 medicīnas galerija". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Atvasinājums no Mikael Häggström - fails: Blausen_0211_CellMembrane.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32538605

Elektrisko stimulu, kas pārvietojas pa šūnas membrānu un izraisa jonu pārdali sirds šūnā, sauc par sirds darbības potenciālu.

Kad elektriskais stimuls nonāk šūnā, šūnu iekšējā vidē notiek jonu variācijas process. Tas notiek tāpēc, ka elektriskais impulss padara šūnu caurlaidīgāku, tādējādi ļaujot ienākt un iziet no Na ⁺ , K ⁺ , Ca ^{+ +} un Cl ^- joniem .

Uzbudinājums rodas, kad šūnu iekšējā vide sasniedz zemāku vērtību nekā ārējā vide. Šis process izraisa šūnas elektriskā lādiņa maiņu, ko sauc par depolarizāciju.

Autors OpenStax - https://cnx.org/contents/:/Preface, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30147928

Lai saprastu elektrofizioloģisko procesu, kas aktivizē kardiomiocītus jeb sirds muskuļa šūnas, tika izveidots modelis, kas mehānismu sadala piecās fāzēs.

Kardiomiocītu darbības potenciāls

Elektrofizioloģiskais process, kas notiek sirds muskuļa šūnās, atšķiras no jebkura cita muskuļa šūnas. Jūsu izpratnei tas ir sadalīts 5 fāzēs, kas numurētas no 0 līdz 4.

No Action_potential2.svg: * Action_potential.png: Lietotājs: Quasarderivative work: Mnokel (talk) atvasinājumu work: Silvia3 (talk) - Action_potential2.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index .php? curid = 10524435

- 4. fāze : tā ir šūnas miera stadija, joni ir līdzsvaroti un šūnas elektriskais lādiņš ir sākotnējā vērtībā. Kardiomiocīti ir gatavi saņemt elektrisku stimulu.

- 0 fāze : šajā laikā sākas šūnu depolarizācija, tas ir, šūna kļūst caurlaidīga Na ⁺ joniem, atverot šim elementam īpašus kanālus. Tādā veidā samazinās iekšējās šūnas vides elektriskais lādiņš.

- 1. fāze : tā ir fāze, kurā Na ⁺ pārtrauc iekļūt šūnā un caur K + joniem pārvietojas uz ārpusi caur specializētiem šūnas membrānas kanāliem. Notiek neliels iekšējās slodzes pieaugums.

- 2. fāze : pazīstams arī kā plato. Tas sākas ar Ca ^{+ +} jonu plūsmu šūnā, kuras dēļ tā atgriežas pirmās fāzes elektriskajā lādiņā. K ⁺ plūsma uz āru tiek uzturēta, bet notiek lēni.

- 3. fāze : ir šūnas repolarizācijas process. Citiem vārdiem sakot, šūna sāk līdzsvarot savu ārējo un iekšējo slodzi, lai atgrieztos ceturtās fāzes atpūtas stāvoklī.

Fizioloģiskais elektrokardiostimulators

Sinoatriāla vai sinoatriālā mezgla specializētajām šūnām ir iespēja automātiski ģenerēt darbības potenciālu. Šis process izraisa elektriskos impulsus, kas pārvietojas caur vadīšanas šūnām.

Sinoatriālā mezgla automātiskais mehānisms ir unikāls un atšķirīgs no pārējo miocītu mehānisma, un tā darbība ir būtiska sirds ritma uzturēšanai.

Sirds pamatīpašības

Sirdi veido normālas skeleta muskuļu šūnas un specializētas šūnas. Dažām no šīm šūnām ir spēja pārraidīt elektriskos impulsus, savukārt citas, piemēram, siniatriālā mezgla, spēj radīt automātiskus stimulus, kas izraisa elektrisko izlādi.

Sirds šūnām ir funkcionālas īpašības, kuras sauc par sirds pamatīpašībām.

Autors OCAL (OpenClipart) - http://www.clker.com/clipart-myocardiocyte.html, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24903488

Šīs īpašības 1897. gadā aprakstīja zinātnieks Teodors Vilhelms Engelmans pēc vairāk nekā 20 gadu ilga eksperimenta, kurā viņš veica ļoti svarīgus atklājumus, kas bija nepieciešami, lai izprastu sirds elektrofizioloģiju, kādu mēs šodien zinām.

Sirds funkcionālisma galvenās īpašības ir:

- Hronotropisms ir sinonīms automātismam un attiecas uz tām specializētajām šūnām, kuras spēj radīt nepieciešamās izmaiņas, lai ritmiski iedarbinātu elektrisko impulsu. Tas ir raksturīgs tā dēvētajam fizioloģiskajam elektrokardiostimulatoram (sinoatriālajam mezglam).

- Bathmotropism , ir sirds šūnu atvieglota sajūsma .

- Dromotropisms attiecas uz sirds šūnu spēju vadīt elektrisko impulsu un radīt saraušanos.

- Inotropisms , ir sirds muskuļa spēja sarauties. Tas ir sinonīms kontraktilitātei.

- Lusitropisms ir termins, kas raksturo muskuļu relaksācijas posmu. Iepriekš tika uzskatīts, ka tas bija tikai kontraktilitātes trūkums elektriskās stimulācijas dēļ. Tomēr šis jēdziens tika iekļauts 1982. gadā kā sirds funkcijas pamatīpašība, jo tika pierādīts, ka tas ir nepieciešams enerģijas patēriņš, papildus svarīgām izmaiņām šūnu bioloģijā.

Atsauces

1. Šihs, HT (1994). Darbības potenciāla anatomija sirdī. Teksasas Sirds institūta žurnāls. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
2. Francis, J. (2016). Praktiska sirds elektrofizioloģija. Indijas tempu un elektrofizioloģijas žurnāls. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
3. Obermans, R; Bhardwaj, A. (2018). Fizioloģija, sirds. StatPearls dārgumu sala. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
4. Bartoss, D. C; Grandi, E; Ripplinger, CM (2015). Jonu kanāli sirdī. Visaptveroša fizioloģija. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
5. Hund, T. J; Rūdijs, Y. (2000). Sirds miocītu uzbudināmības noteicēji: atmiņas ietekmes mehāniskā izmeklēšana. Biofizikālais žurnāls.
6. Jabbora, F; Kanmanthareddijs, A. (2019). Sinusa mezgla disfunkcija. StatPearls dārgumu sala. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov
7. Hērsts J. V; Fye W. B; Zimmers, HG (2006). Teodors Vilhelms Engelmans. Clin Cardiol. Paņemts no: onlinelibrary.wiley.com
8. Parks, D. S; Fishman, GI (2011). Sirds vadīšanas sistēma. Iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov