Apa itu serat Purkinje?
serat Purkinje jantung merupakan tahap terakhir dari sistem produksi, secara otomatis dan berulang-ulang, eksitasi listrik yang dibutuhkan untuk kegiatan mekanik ventrikel. Ini berfokus pada mengarahkan eksitasi ke miosit ventrikel sehingga mereka menghasilkan sistol (kontraksi).
Sistem tempat serat ini berasal terdiri dari simpul sino-atrial (SA), di mana eksitasi berasal; berkas internodal yang mencapai simpul atrioventrikular (AV); nodus atrioventrikular, di mana konduksi listrik sedikit tertunda; berkas His, dengan cabang kanan dan kirinya, dan sistem serat Purkinje.
Serat Purkinje di otot jantung yang diwarnai (Sumber: I, Nathanael [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] Via Wikimedia Commons)
Serat-serat ini dinamai untuk menghormati John Evangelista Purkinje, seorang ahli anatomi dan fisiologi Ceko yang pertama kali menggambarkannya pada tahun 1839. Mereka tidak boleh disamakan dengan sel Purkinje, ditemukan oleh penulis yang sama pada tingkat korteks serebelum dan terlibat dalam kontrol gerakan. .
Histologi
Seperti komponen lain dari sistem eksitasi-konduksi jantung, sel-sel yang membentuk sistem serat Purkinje adalah sel otot atau miosit jantung yang telah kehilangan struktur kontraktilnya dan memiliki spesialisasi dalam melakukan eksitasi listrik.
Komponennya bergabung dengan ujung cabang berkas His dan awal urutan miosit ventrikel, segmen di antaranya melakukan eksitasi listrik yang berasal dari nodus sino-atrium, membentuk jaringan difus yang didistribusikan ke seluruh endokardium yang menutupi ventrikel . .
Mereka memiliki karakteristik yang membedakan mereka dari komponen lain dari sistem: mereka adalah serat yang lebih panjang dan lebih tebal (40 m) bahkan dari serat kontraktil ventrikel dan mereka memiliki kecepatan konduksi tertinggi: 4 m / s; dibandingkan dengan 1,5 m / s dari mereka yang mengikuti, serat berkas His.
Kecepatan konduksi yang tinggi ini disebabkan, selain dari diameternya yang besar, fakta bahwa, pada tempat kontaknya, cakram interkalar, terdapat densitas tinggi dari gap junction yang memungkinkan lewatnya arus ion dengan mudah di antara keduanya. kegembiraan.
Karena kecepatan konduksi yang tinggi ini dan distribusi serat Purkinje yang difus, eksitasi hampir secara bersamaan mencapai miokardium kontraktil kedua ventrikel, hanya membutuhkan 0,03 detik (30 ms) untuk menyelesaikan aktivasi seluruh miokardium ventrikel.
Fungsi serat Purkinje
Sifat listrik
Sel-sel sistem Purkinje adalah sel yang dapat dieksitasi yang menunjukkan, saat istirahat, perbedaan potensial -90 hingga -95 mV antara kedua permukaan membran yang memisahkan bagian dalamnya dari cairan ekstraseluler di sekitarnya, bagian dalamnya negatif terhadap bagian luarnya. .
Saat tereksitasi, sel-sel ini merespons dengan depolarisasi yang dikenal sebagai potensial aksi (AP) dan selama itu potensial membran dengan cepat menjadi kurang negatif dan dapat menjadi terbalik, untuk sesaat mencapai nilai positif hingga +30 mV (positif di dalam).
Potensi aksi (Sumber: en: Memenen [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] Melalui Wikimedia Commons)
Menurut kecepatan terjadinya depolarisasi ini, berbagai jenis sel yang dapat dirangsang dari jantung telah dimasukkan dalam salah satu dari dua kategori: serat yang merespons cepat atau serat yang merespons lambat. Serat Purkinje adalah bagian dari kategori yang terakhir.
Potensial aksi pada serat Purkinje
Rangsangan fisiologis bagi serat Purkinje untuk menghasilkan potensial aksi adalah arus ionik depolarisasi, yang berasal dari unsur seluler yang berada lebih awal dalam urutan konduksi, dan yang mencapainya melalui gap junction yang menghubungkannya dengan unsur tersebut. .
Beberapa fase dibedakan dalam potensial aksi serat Purkinje: depolarisasi mendadak (fase 0) hingga +30 mV, repolarisasi cepat hingga 0 mV (fase 1), depolarisasi berkelanjutan sekitar 0 mV (fase 2 atau dataran tinggi) dan cepat repolarisasi (fase 3) mengarah kembali ke potensial istirahat (fase 4).
Peristiwa ini merupakan hasil dari pengaktifan dan/atau penonaktifan arus ionik yang mengubah keseimbangan muatan antara bagian dalam dan luar sel. Arus yang, pada gilirannya, dihasilkan dari perubahan permeabilitas saluran khusus untuk ion yang berbeda dan yang ditandai dengan huruf I, diikuti oleh subskrip yang mengidentifikasinya.
Arus masuk ion positif atau arus keluar ion negatif dianggap negatif oleh konvensi dan menghasilkan depolarisasi, arus keluar ion positif atau ion negatif adalah arus positif dan mendukung polarisasi internal atau negativisasi sel.
Fase potensial aksi serat Purkinje
Sistem konduksi jantung terisolasi menunjukkan serat Purkinje. Sumber: Madhero88 (file asli); Angelito7 (versi SVG ini);, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, melalui Wikimedia Commons
- Fase 0 terjadi ketika depolarisasi awal yang berfungsi sebagai stimulus membawa potensial membran ke tingkat (ambang) antara -75 dan -65 mV, dan saluran natrium (Na +) yang bergantung pada voltase kemudian dibuka yang memungkinkan Na + masuk. (Arus Ina) seperti pada longsoran salju, membawa potensi sekitar +30 mV.
- Fase 1 dimulai pada akhir fase 0, ketika saluran Na + menutup kembali dan depolarisasi berhenti, menghasilkan arus transien (Ito1 dan Ito2) dari K + keluar dan Cl- masuk, yang menghasilkan repolarisasi cepat, turun ke level 0 mV .
- Fase 2 adalah “dataran tinggi” berdurasi panjang (300 ms). Ini hasil dari pembukaan saluran kalsium lambat dan produksi aliran masuk Ca ++ yang mempertahankan, bersama dengan aliran masuk Na +, potensial yang relatif tinggi (0 mV) dan melawan arus repolarisasi K + (IKr dan IKs ) yang sudah mulai terjadi.
- Pada fase 3 arus Ca ++ dan Na + diminimalkan dan arus keluaran K + repolarisasi menjadi sangat jelas. Keluaran K + yang meningkat ini membawa potensial membran ke tingkat istirahat awal -90 hingga -95 mV di mana ia tetap (fase 4) sampai siklus diulangi lagi.
Nilai beberapa sifat listrik serat Purkinje
- Tingkat diam: -90 hingga -95 mV.
- Tingkat depolarisasi maksimum (overshoot): + 30 mV.
- Amplitudo potensial aksi: 120 mV.
- Durasi potensial aksi: antara 300 dan 500 ms.
- Tingkat depolarisasi: 500-700 V / s.
- Tingkat ambang batas untuk memicu potensial aksi: antara -75 dan -65 mV.
- Kecepatan mengemudi: 3-4 m / s.
Serat Purkinje sebagai alat pacu jantung sekunder
Serabut Purkinje, terlihat dari bawah endokardium. Sumber: Alessandro Scalese, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, melalui Wikimedia Commons
Serabut miokard yang merespons lambat termasuk sel-sel nodus sino-atrium dan atrio-ventrikular, yang selama istirahat (fase 4), mengalami depolarisasi lambat (prepotensi diastolik) yang membawa potensial membran ke levelnya. dipicu secara otomatis.
Sifat ini lebih berkembang, yaitu, depolarisasi terjadi lebih cepat, di nodus sino-atrial, yang berfungsi sebagai alat pacu jantung dan menandai laju antara 60 dan 80 denyut / menit. Jika gagal, nodus atrioventrikular dapat mengambil alih perintah, tetapi dengan laju yang lebih rendah antara 60 dan 40 denyut/menit.
Serat Purkinje, ketika mereka tidak tereksitasi melalui sistem konduksi normal, juga dapat mengalami proses depolarisasi lambat yang sama yang membawa potensial membrannya ke tingkat ambang batas, dan akhirnya melepaskan potensial aksi secara otomatis.
Jika eksitasi normal nodus sino-atrium dan nodus atrio-ventrikular sekunder gagal, atau jalan eksitasi ke ventrikel terhambat, beberapa serabut sistem Purkinje mulai melepaskan dengan sendirinya dan mempertahankan ventrikel berirama aktivasi, tetapi pada tingkat yang lebih rendah (25-40 denyut / menit).
