Потенциал действия сердца

редактировать
Биологический процесс в сердце

Потенциал действия сердца - это кратковременное изменение напряжение (мембранный потенциал ) на клеточной мембране клеток сердца. Это вызвано движением заряженных атомов (называемых ионами ) между внутренней и внешней частью клетки через белки, называемые ионными каналами. Потенциал действия сердца отличается от потенциалов действия, обнаруженных в других типах электрически возбудимых клеток, таких как нервы. Потенциалы действия также меняются в пределах сердца; это связано с наличием разных ионных каналов в разных клетках (см. ниже).

В отличие от потенциала действия в клетках скелетных мышц, сердечный потенциал действия не инициируется нервной деятельностью. Вместо этого он возникает из группы специализированных клеток, которые обладают способностью автоматически генерировать потенциал действия. В здоровом сердце эти клетки находятся в правом предсердии и называются синоатриальным узлом (SAN; подробнее см. Ниже). Каждую минуту они производят примерно 60-100 потенциалов действия. Этот потенциал действия проходит через клеточную мембрану, заставляя клетку сокращаться, поэтому активность SAN приводит к частоте сердечных сокращений в состоянии покоя примерно 60-100 ударов в минуту. Все клетки сердечной мышцы электрически связаны друг с другом структурами, известными как щелевые соединения (см. Ниже), которые позволяют потенциалу действия передаваться от одной клетки к другой. Это означает, что все клетки предсердий могут сокращаться вместе, а затем и все клетки желудочков.

Зависимость потенциала действия от скорости является фундаментальным свойством сердечных клеток, и изменения могут привести к тяжелым сердечным заболеваниям, включая сердечную аритмию и иногда внезапную смерть. Активность потенциала действия в сердце может быть записана для получения электрокардиограммы (ЭКГ). Это серия восходящих и нисходящих всплесков (обозначенных P, Q, R, S и T), которые представляют деполяризацию (напряжение становится более положительным) и реполяризацию (напряжение становится более отрицательным) потенциала действия в предсердиях и желудочки (подробнее см. электрокардиография ).

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 Фазы сердечного потенциала действия
    • 2,1 Фаза 4
    • 2,2 Фаза 0
    • 2.3 Фаза 1
    • 2.4 Фаза 2
    • 2,5 Фаза 3
  • 3 Рефрактерный период
  • 4 Щелевые соединения
  • 5 каналов
    • 5.1 Гиперполяризация активируемых циклических нуклеотидно-управляемых (HCN) каналов
    • 5.2 Быстрый Na-канал
    • 5.3 Калиевые каналы
    • 5.4 Кальциевые каналы
  • 6 Ауторитмичность
    • 6.1 Регуляция вегетативной нервной системой
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Библиография
  • 10 Внешние ссылки

Обзор

Рисунок 1: Внутриклеточные и внеклеточные концентрации ионов (ммоль /L )
ЭлементИонВнеклеточныйВнутриклеточныйСоотношение
НатрийNa135 - 1451014: 1
КалийK3,5 - 5,01551:30
ХлоридCl95 - 11010-204: 1
КальцийCa2102 x 10: 1
Хотя внутриклеточное содержание Са составляет около 2 мМ, большая его часть связана или секвестрирована во внутриклеточных органеллах ( митохондрии и сарк оплазматический ретикулум).

Подобно скелетным мышцам, мембранный потенциал покоя (напряжение, когда клетка не возбуждена электрически) желудочковых клеток составляет около -90 милливольт (мВ; 1 мВ = 0,001 В), т.е. внутренняя часть мембраны более отрицательная, чем внешняя. Основными ионами, обнаруженными вне клетки в состоянии покоя, являются натрий (Na) и хлорид (Cl), тогда как внутри клетки это в основном калий (K).

Потенциал действия начинается с того, что напряжение становится более положительным; это известно как деполяризация и в основном происходит из-за открытия натриевых каналов, которые позволяют Na протекать в ячейку. После задержки (известной как абсолютный рефрактерный период; см. Ниже) происходит прекращение потенциала действия, когда открываются калиевые каналы, позволяя K покинуть клетку и заставляя мембранный потенциал возвращаться к отрицательному, это известно как реполяризация. Другой важный ион - это кальций (Ca), который можно найти вне клетки, а также внутри клетки, в хранилище кальция, известном как саркоплазматический ретикулум (SR). Высвобождение Ca из SR посредством процесса, называемого кальциево-индуцированным высвобождением кальция, жизненно важно для фазы плато потенциала действия (см. Фазу 2 ниже) и является фундаментальным этапом в сочетании возбуждения и сокращения сердца.

Существуют важные физиологические различия между клетками, которые спонтанно генерируют потенциал действия (клетки-кардиостимуляторы ; например, SAN ), и теми, которые просто проводят его (клетки, не являющиеся кардиостимуляторами; например, миоциты желудочков ). Конкретные различия в типах выраженных ионных каналов и механизмах их активации приводят к различиям в конфигурации формы волны потенциала действия, как показано на рисунке 2.

Фазы потенциал действия сердца

Потенциалы действия, записанные на кардиомиоцитах предсердий и желудочков овцы с указанием фаз. Ионные токи приблизительно равны потенциалу действия желудочка.

Стандартная модель, используемая для понимания сердечного потенциала действия, - это модель желудочкового миоцита. Ниже представлены пять фаз потенциала действия миоцитов желудочков, а также потенциал действия SAN.

Рис. 2a: Кривые потенциала действия желудочка (слева) и потенциала действия синоатриального узла (справа). Основные ионные токи, ответственные за фазы, находятся ниже (отклонения вверх представляют ионы, выходящие из клетки, отклонение вниз представляет собой ток внутрь).

Фаза 4

В желудочковом миоците фаза 4 происходит, когда клетка в покое, в период, известный как диастола. В стандартной ячейке без кардиостимулятора напряжение во время этой фазы более или менее постоянно, примерно -90 мВ. мембранный потенциал покоя является результатом идеально сбалансированного потока ионов, втекающих в ячейку (например, натрия и кальция), и ионов, выходящих из ячейки (например, калия, хлорида и бикарбоната).

Утечка этих ионов через мембрану поддерживается с помощью насосов, которые служат для поддержания внутриклеточной концентрации более или менее постоянной, например, натрия (Na) и ионы калия (K) поддерживаются натрий-калиевым насосом, который использует энергию (в форме аденозинтрифосфата (АТФ) ) переместить три Na из ячейки и два K в ячейку. Другим примером является обменник натрия-кальция, который удаляет один Ca из ячейки на три Na в ячейку.

На этом этапе мембрана наиболее проницаема для K, который может перемещаться внутрь или из ячейки через каналы утечки, включая внутренний канал выпрямления калия. Следовательно, мембранный потенциал покоя в основном определяется равновесным потенциалом K и может быть рассчитан с использованием уравнения напряжения Гольдмана-Ходжкина-Каца.

. Однако пейсмекерные клетки никогда не в состоянии покоя. В этих клетках фаза 4 также известна как пейсмекерный потенциал. Во время этой фазы мембранный потенциал постепенно становится более положительным, пока не достигнет установленного значения (около -40 мВ; известного как пороговый потенциал) или пока он не будет деполяризован другим потенциалом действия, исходящим из соседней клетки.

Считается, что пейсмекерный потенциал обусловлен группой каналов, называемых каналами HCN (циклические нуклеотидно-управляемые, активируемые гиперполяризацией). Эти каналы открываются при очень отрицательных напряжениях (т.е. сразу после фазы 3 предыдущего потенциала действия; см. Ниже) и позволяют проходить как K, так и Na в ячейку. Из-за их необычного свойства активироваться очень отрицательными мембранными потенциалами, движение ионов по каналам HCN упоминается как забавный ток (см. Ниже).

Другая гипотеза, касающаяся потенциал кардиостимулятора - это «кальциевые часы». Здесь кальций высвобождается из саркоплазматического ретикулума внутри клетки. Затем этот кальций увеличивает активацию натрий-кальциевого обменника, что приводит к увеличению мембранного потенциала (поскольку заряд +3 переносится в клетку (3Na), но только заряд +2 выходит из ячейка (по Са), следовательно, чистый заряд +1 входит в ячейку). Этот кальций затем закачивается обратно в клетку и обратно в SR через кальциевые насосы (включая SERCA ).

Фаза 0

Эта фаза состоит из быстрого положительного изменения напряжения на клеточной мембране. (деполяризация ) продолжительностью менее 2 мс в клетках желудочков и 10/20 мс в клетках SAN. Это происходит из-за чистого потока положительного заряда в клетку.

В клетках без кардиостимулятора (т. Е. В клетках желудочков) это происходит преимущественно за счет активации Na-каналов, что увеличивает проводимость (поток) Na через мембрану (г Na Эти каналы активируются, когда потенциал действия поступает от соседней ячейки через щелевые переходы. Когда это происходит, напряжение внутри ячейки немного увеличивается. Если это повышенное напряжение достигает определенного значения (пороговый потенциал ; ~ -70 мВ) вызывает открытие каналов Na. Это приводит к большему притоку натрия в ячейку, быстро увеличивая напряжение. (до ~ +50 мВ; т.е. в сторону равновесного потенциала Na). Однако, если начальный стимул недостаточно силен и пороговый потенциал не достигнут, быстрые натриевые каналы не будут активированы, и не будет произведен потенциал действия; это известно как закон «все или ничего». Приток ионов кальция (Ca) через кальциевые каналы L-типа также составляет незначительную часть эффекта деполяризации. Наклон фазы 0 на форме волны потенциала действия (см. Рисунок 2) представляет собой максимальную скорость изменения напряжения сердечного потенциала действия и известен как dV / dt max.

в клетках кардиостимулятора (например, клетки синоатриального узла ), однако увеличение мембранного напряжения в основном связано с активацией кальциевых каналов L-типа. Эти каналы также активируются повышением напряжения, но на этот раз это связано либо с потенциалом кардиостимулятора (фаза 4), либо с потенциалом встречного действия. Кальциевые каналы L-типа активируются ближе к концу потенциала пейсмекера (и, следовательно, вносят свой вклад в последние стадии пейсмекерного потенциала). В клетке желудочка кальциевые каналы L-типа активируются медленнее, чем натриевые каналы, поэтому крутизна деполяризации на кривой потенциала действия кардиостимулятора менее крутая, чем в форме волны потенциала действия без кардиостимулятора.

Фаза 1

Эта фаза начинается с быстрой инактивации каналов Na внутренними воротами (воротами инактивации), уменьшающими перемещение натрия в клетку. В то же время калиевые каналы (называемые I to1) быстро открываются и закрываются, обеспечивая короткий поток ионов калия из клетки, делая мембранный потенциал немного более отрицательным. Это называется «выемкой» на форме волны потенциала действия.

В клетках кардиостимулятора нет очевидной фазы 1.

Фаза 2

Эта фаза также известна как фаза «плато» из-за того, что мембранный потенциал остается почти постоянным, поскольку мембрана медленно начинает реполяризоваться. Это происходит из-за почти полного баланса заряда, входящего и выходящего из элемента. Во время этой фазы калиевые каналы выпрямителя с задержкой позволяют калию покидать клетку, в то время как кальциевые каналы L-типа (активируются потоком натрия во время фазы 0) позволяют перемещаться ионам кальция в клетку. Эти ионы кальция связываются и открывают большее количество кальциевых каналов (так называемых рианодиновых рецепторов), расположенных на саркоплазматическом ретикулуме внутри клетки, позволяя кальцию выходить из SR. Эти ионы кальция ответственны за сокращение сердца. Кальций также активирует хлоридные каналы, называемые I to2, которые позволяют хлору проникать в клетку. Движение Ca противодействует изменению напряжения переполяризации, вызванному K и Cl. Кроме того, повышенная концентрация кальция увеличивает активность натрий-кальциевого обменника, а увеличение натрия, поступающего в клетку, увеличивает активность натрий-калиевого насоса. Движение всех этих ионов приводит к тому, что мембранный потенциал остается относительно постоянным. Эта фаза отвечает за большую продолжительность потенциала действия и важна для предотвращения нерегулярного сердцебиения (сердечной аритмии).

В потенциалах действия кардиостимулятора фаза плато отсутствует.

Фаза 3

Во время фазы 3 (фаза "быстрой реполяризации") потенциала действия Ca-каналы L-типа закрываются, а медленно выпрямитель с задержкой (IKs) K каналы остаются открытыми по мере того, как открывается больше каналов утечки калия. Это обеспечивает чистый выходящий положительный ток, соответствующий отрицательному изменению мембранного потенциала, что позволяет открывать больше типов K-каналов. В первую очередь это каналы быстродействующего выпрямителя с задержкой K (I Kr) и внутренний выпрямляющий ток K, I K1. Этот чистый направленный наружу положительный ток (равный потере положительного заряда ячейки) заставляет ячейку реполяризоваться. K-каналы выпрямителя с задержкой закрываются, когда мембранный потенциал восстанавливается примерно до -85 - -90 мВ, в то время как I K1 остается проводящим на протяжении фазы 4, что помогает установить мембранный потенциал покоя

Ионные насосы, описанные выше, такие как натрий-кальциевый обменник и натрий-калиевый насос, восстанавливают концентрацию ионов обратно до сбалансированного состояния потенциала предварительного действия. Это означает, что внутриклеточный кальций откачивается, который отвечает за сокращение сердечных миоцитов. Как только это прекращается, сокращение прекращается, и миоцитарные клетки расслабляются, что, в свою очередь, расслабляет сердечную мышцу.

Во время этой фазы потенциал действия роковым образом совершает реполяризацию. Это начинается с закрытия каналов L-типа, в то время как каналы K (начиная с фазы 2) остаются открытыми. Основными калиевыми каналами, участвующими в реполяризации, являются выпрямители с задержкой (I Kr) и (I Ks), а также внутренний выпрямитель (I K1). чистый положительный ток наружу, который вызывает отрицательное изменение мембранного потенциала.Каналы выпрямителя с задержкой закрываются, когда потенциал мембраны восстанавливается до потенциала покоя, тогда как внутренние каналы выпрямителя и ионные насосы остаются активными на протяжении фазы 4, сбрасывая концентрацию ионов покоя. Это означает, что кальций, используемый для сокращения мышц, выкачивается из клетки, что приводит к расслаблению мышц.

В синоатриальном узле эта фаза также происходит из-за закрытия кальциевых каналов L-типа, предотвращая входящий поток Са и открытие калиевых каналов быстродействующего выпрямителя (I Kr).

Рефрактерный период

Клетки сердца имеют два рефрактерных периода, первый от начала фазы 0 до через фазу 3; это известно как абсолютное фракционный период, в течение которого клетка не может производить другой потенциал действия. За этим сразу же, до конца фазы 3, следует относительный рефрактерный период, в течение которого требуется более сильный, чем обычно, стимул для создания другого потенциала действия.

Эти два рефрактерных периода вызваны изменениями в состояния натриевых и калиевых каналов. Быстрая деполяризация клетки во время фазы 0 приводит к тому, что мембранный потенциал приближается к равновесному потенциалу натрия (т.е. мембранному потенциалу, при котором натрий больше не втягивается в клетку или из нее.). Когда мембранный потенциал становится более положительным, натриевые каналы закрываются и блокируются, это известно как «инактивированное» состояние. В этом состоянии каналы не могут быть открыты независимо от силы возбуждающего стимула - это приводит к возникновению периода абсолютной рефрактерности. Относительный рефрактерный период связан с утечкой ионов калия, что делает мембранный потенциал более отрицательным (т.е. он гиперполяризован), что сбрасывает натриевые каналы; открытие ворот инактивации, но при этом канал остается закрытым. Это означает, что можно инициировать потенциал действия, но требуется более сильный стимул, чем обычно.

Щелевые соединения

Щелевые соединения позволяют передавать потенциал действия от одной клетки к следующей. (говорят, что они электрически соединяют соседние сердечные клетки ). Они состоят из семейства белков коннексинов, которые образуют поры, через которые могут проходить ионы (включая Na, Ca и K). Поскольку калий находится на самом высоком уровне в клетке, через него проходит в основном калий. Это повышенное содержание калия в соседней клетке вызывает небольшое увеличение мембранного потенциала, активируя натриевые каналы и инициируя потенциал действия в этой клетке. (Кратковременный отток Na + через коннексон на пике деполяризации, вызванный химическим градиентом, вызывает деполяризацию клетки в клетку, а не калий.) Эти соединения обеспечивают быстрое проведение потенциала действия по всему сердцу и несут ответственность за обеспечение всех клетки предсердий сокращаются вместе, как и все клетки желудочков. Несогласованное сокращение сердечных мышц является основой аритмии и сердечной недостаточности.

Каналы

Рисунок 3: Основные токи при потенциале сердечного желудочка
Ток (I)белок α-субъединицыген α-субъединицыФаза / роль
NaINaNaV1,5SCN5A 0
CaICa (L)CaV1,2CACNA1C 0- 2
KIto1KV4,2 / 4,3KCND2 / KCND3 1, выемка
KIKsKV7,1KCNQ1 2,3
KIKrKV11,1 (hERG )KCNH2 3
KIK1Kir2,1 / 2,2 / 2,3 KCNJ2 / KCNJ12 / KCNJ4 3,4
Na, CaINaCa3Na-1Ca-обменник NCX1 (SLC8A1 )ионный гомеостаз
Na, KINaK3Na-2K-ATPase ATP1Aионный гомеостаз
CaIpCaСа-транспортная АТФаза ATP1Bионный гомеостаз

Ионные каналы - это белки, которые изменяют форму в ответ на различные стимулы, чтобы разрешить или предотвратить перемещение определенных ионы через мембрану (они считаются избирательно проницаемыми). Стимулы, которые могут исходить извне клетки или внутри клетки, может включать связывание определенной молекулы с рецептором в канале (также известный как ионные каналы, управляемые лигандом ) или изменение мембранного потенциала вокруг канала, обнаруживаемый датчиком (также известный как потенциал-управляемые ионные каналы ) и может действовать, открывая или закрывая канал. Пора, образованная ионным каналом, является водной (заполнена водой) и позволяет иону быстро перемещаться через мембрану. Ионные каналы могут быть селективными для определенных ионов, поэтому существуют определенные каналы Na, K, Ca и Cl. Они также могут быть специфичными для определенного заряда ионов (т.е. положительного или отрицательного).

Каждый канал кодируется набором инструкций ДНК, которые говорят клетке, как это сделать. Эти инструкции известны как ген. На рисунке 3 показаны важные ионные каналы, участвующие в сердечном потенциале действия, ток (ионы), который проходит через каналы, их основные белковые субъединицы (строительные блоки канала), некоторые из их управляющих генов, которые кодируют их структуру и фазы. они активны во время сердечного действия. Некоторые из наиболее важных ионных каналов, участвующих в сердечном потенциале, кратко описаны ниже.

Активированные гиперполяризацией каналы, управляемые циклическими нуклеотидами (HCN)

Расположенные в основном в пейсмекерных клетках, эти каналы становятся активными при очень отрицательных мембранных потенциалах и позволяют проходить как Na, так и K в клетку ( это движение известно как забавное течение, I f). Эти плохо селективные катионные (положительно заряженные ионы) каналы проводят больший ток, поскольку мембранный потенциал становится более отрицательным (гиперполяризованным). Активность этих каналов в клетках SAN вызывает медленную деполяризацию мембранного потенциала, и поэтому считается, что они ответственны за потенциал кардиостимулятора. Симпатические нервы напрямую влияют на эти каналы, что приводит к учащению пульса (см. Ниже).

Быстрый Na-канал

Эти натриевые каналы зависят от напряжения и быстро открываются из-за деполяризации мембраны, которая обычно происходит из соседних клеток через щелевые соединения. Они обеспечивают быстрый поток натрия в клетку, полностью деполяризуя мембрану и инициируя потенциал действия. По мере увеличения мембранного потенциала эти каналы закрываются и блокируются (становятся неактивными). Из-за быстрого притока ионов натрия (крутая фаза 0 в форме волны потенциала действия) активация и инактивация этих каналов происходит почти в одно и то же время. В состоянии инактивации Na не может проходить (период абсолютной рефрактерности). Однако они начинают восстанавливаться после инактивации, когда мембранный потенциал становится более отрицательным (относительный рефрактерный период).

Калиевые каналы

Два основных типа калиевых каналов в сердечных клетках - это внутренние выпрямители и калиевые каналы, управляемые напряжением.

Внутренне выпрямляющиеся калиевые каналы (K ir) способствуют потоку K в ячейку. Этот приток калия, однако, больше, когда мембранный потенциал более отрицательный, чем равновесный потенциал для K (~ -90 мВ). Когда мембранный потенциал становится более положительным (то есть во время стимуляции клетки соседней клеткой), поток калия в клетку через K ir уменьшается. Следовательно, K ir отвечает за поддержание мембранного потенциала в состоянии покоя и начало фазы деполяризации. Однако по мере того, как мембранный потенциал продолжает становиться более положительным, канал начинает пропускать K из клетки. Этот исходящий поток ионов калия при более положительных потенциалах мембраны означает, что K ir также может способствовать заключительным стадиям реполяризации.

калиевые каналы, управляемые напряжением (Kv) активируются деполяризацией. Токи, создаваемые этими каналами, включают переходной выходной калиевый ток Ito1. Этот ток состоит из двух компонентов. Оба компонента активируются быстро, но I to, быстрый инактивируется быстрее, чем I to, медленный. Эти токи способствуют ранней фазе реполяризации (фаза 1) потенциала действия.

Другой формой потенциалзависимых калиевых каналов являются калиевые каналы выпрямителя с задержкой. Эти каналы переносят калиевые токи, которые отвечают за фазу плато потенциала действия, и названы в зависимости от скорости, с которой они активируются: медленно активируя I Ks, быстро активируя I Kr и сверхбыстро активируемый I Kur.

Кальциевые каналы

Внутри сердечной мышцы есть два потенциалозависимых кальциевых канала : кальциевые каналы L-типа («L» - длительный) и кальциевые каналы Т-типа («Т» - переходный, то есть короткий). Каналы L-типа более распространены и наиболее плотно заселены в мембране t-канальцев желудочковых клеток, тогда как каналы T-типа находятся в основном в предсердных и пейсмекерных клетках, но все же в меньшей степени, чем каналы L-типа.

Эти каналы по-разному реагируют на изменения напряжения на мембране: каналы L-типа активируются более положительными потенциалами мембраны, открываются дольше и остаются открытыми дольше, чем каналы T-типа. Это означает, что каналы T-типа больше способствуют деполяризации (фаза 0), тогда как каналы L-типа вносят вклад в плато (фаза 2).

Autorhythmicity

Рисунок 4: Система электропроводности сердца

Электрическая активность, исходящая от синоатриального узла, распространяется через сеть Гиса-Пуркинье, самый быстрый проводящий путь в сердце. Электрический сигнал проходит от синоатриального узла (SAN), который стимулирует предсердия сокращаться, к атриовентрикулярному узлу (AVN), который замедляет проводимость потенциал действия, от предсердий до желудочков. Эта задержка позволяет желудочкам полностью заполниться кровью перед сокращением. Затем сигнал проходит вниз через пучок волокон, называемый пучком His, расположенный между желудочками, а затем к волокнам Пуркинье на дне (верхушке) сердца, вызывая сокращение желудочков. Это известно как система электропроводности сердца, см. Рис. 4.

Помимо SAN, волокна Пуркинье и AVN также обладают активностью кардиостимулятора и поэтому могут спонтанно генерировать потенциал действия.. Однако эти клетки обычно не деполяризуются спонтанно просто потому, что производство потенциала действия в SAN происходит быстрее. Это означает, что до того, как волокна AVN или Пуркинье достигнут порогового потенциала для потенциала действия, они деполяризуются встречным импульсом от SAN. Это называется «подавлением перегрузки». Кардиостимуляторная активность этих клеток имеет жизненно важное значение, поскольку это означает, что в случае отказа SAN сердце могло бы продолжать биться, хотя и с меньшей частотой (AVN = 40-60 ударов в минуту, волокна Пуркинье = 20-40 ударов в минуту). минуту). Эти кардиостимуляторы будут поддерживать жизнь пациента до прибытия бригады скорой помощи.

Примером преждевременного сокращения желудочков является классический синдром атлетического сердца. Продолжительные тренировки спортсменов вызывают сердечную адаптацию, при которой частота SAN в состоянии покоя ниже (иногда около 40 ударов в минуту). Это может привести к атриовентрикулярной блокаде, когда сигнал от SAN нарушается на пути к желудочкам. Это приводит к некоординированным сокращениям между предсердиями и желудочками без правильной задержки между ними и в тяжелых случаях может привести к внезапной смерти.

Регулирование вегетативной нервной системы

Скорость потенциала действия вегетативная нервная система.

симпатическая нервная система (доминирующие во время тела нервы реакция борьбы или бегства ) влияет на выработку пейсмекерных клеток, но не контролирует скорость (положительная хронотропия ) за счет уменьшения времени для создания потенциала действия в SAN. Нервы из спинного мозга высвобождают молекулу под названием норадреналин, которая связывается и активирует рецепторы на мембране пейсмекерных клеток, называемые β1-адренорецепторами. Это активирует белок, называемый G 27 s 135 -белком (s для стимуляции). Активация этого G-белка приводит к увеличению уровней цАМФ в клетке (через путь цАМФ ). цАМФ связывается с каналами HCN (см. выше), увеличивая смешной ток и, следовательно, увеличивая скорость деполяризации во время пейсмекерного потенциала. Повышенный цАМФ также увеличивает время открытия кальциевых каналов L-типа, увеличивая ток Са через канал, ускоряя фазу 0.

парасимпатическая нервная система (нервы доминирует во время отдыха и переваривания пищи) снижает частоту сердечных сокращений (отрицательная хронотропия ) за счет увеличения времени, необходимого для создания потенциала действия в SAN. Нерв, называемый блуждающим нервом, который начинается в головном мозге и проходит к синусно-предсердному узлу, высвобождает молекулу, называемую ацетилхолин (ACh), которая связывается с рецептором. расположен на внешней стороне кардиостимулятора и называется мускариновым рецептором M2. Это активирует Gi-белок (I для ингибитора), который состоит из 3 субъединиц (α, β и γ), которые при активации отделяются от рецептора. Субъединицы β и γ активируют специальный набор калиевых каналов, увеличивая поток калия из клетки и уменьшая мембранный потенциал, что означает, что клеткам-пейсмекерам требуется больше времени, чтобы достичь своего порогового значения. G i -белок также ингибирует путь цАМФ, тем самым уменьшая симпатические эффекты, вызываемые спинномозговыми нервами.

См. Также

Литература

Библиография

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-14 08:14:01
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте