एटिपिकल कार्डियोमायोसाइट्स में पीडी घटना का आयनिक तंत्र। कार्डियोमायोसाइट्स की एक्शन पोटेंशिअल। हृदय में मुख्य प्रकार के आयन चैनल

अक्टूबर 26, 2017 कोई टिप्पणी नहीं

पारंपरिक दृष्टिकोण के अनुसार, आराम और उनके सक्रियण के दौरान सेल क्षमता का कारण मुख्य रूप से कोशिकाओं की सामग्री और बाह्य वातावरण के बीच पोटेशियम और सोडियम आयनों का असमान वितरण है। याद रखें कि कोशिकाओं के अंदर पोटेशियम आयनों की सांद्रता कोशिका के आसपास के तरल पदार्थ में उनकी सामग्री से 20-40 गुना अधिक होती है (ध्यान दें कि कोशिकाओं के अंदर पोटेशियम आयनों के अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज की भरपाई मुख्य रूप से कार्बनिक अम्लों के आयनों द्वारा की जाती है), और एकाग्रता अंतरकोशिकीय द्रव में सोडियम की मात्रा आंतरिक कोशिकाओं की तुलना में 10- 20 गुना अधिक होती है।

आयनों का ऐसा असमान वितरण "सोडियम-पोटेशियम पंप" की गतिविधि द्वारा प्रदान किया जाता है, अर्थात। एन ए+/के+-एटीपीस। आराम करने की क्षमता का उद्भव मुख्य रूप से पोटेशियम आयनों की एकाग्रता ढाल की उपस्थिति के कारण होता है। इस दृष्टिकोण की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि कोशिका के अंदर पोटेशियम आयन मुख्य रूप से एक मुक्त अवस्था में होते हैं, अर्थात। अन्य आयनों, अणुओं से बंधे नहीं हैं, इसलिए वे स्वतंत्र रूप से फैल सकते हैं।

हॉजकिन एट अल के प्रसिद्ध सिद्धांत के अनुसार, आराम से कोशिका झिल्ली मुख्य रूप से केवल पोटेशियम आयनों के लिए पारगम्य है। पोटेशियम आयन किसके माध्यम से फैलते हैं एकाग्रता ढालकोशिका झिल्ली के पार वातावरण, आयन झिल्ली में प्रवेश नहीं कर सकते हैं और इसके आंतरिक भाग पर बने रहते हैं।

इस तथ्य के कारण कि पोटेशियम आयनों का सकारात्मक चार्ज होता है, और झिल्ली की आंतरिक सतह पर शेष आयन नकारात्मक होते हैं, झिल्ली की बाहरी सतह सकारात्मक रूप से चार्ज होती है, और आंतरिक नकारात्मक चार्ज होती है। यह स्पष्ट है कि विसरण तभी तक जारी रहता है जब तक कि उभरते हुए विद्युत क्षेत्र की शक्तियों और विसरण की शक्तियों के बीच संतुलन स्थापित नहीं हो जाता।

आराम की झिल्ली न केवल पोटेशियम आयनों के लिए पारगम्य है, बल्कि कुछ हद तक सोडियम और क्लोरीन आयनों के लिए भी पारगम्य है। कोशिकाओं की झिल्ली क्षमता परिणामी होती है विद्युत वाहक बलइन तीन प्रसार चैनलों द्वारा उत्पन्न। सांद्रता प्रवणता के साथ आसपास के द्रव से कोशिका में सोडियम के प्रवेश से में कुछ कमी आती है झिल्ली क्षमता, और फिर उनके विध्रुवण के लिए, अर्थात। ध्रुवीकरण में कमी (झिल्लियों की आंतरिक सतह फिर से सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती है, और बाहरी सतह नकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती है)। विध्रुवण झिल्लियों की क्रिया क्षमता के निर्माण को रेखांकित करता है।

उत्तेजक ऊतकों की सभी कोशिकाएं, पर्याप्त शक्ति के विभिन्न उत्तेजनाओं की कार्रवाई के तहत, उत्तेजना की स्थिति में जाने में सक्षम हैं। उत्तेजना कोशिकाओं की जलन का तुरंत जवाब देने की क्षमता है, जो भौतिक, भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं और कार्यात्मक परिवर्तनों के संयोजन के माध्यम से प्रकट होती है।

उत्तेजना का एक अनिवार्य संकेत विद्युत अवस्था में परिवर्तन है कोशिका झिल्ली. सामान्य तौर पर, सभी आयनों के लिए झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है (यह विभिन्न हानिकारक प्रभावों के लिए सामान्य सेल प्रतिक्रियाओं में से एक है)। नतीजतन, आयनिक ग्रेडिएंट गायब हो जाते हैं और झिल्ली में संभावित अंतर शून्य हो जाता है। ध्रुवीकरण के "हटाने" (रद्द करने) की इस घटना को विध्रुवण कहा जाता है।

इस मामले में, झिल्लियों की आंतरिक सतह फिर से सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती है, और बाहरी - नकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती है। आयनों का यह पुनर्वितरण अस्थायी है; उत्तेजना के अंत के बाद, प्रारंभिक आराम क्षमता फिर से बहाल हो जाती है। विध्रुवण झिल्लियों की क्रिया क्षमता के निर्माण को रेखांकित करता है।

जब झिल्ली विध्रुवण एक निश्चित सीमा स्तर तक पहुँच जाता है या उससे अधिक हो जाता है, तो कोशिका उत्तेजित होती है, अर्थात, एक क्रिया क्षमता प्रकट होती है, जो एक छोटे से क्षेत्र में झिल्ली क्षमता में अल्पकालिक परिवर्तन के रूप में झिल्ली के साथ चलने वाली एक उत्तेजना तरंग है। उत्तेजनीय कोशिका का। एक्शन पोटेंशिअल में मानक आयाम और लौकिक पैरामीटर होते हैं जो उस उत्तेजना की ताकत पर निर्भर नहीं करते हैं जिसके कारण यह (सभी या कुछ भी नियम) नहीं होता है। एक्शन पोटेंशिअल तंत्रिका तंतुओं के साथ उत्तेजना का संचालन प्रदान करते हैं और मांसपेशियों की कोशिकाओं के संकुचन की प्रक्रिया शुरू करते हैं।

आस-पास के द्रव से सोडियम आयनों के आराम की तुलना में कोशिका में अधिक प्रसार के परिणामस्वरूप क्रिया क्षमता उत्पन्न होती है। जिस अवधि के दौरान कोशिका के उत्तेजना पर सोडियम आयनों के लिए झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है वह बहुत कम (0.5-1.0 एमएस) होती है; इसके बाद पोटेशियम आयनों के लिए झिल्ली की पारगम्यता में वृद्धि होती है और इसके परिणामस्वरूप, कोशिका से बाहर इन आयनों के प्रसार में वृद्धि होती है।

कोशिका से बाहर की ओर निर्देशित पोटेशियम आयन प्रवाह में वृद्धि से झिल्ली क्षमता में कमी आती है, जो बदले में सोडियम आयनों के लिए झिल्ली की पारगम्यता में कमी का कारण बनती है। इस प्रकार, उत्तेजना के दूसरे चरण को इस तथ्य की विशेषता है कि कोशिका से बाहर की ओर पोटेशियम आयनों का प्रवाह बढ़ जाता है, और सोडियम आयनों का आने वाला प्रवाह कम हो जाता है। यह तब तक जारी रहता है जब तक आराम करने की क्षमता बहाल नहीं हो जाती। उसके बाद, पोटेशियम आयनों के लिए पारगम्यता भी मूल मूल्य तक घट जाती है।

झिल्ली की बाहरी सतह, माध्यम में जारी धनात्मक रूप से आवेशित पोटेशियम आयनों के कारण, फिर से आंतरिक के सापेक्ष एक सकारात्मक क्षमता प्राप्त कर लेती है। झिल्ली क्षमता को प्रारंभिक स्तर पर वापस करने की यह प्रक्रिया, अर्थात। संभावित स्तर को आराम करने को पुनर्ध्रुवीकरण कहा जाता है।

रिपोलराइजेशन की प्रक्रिया हमेशा विध्रुवण की प्रक्रिया से लंबी होती है और इसे एक्शन पोटेंशिअल कर्व (नीचे देखें) पर अधिक कोमल अवरोही शाखा के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इस प्रकार, झिल्ली का पुनरोद्धार सोडियम आयनों के रिवर्स मूवमेंट के परिणामस्वरूप नहीं होता है, बल्कि सेल से पोटेशियम आयनों की एक समान मात्रा के निकलने के कारण होता है।

कुछ मामलों में, उत्तेजना की समाप्ति के बाद सोडियम और पोटेशियम आयनों के लिए झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि तथाकथित ट्रेस पोटेंशिअल को एक्शन पोटेंशिअल कर्व पर दर्ज किया जाता है, जो कि एक छोटे आयाम और अपेक्षाकृत लंबी अवधि की विशेषता होती है।

सबथ्रेशोल्ड उत्तेजनाओं की कार्रवाई के तहत, सोडियम के लिए झिल्ली की पारगम्यता नगण्य रूप से बढ़ जाती है और विध्रुवण एक महत्वपूर्ण मूल्य तक नहीं पहुंचता है। कम झिल्ली विध्रुवण महत्वपूर्ण स्तरस्थानीय क्षमता कहा जाता है, जिसे "इलेक्ट्रोटोनिक क्षमता" या "स्थानीय प्रतिक्रिया" के रूप में दर्शाया जा सकता है।

स्थानीय क्षमताएँ काफी दूरियों तक फैलने में सक्षम नहीं होती हैं, लेकिन अपने मूल स्थान के निकट फीकी पड़ जाती हैं। ये क्षमताएं "सभी या कुछ भी नहीं" नियम का पालन नहीं करती हैं - उनका आयाम और अवधि परेशान उत्तेजना की तीव्रता और अवधि के समानुपाती होती है।

सबथ्रेशोल्ड उत्तेजनाओं की बार-बार कार्रवाई के साथ, स्थानीय क्षमताएँ योग कर सकती हैं, एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुँच सकती हैं और प्रसार क्रिया क्षमता की उपस्थिति का कारण बन सकती हैं। इस प्रकार, स्थानीय क्षमताएं एक्शन पोटेंशिअल की घटना से पहले हो सकती हैं। यह विशेष रूप से हृदय की चालन प्रणाली की कोशिकाओं में स्पष्ट रूप से देखा जाता है, जहां धीमी डायस्टोलिक विध्रुवण, जो अनायास विकसित होता है, क्रिया क्षमता की उपस्थिति का कारण बनता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सोडियम और पोटेशियम आयनों का ट्रांसमेम्ब्रेन आंदोलन एक क्रिया क्षमता पैदा करने का एकमात्र तंत्र नहीं है। क्लोराइड और कैल्शियम आयनों की ट्रांसमेम्ब्रेन विसरण धाराएं भी इसके निर्माण में भाग लेती हैं।

उपरोक्त सामान्य जानकारीझिल्ली क्षमता के बारे में समान रूप से दोनों एटिपिकल कार्डियोमायोसाइट्स को संदर्भित किया जाता है जो हृदय की चालन प्रणाली बनाते हैं, और सिकुड़ा हुआ कार्डियोमायोसाइट्स - हृदय के पंपिंग फ़ंक्शन के प्रत्यक्ष कलाकार। झिल्लियों के आवेश में परिवर्तन विद्युत आवेगों की उत्पत्ति के अंतर्गत आता है - हृदय चक्र के दौरान अटरिया और निलय के सिकुड़ा कार्डियोमायोसाइट्स के कामकाज और पूरे हृदय के पंपिंग फ़ंक्शन के समन्वय के लिए आवश्यक संकेत।

विशिष्ट कोशिकाएं - साइनस नोड के "पेसमेकर" में अनायास (बाहरी प्रभाव के बिना) आवेग उत्पन्न करने की क्षमता होती है, अर्थात, क्रिया क्षमता। यह गुण, जिसे ऑटोमैटिज़्म कहा जाता है, धीमी डायस्टोलिक विध्रुवण की प्रक्रिया पर आधारित है, जिसमें झिल्ली क्षमता में एक थ्रेशोल्ड (महत्वपूर्ण) स्तर तक क्रमिक कमी होती है, जहाँ से तेजी से झिल्ली विध्रुवण शुरू होता है, अर्थात क्रिया क्षमता का चरण 0।

स्वतःस्फूर्त डायस्टोलिक विध्रुवण आयनिक तंत्रों द्वारा प्रदान किया जाता है, जिसके बीच सेल में Na+ आयनों की पारंपरिक रूप से गैर-विशिष्ट धारा एक विशेष स्थान रखती है। हालांकि, आधुनिक अध्ययनों के अनुसार, यह करंट आयनों के ट्रांसमेम्ब्रेन आंदोलन की गतिविधि का लगभग 20% है।

वर्तमान में बहुत महत्वएक तथाकथित है। कोशिकाओं को छोड़ने वाले K + आयनों की विलंबित (मंद) धारा। यह स्थापित किया गया है कि इस धारा का दमन (देरी) साइनस नोड के पेसमेकर ऑटोमेटिज्म का 80% तक प्रदान करता है, और K+ करंट में वृद्धि धीमी हो जाती है या पेसमेकर गतिविधि को पूरी तरह से रोक देती है। थ्रेशोल्ड क्षमता की उपलब्धि में एक महत्वपूर्ण योगदान सेल में सीए ++ आयनों की धारा द्वारा किया जाता है, जिसका सक्रियण थ्रेशोल्ड क्षमता को प्राप्त करने के लिए आवश्यक निकला। इस संबंध में, इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित करना उचित है कि चिकित्सक अच्छी तरह से जानते हैं कि कोशिका झिल्ली के सीए ++ -चैनल (एल-प्रकार) के अवरोधकों के प्रति संवेदनशील साइनस ताल कितना संवेदनशील है, उदाहरण के लिए, वेरापामिल, या बीटा-ब्लॉकर्स, उदाहरण के लिए, प्रोप्रानोलोल को कैटेकोलामाइन के माध्यम से इन चैनलों को प्रभावित करने में सक्षम।

हृदय के पंपिंग फ़ंक्शन के इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल विश्लेषण के पहलू में, सिस्टोल के बीच का अंतराल उस समय की लंबाई के बराबर होता है, जिसके दौरान साइनस नोड की कोशिकाओं में आराम करने वाली झिल्ली क्षमता को दहलीज उत्तेजना क्षमता के स्तर पर स्थानांतरित कर दिया जाता है।

तीन तंत्र इस अंतराल की अवधि को प्रभावित करते हैं और, परिणामस्वरूप, हृदय गति। इनमें से पहला और सबसे महत्वपूर्ण डायस्टोलिक विध्रुवण की दर (वृद्धि की ढलान) है। इसकी वृद्धि के साथ, दहलीज उत्तेजना क्षमता तेजी से पहुंचती है, जो साइनस लय में वृद्धि को निर्धारित करती है। विपरीत परिवर्तन, यानी, सहज डायस्टोलिक विध्रुवण में मंदी, साइनस लय में कमी की ओर ले जाती है।

दूसरा तंत्र जो साइनस नोड के ऑटोमैटिज्म के स्तर को प्रभावित करता है, वह है इसकी कोशिकाओं (अधिकतम डायस्टोलिक क्षमता) की आराम करने वाली झिल्ली क्षमता में बदलाव। इस क्षमता में वृद्धि के साथ (पूर्ण शब्दों में), यानी, कोशिका झिल्ली के हाइपरपोलराइजेशन के साथ (उदाहरण के लिए, एसिटाइलकोलाइन के प्रभाव में), थ्रेशोल्ड उत्तेजना क्षमता तक पहुंचने में अधिक समय लगता है, यदि, निश्चित रूप से, की दर डायस्टोलिक विध्रुवण अपरिवर्तित रहता है। इस तरह के बदलाव का परिणाम प्रति यूनिट समय में दिल की धड़कन की संख्या में कमी होगी।

तीसरा तंत्र उत्तेजना की दहलीज क्षमता में परिवर्तन है, जिसके शून्य की ओर जाने से डायस्टोलिक विध्रुवण का मार्ग लंबा हो जाता है और साइनस लय में कमी में योगदान देता है। आराम करने की क्षमता के लिए थ्रेशोल्ड क्षमता का दृष्टिकोण साइनस लय में वृद्धि के साथ है। साइनस नोड के ऑटोमैटिज्म को नियंत्रित करने वाले तीन मुख्य इलेक्ट्रो-फिजियोलॉजिकल तंत्रों के विभिन्न संयोजन भी संभव हैं।

ट्रांसमेम्ब्रेन एक्शन पोटेंशिअल फॉर्मेशन के चरण और मुख्य आयनिक तंत्र

TMPD के निम्नलिखित चरण प्रतिष्ठित हैं:

चरण 0 - विध्रुवण चरण; कोशिका झिल्ली के तेजी से (0.01 एस के भीतर) रिचार्जिंग द्वारा विशेषता: इसकी आंतरिक सतह सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती है, और बाहरी नकारात्मक चार्ज हो जाती है।

चरण 1 - प्रारंभिक तीव्र पुनर्ध्रुवीकरण का चरण; TMPD में +20 से 0 mV या थोड़ा कम होने की मामूली प्रारंभिक कमी से प्रकट हुआ।

चरण 2 - पठारी चरण; अपेक्षाकृत लंबी अवधि (लगभग 0.2 सेकंड) जिसके दौरान TMPD मान समान स्तर पर बना रहता है

चरण 3 - अंतिम तीव्र पुनर्ध्रुवीकरण का चरण; इस अवधि के दौरान, झिल्ली का प्रारंभिक ध्रुवीकरण बहाल हो जाता है: इसकी बाहरी सतह सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती है, और आंतरिक एक नकारात्मक चार्ज (-90 mV) हो जाती है।

चरण 4 - डायस्टोल चरण; सिकुड़ा हुआ सेल के TMPD का मान लगभग -90 mV के स्तर पर रहता है, K+, Na+, Ca2+ और SG आयनों के प्रारंभिक ट्रांसमेम्ब्रेन ग्रेडिएंट्स की बहाली (Na+/K+-Hacoca की भागीदारी के बिना नहीं) होती है।

TMPD के विभिन्न चरणों को मांसपेशी फाइबर की असमान उत्तेजना की विशेषता है।

TMPD (चरण 0,1,2) की शुरुआत में कोशिकाएं पूरी तरह से गैर-उत्तेजक (पूर्ण दुर्दम्य अवधि) होती हैं। तेजी से टर्मिनल रिपोलराइजेशन (चरण 3) के दौरान, उत्तेजना आंशिक रूप से बहाल हो जाती है (सापेक्ष दुर्दम्य अवधि)। डायस्टोल (चरण 4) के दौरान कोई अपवर्तकता नहीं होती है और मायोकार्डियल फाइबर अपनी उत्तेजना को पूरी तरह से बहाल कर देता है। ट्रांसमेम्ब्रेन एक्शन पोटेंशिअल के निर्माण के दौरान कार्डियोमायोसाइट की उत्तेजना में परिवर्तन ईसीजी कॉम्प्लेक्स में परिलक्षित होता है।

प्राकृतिक परिस्थितियों में, मायोकार्डियल कोशिकाएं लगातार लयबद्ध गतिविधि की स्थिति में होती हैं। डायस्टोल के दौरान, मायोकार्डियल कोशिकाओं की आराम झिल्ली क्षमता स्थिर होती है - शून्य से 90 एमवी, इसका मूल्य पेसमेकर की कोशिकाओं की तुलना में अधिक होता है। काम कर रहे मायोकार्डियम (एट्रिया, वेंट्रिकल्स) की कोशिकाओं में, झिल्ली क्षमता, क्रमिक एपी के बीच के अंतराल में, कम या ज्यादा स्थिर स्तर पर बनी रहती है।

मायोकार्डियल कोशिकाओं में क्रिया क्षमता पेसमेकर कोशिकाओं के उत्तेजना के प्रभाव में उत्पन्न होती है, जो कार्डियोमायोसाइट्स तक पहुंचती है, जिससे उनकी झिल्लियों का विध्रुवण होता है (चित्र 3)।

कार्यशील मायोकार्डियम की कोशिकाओं की क्रिया क्षमता में तेजी से विध्रुवण (0 चरण), प्रारंभिक तीव्र पुनर्ध्रुवीकरण (1 चरण) का एक चरण होता है, जो धीमी गति से प्रत्यावर्तन (पठार चरण, या चरण 2) के चरण में होता है और तेजी से होता है। अंतिम पुनर्ध्रुवीकरण (3 चरण) और एक विश्राम चरण - (चौथा चरण)।

तेजी से विध्रुवण चरण तेज, वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनलों के सक्रियण द्वारा बनाया गया है, जो सोडियम आयनों को झिल्ली पारगम्यता में तेज वृद्धि प्रदान करता है, जिससे तेजी से आने वाला सोडियम प्रवाह होता है। झिल्ली क्षमता शून्य से 90 एमवी से घटकर 30 एमवी हो जाती है, अर्थात। चोटी के दौरान, झिल्ली संभावित परिवर्तन का संकेत। कार्यशील मायोकार्डियम की कोशिकाओं की क्रिया क्षमता का आयाम 120 mV है।

प्लस 30 एमवी की झिल्ली क्षमता तक पहुंचने पर, तेजी से सोडियम चैनल निष्क्रिय हो जाते हैं। झिल्ली का विध्रुवण धीमा सोडियम-कैल्शियम चैनलों के सक्रियण का कारण बनता है। इन चैनलों के माध्यम से कोशिका में Ca2+ आयनों के प्रवाह से AP पठार (चरण 2) का विकास होता है। पठारी अवधि के दौरान, कोशिका पूर्ण अपवर्तकता की स्थिति में प्रवेश करती है।

फिर पोटेशियम चैनल सक्रिय होते हैं। कोशिका से K + आयनों का प्रवाह झिल्ली (चरण 3) का तेजी से पुन: ध्रुवीकरण सुनिश्चित करता है, जिसके दौरान धीमी सोडियम-कैल्शियम चैनल बंद हो जाते हैं, जो पुन: ध्रुवीकरण प्रक्रिया को तेज करता है।

मेम्ब्रेन रिपोलराइजेशन पोटेशियम के क्रमिक बंद होने और सोडियम चैनलों के पुनर्सक्रियन का कारण बनता है। नतीजतन, मायोकार्डियल सेल की उत्तेजना बहाल हो जाती है - यह तथाकथित सापेक्ष अपवर्तकता की अवधि है।

मायोकार्डियल कोशिकाओं में अंतिम पुनरोद्धार कैल्शियम के लिए झिल्ली पारगम्यता में क्रमिक कमी और पोटेशियम के लिए पारगम्यता में वृद्धि के कारण होता है। नतीजतन, आने वाली कैल्शियम की धारा कम हो जाती है और आउटगोइंग पोटेशियम करंट बढ़ जाता है, जो आराम करने वाली झिल्ली क्षमता (चरण 4) की तेजी से वसूली सुनिश्चित करता है।

किसी व्यक्ति के जीवन के दौरान मायोकार्डियल कोशिकाओं की निरंतर लयबद्ध गतिविधि की स्थिति में रहने की क्षमता इन कोशिकाओं के आयन पंपों के प्रभावी संचालन से सुनिश्चित होती है। डायस्टोल के दौरान, Na + आयन कोशिका से हटा दिए जाते हैं, और K + आयन कोशिका में वापस आ जाते हैं। सीए 2+ आयन जो साइटोप्लाज्म में प्रवेश कर चुके हैं, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम द्वारा अवशोषित किए जाते हैं।

मायोकार्डियल रक्त की आपूर्ति (इस्किमिया) के बिगड़ने से मायोकार्डियल कोशिकाओं में एटीपी और क्रिएटिन फॉस्फेट के भंडार में कमी आती है, परिणामस्वरूप, पंपों का संचालन बाधित होता है, परिणामस्वरूप, मायोकार्डियल कोशिकाओं की विद्युत और यांत्रिक गतिविधि कम हो जाती है।

ऐक्शन पोटेंशिअल और मायोकार्डियल संकुचन समय के साथ मेल खाते हैं। बाहरी वातावरण से कोशिका में कैल्शियम का प्रवेश मायोकार्डियल संकुचन के बल को विनियमित करने के लिए स्थितियां बनाता है।

इंटरसेलुलर स्पेस से कैल्शियम को हटाने से मायोकार्डियम के उत्तेजना और संकुचन की प्रक्रियाएं अलग हो जाती हैं। एक्शन पोटेंशिअल लगभग अपरिवर्तित दर्ज किए जाते हैं, लेकिन मायोकार्डियल संकुचन नहीं होता है। पदार्थ जो ऐक्शन पोटेंशिअल जेनरेशन के दौरान कैल्शियम के प्रवेश को रोकते हैं, उनका एक समान प्रभाव होता है। पदार्थ जो कैल्शियम करंट को रोकते हैं, पठारी चरण और क्रिया क्षमता की अवधि को कम करते हैं और मायोकार्डियम की अनुबंध करने की क्षमता को कम करते हैं।

अंतरकोशिकीय वातावरण में कैल्शियम की मात्रा में वृद्धि के साथ और ऐसे पदार्थों की शुरूआत के साथ जो कोशिका में कैल्शियम आयनों के प्रवेश को बढ़ाते हैं, हृदय संकुचन की शक्ति बढ़ जाती है।

मायोकार्डियल एपी के चरणों और इसकी उत्तेजना के मूल्य के बीच संबंध चित्र 5 में दिखाए गए हैं।

विध्रुवण के कारण, कार्डियोमायोसाइट्स की झिल्ली बिल्कुल दुर्दम्य हो जाती है। उसकी पूर्ण दुर्दम्य अवधि 0.27 s है। इस अवधि के दौरान, कोशिका झिल्ली अन्य उत्तेजनाओं की क्रिया के प्रति प्रतिरक्षित हो जाती है। एक लंबे अपवर्तक चरण की उपस्थिति हृदय की मांसपेशियों के निरंतर छोटा (टेटनस) के विकास को रोकती है, जिससे हृदय के पंपिंग कार्य की असंभवता हो जाती है।

अपवर्तकता चरण वेंट्रिकुलर मायोकार्डियल एपी की अवधि से कुछ कम है, जो लगभग 0.3 एस तक रहता है।

एट्रियल एपी की अवधि 0.1 एस है, वही एट्रियल सिस्टोल की अवधि है।

पूर्ण अपवर्तकता की अवधि को सापेक्ष अपवर्तकता की अवधि से बदल दिया जाता है, जिसके दौरान हृदय की मांसपेशी केवल बहुत मजबूत जलन के लिए संकुचन के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है। यह 0.03 सेकेंड तक रहता है।

सापेक्ष अपवर्तकता की अवधि के बाद, अलौकिक उत्तेजना की एक छोटी अवधि शुरू होती है, जब हृदय की मांसपेशी संकुचन द्वारा सबथ्रेशोल्ड उत्तेजनाओं का जवाब दे सकती है।

यह मुख्य रूप से के + आयनों के ट्रांसमेम्ब्रेन एकाग्रता ढाल द्वारा निर्धारित किया जाता है और अधिकांश कार्डियोमायोसाइट्स (साइनस नोड और एवी नोड को छोड़कर) में यह माइनस 80 से माइनस 90 एमवी तक होता है। उत्तेजित होने पर, धनायन कार्डियोमायोसाइट्स में प्रवेश करते हैं, और उनका अस्थायी विध्रुवण होता है - क्रिया क्षमता।

काम करने वाले कार्डियोमायोसाइट्स और साइनस नोड और एवी नोड की कोशिकाओं में एक्शन पोटेंशिअल के आयनिक तंत्र अलग-अलग होते हैं, इसलिए एक्शन पोटेंशिअल का आकार भी भिन्न होता है (चित्र। 230.1)।

हिज-पुर्किनजे सिस्टम के कार्डियोमायोसाइट्स और वेंट्रिकल्स के कामकाजी मायोकार्डियम की क्रिया क्षमता में पांच चरण होते हैं (चित्र। 230.2)। तीव्र विध्रुवण का चरण (चरण 0) तथाकथित तेज सोडियम चैनलों के माध्यम से Na + आयनों के प्रवेश के कारण होता है। फिर, प्रारंभिक तीव्र पुनर्ध्रुवीकरण (चरण 1) के एक संक्षिप्त चरण के बाद, धीमी गति से विध्रुवण का एक चरण, या एक पठार होता है (चरण 2)। यह धीमी कैल्शियम चैनलों के माध्यम से Ca2+ आयनों के एक साथ प्रवेश और K+ आयनों की रिहाई के कारण है। देर से तेजी से पुन: ध्रुवीकरण का चरण (चरण 3) K + आयनों की प्रमुख रिहाई के कारण होता है। अंत में, चरण 4 आराम करने की क्षमता है।

ब्रैडीअरिथमिया या तो ऐक्शन पोटेंशिअल की आवृत्ति में कमी या उनके चालन के उल्लंघन के कारण हो सकता है।

कुछ हृदय कोशिकाओं की स्वचालित रूप से क्रिया क्षमता उत्पन्न करने की क्षमता को स्वचालितता कहा जाता है। यह क्षमता साइनस नोड की कोशिकाओं, आलिंद चालन प्रणाली, एवी नोड और हिज-पुर्किनजे प्रणाली के पास है। ऑटोमैटिज्म इस तथ्य के कारण है कि ऐक्शन पोटेंशिअल (अर्थात, चरण 4 में) के अंत के बाद, आराम करने की क्षमता के बजाय, तथाकथित सहज (धीमी) डायस्टोलिक विध्रुवण मनाया जाता है। इसका कारण Na+ और Ca2+ आयनों का प्रवेश है। जब सहज डायस्टोलिक विध्रुवण के परिणामस्वरूप, झिल्ली क्षमता दहलीज तक पहुंच जाती है, तो एक क्रिया क्षमता होती है।

चालकता, अर्थात्, उत्तेजना के संचालन की गति और विश्वसनीयता, विशेष रूप से, स्वयं क्रिया क्षमता की विशेषताओं पर निर्भर करती है: इसकी स्थिरता और आयाम जितना कम होगा (चरण 0 में), चालन की गति और विश्वसनीयता उतनी ही कम होगी।

कई बीमारियों में और कई दवाओं के प्रभाव में, चरण 0 में विध्रुवण की दर कम हो जाती है। इसके अलावा, चालकता कार्डियोमायोसाइट झिल्ली (इंट्रासेल्युलर और इंटरसेलुलर प्रतिरोध) के निष्क्रिय गुणों पर भी निर्भर करती है। इस प्रकार, अनुदैर्ध्य दिशा में उत्तेजना चालन की गति (यानी, मायोकार्डियल फाइबर के साथ) अनुप्रस्थ दिशा (एनीसोट्रोपिक चालन) की तुलना में अधिक है।

एक्शन पोटेंशिअल के दौरान, कार्डियोमायोसाइट्स की उत्तेजना तेजी से कम हो जाती है - गैर-उत्तेजना को पूरा करने के लिए। इस संपत्ति को अपवर्तकता कहा जाता है। पूर्ण अपवर्तकता की अवधि के दौरान, कोई भी उत्तेजना कोशिका को उत्तेजित करने में सक्षम नहीं होती है। सापेक्ष अपवर्तकता की अवधि के दौरान, उत्तेजना होती है, लेकिन केवल सुपरथ्रेशोल्ड उत्तेजनाओं के जवाब में; उत्तेजना की दर कम हो जाती है। सापेक्ष अपवर्तकता की अवधि उत्तेजना की पूर्ण बहाली तक जारी रहती है। एक प्रभावी दुर्दम्य अवधि भी होती है, जिसके दौरान उत्तेजना हो सकती है, लेकिन कोशिका के बाहर नहीं की जाती है।

विवरण

का आवंटन दो प्रकार की कार्य क्षमता(पीडी): तेज(एट्रियल और वेंट्रिकुलर मायोसाइट्स (0.3-1 मी/से), पर्किनजे फाइबर्स (1-4)) और धीरे(पहले क्रम का एसए-पेसमेकर (0.02), दूसरे क्रम का एवी-पेसमेकर (0.1))।

हृदय में मुख्य प्रकार के आयन चैनल:

1) तेज सोडियम चैनल(हम टेट्रोडोटॉक्सिन के साथ ब्लॉक करते हैं) - एट्रियल मायोकार्डियम की कोशिकाएं, वेंट्रिकल्स के काम कर रहे मायोकार्डियम, पर्किनजे फाइबर, एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड (कम घनत्व)।

2) एल-प्रकार कैल्शियम चैनल(प्रतिपक्षी वेरापामिल और डिल्टियाज़ेम पठार को कम करते हैं, हृदय संकुचन के बल को कम करते हैं) - अलिंद मायोकार्डियम की कोशिकाएं, निलय के कामकाजी मायोकार्डियम, पर्किनजे फाइबर, सिनाट्रियल की कोशिकाएं और स्वचालन के एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड्स।

3) पोटेशियम चैनल
ए) असामान्य सीधा(तेजी से पुनरोद्धार): अलिंद मायोकार्डियल कोशिकाएं, काम कर रहे वेंट्रिकुलर मायोकार्डियम, पर्किनजे फाइबर
बी) विलंबित सीधा(पठार) एट्रियल मायोकार्डियम की कोशिकाएं, काम करने वाले वेंट्रिकुलर मायोकार्डियम, पर्किनजे फाइबर, सिनाट्रियल की कोशिकाएं और ऑटोमेशन के एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड्स
वी) I-वर्तमान उत्पन्न करना, पर्किनजे फाइबर का क्षणिक आउटगोइंग करंट।

4) "पेसमेकर" चैनल जो I . बनाते हैंच - हाइपरपोलराइजेशन द्वारा सक्रिय आने वाली धारा साइनस और एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड की कोशिकाओं के साथ-साथ पर्किनजे फाइबर की कोशिकाओं में पाई जाती है।

5) लिगैंड-आश्रित चैनल
ए) एसिटाइलकोलाइन-संवेदनशील पोटेशियम चैनल ऑटोमेशन के सिनाट्रियल और एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड्स की कोशिकाओं में पाए जाते हैं, एट्रियल मायोकार्डियम की कोशिकाएं
बी) एटीपी-संवेदनशील पोटेशियम चैनल अटरिया और निलय के कामकाजी मायोकार्डियम की कोशिकाओं की विशेषता है
सी) कैल्शियम-सक्रिय गैर-विशिष्ट चैनल वेंट्रिकल्स और पर्किनजे फाइबर के कामकाजी मायोकार्डियम की कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

कार्रवाई संभावित चरण।

हृदय की मांसपेशी में ऐक्शन पोटेंशिअल की एक विशेषता एक स्पष्ट पठारी चरण है, जिसके कारण ऐक्शन पोटेंशिअल की इतनी लंबी अवधि होती है।

1): एक्शन पोटेंशिअल का "पठार" चरण। (उत्तेजना प्रक्रिया की सुविधा):

हृदय के निलय में मायोकार्डियल एपी 300-350 एमएस (कंकाल की मांसपेशी में 3-5 एमएस) तक रहता है और इसमें एक अतिरिक्त "पठार" चरण होता है।

पीडी शुरू कोशिका झिल्ली के तेजी से विध्रुवण के साथ(से - 90 एमवी से +30 एमवी), क्योंकि तेजी से Na-चैनल खुलते हैं और सोडियम कोशिका में प्रवेश करता है। झिल्ली क्षमता (+30 mV) के व्युत्क्रमण के कारण, तेजी से Na-चैनल निष्क्रिय हो जाते हैं और सोडियम का प्रवाह रुक जाता है।

इस समय तक, धीमी Ca-चैनल सक्रिय हो जाते हैं और कैल्शियम कोशिका में प्रवेश कर जाता है। कैल्शियम करंट के कारण, विध्रुवण 300 ms तक जारी रहता है और (कंकाल की मांसपेशी के विपरीत) एक "पठार" चरण बनता है। फिर धीमे Ca-चैनल निष्क्रिय हो जाते हैं। कई पोटेशियम चैनलों के माध्यम से कोशिका से पोटेशियम आयनों (K+) की रिहाई के कारण तेजी से पुन: ध्रुवीकरण होता है।

2) लंबी आग रोक अवधि (उत्तेजना प्रक्रिया की एक विशेषता):

जब तक पठारी चरण जारी रहता है, सोडियम चैनल निष्क्रिय रहते हैं। तेजी से Na-चैनलों का निष्क्रिय होना सेल को गैर-उत्तेजक बनाता है ( पूर्ण अपवर्तकता चरण, जो लगभग 300 एमएस तक रहता है)।

3) हृदय की मांसपेशी में टिटनेस असंभव है (संकुचन प्रक्रिया की विशेषता):

मायोकार्डियम (300 एमएस) में पूर्ण दुर्दम्य अवधि की अवधि के साथ मेल खाता है कमी की अवधि(वेंट्रिकुलर सिस्टोल 300 एमएस), इसलिए, सिस्टोल के दौरान, मायोकार्डियम अप्रत्याशित है, किसी भी अतिरिक्त उत्तेजना का जवाब नहीं देता है; टेटनस के रूप में हृदय में मांसपेशियों के संकुचन का योग असंभव है! मायोकार्डियम शरीर की एकमात्र मांसपेशी है जो हमेशा केवल एकल संकुचन मोड में सिकुड़ती है (संकुचन हमेशा विश्राम के बाद होता है!)