Katarzyna Spytkowska
Paweł Popecki

Układ bodźco-

przewodzący serca.

Przebieg
potencjałów
czynnościow
ych i
kierunki
prądów
jonowych
charakteryst
ycz-
nych dla
komórek
układu
bodźco-
przewodzące
go i
roboczych
serca

.

Układ bodźco-przewodzący

serca

• Zapewnia odpowiedni rytm i synchronizację skurczów

poszczególnych części serca.

• Składa się z komórek mięśniowych wyspecjalizowanych

do przewodzenia bodźców i odpowiednio
komunikujących się ze sobą

(za pomocą połączeń tworzonych przez koneksony,
nie powodujących praktycznie żadnego opóźnienia

przenoszonego impulsu)

• Cechą charakterystyczną komórek tego układu są

autonomiczność i automatyzm

Budowa układu bodźcowo-

przewodzącego serca

Komórki mięśniowe nazywane węzłami i

pęczkami:

• węzeł zatokowo- przedsionkowy
• węzeł przedsionkowo- komorowy
• pęczek przedsionkowo-

komorowy(Hisa)

Węzeł zatokowo-

przedsionkowy

• Położony w pobliżu ujścia żyły głównej

górnej do prawego przedsionka

• Generowane są w nim impulsy

elektryczne decydujące o częstotliwości
skurczów serca

• Powstające w węźle potencjały

czynnościowe(około 78 impulsów na
minutę) inicjują skurcz przedsionków i
za pośrednictwem pęczków
międzywęzłowych docierają do węzła
przedsionkowo- komorowego

Węzeł przedsionkowo-

komorowy

• Położony w dolnej części przegrody

międzyprzedsionkowej

• Posiada małą prędkość rozchodzenia się

potencjału czynnościowego, co wynika z

małej prędkości narastania potencjału

czynnościowego w komórkach

• Komórki są zdolne do samoistnego

generowania potencjałów czynnościowych

jednakże częstotliwość generowanych

impulsów jest mniejsza niż w węźle

zatokowo-przedsionkowym

Pęczek przedsionkowo-

komorowy (Hisa)

• Wychodzi z węzła przedsionkowo-komorowego w

postaci jednego pnia i następnie rozdziela się na
dwie odnogi (lewą i prawą)

Odnogi biegną w kierunku koniuszka i w jego

pobliżu zakręcają w stronę podstawy serca

• Pęczek przedsionkowo-komorowy zbudowany

jest z komórek przewodzących nazwanych
włóknami Purkinjego.

• Pęczek ma zdolność do samoistnego generowania

potencjałów czynnościowych o częstotliwości 30/min

Układ bodźco-

przewodzący serca

Samoistna generacja

potencjału czynnościowego

• W komórkach układu przewodzącego serca

zachodzi zjawisko powolnej spoczynkowej

depolaryzacji. Dzięki temu komórki te mają

zdolność do samoistnego, periodycznego

generowania potencjału czynnościowego

• Najważniejszymi komórkami generującymi

impulsy są komórki P węzła zatokowo-

przedsionkowego.

(Zdolność tę mają również inne komórki układu

przewodzącego, jednakże z uwagi na dużo wolniejsze

tempo zachodzenia tego procesu nie mają tak

istotnego znaczenia-są pobudzane przez komórki P)

Mechanizm generacji

impulsu

Repolaryzacja poprzedniego potencjału czynnościowego,

ok. -75mV(opóźnione prostownicze kanały potasowe)

otwarcie nieselektywnych kanałów kationowych

powolna depolaryzacja błony

dezaktywacja kanałów potasowych

aktywacja kanałów wapniowych typu T oraz później

także L, ok. -50mV

generacja

potencjału czynnościowego

• Faza depolaryzacji w komórkach

rozrusznikowych jest znacznie

wolniejsza, bowiem kanały wapniowe

(typu T, a zwłaszcza typu L) otwierają się

znacznie wolniej od kanałów sodowych.

• Długi średni czas otwarcia kanałów

wapniowych typu L oraz bardzo powolna

aktywacja kanałów potasowych (około

tysiąc razy wolniejsza niż w komórkach

nerwowych) są odpowiedzialne za czas

trwania fazy repolaryzacji.

Potencjał czynnościowy komórek

układu przewodzącego serca

powstaje dzięki przepływowi

prądu wapniowego

(w odróżnieniu od komórek

nerwowych, gdzie największą

rolę pełni prąd sodowy)

Działanie komórek, w których występuje

wapniowy mechanizm depolaryzacji w potencjale

czynnościowym, może być modulowane przez

niektóre leki oraz trucizny

Potencjał

czynnościowy

mięśniowej komórki

roboczej serca

MIĘSIEŃ POPRZECZNIE PRĄŻKOWANY SERCOWY

•jest pobudliwy

• kurczy się rytmicznie i automatycznie

• wykonuje pracę bez przerwy, przez całe życie

• wypoczywa tylko między kolejnymi skurczami

• jest wrażliwy na niedotlenienie i niedokrwienie

Potencjał czynnościowy mięśniowy

komórki roboczej serca

różni się istotnie od potencjału

czynnościowego neuronu lub komórki mięśnia
szkieletowego.

W jego przebiegu wyróżnia sie kilka faz które

związane są z działaniem wielu typów kanałów
jonowych

Faza 0

pobudzenie i przekroczenie przez potencjał błony

wartości progowej

aktywacja kanałów sodowych

(napływ jonów sodu do wnętrza komórki)

gwałtowna depolaryzację błony (+25mV)

napływ jonów chlorkowych do wnętrza komórki

(w odpowiedzi na zmianę potencjału błonowego)

Faza 1

spadek potencjału błonowego

(przez prąd chlorkowy oraz zmniejszenie

prądu sodowego)

przeciwdziałanie spadkowi potencjału

ok.-35mV.

(dokomórkowy prąd wapniowy-

aktywowane napięciem kanały

wapniowe typu L)

Faza 2

równoważenie repolaryzujących prądów

chlorkowego oraz potasowego przez

depolaryzujący prąd wapniowy

(przez około 150ms potencjał błonowy

pozostaje na stałym poziomie = faza

plateau)

inaktywacja kanałów wapniowych

pod koniec tej fazy

Faza 3

repolaryzacja błony

(rosnąca przewaga prądów

repolaryzujących)

zmniejszanie wartości prądów potasowego

(przewodzony przez opóźnione kanały

prostownicze) oraz chlorkowego

(w miarę zbliżania się potencjału błony do

wartości spoczynkowej )

Faza 4

Osiągnięcie przez błonę

potencjału spoczynkowego

0

2

3

Reakcja na ponowne

pobudzenie

Refrakcja

bezwzględna-

niezdolność komórki

do osiągnięcia

potencjału

czynnościowego

( faza 0,1,2, część3)

Refrakcja względna
obejmuje koniec fazy
3 i początek fazy 4 -
komórka stopniowo
odzyskuje
pobudliwość; można
ją wtedy pobudzić

Oszczędność energii

Stosunek czasu spędzanego w stanie

depolaryzacji jest znacznie dłuższy niż
komórka spędza w czasie spoczynku
( w porównaniu z komórką nerwową).

Dlatego komórki serca wypracowały

mechanizm oszczędności energii:

•Mała gęstość kanałów w sarkolemie,

•Prąd potasowy w komórce roboczej jest większy w
stanie spoczynku niż w stanie zdepolaryzowanym
(odwrotnie niż w neuronie)
- jest to możliwe dzięki prostowniczym
dokomórkowym kanałom potasowym, które
zamykają się w czasie depolaryzacji, a otwierają w
czasie hiperpolaryzacji (tzw. prostowanie
„anormalne”)

Regulacja siły skurczu

Siła skurczu

zależy od:

•ilości utworzonych wiązań aktyna-
miozyna
(a więc od ilości jonów wapniowych
w sarkoplazmie)

•czynników inotropowych
(substancji wpływających na siłę
skurczu dodatnio lub ujemnie)

Regulacja

częstotliwości pracy

serca

PRZYSPIESZE
NIE

ZWOLNIENIE

NORADRENALINA

+

Wydzielana przez neurony

układu współczulnego.

Zwiększa przepuszczalność

błony dla jonów:

*K⁺ - skraca fazę

repolaryzacji, a w jej

końcowej części błona

osiąga niższy potencjał

(poniżej – 75mV)

*Ca²⁺ - przyspiesza

depolaryzację i skraca czas

trwania potencjału

czynnościowego

ACETYLOCHOLINA

-

Wydzielana przez układ

przywspółczulny

Powoduje zmniejszenie

stopnia ufosforylowania

białek kanałowych –

wzrasta prąd potasowy i

zmniejsza się prąd

wapniowy = zmniejszenie

częstotliwości potencjałów

czynnościowych komórek

rozrusznikowych.