- bathmotropism คืออะไร?
- Electrophysiology ของการกระตุ้นเซลล์
- ศักยภาพในการออกฤทธิ์ของ Cardiomyocyte
- เครื่องกระตุ้นหัวใจทางสรีรวิทยา
- คุณสมบัติพื้นฐานของหัวใจ
- อ้างอิง
คำว่าbathmotropismหมายถึงความสามารถของเซลล์กล้ามเนื้อในการกระตุ้นและสร้างการปรับเปลี่ยนสมดุลทางไฟฟ้าจากสิ่งกระตุ้นภายนอก
แม้ว่าจะเป็นปรากฏการณ์ที่เห็นได้ในเซลล์กล้ามเนื้อลายทั้งหมด แต่โดยทั่วไปแล้วคำนี้ใช้ในโรคหัวใจด้วยไฟฟ้า มีความหมายเหมือนกันกับความตื่นเต้น ผลสุดท้ายคือการหดตัวของหัวใจจากแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการกระตุ้น
โดย OpenStax College - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาเว็บไซต์ Connexions http://cnx.org/content/col11496/1.6/ 19 มิ.ย. 2556 CC BY 3.0 https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30148215
คลื่นไฟฟ้าหัวใจเป็นเพียงตัวอย่างที่เรียบง่ายของกลไกทางไฟฟ้าที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในกล้ามเนื้อหัวใจเพื่อรักษาจังหวะที่ประสานกัน กลไกการปลุกปั่นนี้รวมถึงการเข้าและออกของโซเดียม (Na + ) โพแทสเซียม (K + ) แคลเซียม (Ca + + ) และคลอรีน (Cl - ) ไอออนไปยังอวัยวะภายในเซลล์ขนาดเล็ก
ในที่สุดรูปแบบของไอออนเหล่านี้คือสิ่งที่บรรลุการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นในการสร้างการหดตัว
bathmotropism คืออะไร?
คำว่า bathmotropism หรือ excitability หมายถึงความสามารถของเซลล์กล้ามเนื้อในการกระตุ้นเมื่อเผชิญกับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า
เป็นคุณสมบัติของกล้ามเนื้อโครงร่างที่แม้ว่าจะไม่เฉพาะเจาะจงกับเซลล์หัวใจ แต่ส่วนใหญ่ก็หมายถึงการทำงานของหัวใจเอง
ผลลัพธ์สุดท้ายของกลไกนี้คือการหดตัวของหัวใจและการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในกระบวนการจะส่งผลกระทบต่อจังหวะหรืออัตราการเต้นของหัวใจ
มีเงื่อนไขทางคลินิกที่เปลี่ยนแปลงความสามารถในการกระตุ้นหัวใจเพิ่มขึ้นหรือลดลงทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนร้ายแรงในการให้ออกซิเจนในเนื้อเยื่อรวมทั้งการก่อตัวของลิ่มเลือดอุดกั้น
Electrophysiology ของการกระตุ้นเซลล์
เซลล์หัวใจหรือไมโอไซต์มีสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกคั่นด้วยชั้นที่เรียกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ ทั้งสองด้านของเมมเบรนนี้มีโมเลกุลของโซเดียม (Na + ) แคลเซียม (Ca + + ) คลอรีน (Cl - ) และโพแทสเซียม (K + ) การกระจายของไอออนเหล่านี้เป็นตัวกำหนดกิจกรรมของคาร์ดิโอไมโอไซต์
ภายใต้สภาวะพื้นฐานเมื่อไม่มีแรงกระตุ้นไฟฟ้าไอออนจะมีการกระจายที่สมดุลในเยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่าศักยภาพของเมมเบรน การจัดเรียงนี้ได้รับการแก้ไขเมื่อมีสิ่งกระตุ้นทางไฟฟ้าทำให้เกิดการกระตุ้นของเซลล์และทำให้กล้ามเนื้อหดตัวในที่สุด
โดย BruceBlaus เมื่อใช้ภาพนี้ในแหล่งข้อมูลภายนอกสามารถอ้างอิงได้ว่า: เจ้าหน้าที่ของ Blausen.com (2014) "แกลเลอรีทางการแพทย์ของ Blausen Medical 2014" WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436 การถ่ายทอดโดย Mikael Häggström - ไฟล์: Blausen_0211_CellMembrane.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32538605
สิ่งกระตุ้นไฟฟ้าที่เดินทางผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และทำให้เกิดการกระจายไอออนในเซลล์หัวใจเรียกว่าศักยภาพในการออกฤทธิ์ของหัวใจ
เมื่อสิ่งกระตุ้นไฟฟ้ามาถึงเซลล์กระบวนการเปลี่ยนแปลงของไอออนจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ นี้เกิดขึ้นเพราะแรงกระตุ้นไฟฟ้าทำให้เซลล์ดูดซึมมากขึ้นจึงทำให้ทางออกและการเข้ามาของนา+ , K + , Ca + +และ Cl -ไอออน
การกระตุ้นเกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมภายในเซลล์มีค่าต่ำกว่าสภาพแวดล้อมภายนอก กระบวนการนี้ทำให้ประจุไฟฟ้าของเซลล์เปลี่ยนแปลงซึ่งเรียกว่าดีโพลาไรเซชัน
โดย OpenStax - https://cnx.org/contents/:/Preface, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30147928
เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการทางไฟฟ้ากายภาพที่กระตุ้นคาร์ดิโอไมโอไซต์หรือเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจึงมีการสร้างแบบจำลองที่แบ่งกลไกออกเป็นห้าขั้นตอน
ศักยภาพในการออกฤทธิ์ของ Cardiomyocyte
กระบวนการทางไฟฟ้ากายภาพที่เกิดขึ้นในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจแตกต่างจากเซลล์กล้ามเนื้ออื่น ๆ เพื่อความเข้าใจของคุณมันถูกแบ่งออกเป็น 5 ขั้นตอนโดยมีหมายเลขตั้งแต่ 0 ถึง 4
จาก Action_potential2.svg: * Action_potential.png: User: Quasarderivative work: Mnokel (talk) derivative work: Silvia3 (talk) - Action_potential2.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index .php? curid = 10524435
- ระยะที่ 4 : เป็นระยะพักของเซลล์ไอออนจะสมดุลและประจุไฟฟ้าของเซลล์อยู่ที่ค่าพื้นฐาน Cardiomyocytes พร้อมที่จะรับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า
- ระยะที่ 0 : ในเวลานี้การลดขั้วของเซลล์จะเริ่มขึ้นนั่นคือเซลล์จะสามารถซึมผ่านไปยังไอออนของ Na + ได้โดยจะเปิดช่องเฉพาะสำหรับองค์ประกอบนี้ ด้วยวิธีนี้ประจุไฟฟ้าของสภาพแวดล้อมภายในเซลล์จะลดลง
- ระยะที่ 1 : เป็นระยะที่ Na +หยุดเข้าสู่เซลล์และมีการเคลื่อนที่ของ K + ไอออนออกสู่ภายนอกผ่านช่องทางเฉพาะของเยื่อหุ้มเซลล์ เกิดภาระภายในเพิ่มขึ้นเล็กน้อย
- ระยะที่ 2 : เรียกอีกอย่างว่าที่ราบสูง มันเริ่มต้นด้วยการไหลของ Ca + +ไอออนเข้าสู่เซลล์ซึ่งทำให้มันกลับไปที่ประจุไฟฟ้าของเฟสแรก การไหลของ K +สู่ภายนอกยังคงอยู่ แต่เกิดขึ้นอย่างช้าๆ
- ระยะที่ 3 : เป็นกระบวนการเปลี่ยนขั้วของเซลล์ กล่าวอีกนัยหนึ่งเซลล์จะเริ่มปรับสมดุลภาระภายนอกและภายในเพื่อกลับสู่สถานะที่เหลือของเฟสที่สี่
เครื่องกระตุ้นหัวใจทางสรีรวิทยา
เซลล์พิเศษของโหนดซิโน - เอเทรียลหรือซิโน - เอเทรียลมีความสามารถในการสร้างศักยภาพการดำเนินการโดยอัตโนมัติ กระบวนการนี้ทำให้เกิดแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่เดินทางผ่านเซลล์นำไฟฟ้า
กลไกอัตโนมัติของโหนดซิโน - เอเตรียลมีลักษณะเฉพาะและแตกต่างจากส่วนที่เหลือของไมโอไซต์และกิจกรรมของมันเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาจังหวะการเต้นของหัวใจ
คุณสมบัติพื้นฐานของหัวใจ
หัวใจประกอบด้วยเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างปกติและเซลล์เฉพาะทาง เซลล์เหล่านี้บางส่วนมีความสามารถในการส่งผ่านแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าและอื่น ๆ เช่นของโหนดซิโน - เอเทรียลสามารถผลิตสิ่งเร้าอัตโนมัติที่กระตุ้นให้เกิดการปลดปล่อยกระแสไฟฟ้า
เซลล์หัวใจมีคุณสมบัติในการทำงานที่เรียกว่าคุณสมบัติพื้นฐานของหัวใจ
โดย OCAL (OpenClipart) - http://www.clker.com/clipart-myocardiocyte.html, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24903488
คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการอธิบายในปี พ.ศ. 2440 โดยนักวิทยาศาสตร์ Theodor Wilhelm Engelman หลังจากการทดลองมานานกว่า 20 ปีซึ่งเขาได้ค้นพบที่สำคัญมากซึ่งจำเป็นต่อการทำความเข้าใจเกี่ยวกับ electrophysiology ของหัวใจที่เรารู้จักในปัจจุบัน
คุณสมบัติที่สำคัญของการทำงานของหัวใจคือ:
- Chronotropismมีความหมายเหมือนกันกับระบบอัตโนมัติและหมายถึงเซลล์พิเศษที่สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นเพื่อกระตุ้นให้เกิดแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าในลักษณะที่เป็นจังหวะ เป็นลักษณะของสิ่งที่เรียกว่าเครื่องกระตุ้นหัวใจทางสรีรวิทยา (โหนดซิโน - atrial)
- Bathmotropismเป็นความสะดวกของเซลล์หัวใจที่จะตื่นเต้น
- Dromotropismหมายถึงความสามารถของเซลล์หัวใจในการกระตุ้นไฟฟ้าและสร้างการหดตัว
- Inotropismคือความสามารถของกล้ามเนื้อหัวใจในการหดตัว มีความหมายเหมือนกันกับ contractility
- Lusitropismเป็นคำที่อธิบายถึงขั้นตอนการคลายตัวของกล้ามเนื้อ ก่อนหน้านี้คิดว่าเป็นเพียงการขาดการหดตัวเนื่องจากการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า อย่างไรก็ตามคำนี้ถูกรวมไว้ในปี 1982 เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของการทำงานของหัวใจเนื่องจากมันแสดงให้เห็นว่าเป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงานนอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในชีววิทยาของเซลล์
อ้างอิง
- Shih, HT (1994). กายวิภาคของศักยภาพการกระทำในหัวใจ วารสาร Texas Heart Institute นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov
- ฟรานซิสเจ (2016). electrophysiology ของหัวใจในทางปฏิบัติ วารสารการเดินจังหวะและกระแสไฟฟ้าของอินเดีย. นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov
- โอเบอร์แมน, R; Bhardwaj, A. (2018). สรีรวิทยาหัวใจ. StatPearls เกาะมหาสมบัติ นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov
- บาร์ทอส, D. C; แกรนดิ, E; Ripplinger, ซม. (2015). ช่องไอออนในหัวใจ สรีรวิทยาที่ครอบคลุม นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov
- ฮันด์ T.J; รูดี้, วาย. (2000). ปัจจัยกำหนดความสามารถในการปลุกปั่นใน myocytes หัวใจ: การตรวจสอบกลไกของผลของหน่วยความจำ วารสารชีวฟิสิกส์.
- Jabbour, F; กันมันธาเรดดี้อ. (2019). ความผิดปกติของโหนดไซนัส StatPearls เกาะมหาสมบัติ นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov
- เฮิร์ทเจ. วิ; ฟายดับเบิลยูบี; ซิมเมอร์, HG (2549). Theodor Wilhelm Engelmann Clin Cardiol นำมาจาก: onlinelibrary.wiley.com
- ปาร์ค, D. S; Fishman, GI (2554). ระบบการนำหัวใจ นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov