SỢI PURKINJE: MÔ HỌC VÀ CHỨC NĂNG - GIẢI PHẨU HỌC VÀ SINH LÝ HỌC - 2026

Các sợi Purkinje tim đại diện cho giai đoạn cuối của hệ thống sản xuất, một cách tự động và lặp lại, kích thích điện cần thiết cho hoạt động cơ học của tâm thất. Nó tập trung vào việc hướng sự kích thích đến các tế bào cơ tâm thất để chúng tạo ra tâm thu (co bóp).

Hệ thống mà các sợi này thuộc về được tạo thành từ nút sino-nhĩ (SA), nơi bắt nguồn kích thích; các bó giữa triều đến nút nhĩ thất (AV); nút nhĩ thất, trong đó dẫn truyền điện có phần chậm lại; bó của Ngài, với các nhánh phải và trái của nó, và hệ thống sợi Purkinje.

Sợi Purkinje trong cơ tim bị nhiễm màu (Nguồn: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Những sợi này được đặt tên để vinh danh John Evangelista Purkinje, một nhà giải phẫu và sinh lý học người Séc, người lần đầu tiên mô tả chúng vào năm 1839. Không nên nhầm lẫn chúng với tế bào Purkinje, được cùng một tác giả phát hiện ở cấp độ vỏ tiểu não và liên quan đến kiểm soát chuyển động.

Mô học

Giống như các thành phần còn lại của hệ thống dẫn truyền kích thích tim, các tế bào tạo nên hệ thống sợi Purkinje là tế bào cơ hoặc tế bào cơ tim đã mất cấu trúc co bóp và chuyên dẫn truyền kích thích điện.

Các thành phần của nó tham gia vào đầu các nhánh của bó His và phần đầu của chuỗi tế bào cơ tâm thất, các phân đoạn giữa chúng dẫn điện kích thích bắt nguồn từ nút xoang nhĩ, tạo thành một mạng lưới khuếch tán phân bố khắp nội tâm mạc bao phủ tâm thất. .

Chúng có những đặc điểm khác biệt với các thành phần khác của hệ thống: chúng là những sợi dài hơn và dày hơn (40 μm), thậm chí hơn cả sợi co bóp của tâm thất và chúng có tốc độ dẫn truyền cao nhất: 4 m / s; so với 1,5 m / s của những người theo sau, các sợi bó His.

Tốc độ dẫn truyền cao này là do, ngoài đường kính lớn của nó, thực tế là, tại các vị trí tiếp xúc của chúng, các đĩa liên lớp, có mật độ cao các điểm nối khe hở cho phép các dòng ion giữa chúng dễ dàng đi qua. và sự truyền cảm hứng nhanh chóng.

Do tốc độ dẫn truyền cao này và sự phân bố khuếch tán của các sợi Purkinje, kích thích đến gần như đồng thời cơ tim co bóp của cả hai tâm thất, chỉ cần 0,03 s (30 ms) để kích hoạt hoàn toàn toàn bộ cơ tim. tâm thất.

Chức năng

- Tính chất điện

Các tế bào của hệ thống Purkinje là những tế bào dễ bị kích thích, ở trạng thái nghỉ, sự chênh lệch tiềm năng từ -90 đến -95 mV giữa cả hai mặt của màng ngăn cách bên trong của nó với chất lỏng ngoại bào xung quanh, bên trong của nó là âm so với bên ngoài.

Khi bị kích thích, các tế bào này phản ứng với sự khử cực được gọi là điện thế hoạt động (AP) và trong đó điện thế màng nhanh chóng trở nên ít âm hơn và có thể đảo ngược, trong giây lát đạt đến giá trị dương lên đến +30 mV (dương phía trong).

Tiềm năng hành động (Nguồn: vi: Memenen Via Wikimedia Commons)

Theo tốc độ xảy ra quá trình khử cực này, các loại tế bào kích thích khác nhau của tim được xếp vào một trong hai loại: sợi phản ứng nhanh hoặc sợi phản ứng chậm. Sợi Purkinje là một phần của loại sau.

- Tiềm năng hoạt động trên sợi Purkinje

Kích thích sinh lý để các sợi Purkinje tạo ra một điện thế hoạt động là một dòng ion khử cực, đến từ các phần tử tế bào sớm hơn trong trình tự dẫn truyền, và đến chúng qua các khe hở nối chúng với các phần tử đó. .

Trong điện thế hoạt động của sợi Purkinje, một số pha được phân biệt: khử cực đột ngột (pha 0) đến +30 mV, tái phân cực nhanh đến 0 mV (pha 1), khử cực duy trì xung quanh 0 mV (pha 2 hoặc bình nguyên) và tái phân cực nhanh (giai đoạn 3) dẫn trở lại điện thế nghỉ (giai đoạn 4).

Những sự kiện này là kết quả của việc kích hoạt và / hoặc vô hiệu hóa các dòng ion làm thay đổi sự cân bằng điện tích giữa bên trong và bên ngoài tế bào. Đến lượt mình, các dòng điện là kết quả của những thay đổi về độ thẩm thấu của các kênh cụ thể đối với các ion khác nhau và được ký hiệu bằng chữ I, theo sau là chỉ số con xác định chúng.

Theo quy ước, các dòng đầu vào ion dương hoặc dòng ra ion âm được coi là âm và tạo ra sự khử cực, những dòng đi ra ion dương hoặc ion âm là dòng dương và có lợi cho sự phân cực bên trong hoặc cực âm của tế bào.

Các giai đoạn của điện thế hoạt động của sợi Purkinje

Pha 0 xảy ra khi sự khử cực ban đầu đóng vai trò như một kích thích đưa điện thế màng lên một mức (ngưỡng) giữa -75 và -65 mV, và các kênh natri (Na +) phụ thuộc điện thế sau đó được mở ra cho phép Na + đi vào. (Không có dòng điện) như trong một trận tuyết lở, đưa điện thế lên khoảng +30 mV.

Giai đoạn 1 bắt đầu vào cuối giai đoạn 0, khi các kênh Na + đóng lại và quá trình khử cực dừng lại, tạo ra dòng điện thoáng qua (Ito1 và Ito2) của đầu ra K + và đầu vào Cl-, tạo ra sự tái phân cực nhanh chóng xuống mức 0 mV.

Giai đoạn 2 là một thời gian dài "bình nguyên" (300 ms). Nó là kết quả của việc mở các kênh canxi chậm và tạo ra dòng Ca ++ duy trì, cùng với dòng Na + vào nội tại, tiềm năng tương đối cao (0 mV) và chống lại dòng phân cực của K + (IKr và IKs ) đã bắt đầu xảy ra.

Trong pha 3, dòng Ca ++ và Na + được giảm thiểu và dòng ra K + phân cực trở nên rất rõ rệt. Sự gia tăng sản lượng K + này đưa điện thế màng về mức nghỉ ban đầu là -90 đến -95 mV ở đó nó vẫn duy trì (giai đoạn 4) cho đến khi chu kỳ được lặp lại một lần nữa.

- Giá trị một số tính chất điện của sợi Purkinje

- Mức không tải: -90 đến -95 mV.

- Mức khử cực tối đa (quá mức): + 30 mV.

- Biên độ của thế hoạt động: 120 mV.

- Thời gian tồn tại của điện thế hoạt động: từ 300 đến 500 ms.

- Tốc độ khử cực: 500-700 V / s.

- Mức ngưỡng để kích hoạt điện thế hoạt động: từ -75 đến -65 mV.

- Tốc độ chạy xe: 3-4 m / s.

- Sợi Purkinje làm máy tạo nhịp tim thứ cấp

Các sợi cơ tim phản ứng chậm bao gồm các tế bào của nút xoang nhĩ và nhĩ thất, trong khi nghỉ ngơi (giai đoạn 4), trải qua quá trình khử cực chậm (tiền tâm trương) đưa điện thế màng về mức của nó. ngưỡng và tiềm năng hành động được kích hoạt tự động.

Tính chất này được phát triển hơn, đó là, sự khử cực xảy ra nhanh hơn, trong nút xoang nhĩ, đóng vai trò như một máy tạo nhịp tim và có tốc độ từ 60 đến 80 nhịp / phút. Nếu thất bại, nút nhĩ thất có thể đảm nhận chỉ huy, nhưng với tốc độ thấp hơn từ 60 đến 40 nhịp / phút.

Các sợi Purkinje, khi chúng không bị kích thích thông qua hệ thống dẫn truyền bình thường, cũng có thể trải qua quá trình khử cực chậm tương tự để đưa điện thế màng của chúng đến mức ngưỡng và tự động kích hoạt điện thế hoạt động.

Trong trường hợp sự kích thích bình thường của nút xoang nhĩ và nút thứ phát của nút nhĩ-thất thất bại, hoặc sự dẫn truyền kích thích đến tâm thất bị chặn, một số sợi của hệ thống Purkinje bắt đầu tự phóng điện và duy trì hoạt động. nhịp thất, nhưng với tốc độ thấp hơn (25-40 nhịp / phút).

Người giới thiệu

1. Piper HM: Herzerregung, trong: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31th ed; RF Schmidt và cộng sự (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, in: Physiologie, 6th ed; R Klinke và cộng sự (chủ biên). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010