Pacemaker cardiaco
Ci sono 3 fasi principali nella generazione di un potenziale d’azione in una cellula pacemaker. Poiché gli stadi sono analoghi alla contrazione delle cellule del muscolo cardiaco, hanno lo stesso sistema di denominazione. Questo può portare a una certa confusione. Non c’è fase 1 o 2, solo fasi 0, 3 e 4.
Fase 4 – Potenziale del pacemaker
La chiave per il fuoco ritmico delle cellule del pacemaker è che, a differenza di altri neuroni nel corpo, queste cellule si depolarizzano lentamente da sole e non hanno bisogno di alcuna innervazione esterna dal sistema nervoso autonomo per sparare potenziali d’azione.,
Come in tutte le altre cellule, il potenziale di riposo di una cellula pacemaker (da-60mV a-70mV) è causato da un deflusso continuo o “perdita” di ioni potassio attraverso proteine del canale ionico nella membrana che circonda le cellule. Tuttavia, nelle cellule pacemaker, questa permeabilità al potassio (efflusso) diminuisce col passare del tempo, causando una lenta depolarizzazione. Inoltre, c’è un flusso lento e continuo verso l’interno di sodio, chiamato corrente “divertente” o pacemaker., Questi due cambiamenti relativi di concentrazione ionica depolarizzano lentamente (rendono più positivo) il potenziale di membrana interna (tensione) della cellula, dando a queste cellule il loro potenziale pacemaker. Quando il potenziale di membrana viene depolarizzato a circa-40mV ha raggiunto la soglia (le cellule entrano nella fase 0), consentendo di generare un potenziale d’azione.
Fase 0 – UpstrokeEdit
Sebbene molto più veloce della depolarizzazione della fase 4, l’upstroke in una cellula di pacemaker è lento rispetto a quello in un assone.,
Il nodo SA e AV non hanno canali di sodio veloci come i neuroni e la depolarizzazione è causata principalmente da un lento afflusso di ioni calcio. (La corrente divertente aumenta anche). Il calcio entra nella cellula attraverso i canali del calcio sensibili alla tensione che si aprono quando viene raggiunta la soglia. Questo afflusso di calcio produce la fase ascendente del potenziale d’azione, che si traduce nell’inversione del potenziale di membrana ad un picco di circa +10mV. È importante notare che il calcio intracellulare provoca la contrazione muscolare nelle cellule contrattili ed è lo eff effettore., Nelle cellule del pacemaker cardiaco, la fase 0 dipende dall’attivazione dei canali del calcio di tipo L anziché dall’attivazione dei canali del sodio veloci voltaggio-dipendenti, che sono responsabili dell’avvio dei potenziali d’azione nelle cellule contrattili (non pacemaker). Per questo motivo, la pendenza della fase di aumento del potenziale d’azione del pacemaker è più graduale di quella della cellula contrattile (immagine 2).,
Fase 3 – Ripolarizzazione
L’inversione del potenziale di membrana innesca l’apertura dei canali di perdita di potassio, con conseguente rapida perdita di ioni di potassio dall’interno della cellula, causando la ripolarizzazione (Vm diventa più negativa). Anche i canali del calcio vengono inattivati subito dopo l’apertura. Inoltre, man mano che i canali del sodio diventano inattivati, la permeabilità del sodio nella cellula diminuisce. Questi cambiamenti di concentrazione ionica ripolarizzano lentamente la cellula al potenziale di membrana a riposo (- 60mV)., Un’altra nota importante in questa fase è che le pompe ioniche ripristinano le concentrazioni di ioni allo stato di potenziale di pre-azione. La pompa ionica dello scambiatore di sodio-calcio lavora per pompare il calcio dallo spazio intracellulare, rilassando così efficacemente la cellula. La pompa sodio/potassio ripristina le concentrazioni ioniche di ioni sodio e potassio pompando sodio fuori dalla cellula e pompando (scambiando) il potassio nella cellula., Ripristinare queste concentrazioni di ioni è vitale perché consente alla cellula di resettarsi e le consente di ripetere il processo di depolarizzazione spontanea che porta all’attivazione di un potenziale d’azione.