Atrial myocytes, ventrikel myocytes og Purkinje cellerne er eksempler på ikke-pacemaker handlingspotentialer i hjertet. Fordi disse handlingspotentialer gennemgår meget hurtig depolarisering, kaldes de undertiden” hurtig respons ” handlingspotentialer.i modsætning til pacemakerceller, der findes i knudevæv i hjertet, har ikke-pacemakerceller et ægte hvilemembranpotentiale (fase 4), der forbliver nær ligevægtspotentialet for K+ (EK)., Hvilemembranpotentialet er meget negativt i fase 4 (ca.-90 mV), fordi kaliumkanaler er åbne (K+ konduktans og K+ strømme er høje). Som vist i figuren er fase 4 forbundet med øget gK+, hvilket forårsager udadrettede k+ strømme. Med andre ord forlader positive kaliumioner cellen og derved gør membranpotentialet mere negativt indeni. Samtidig lukkes hurtige natriumkanaler og (L-type) langsomme calciumkanaler, så Na+ og Ca++ indadgående strømme er meget lave.,
Når disse celler hurtigt afpolariseres at en tærskel spænding på om -70 mV (fx ved en handling potentiale i en tilstødende celle), der er en hurtig depolarisering (fase 0), der er forårsaget af en forbigående stigning i fast Na+-kanal ledningsevne (gNa+) gennem hurtige natrium-kanaler. Dette øger de indadrettede, depolariserende Na+ – strømme (INa), der er ansvarlige for genereringen af disse “hurtige respons”-handlingspotentialer (se ovenfor figur). Samtidig åbner natriumkanaler, GK+ og udadrettede k + strømme falder som kaliumkanaler lukker., Disse to konduktansændringer bevæger membranpotentialet væk fra EK (som er negativt) og tættere på ligevægtspotentialet for natrium (Ena), som er positivt.
Fase 1 er en indledende repolarization der er som følge af åbningen af en særlig type forbigående udad K+ – kanal (Kto), hvilket øger gK+ og forårsager en kortvarig, hyperpolarizing udad K+ strøm (IKto)., På grund af den store stigning i langsom indad gCa++, der forekommer på samme tid og den forbigående karakter af IKto, forsinkes repolariseringen, og der er en plateaufase i handlingspotentialet (fase 2). Denne indadgående calciumbevægelse ICa (L) er gennem langvarige (L-type) calciumkanaler, der åbner op, når membranpotentialet depolariserer til omkring -40 mV. Denne plateaufase forlænger handlingspotentialets varighed og adskiller hjerteaktionspotentialer fra de meget kortere handlingspotentialer, der findes i nerver og skeletmuskulatur., Repolarization (fase 3) opstår, når gK+ (og derfor IKr) stiger, sammen med inaktivering af Ca++ – kanaler (nedsat gCa++).derfor bestemmes handlingspotentialet i ikke-pacemakerceller primært af relative ændringer i hurtige na+, langsomme Ca++ og K+ ledere og strømme. Som beskrevet under diskussionen om membran potentialer og sammenfattes i følgende forhold, og i figuren til højre, membran-potentiale (Em) er bestemt af den relative conductances af de vigtigste ioner fordelt over cellemembranen., Når g’ K + er høj, og g ‘Na+ og g’ Ca++ er lave (fase 3 og 4), vil membranpotentialet være mere negativt (hviletilstand i figuren). Når g ‘K+ er lav og g’ Na + og / eller g ‘ Ca++ er høj, vil membranpotentialet være mere positivt (faser 0, 1 og 2) (depolariseret tilstand i figuren).
Em = g ‘k+ (-96 mV) + g’ na+ (+50 mV) + g ‘ ca++ (+134 mV)
disse hurtigresponsepotentialer I ikke-knudevæv ændres af antiarytmiske lægemidler, der blokerer specifikke ionkanaler., Natriumkanalblokkere, såsom quinuinidin, inaktiverer hurtige natriumkanaler og reducerer depolariseringshastigheden (reducer hældningen af fase 0). Calciumkanalblokkere, såsom verapamil og diltia .em, påvirker plateaufasen (fase 2) af handlingspotentialet. Kaliumkanalblokkere forsinker repolarisering (fase 3) ved at blokere de kaliumkanaler, der er ansvarlige for denne fase.,
effektiv refraktær periode
Når et handlingspotentiale er initieret, er der en periode omfattende faser 0, 1, 2, 3 og tidlig fase 4, at et nyt handlingspotentiale ikke kan initieres (se figur øverst på siden). Dette kaldes den effektive ildfaste periode (ERP) eller den absolutte ildfaste periode (ARP) af cellen. Under ERP producerer stimulering af cellen med en tilstødende celle, der gennemgår depolarisering, ikke nye, formerede handlingspotentialer. Dette sker, fordi hurtige natriumkanaler forbliver inaktiverede efter kanallukning i fase 1., De skifter ikke til deres lukkede, hvilende (spændende) tilstand, før nogen tid efter at membranpotentialet er fuldt repolariseret. ERP fungerer som en beskyttelsesmekanisme i hjertet ved at forhindre, at flere, sammensatte handlingspotentialer forekommer (dvs.det begrænser hyppigheden af depolarisering og derfor hjerterytme). Dette er vigtigt, fordi hjertet ved meget høje hjertefrekvenser ikke ville være i stand til at fylde tilstrækkeligt med blod, og derfor ville ventrikulær udstødning reduceres.
mange antiarytmiske lægemidler ændrer ERP, hvorved cellulær e .citabilitet ændres., For eksempel, lægemidler, der blokerer kaliumkanaler (f.amiodaron, en klasse III antiarytmisk) forsinkelse fase 3 repolarisering og øger ERP. Medikamenter, der øger ERP, kan være særlig effektive til at afskaffe genindtrædningsstrømme, der fører til takyarytmier.
omdannelse af ikke-pacemaker til pacemakerceller
det er vigtigt at bemærke, at ikke-pacemaker-handlingspotentialer kan ændre sig til pacemakerceller under visse betingelser. For eksempel, hvis en celle bliver hypo .isk, depolariserer membranen, som lukker hurtige Na+ kanaler., Ved et membranpotentiale på omkring -50 mV inaktiveres alle de hurtige Na + – kanaler. Når dette sker, kan handlingspotentialer stadig fremkaldes; imidlertid bæres den indadstrøm udelukkende af Ca++ (langsomme indadkanaler). Disse handlingspotentialer ligner dem, der findes i pacemakerceller placeret i SA-knuden, og kan undertiden vise spontan depolarisering og automatik. Denne mekanisme kan tjene som den elektrofysiologiske mekanisme bag visse typer ektopiske beats og arytmier, især ved iskæmisk hjertesygdom og efter hjerteinfarkt.,
revideret 01/25/21