SERAT PURKINJE: HISTOLOGI DAN FUNGSI - ANATOMI DAN FISIOLOGI - 2025

The serat Purkinje jantung merupakan tahap terakhir dari sistem produksi, secara otomatis dan berulang-ulang, eksitasi listrik yang dibutuhkan untuk kegiatan mekanik ventrikel. Ini berfokus pada mengarahkan eksitasi ke miosit ventrikel sehingga menghasilkan sistol (kontraksi).

Sistem dimana serat-serat ini dimiliki terdiri dari simpul sino-atrium (SA), dimana eksitasi berasal; bundel internodal yang mencapai simpul atrioventrikular (AV); simpul atrioventrikular, di mana konduksi listrik agak tertunda; ikatan-Nya, dengan cabang kanan dan kirinya, dan sistem serat Purkinje.

Serat Purkinje di otot jantung bernoda (Sumber: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Serat ini dinamai untuk menghormati John Evangelista Purkinje, seorang ahli anatomi dan fisiologi Ceko yang pertama kali mendeskripsikannya pada tahun 1839. Serat ini tidak boleh disamakan dengan sel Purkinje, yang ditemukan oleh penulis yang sama pada tingkat korteks serebelar dan terlibat dalam kontrol gerakan.

Histologi

Seperti komponen lain dari sistem eksitasi-konduksi jantung, sel-sel yang membentuk sistem serat Purkinje adalah sel otot atau miosit jantung yang telah kehilangan struktur kontraktilnya dan memiliki spesialisasi dalam melakukan eksitasi listrik.

Komponen-komponennya bergabung dengan ujung cabang berkas His dan awal dari rangkaian miosit ventrikel, segmen di antaranya melakukan eksitasi listrik yang berasal dari simpul sino-atrium, membentuk jaringan difus yang didistribusikan ke seluruh endokardium yang menutupi ventrikel. .

Mereka memiliki karakteristik yang membedakannya dari komponen lain dari sistem: serat lebih panjang dan lebih tebal (40 μm) bahkan daripada serat kontraktil ventrikel dan memiliki kecepatan konduksi tertinggi: 4 m / s; dibandingkan dengan 1,5 m / s yang mengikuti, serat bundel-Nya.

Kecepatan konduksi yang tinggi ini, selain dari diameternya yang besar, disebabkan oleh fakta bahwa, di lokasi kontaknya, cakram kabisat, terdapat sambungan celah dengan kepadatan tinggi yang memungkinkan arus ionik lewat dengan mudah di antara keduanya. dan transmisi kegembiraan yang cepat.

Karena kecepatan konduksi yang tinggi ini dan distribusi serat Purkinje yang tersebar, eksitasi hampir secara bersamaan mencapai miokard kontraktil kedua ventrikel, hanya membutuhkan 0,03 detik (30 ms) untuk menyelesaikan aktivasi seluruh miokardium. ventrikel.

Fungsi

- Sifat listrik

Sel-sel dari sistem Purkinje adalah sel yang bersemangat yang menunjukkan, saat diam, perbedaan potensial -90 hingga -95 mV antara kedua permukaan membran yang memisahkan interiornya dari cairan ekstraseluler di sekitarnya, interiornya negatif terhadap eksterior.

Saat tereksitasi, sel-sel ini merespons dengan depolarisasi yang dikenal sebagai potensial aksi (AP) dan di mana potensial membran dengan cepat menjadi kurang negatif dan dapat dibalik, untuk sesaat mencapai nilai positif hingga +30 mV (positif dalam).

Potensi aksi (Sumber: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

Menurut kecepatan terjadinya depolarisasi ini, berbagai jenis sel jantung yang bersemangat telah dimasukkan dalam salah satu dari dua kategori: serabut respons cepat atau serabut respons lambat. Serat Purkinje adalah bagian dari kategori terakhir.

- Potensi aksi pada serabut Purkinje

Stimulus fisiologis serabut Purkinje untuk menghasilkan potensial aksi adalah arus ionik depolarisasi, yang berasal dari elemen seluler yang lebih awal dalam urutan konduksi, dan yang mencapai mereka melalui persimpangan celah yang menghubungkannya dengan elemen tersebut. .

Dalam potensial aksi serat Purkinje, beberapa fase dibedakan: depolarisasi mendadak (fase 0) hingga +30 mV, repolarisasi cepat hingga 0 mV (fase 1), depolarisasi berkelanjutan sekitar 0 mV (fase 2 atau dataran tinggi) dan repolarisasi cepat (fase 3) yang mengarah kembali ke potensi istirahat (fase 4).

Peristiwa ini adalah hasil dari aktivasi dan / atau deaktivasi arus ionik yang mengubah keseimbangan muatan antara bagian dalam dan luar sel. Arus yang, pada gilirannya, dihasilkan dari perubahan permeabilitas saluran tertentu untuk ion yang berbeda dan ditandai dengan huruf I, diikuti oleh subskrip yang mengidentifikasinya.

Arus masukan ion positif atau arus keluar ion negatif dianggap negatif oleh konvensi dan menghasilkan depolarisasi, arus keluar ion positif atau arus keluar ion negatif adalah arus positif dan mendukung polarisasi internal atau negativisasi sel.

Fase potensial aksi serabut Purkinje

Fase 0 terjadi ketika depolarisasi awal yang berfungsi sebagai stimulus membawa potensi membran ke tingkat (ambang) antara -75 dan -65 mV, dan saluran natrium yang bergantung pada tegangan (Na +) kemudian dibuka sehingga memungkinkan Na + masuk (Arus Ina) seperti longsoran salju, membawa potensi menjadi sekitar +30 mV.

Fase 1 dimulai pada akhir fase 0, ketika saluran Na + menutup kembali dan depolarisasi berhenti, menghasilkan arus transien (Ito1 dan Ito2) dari output K + dan input Cl-, yang menghasilkan repolarisasi cepat turun ke level 0 mV.

Fase 2 adalah "dataran tinggi" berdurasi lama (300 ms). Ini hasil dari pembukaan saluran kalsium lambat dan produksi arus masukan Ca ++ yang mempertahankan, bersama dengan masukan Na + remanen, potensi yang relatif tinggi (0 mV) dan melawan arus K + repolarisasi (IKr dan IKs). ) yang sudah mulai terjadi.

Pada fase 3 arus Ca ++ dan Na + diminimalkan dan arus keluar K + repolarisasi menjadi sangat jelas. Keluaran K + yang meningkat ini mendorong potensial membran ke level istirahat awal -90 hingga -95 mV di mana ia tetap (fase 4) hingga siklus diulangi lagi.

- Nilai beberapa sifat listrik serat Purkinje

- Level idle: -90 hingga -95 mV.

- Tingkat depolarisasi maksimum (overshoot): + 30 mV.

- Amplitudo potensial aksi: 120 mV.

- Durasi potensi aksi: antara 300 dan 500 ms.

- Kecepatan depolarisasi: 500-700 V / s.

- Level ambang untuk memicu potensial aksi: antara -75 dan -65 mV.

- Kecepatan mengemudi: 3-4 m / s.

- Serat Purkinje sebagai alat pacu jantung sekunder

Serabut miokard yang merespons secara lambat termasuk sel-sel dari nodus sino-atrium dan atrio-ventrikel, yang, selama istirahat (fase 4), mengalami depolarisasi lambat (prepotensial diastolik) yang membawa potensi membran ke levelnya. ambang batas dan potensi tindakan dipicu secara otomatis.

Sifat ini lebih berkembang, yaitu depolarisasi terjadi lebih cepat, di nodus sino-atrium, yang berfungsi sebagai alat pacu jantung dan menandai kecepatan antara 60 dan 80 denyut / menit. Jika gagal, simpul atrioventrikular dapat mengambil alih perintah, tetapi dengan kecepatan yang lebih rendah antara 60 dan 40 denyut / menit.

Serat Purkinje, ketika tidak tereksitasi melalui sistem konduksi normal, juga dapat menjalani proses depolarisasi lambat yang membawa potensi membrannya ke tingkat ambang batas, dan akhirnya melepaskan potensial aksi penembakan secara otomatis.

Jika eksitasi normal dari simpul sino-atrium dan yang sekunder dari simpul atrio-ventrikel gagal, atau jalannya eksitasi ke ventrikel tersumbat, beberapa serabut dari sistem Purkinje mulai keluar dengan sendirinya dan mempertahankan aktivasi ventrikel ritmik, tetapi dengan kecepatan yang lebih rendah (25-40 denyut / menit).

Referensi

1. Piper HM: Herzerregung, dalam: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, edisi ke-31; RF Schmidt dkk (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, dalam: Physiologie, edisi ke-6; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010