FIBRES DE PURKINJE: HISTOLOGIA I FUNCIÓ - ANATOMIA I FISIOLOGIA - 2025

Les fibres de Purkinje cardíaques representen l'última etapa de sistema que produeix, de manera automàtica i repetida, l'excitació elèctrica requerida per a l'activitat mecànica ventricular. Se centra en dirigir l'excitació fins als miòcits ventriculars perquè aquests produeixin la sístole (contracció).

El sistema a què pertanyen aquestes fibres està integrat pel node sinoauricular (SA), on s'origina l'excitació; els fascicles internodals que arriben a el node aurículo-ventricular (AV); el node aurículo-ventricular, en el qual es retarda una mica la conducció elèctrica; el feix de His, amb les seves branques dreta i esquerra, i el sistema de fibres de Purkinje.

Fibres de Purkinje en múscul cardíac tenyit (Font: I, Nathanael Via Wikimedia Commons)

Aquestes fibres van ser cridades així en honor de Joan Evangelista Purkinje, anatomista i fisiòleg txec que les va descriure per primera vegada en 1839. No han de ser confoses amb les cèl·lules de Purkinje, descobertes pel mateix autor a nivell de l'escorça cerebel·losa i implicades en el control de el moviment.

histologia

A l'igual que la resta dels components de sistema d'excitació-conducció cardíacs, les cèl·lules que conformen el sistema de fibres de Purkinje són cèl·lules musculars o miòcits cardíacs que han perdut la seva estructura contràctil i s'han especialitzat en la conducció de l'excitació elèctrica.

Els seus components uneixen els extrems de les ramificacions de el feix de His i l'inici d'una seqüència de miòcits ventriculars, segments entre els quals condueixen l'excitació elèctrica originada en el node sinoauricular, formant una xarxa difusa distribuïda pel endocardi que recobreix els ventricles.

Tenen característiques que les diferencien dels altres components de sistema: són fibres més llargues i gruixudes (40 micres) fins i tot que les fibres contràctils ventriculars i tenen la més alta velocitat de conducció: 4 m / s; en comparació amb els 1,5 m / s de les que els segueixen, les fibres de el feix de His.

Aquesta alta velocitat de conducció es deu, a banda de a la seva gran diàmetre, al fet que, en els seus llocs de contacte, els discos intercalars, hi ha una gran densitat d'unions en bretxa (gap junctions) que permeten el pas fàcil de corrents iòniques entre elles i la transmissió ràpida de l'excitació.

A causa d'aquesta alta velocitat de conducció ia la distribució difusa de les fibres de Purkinje, l'excitació arriba de manera gairebé simultània a l'miocardi contràctil de tots dos ventricles, i es requereix tan sols 0,03 s (30 ms) per completar l'activació de tot el miocardi ventricular.

funció

- Propietats elèctriques

Les cèl·lules de sistema de Purkinje són cèl·lules excitables que mostren, en repòs, una diferència de potencial de -90 a -95 mV entre les dues cares de la membrana que separa el seu interior de el líquid extracel·lular circumdant, sent el seu interior negatiu pel que fa a l'exterior.

A l'ésser excitades, aquestes cèl·lules responen amb una despolarització coneguda com a potencial d'acció (PA) i durant el qual el potencial de la membrana es fa ràpidament menys negatiu i pot arribar a invertir-se, aconseguint momentàniament un valor positiu de fins a +30 mV (positiu per dins).

Potencial d'acció (Font: en: Memenen Via Wikimedia Commons)

D'acord a la velocitat amb què es produeixi aquesta despolarització, els diferents tipus cel·lulars excitables de cor han estat inclosos en una de dues categories: fibres de resposta ràpida o fibres de resposta lenta. Les fibres de Purkinje formen part d'aquesta última categoria.

- Potencial d'acció en les fibres de Purkinje

L'estímul fisiològic perquè les fibres de Purkinje produeixin un potencial d'acció és un corrent iònica despolaritzant, provinent d'elements cel·lulars que estan abans en la seqüència de conducció, i que els arriba a través de les unions en bretxa que les uneixen amb aquests elements.

En el potencial d'acció d'una fibra de Purkinje es distingeixen diverses fases: una despolarització abrupta (fase 0) fins +30 mV, una ràpida repolarització fins a 0 mV (fase 1), una despolarització sostinguda al voltant dels 0 mV (fase 2 o altiplà) i una ràpida repolarització (fase 3) que porta de nou a l'potencial de repòs (fase 4).

Aquests esdeveniments són el resultat de l'activació i / o desactivació de corrents iòniques que modifiquen el balanç de càrregues entre l'interior i l'exterior de les cèl·lules. Corrents que, al seu torn, resulten dels canvis de permeabilitat de canals específics per a diferents ions i que es designen amb la lletra I, seguida d'un subíndex que les identifica.

Els corrents d'entrada de ions positius o sortida d'ions negatius es consideren per convenció negatives i produeixen despolaritzacions, les de sortida de ions positius o entrada de negatius són corrents positives i afavoreixen la polarització o negativització interna de la cèl·lula.

Fases de l'potencial d'acció de les fibres de Purkinje

La fase 0 es produeix quan la despolarització inicial que serveix d'estímul porta el potencial de membrana a un nivell (llindar) entre -75 i -65 mV, i s'obren llavors uns canals de sodi (Na +) voltatge-dependents que deixen entrar Na + (corrent Ina) com en una allau, portant el potencial fins a uns +30 mV.

La fase 1 comença a la fi de la fase 0, quan els canals de Na + tornen a tancar-se i la despolarització s'atura, produint-se llavors uns corrents transitòries (Ito1 i Ito2) de sortida de K + i entrada de Cl-, que produeixen una repolarització ràpida fins al nivell de 0 mV.

La fase 2 és una "altiplà" de llarga durada (300 ms). Resulta de l'obertura d'uns canals de calci lents i la producció d'un corrent d'entrada de Ca ++ que manté, juntament amb una entrada romanent de Na +, el potencial relativament alt (0 mV) i contraresta els corrents repolarizantes de K + (IKR i IKS) que han començat a produir-se.

En la fase 3 es redueixen a el mínim corrents de Ca ++ i Na + i els corrents repolarizantes de sortida de K + es fan molt pronunciades. Aquesta sortida cada vegada més gran de K + porta el potencial de membrana fins al nivell inicial de repòs d'entre -90 i -95 mV en el qual roman (fase 4) fins que es repeteixi el cicle de nou.

- Valors d'algunes propietats elèctriques de les fibres de Purkinje

- Nivell de repòs: -90 a -95 mV.

- Nivell màxim de despolarització (overshoot): + 30 mV.

- Amplitud de l'potencial d'acció: 120 mV.

- Durada de l'potencial d'acció: entre 300 i 500 ms.

- Velocitat de la despolarització: 500-700 V / s.

- Nivell llindar per al xut de l'potencial d'acció: entre -75 i -65 mV.

- Velocitat de conducció: 3-4 m / s.

- Fibres de Purkinje com marcapassos secundaris

Les fibres miocàrdiques de resposta lenta inclouen a les cèl·lules dels nodes sinoauricular i aurículo-ventricular, les quals, durant el repòs (fase 4), van patint una despolarització lenta (prepotencial diastòlic) que porta el potencial de membrana fins al seu nivell llindar i es dispara de manera automàtica un potencial d'acció.

Aquesta propietat està més desenvolupada, és a dir, la despolarització passa més ràpidament, en el node sinoauricular, que serveix com marcapàs cardíac i marca una freqüència d'entre 60 i 80 bat / min. Si falla, el node aurículo-ventricular pot assumir el comandament, però amb una freqüència més baixa d'entre 60 i 40 bat / min.

Les fibres de Purkinje, quan no reben excitació per la via de sistema de conducció normal, poden patir també aquest mateix procés de despolarització lenta que porta el seu potencial de membrana fins al nivell llindar, i acabar disparant potencials d'acció de manera automàtica.

En cas que falli l'excitació normal de el node sinoauricular i la secundària de el node aurículo-ventricular, o es bloquegi el pas de l'excitació als ventricles, algunes fibres de sistema de Purkinje comencen a descarregar pel seu compte i mantenen una activació ventricular rítmica, però a una freqüència més baixa (25-40 bat / min).

referències

1. Piper HM: Herzerregung, in: Physiologie donis Menschen mit Pathophysiologie, 31th ed; RF Schmidt et a l'(eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
2. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, in: Physiologie, 6th ed; R Klinke et a l'(eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010