Was ist das Potenzial für eine myokardiale Aktion?
Das Herz ist auf eine Reihe elektrischer Ströme angewiesen, die durch Calcium-, Kalium- und Natriumionen reguliert werden. Das myokardiale Aktionspotential bezieht sich auf die Membranen von Herzzellen, die einen als Depolarisation bezeichneten Prozess durchlaufen, bei dem negativ geladene Ionen innerhalb einer Zelle durch die Zellmembran austreten und positive Ionen eindringen. Bestimmte Ionenkanäle, die Substanzen in und zwischen Zellen passieren lassen, können sich öffnen und schließen. Sobald eine Zelle depolarisiert ist, wird eine Schwelle erreicht, die normalerweise Kanäle für Natriumionen öffnet und eine positive Ladung in der Zelle erzeugt. Im Gegensatz dazu hat das Innere einer Zelle eine negative Ladung, während ein Ruhepotential vorliegt, das durch einen nach außen gerichteten Kaliumfluss verursacht wird, wenn die zugehörigen Kanäle geöffnet werden.
Das myokardiale Aktionspotential tritt nicht nur zwischen einer Zelle und einer anderen auf, sondern im gesamten Herzen. Depolarisation kann in Regionen auftreten, die bestimmte Zellen umgeben. An Muskelfasern, die sich über das Herz erstrecken, kann ein kontinuierliches elektrisches Signal erzeugt werden. Ganze Fasern können sofort depolarisiert werden und dann denselben Effekt auf andere auslösen, der typischerweise in einem wellenartigen Effekt auftritt.
Das myokardiale Aktionspotential besteht aus fünf Phasen. Wenn eine Zelle in Ruhe und in einem depolarisierenden Zustand ist, wird oft gesagt, dass sie sich in der Phase Null befindet. Natrium gelangt in die Zellen, bis eine bestimmte Spannung erreicht ist, und auch Calcium beginnt zu fließen. Während der ersten Phase hört der Natriumstrom auf, was im Allgemeinen eine Umpolarisierung der Zelle bewirkt. Während der zweiten Phase fließt das Kalzium weiter, was dem Kaliumverlust entgegenwirkt, da die Spannung konstant bleibt.
Die dritte Phase ist durch eine Unterbrechung des Kalziumflusses gekennzeichnet, aber der Kaliumstrom steigt an, bis die Herzzelle in einen Ruhezustand übergeht. Der Natrium- und Kaliumspiegel werden kontinuierlich reguliert. Eine Zelle bleibt während der vierten Phase in Ruhe, bis sie durch Signale anderer Zellen oder in einigen Fällen spontan ausgelöst wird.
Myokardzellen ziehen sich innerhalb von Millisekunden zusammen. Zwischendurch können Refraktärperioden als absolut klassifiziert werden, dh wenn Natrium- und Calciumkanäle offen bleiben. Relative Refraktärperioden sind, wenn Kaliumströme ausreichen, um den Ruhezustand auszulösen. Die Kommunikation zwischen Herzzellen erfolgt auch bei myokardialem Aktionspotential in Impulsen, die Nervenimpulsen zwischen Neuronen ähneln.
Ein Netzwerk von Nerven und Knoten verläuft durch das Herz, einschließlich des Sinusknotens, der als Schrittmacher fungiert. Herzmuskeln können manchmal ohne Signal vom allgemeinen Nervensystem depolarisieren. Der Sinusknoten ist oft der Ausgangspunkt für solche Reaktionen. Verschiedene Proteine im Nervensystem können auch Signale auslösen, die das Aktionspotential des Herzmuskels beeinflussen.