Jaki jest potencjał działania mięśnia sercowego?

Serce polega na serii prądów elektrycznych do pokonania, które są regulowane przez jony wapnia, potasu i sodu. Potencjał czynnościowy mięśnia sercowego odnosi się do błon komórek serca poddawanych procesowi zwanemu depolaryzacją, gdy ujemnie naładowane jony wewnątrz komórki przemieszczają się przez błonę komórkową i jony dodatnie wjeżdżają. Niektóre kanały jonowe, które umożliwiają przejście substancji do komórek i między nimi, mogą się otworzyć i blisko. Po depolaryzacji komórki osiąga się próg, który zwykle otwiera kanały dla jonów sodu, tworząc ładunek dodatni wewnątrz komórki. Natomiast wnętrze komórki ma ładunek ujemny, podczas gdy istnieje potencjał spoczynkowy, który jest spowodowany przez zewnętrzny przepływ potasu, gdy powiązane kanały są otwarte.

Potencjał czynnościowy mięśnia sercowego występuje nie tylko między komórkami, ale w całym sercu. Depolaryzacja może wystąpić w regionach otaczających określone komórki. Ciągły sygnał elektryczny może być wytwarzany wzdłuż włókien mięśniowych rozciągających się w poprzek serca. Całe włókna mogą być jednocześnie depolaryzowane, a następnie wywoływać ten sam efekt na innych, co zwykle występuje w efekcie fali.

Potencjał czynnościowy mięśnia sercowego składa się z pięciu faz. Kiedy komórka jest w spoczynku i jest w stanie depolaryzującym, często mówi się, że znajduje się w fazie zero. Sód wchodzi do komórek, dopóki nie zostanie osiągnięte określone napięcie, a wapń również zacznie płynąć. Podczas fazy pierwszej prąd sodowy zatrzymuje się, co zasadniczo powoduje ponowną polaryzację ogniwa. Wapń nadal przepływa podczas drugiej fazy, co przeciwdziała utracie potasu, ponieważ napięcie pozostaje ciągłe.

Faza trzecia charakteryzuje się zatrzymaniem przepływu wapnia, ale prąd potasu rośnie, aż komórka serca przejdzie w stan spoczynku. Poziom sodu i potasu jest stale regulowany. Komórka pozostaje w spoczynku podczas fazy czwartej, dopóki nie zostanie wyzwolona przez sygnały z innych komórek lub w niektórych przypadkach spontanicznie.

Komórki mięśnia sercowego kurczą się w ciągu milisekund. W międzyczasie okresy refrakcji można sklasyfikować jako bezwzględne, czyli wtedy, gdy kanały sodowe i wapniowe pozostają otwarte. Względne okresy refrakcji występują, gdy prądy potasowe są wystarczające do wyzwolenia stanu spoczynkowego. Komunikacja między komórkami serca, nawet z potencjałem czynności mięśnia sercowego, zachodzi pulsami podobnymi do impulsów nerwowych między neuronami.

Sieć nerwów i węzłów przebiega przez serce, w tym węzeł zatokowo-przedsionkowy, który działa jak rozrusznik serca. Mięśnie serca mogą czasami ulegać depolaryzacji bez żadnego sygnału z ogólnego układu nerwowego. Węzeł zatokowo-przedsionkowy jest często punktem wyjścia dla takich reakcji. Różne białka w układzie nerwowym mogą również wyzwalać sygnały wpływające na potencjał czynnościowy mięśnia sercowego.