A szív élettana I.

Előadó: Prof. Spät András

• Állandó és ritmusos működés
• Pitvar és kamra felváltva húzódjon össze
• A két szívfél azonos térfogatú vért továbbítson
• A terheléshez alkalmazkodjon

Systole az üreg összehúzódását, diastole az üreg tágulását jelenti.

• Nagyon sok myofilamentumot és mitochondriumot tartalmaz - Ebből következően láthatjuk, hogy a mitochondriális oxidáció termeli az ATP legnagyobb részét, tehát a szív funkciója nagyban függ az oxigénellátottságtól, ezért a szív gazdagon el van látva hajszálerekkel
• A szívizomsejtek között az Eberth-vonalak mentén réskapcsolatok vannak, tehát a szívizomtömeg egyszerre ingerelhető, mindig ugyanolyan mértékű összehúzódást kiváltva.
• Vannak nodális sejtek; ezekben kevés myofibrillum és mitochondrium van. A munkaizomsejtek nyugalmi membránpotenciálja állandó, a nodális sejtek membránpotenciálja állandóan ingadozik.

A szív automatikusan képzi az ingerületet, a szervezettől elkülönítve is működik. Az ingerületet a sinuscsomó generálja. A többi rész határát lekötve a lekötött rész megáll, majd egy kis idő múlva újra megindul lassabb frekvenciával. A sinuatrialis, atrioventriculáris csomó, a His-Tawara szárak és a Purkinje-rostok mind képesek ingerképzésre, ebben a sorrendben egyre csökkenő frekvenciával. A siunatrialis csomó által keltett ingert homotop ingerképzésnek, a többit heterotop ingerképzésnek nevezzük. A munkaizomzat nem képes ingerületet kelteni, fiziológiás körülmények között nem történik heterotop ingerképzés.

A szív különböző területein elhelyezkedő sejtek nyugalmi membránpotenciálja (maximális diasztolés potenciál) különbözik. Fajonként és sejttípusonként változik, a sejtmembrán K⁺ és Na⁺ permeabilitása határozza meg.

• Befelé rektifikáló K⁺ áram: A befelé rektifikáló K⁺ csatorna a K⁺ egyensúlyi potenciáljánál (~-90 mV) alacsonyabb membránpotenciálnál nyitva van, efölött fokozatosan bezáródik. Ennek eredményeképpen re/hiperporarizáció következtében a K⁺ egyensúlyi potenciáljának megközelítésével egyre több ilyen csatorna nyílik ki → a membránpotenciált egyre közelebb húzza a K⁺ egyensúlyi potenciáljához, tehát a nyugalmi membránpotenciált stabilizálja. A depolarizációt azonan nem akadályozza, mert ebben a tartományban már zárva van.

Elhelyezkedése: a munkaizomzatban.

• Csurgó Na⁺ áram: A nodális sejtekben több konstitutív, „csurgó” Na⁺ áram mutatható ki, mint a kamrában.

A membránpotenciál értékét a P_Na/P_K hányados határozza meg.

Az ábrán a szinuszcsomó membránpotenciáljának változása látható felül, alul az egyes ionok árama látható. I_K: K⁺ áram

I_SI: slow inward, Na⁺ és Ca²⁺, majd csak Ca²⁺

I_funny: funny áram, furcsa áram: nyugalmi membránpotenciálnál beindul és depolarizálja a membránt. Így a repolarizáció végén egy lassú, spontán depolarizáció indítja el újra az akciós potenciálhullámot.

A furcsa áram -50mV-nál negatívabb tartományban kialakuló áram, nem szelektív monovalens ioncsatornák (Na⁺ és K⁺) hozzák létre. A sinuscsomóban vannak legfőképpen, de az AV csomóban is van kis számban → az AV csomó is hozhat létre ingerületet, de sokkal kisebb frekvenciával.

A hiperpolarizációra a HCN csatorna aktiválódik. Na⁺ lép be, így a membránpotenciál a feszültség-aktivált Ca²⁺ csatornák küszöbpotenciálja fölé emelkedik, az új akciós potenciálhullám kialakul. A feszültségaktivált Ca²⁺ csatornák T típusa (tranziens) -50 mV-nál aktiválódik, de gyorsan ismét inaktiválódik. A humán szívben csak a nodális sejtekben van. Az L típus (long lasting) -30 mV-nál aktiválódik. A repolarizációt a késleltetett, kifelé rektifikáló K+ csatornák hozzák létre.

Az ingerület fiziológiás körülmények között a szinuszcsomón keletkezik, 3 kötegen keresztül eljut az AV csomóra. Onnan a His kötegen és a Tawara-szárakon eljut a kamrába, ahol a Purkinje-rostokon eljut a munkaizomsejtekhez. A sinuscsomó frekvenciája denervált szívben kb. 100/perc, az AV-csomóé 50/perc. A vezetőrendszerben is van HCN, így spontán ingerképzésre ez is képes, 40-25/perc.

A kamrai akciós potenciálhullám sokkal hosszabb, mint a motoros neuroné vagy a vázizomé, mert hosszabb erőkifejtésre van szükség, és csak a depolarizáció alatt történik kontrakció. A depolarizáció után a tranziens K⁺ csatorna kissé repolarizálja a membránt, így a Ca²⁺ hajtóereje megnő, több Ca²⁺ áramlik be, így nagyobb Ca²⁺ jel alakulhat ki.