Οι ίνες του Purkinje στην καρδιά

Η καρδιά μας είναι ένας μυς που έχει έναν εντελώς μοναδικό μηχανισμό συστολής. Στο εσωτερικό του είναι ένα πολύπλοκο σύστημα συγκεκριμένων κυττάρων (βηματοδότες), το οποίο διαθέτει σύστημα πολλαπλών επιπέδων για την παρακολούθηση της εργασίας. Περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, ίνες Purkinje. Βρίσκονται στο μυοκάρδιο των κοιλιών και είναι υπεύθυνα για τη σύγχρονη συστολή τους.

Γενική ανατομία του αγώγιμου συστήματος

Το σύστημα αγωγιμότητας της καρδιάς διαιρείται κατά κανόνα σε τέσσερα μέρη από τους ανατομικούς. Το πρώτο μέρος περιλαμβάνει τον κόλπο-κολπικό (sinoatrial) κόμβο. Είναι ένας συνδυασμός τριών δεσμών κυττάρων που παράγουν παλμούς με συχνότητα ογδόντα έως εκατόν είκοσι φορές ανά λεπτό. Αυτός ο ρυθμός συστολών της καρδιάς επιτρέπει τη διατήρηση επαρκούς κυκλοφορίας του αίματος στο σώμα, κορεσμού οξυγόνου και μεταβολικού ρυθμού.

Εάν για κάποιο λόγο ο πρώτος βηματοδότης δεν μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες του, ο κολποκοιλιακός (atrioventricular) κόμβος εισέρχεται στην περίπτωση. Βρίσκεται στα όρια των καρδιακών θαλάμων στο διάμεσο διάφραγμα. Αυτή η συσσώρευση κυττάρων ρυθμίζει τη συχνότητα των συστολών στο εύρος εξήντα έως ογδόντα κτύπων και θεωρείται ότι είναι ο οδηγός του ρυθμού δεύτερης τάξης.

Το επόμενο επίπεδο του αγώγιμου συστήματος είναι η δέσμη των δικών Του και των ινών του Purkinje. Βρίσκονται στο μεσοκοιλιακό διάφραγμα και πλέκουν την κορυφή της καρδιάς. Αυτό καθιστά δυνατή την ταχεία εξάπλωση ηλεκτρικών παλμών κατά μήκος του κοιλιακού μυοκαρδίου. Η ταχύτητα παραγωγής κυμαίνεται από σαράντα έως εξήντα φορές ανά λεπτό.

Εφοδιασμός αίματος

Μέρη του αγώγιμου συστήματος, τα οποία βρίσκονται στις αρθρώσεις, λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά από απομονωμένες πηγές, ξεχωριστά από το υπόλοιπο μυοκάρδιο. Ο σιενοτοριακός κόμβος τρέφει μία ή δύο μικρές αρτηρίες που διέρχονται από το πάχος των τοιχωμάτων της καρδιάς. Η ιδιαιτερότητα έγκειται στην ύπαρξη μιας δυσανάλογα μεγάλης αρτηρίας που περνάει από τη μέση του κόμβου. Αυτός είναι ο κλάδος της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας. Αυτό, με τη σειρά του, δίνει πολλά μικρά κλαδιά που σχηματίζουν ένα πυκνό αρτηριακό-φλεβικό δίκτυο σε αυτό το σημείο του κολπικού ιστού.

Η δέσμη των ινών Giesa και Purkinje τροφοδοτείται επίσης από τα κλαδιά της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας ( ενδοκυτταρική αρτηρία) ή απευθείας από αυτήν. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αίμα μπορεί να εισέλθει σε αυτές τις δομές από το φάκελο της αρτηρίας. Και εδώ, σχηματίζεται ένα πυκνό δίκτυο τριχοειδών, το οποίο πυκνά διασυνδέει τα καρδιομυοκύτταρα.

Κύτταρα του πρώτου τύπου

Οι διαφορές στα κύτταρα που εισέρχονται στο αγώγιμο σύστημα οφείλονται στο γεγονός ότι εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι κυττάρων.

Οι κύριοι βηματοδότες είναι κύτταρα Ρ ή κύτταρα του πρώτου τύπου. Μορφολογικά, αυτά είναι μικρά μυϊκά κύτταρα που έχουν έναν μεγάλο πυρήνα και πολλές μακρές διαδικασίες αλληλένδετες. Αρκετά γειτονικά κύτταρα θεωρούνται ως σύμπλεγμα, ενώνονται από μια κοινή βασική μεμβράνη.

Οι δέσμες μυοϊνιδίων είναι διατεταγμένες για να δημιουργούν συστολές στο εσωτερικό περιβάλλον των κυττάρων Ρ. Αυτά τα στοιχεία καταλαμβάνουν τουλάχιστον το ένα τέταρτο του συνολικού κυτταροπλασματικού χώρου. Άλλα οργανίδια τοποθετούνται τυχαία μέσα στο κύτταρο και λιγότερο από τα συνηθισμένα καρδιομυοκύτταρα. Και οι σωλήνες κυτταροσκελετού, από την άλλη πλευρά, είναι πυκνά συσκευασμένοι και υποστηρίζουν το σχήμα των οδηγών ρυθμού.

Από αυτά τα κύτταρα υπάρχει ένας σινο-κολπικός κόμβος, αλλά τα υπόλοιπα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των ινών Purkinje (των οποίων η ιστολογία θα περιγραφεί παρακάτω), έχουν διαφορετική δομή.

Κύτταρα του δεύτερου τύπου

Ονομάζονται επίσης παροδικοί ή λανθάνοντες οδηγοί ρυθμού. Λάθος σχήματα, μικρότερα από τα συμβατικά καρδιομυοκύτταρα, αλλά έχουν μεγαλύτερο πάχος, περιέχουν δύο πυρήνες και το κυτταρικό τοίχωμα έχει βαθιές εσοχές. Τα οργανίδια σε αυτά τα κύτταρα είναι μεγαλύτερα από ότι στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων Ρ.

Τα σπειρώματα συστολής εκτείνονται κατά μήκος του μακριού άξονα του κυττάρου. Είναι παχύτερα και έχουν πολλά σαρκομερή. Αυτό τους επιτρέπει να είναι οδηγοί του ρυθμού δεύτερης τάξης. Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται στον κολποκοιλιακό κόμβο και οι ίνες του φασικιού και Purkinje στα μικροπαρασκευάσματα αντιπροσωπεύονται από κύτταρα του τρίτου τύπου.

Κύτταρα του τρίτου τύπου

Οι ιστολόγοι έχουν εντοπίσει διάφορους τύπους κυττάρων στα τερματικά τμήματα του συστήματος αγωγιμότητας της καρδιάς. Σύμφωνα με την ταξινόμηση που εξετάζεται εδώ, τα κύτταρα του τρίτου τύπου θα έχουν παρόμοια δομή με εκείνα που κάνουν τις ίνες Purkinje στην καρδιά. Είναι πιο ογκώδη, σε σύγκριση με άλλους οδηγούς του ρυθμού, μακρύς και ευρύς. Το πάχος των μυϊκών ινών δεν είναι το ίδιο σε όλες τις περιοχές της ίνας, αλλά το άθροισμα όλων των συσταλτικών στοιχείων είναι μεγαλύτερο από το συνηθισμένο καρδιομυοκύτταρο.

Τώρα μπορούμε να συγκρίνουμε τα κύτταρα του τρίτου τύπου με εκείνα που κάνουν τις ίνες Purkinje. Η ιστολογία (το παρασκεύασμα που λαμβάνεται από τους ιστούς στην κορυφή της καρδιάς) αυτών των στοιχείων είναι σημαντικά διαφορετική. Ο πυρήνας έχει σχεδόν ορθογώνιο σχήμα και οι συστολικές ίνες αναπτύσσονται μάλλον ασθενώς, έχουν πολλούς κλάδους και συνδέονται μεταξύ τους. Επιπλέον, δεν προσανατολίζονται με σαφήνεια κατά μήκος του κλωβού και βρίσκονται σε μεγάλα διαστήματα. Μια πενιχρή ποσότητα οργανιδίων, τα οποία βρίσκονται γύρω από τα μυοϊνίδια.

Οι διαφορές στη συχνότητα των παλμών που δημιουργούνται και στην ταχύτητά τους απαιτούν φυλογενετικά ανεπτυγμένο μηχανισμό για συγχρονισμό της διαδικασίας συστολής σε όλα τα μέρη της καρδιάς.

Ιστολογικές διαφορές του αγώγιμου συστήματος από καρδιομυοκύτταρα

Τα κύτταρα του δεύτερου και του τρίτου τύπου έχουν μεγαλύτερη ποσότητα γλυκογόνου και των μεταβολιτών του από τα συμβατικά καρδιομυοκύτταρα. Αυτό το χαρακτηριστικό έχει σχεδιαστεί για να παρέχει επαρκή βαθμό πλαστικής λειτουργίας και να καλύπτει τις ανάγκες των κυττάρων σε θρεπτικά συστατικά. Τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα για τη γλυκόλυση και τη σύνθεση του γλυκογόνου είναι πολύ πιο δραστικά στα κύτταρα του αγώγιμου συστήματος. Στα εργατικά κελιά της καρδιάς υπάρχει μια αντίθετη εικόνα. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, η μείωση της παροχής οξυγόνου γίνεται πιο εύκολα ανεκτή από τους βηματοδότες, συμπεριλαμβανομένων των ινών Purkinje. Η παρασκευή του αγώγιμου συστήματος μετά από επεξεργασία με δραστικές ουσίες δείχνει υψηλή δραστικότητα με χολινεστεράση και λυσοσωμικά ένζυμα.