BATHMOTROPISM: CE ESTE, ELECTROFIZIOLOGIE, STIMULATOR CARDIAC - ANATOMIE ȘI FIZIOLOGIE - 2025

Termenul de bathmotropism se referă la capacitatea celulelor musculare de a activa și genera o schimbare a echilibrului lor electric, dintr-un stimul extern.

Deși este un fenomen care se observă în toate celulele musculare striate, termenul este utilizat în general în electrofiziologia cardiacă. Este sinonim cu excitabilitatea. Efectul său final este contracția inimii de stimulul electric care generează excitația.

De OpenStax College - Anatomie și Fiziologie, site-ul Connexions. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19 iunie 2013., CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30148215

Electrocardiograma este doar o probă simplificată a mecanismului electric complex care se întâmplă în mușchiul cardiac pentru a menține un ritm coordonat. Acest mecanism de excitabilitate include intrarea și ieșirea ionilor de sodiu (Na ⁺ ), potasiu (K ⁺ ), calciu (Ca ^{+ +} ) și clor (Cl ^- ) în organele intracelulare mici.

Variațiile acestor ioni sunt, până la urmă, cele care realizează modificările necesare pentru a genera contracția.

Ce este bathmotropismul?

Termenul de bathmotropism sau excitabilitate se referă la capacitatea celulelor musculare de a se activa în fața unui stimul electric.

Este o proprietate a mușchiului schelet care, deși nu este specific celulelor cardiace, de cele mai multe ori se referă la funcționalismul inimii.

Rezultatul final al acestui mecanism este contracția cardiacă și orice alterare a procesului va avea repercusiuni asupra ritmului sau ritmului inimii.

Există afecțiuni clinice care modifică excitabilitatea cardiacă, crescând-o sau diminuând-o, provocând complicații grave în oxigenarea țesuturilor, precum și formarea trombilor obstructivi.

Electrofiziologia excitației celulare

Celulele cardiace sau miocitele au un mediu intern și extern separat de un strat numit membrană celulară. Pe ambele părți ale acestei membrane există molecule de sodiu (Na ⁺ ), calciu (Ca ^{+ +} ), clor (Cl ^- ) și potasiu (K ⁺ ). Distribuția acestor ioni determină activitatea cardiomiocitului.

În condiții bazale, când nu există un impuls electric, ionii au o distribuție echilibrată în membrana celulară cunoscută sub numele de potențialul membranei. Acest aranjament este modificat în prezența unui stimul electric, determinând excitarea celulelor și determinând în final să se contracte mușchiul.

De BruceBlaus. Când utilizați această imagine în surse externe poate fi citat ca: Blausen.com staff (2014). „Galeria medicală a Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.Derivativ de Mikael Häggström - Fișier: Blausen_0211_CellMembrane.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32538605

Stimulul electric care circulă prin membrana celulară și determină redistribuirea ionilor în celula cardiacă se numește potențial de acțiune cardiacă.

Când stimulul electric ajunge în celulă, în mediul intern al celulelor are loc un proces de variație a ionilor. Acest lucru se întâmplă deoarece impulsul electric face ca celula mai permeabile, permițând astfel intrarea și ieșirea din Na ⁺ , K ⁺ , Ca ^{+ +} și Cl ^- ioni .

Excitarea apare atunci când mediul celular intern atinge o valoare mai mică decât mediul extern. Acest proces determină modificarea încărcării electrice a celulei, care este cunoscută sub numele de depolarizare.

De OpenStax - https://cnx.org/contents/:/Preface, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30147928

Pentru a înțelege procesul electrofiziologic care activează cardiomiocitele sau celulele musculare cardiace, a fost creat un model care împarte mecanismul în cinci faze.

Potențial de acțiune cardiomiocit

Procesul electrofiziologic care are loc în celulele musculare cardiace este diferit de cel al oricărei celule musculare. Pentru înțelegerea dvs., a fost împărțit în 5 faze numerotate de la 0 la 4.

De la Action_potential2.svg: * Action_potential.png: Utilizator: Lucrare Quasarderivative: lucrare derivată Mnokel (discuție): Silvia3 (discuție) - Action_potential2.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index .php? curid = 10524435

- Faza 4 : este stadiul de repaus al celulei, ionii sunt echilibrați și sarcina electrică celulară este la valorile de bază. Cardiomiocitele sunt gata să primească un stimul electric.

- Faza 0 : în acest moment începe depolarizarea celulelor, adică celula devine permeabilă la ionii Na ⁺ , deschizând canale specifice pentru acest element. În acest fel, încărcătura electrică a mediului intern al celulelor scade.

- Faza 1 : este faza în care Na ⁺ încetează să intre în celulă și are loc mișcarea ionilor K + către exterior prin canale specializate ale membranei celulare. Se produce o creștere mică a încărcării interne.

- Faza 2 : cunoscută și sub denumirea de platou. Începe cu un flux de ioni Ca ^{+ +} în celulă, ceea ce face ca aceasta să revină la sarcina electrică din prima fază. Fluxul de K ⁺ la exterior este menținut, dar are loc lent.

- Faza 3 : este procesul de repolarizare celulară. Cu alte cuvinte, celula începe să-și echilibreze sarcina externă și internă pentru a reveni la starea de repaus a celei de-a patra faze.

Pacemaker fiziologic

Celulele specializate ale nodului sino-atrial sau sino-atrial au capacitatea de a genera automat potențiale de acțiune. Acest proces provoacă impulsurile electrice care circulă prin celulele de conducere.

Mecanismul automat al nodului sino-atrial este unic și diferit de cel al restului miocitelor, iar activitatea sa este esențială pentru menținerea ritmului cardiac.

Proprietăți fundamentale ale inimii

Inima este formată din celule musculare scheletice normale și celule specializate. Unele dintre aceste celule au capacitatea de a transmite impulsuri electrice, iar altele, precum cele ale nodului sino-atrial, sunt capabile să producă stimuli automat care declanșează descărcări electrice.

Celulele cardiace au proprietăți funcționale care sunt cunoscute ca proprietăți fundamentale ale inimii.

De OCAL (OpenClipart) - http://www.clker.com/clipart-myocardiocyte.html, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24903488

Aceste proprietăți au fost descrise în 1897 de savantul Theodor Wilhelm Engelman după mai bine de 20 de ani de experimentare, în care a făcut descoperiri foarte importante, esențiale pentru înțelegerea electro-fiziologiei cardiace pe care o cunoaștem astăzi.

Proprietățile cheie ale funcționalismului cardiac sunt:

- Cronotropism , este sinonim cu automatism și se referă la acele celule specializate care sunt capabile să genereze modificările necesare pentru a declanșa impulsul electric într-un mod ritmic. Este caracteristica așa-numitului stimulator fiziologic (nodul sino-atrial).

- Bathmotropism , este ușurința celulei cardiace de a se excita .

- Dromotropism , se referă la capacitatea celulelor cardiace de a conduce impulsul electric și de a genera contracție.

- Inotropism , este capacitatea mușchilor inimii de a se contracta. Este sinonim cu contractilitatea.

- Lusitropismul , este termenul care descrie stadiul de relaxare musculară. Anterior s-a crezut că este vorba numai de lipsa de contractilitate din cauza stimulării electrice. Cu toate acestea, termenul a fost inclus în 1982 ca proprietate fundamentală a funcției cardiace, deoarece s-a dovedit a fi un proces care necesită energie, pe lângă o schimbare importantă în biologia celulelor.

Referințe

1. Shih, HT (1994). Anatomia potențialului de acțiune din inimă. Jurnalul Texas Heart Institute. Luat de la: ncbi.nlm.nih.gov
2. Francis, J. (2016). Electrofiziologie cardiacă practică. Jurnalul Indian de Pacing și Electrofiziologie. Luat de la: ncbi.nlm.nih.gov
3. Oberman, R; Bhardwaj, A. (2018). Fiziologie, cardiacă. StatPearls Insula comorii. Luat de la: ncbi.nlm.nih.gov
4. Bartos, D. C; Grandi, E; Ripplinger, CM (2015). Canale ionice în inimă. Fiziologie cuprinzătoare. Luat de la: ncbi.nlm.nih.gov
5. Hund, T. J; Rudy, Y. (2000). Determinanții excitabilității în miocitele cardiace: investigarea mecanică a efectului memoriei. Jurnal biofizic.
6. Jabbour, F; Kanmanthareddy, A. (2019). Disfuncția nodului sinusal. StatPearls Insula comorilor. Luat de la: ncbi.nlm.nih.gov
7. Hurst J. W; FW W. B; Zimmer, HG (2006). Theodor Wilhelm Engelmann. Clin Cardiol. Luat de la: onlinelibrary.wiley.com
8. Park, D. S; Fishman, GI (2011). Sistemul de conducere cardiacă. Luat de la: ncbi.nlm.nih.gov