ألياف بركنجي: الأنسجة والوظيفة - علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء - 2025

تمثل ألياف بوركينجي القلبية المرحلة الأخيرة من نظام الإنتاج ، تلقائيًا وبشكل متكرر ، الإثارة الكهربائية المطلوبة للنشاط الميكانيكي البطيني. يركز على توجيه الإثارة إلى الخلايا العضلية البطينية بحيث تنتج الانقباض (الانقباض).

يتكون النظام الذي تنتمي إليه هذه الألياف من العقدة الجيبية الأذينية (SA) ، حيث تنشأ الإثارة ؛ الحزم الداخلية التي تصل إلى العقدة الأذينية البطينية (AV) ؛ العقدة الأذينية البطينية ، حيث يتأخر التوصيل الكهربائي إلى حد ما ؛ حِزمة الملك بفرعيها الأيمن والأيسر ونظام ألياف بركنجي.

ألياف بركنجي في عضلة القلب الملطخة (المصدر: I ، Nathanael عبر ويكيميديا ​​كومنز)

تم تسمية هذه الألياف تكريما لجون إيفانجليستا بوركينجي ، عالم التشريح والفسيولوجي التشيكي الذي وصفها لأول مرة في عام 1839. ولا ينبغي الخلط بينها وبين خلايا بركنجي ، التي اكتشفها نفس المؤلف على مستوى القشرة المخيخية والمتورطة في التحكم في الحركة.

علم الانسجة

مثل باقي مكونات نظام الإثارة والتوصيل القلبي ، فإن الخلايا التي يتكون منها نظام الألياف Purkinje هي خلايا عضلية أو خلايا عضلية قلبية فقدت هيكلها الانقباضي وتخصصت في إجراء الإثارة الكهربائية.

تنضم مكوناته إلى نهايات فروع حزمة His وبداية سلسلة من الخلايا العضلية البطينية ، وهي قطاعات تجري بينها الإثارة الكهربائية الناشئة في العقدة الجيبية الأذينية ، وتشكل شبكة منتشرة موزعة في جميع أنحاء الشغاف الذي يغطي البطينين..

تتميز بخصائص تميزها عن المكونات الأخرى للنظام: فهي ألياف أطول وأسمك (40 ميكرومتر) حتى من الألياف البطينية المقلصة ولديها أعلى سرعة توصيل: 4 م / ث ؛ مقارنة بـ 1.5 متر / ثانية من تلك التي تليها ، ألياف حزقته.

ترجع سرعة التوصيل العالية هذه ، بصرف النظر عن قطرها الكبير ، إلى حقيقة أنه في مواقع التلامس الخاصة بها ، والأقراص المتداخلة ، توجد كثافة عالية من تقاطعات الفجوات التي تسمح بمرور التيارات الأيونية بينها بسهولة. والانتقال السريع للإثارة.

نظرًا لسرعة التوصيل العالية والتوزيع المنتشر لألياف Purkinje ، تصل الإثارة في وقت واحد تقريبًا إلى عضلة القلب المقلصة لكلا البطينين ، مما يتطلب 0.03 ثانية فقط (30 مللي ثانية) لإكمال تنشيط عضلة القلب بالكامل بطيني.

وظيفة

- الخواص الكهربائية

خلايا نظام Purkinje هي خلايا قابلة للإثارة تظهر ، أثناء الراحة ، فرقًا محتملًا يتراوح بين -90 إلى -95 مللي فولت بين وجهي الغشاء الذي يفصل داخله عن السائل المحيط بالخلايا ، ويكون الجزء الداخلي سالبًا فيما يتعلق بالجزء الخارجي.

عند الإثارة ، تستجيب هذه الخلايا مع إزالة الاستقطاب المعروفة باسم جهد الفعل (AP) والتي تصبح خلالها إمكانات الغشاء أقل سلبية بسرعة ويمكن أن تنعكس ، لتصل مؤقتًا إلى قيمة موجبة تصل إلى +30 مللي فولت (موجبة) في داخل).

إمكانية العمل (المصدر: بالإنجليزية: Memenen عبر ويكيميديا ​​كومنز)

وفقًا للسرعة التي يحدث بها هذا الاستقطاب ، تم تضمين أنواع الخلايا المثيرة المختلفة للقلب في إحدى فئتين: ألياف سريعة الاستجابة أو ألياف استجابة بطيئة. ألياف بركنجي هي جزء من الفئة الأخيرة.

- إمكانية التأثير على ألياف بركنجي

التحفيز الفسيولوجي لألياف بوركينجي لإنتاج جهد فعل هو تيار أيوني مزيل للاستقطاب ، قادم من عناصر خلوية كانت في وقت سابق في تسلسل التوصيل ، والتي تصل إليها من خلال تقاطعات الفجوة التي تربطها بهذه العناصر..

في إمكانات عمل ألياف بركنجي ، يتم التمييز بين عدة مراحل: إزالة الاستقطاب المفاجئ (المرحلة 0) إلى +30 مللي فولت ، وإعادة الاستقطاب السريع إلى 0 مللي فولت (المرحلة 1) ، وإزالة الاستقطاب المستمر حول 0 مللي فولت (المرحلة 2 أو هضبة) وإعادة الاستقطاب السريع (المرحلة 3) مما يؤدي إلى الراحة المحتملة (المرحلة 4).

هذه الأحداث هي نتيجة تنشيط و / أو إلغاء تنشيط التيارات الأيونية التي تعدل توازن الشحن بين داخل وخارج الخلايا. التيارات التي تنتج بدورها عن التغييرات في نفاذية قنوات معينة لأيونات مختلفة ويتم تمييزها بالحرف I ، متبوعًا برمز منخفض يحددها.

تعتبر تيارات مدخلات الأيونات الموجبة أو تيارات خروج الأيونات السالبة سالبة حسب الاصطلاح وتنتج إزالة الاستقطاب ، أما تيارات خروج الأيونات الموجبة أو خروج الأيونات السالبة فهي تيارات موجبة وتفضل الاستقطاب الداخلي أو إبطال تنشيط الخلية.

مراحل جهد العمل لألياف بركنجي

تحدث المرحلة 0 عندما يؤدي نزع الاستقطاب الأولي الذي يعمل كمحفز إلى رفع إمكانات الغشاء إلى مستوى (عتبة) بين -75 و -65 مللي فولت ، ثم يتم فتح قنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد (Na +) التي تسمح بدخول Na + (Ina current) كما هو الحال في الانهيار الجليدي ، وبذلك تصل الإمكانية إلى حوالي +30 mV.

تبدأ المرحلة 1 في نهاية المرحلة 0 ، عندما تغلق قنوات الصوديوم مرة أخرى ويتوقف الاستقطاب ، مما ينتج عنه تيارات عابرة (Ito1 و Ito2) لخروج K + ودخول Cl ، مما يؤدي إلى عودة الاستقطاب السريع. وصولا إلى مستوى 0 بالسيارات.

المرحلة 2 هي "هضبة" طويلة الأمد (300 مللي ثانية). ينتج عن فتح قنوات الكالسيوم البطيئة وإنتاج تدفق الكالسيوم الذي يحافظ ، جنبًا إلى جنب مع التدفق المتبقي لـ Na + ، على الإمكانات العالية نسبيًا (0 مللي فولت) ويتصدى لتيارات إعادة استقطاب K + (IKr و IKs) التي بدأت تحدث.

في المرحلة 3 ، يتم تقليل التيارات Ca ++ و Na + وتصبح تيارات التدفق الخارج K + المعاد استقطابها واضحة للغاية. يؤدي هذا الناتج K + المتزايد إلى دفع إمكانات الغشاء إلى مستوى الراحة الأولي من -90 إلى -95 مللي فولت حيث تظل (المرحلة 4) حتى تتكرر الدورة مرة أخرى.

- قيم بعض الخواص الكهربائية لألياف بركنجي

- مستوى الخمول: -90 إلى -95 مللي فولت.

- أقصى مستوى لإزالة الاستقطاب (التجاوز): + 30 مللي فولت.

- سعة جهد الفعل: 120 مللي فولت.

- مدة جهد الفعل: بين 300 و 500 مللي ثانية.

- سرعة إزالة الاستقطاب: 500-700 فولت / ثانية.

- مستوى عتبة إطلاق جهد الفعل: بين -75 و -65 بالسيارات.

- سرعة القيادة: 3-4 م / ث.

- ألياف بركنجي كمنظمات ثانوية لضربات القلب

تتضمن ألياف عضلة القلب بطيئة الاستجابة خلايا العقد الأذينية الأذينية والبطينية ، والتي تخضع أثناء الراحة (المرحلة 4) لإزالة الاستقطاب البطيء (الجهد الانبساطي) الذي يرفع إمكانات الغشاء إلى مستواه يتم تشغيل عتبة وإمكانية إجراء تلقائيًا.

هذه الخاصية أكثر تطورًا ، أي أن نزع الاستقطاب يحدث بسرعة أكبر في العقدة الأذينية الجيبية ، والتي تعمل بمثابة منظم ضربات القلب ويمثل معدلًا يتراوح بين 60 و 80 نبضة / دقيقة. إذا فشلت ، يمكن للعقدة الأذينية البطينية أن تتولى الأمر ، ولكن بمعدل أقل يتراوح بين 60 و 40 نبضة / دقيقة.

يمكن لألياف بركنجي ، عندما لا تكون متحمسة عبر نظام التوصيل العادي ، أن تخضع أيضًا لنفس عملية إزالة الاستقطاب البطيء التي ترفع إمكانات الغشاء إلى مستوى العتبة ، وينتهي بها الأمر بإطلاق إمكانات العمل تلقائيًا.

في حالة فشل الإثارة الطبيعية للعقدة الأذينية الأذينية والعقدة الأذينية البطينية ، أو في حالة انسداد مرور الإثارة إلى البطينين ، تبدأ بعض ألياف نظام بركنجي في التفريغ من تلقاء نفسها والحفاظ على التنشيط انتظام بطيني ولكن بمعدل أقل (25-40 نبضة / دقيقة).

المراجع

1. Piper HM: Herzerregung، in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie، 31th ed؛ RF شميت وآخرون (محرران). هايدلبرغ ، سبرينغر ميديزين فيرلاغ ، 2010.
2. Schrader J، Gödeche A، Kelm M: Das Hertz، in: Physiologie، 6th ed؛ آر كلينك وآخرون (محرران). شتوتغارت ، جورج ثيمي فيرلاغ ، 2010