BATHMOTROPISM: COS'È, ELETTROFISIOLOGIA, PACEMAKER FISIOLOGICO - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2024

Il termine bathmotropism si riferisce alla capacità delle cellule muscolari di attivare e generare un cambiamento nel loro equilibrio elettrico, da uno stimolo esterno.

Sebbene sia un fenomeno osservato in tutte le cellule muscolari striate, il termine è generalmente utilizzato in elettrofisiologia cardiaca. È sinonimo di eccitabilità. Il suo effetto finale è la contrazione del cuore dallo stimolo elettrico che genera l'eccitazione.

A cura di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19 giugno 2013., CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30148215

L'elettrocardiogramma è solo un campione semplificato del complesso meccanismo elettrico che avviene nel muscolo cardiaco per mantenere un ritmo coordinato. Questo meccanismo eccitabilità include l'entrata e l'uscita di sodio (Na ⁺ ), potassio (K ⁺ ), calcio (Ca ^{+ +} ) e cloro (Cl ^- ) ioni di piccoli organi intracellulari.

Le variazioni di questi ioni sono, alla fine, quelle che realizzano i cambiamenti necessari per generare la contrazione.

Cos'è il bathmotropism?

Il termine bathmotropism o eccitabilità si riferisce alla capacità delle cellule muscolari di attivarsi di fronte a uno stimolo elettrico.

È una proprietà del muscolo scheletrico che, sebbene non sia specifica delle cellule cardiache, il più delle volte si riferisce al funzionalismo del cuore stesso.

Il risultato finale di questo meccanismo è la contrazione cardiaca e qualsiasi alterazione del processo avrà ripercussioni sul ritmo o sulla frequenza cardiaca.

Esistono condizioni cliniche che alterano l'eccitabilità cardiaca, aumentandola o diminuendola, provocando gravi complicazioni nell'ossigenazione dei tessuti oltre che la formazione di trombi ostruttivi.

Elettrofisiologia dell'eccitazione cellulare

Le cellule cardiache o miociti hanno un ambiente interno e uno esterno separati da uno strato chiamato membrana cellulare. Su entrambi i lati di questa membrana sono molecole di sodio (Na ⁺ ), calcio (Ca ^{+ +} ), cloro (Cl ^- ) e potassio (K ⁺ ). La distribuzione di questi ioni determina l'attività dei cardiomiociti.

In condizioni basali, quando non c'è impulso elettrico, gli ioni hanno una distribuzione equilibrata nella membrana cellulare nota come potenziale di membrana. Questa disposizione viene modificata in presenza di uno stimolo elettrico, provocando l'eccitazione delle cellule e provocando infine la contrazione del muscolo.

Di BruceBlaus. Quando si utilizza questa immagine in fonti esterne, può essere citata come: Blausen.com staff (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436 Derivativo di Mikael Häggström - File: Blausen_0211_CellMembrane.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32538605

Lo stimolo elettrico che viaggia attraverso la membrana cellulare e provoca la ridistribuzione degli ioni nella cellula cardiaca è chiamato potenziale d'azione cardiaco.

Quando lo stimolo elettrico raggiunge la cellula, si verifica un processo di variazione degli ioni nell'ambiente interno della cellula. Ciò accade perché l'impulso elettrico rende la cellula più permeabile, permettendo così l'entrata e l'uscita di Na ⁺ , K ⁺ , Ca ^{+ +} e Cl ^- ioni .

L'eccitazione si verifica quando l'ambiente della cella interna raggiunge un valore inferiore rispetto all'ambiente esterno. Questo processo fa cambiare la carica elettrica della cellula, che è nota come depolarizzazione.

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

Per comprendere il processo elettrofisiologico che attiva i cardiomiociti, o cellule del muscolo cardiaco, è stato creato un modello che divide il meccanismo in cinque fasi.

Potenziale d'azione dei cardiomiociti

Il processo elettrofisiologico che si verifica nelle cellule del muscolo cardiaco è diverso da quello di qualsiasi altra cellula muscolare. Per tua comprensione, è stato suddiviso in 5 fasi numerate da 0 a 4.

Da Action_potential2.svg: * Action_potential.png: Utente: Quasarderivative work: Mnokel (talk) derivative work: Silvia3 (talk) - Action_potential2.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index .php? curid = 10524435

- Fase 4 : è la fase di riposo della cellula, gli ioni sono bilanciati e la carica elettrica cellulare è ai valori di base. I cardiomiociti sono pronti a ricevere uno stimolo elettrico.

- Fase 0 : in questo momento inizia la depolarizzazione cellulare, cioè la cellula diventa permeabile agli ioni Na ⁺ , aprendo canali specifici per questo elemento. In questo modo, la carica elettrica dell'ambiente interno della cella diminuisce.

- Fase 1 : è la fase in cui Na ⁺ smette di entrare nella cellula e avviene il movimento degli ioni K + verso l'esterno attraverso canali specializzati della membrana cellulare. Si verifica un piccolo aumento del carico interno.

- Fase 2 : noto anche come plateau. Inizia con un flusso di ioni Ca ^{+ +} nella cellula, che fa tornare alla carica elettrica della prima fase. Il flusso di K ⁺ verso l'esterno viene mantenuto ma avviene lentamente.

- Fase 3 : è il processo di ripolarizzazione cellulare. In altre parole, la cellula inizia a bilanciare il suo carico esterno e interno per tornare allo stato di riposo della quarta fase.

Pacemaker fisiologico

Le cellule specializzate del nodo seno-atriale o seno-atriale hanno la capacità di generare automaticamente potenziali d'azione. Questo processo provoca gli impulsi elettrici che viaggiano attraverso le celle di conduzione.

Il meccanismo automatico del nodo seno-atriale è unico e diverso da quello degli altri miociti e la sua attività è essenziale per mantenere il ritmo cardiaco.

Proprietà fondamentali del cuore

Il cuore è costituito da normali cellule muscolari scheletriche e cellule specializzate. Alcune di queste cellule hanno la capacità di trasmettere impulsi elettrici e altre, come quelle del nodo seno-atriale, sono in grado di produrre stimoli automatici che innescano scariche elettriche.

Le cellule cardiache hanno proprietà funzionali note come proprietà fondamentali del cuore.

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

Queste proprietà furono descritte nel 1897 dallo scienziato Theodor Wilhelm Engelman dopo oltre 20 anni di sperimentazione, in cui fece scoperte molto importanti che erano essenziali per la comprensione dell'elettrofisiologia cardiaca che conosciamo oggi.

Le proprietà chiave del funzionalismo cardiaco sono:

- Cronotropismo , è sinonimo di automatismo e si riferisce a quelle cellule specializzate che sono in grado di generare i cambiamenti necessari per innescare l'impulso elettrico in modo ritmico. È la caratteristica del cosiddetto pacemaker fisiologico (nodo seno-atriale).

- Bathmotropism , è la facilità con cui la cellula del cuore si eccita.

- Dromotropismo , si riferisce alla capacità delle cellule cardiache di condurre l'impulso elettrico e generare contrazione.

- Inotropismo , è la capacità del muscolo cardiaco di contrarsi. È sinonimo di contrattilità.

- Lusitropismo , è il termine che descrive la fase di rilassamento muscolare. In precedenza si pensava che fosse solo la mancanza di contrattilità da stimolazione elettrica. Tuttavia, il termine è stato incluso nel 1982 come proprietà fondamentale della funzione cardiaca, poiché si è dimostrato un processo che richiede energia, oltre a un importante cambiamento nella biologia cellulare.

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