Potentiel de stimulateur cardiaque - Pacemaker potential
Dans les cellules de stimulation cardiaque (par exemple, le nœud sino - auriculaire ), le potentiel de stimulateur cardiaque (également appelé courant de stimulateur cardiaque ) est l'augmentation lente et positive de la tension à travers la membrane de la cellule (le potentiel de membrane ) qui se produit entre la fin de un potentiel d'action et le début du potentiel d'action suivant. Cette augmentation du potentiel membranaire est ce qui amène la membrane cellulaire , qui maintient généralement un potentiel membranaire au repos de -70 mV, à atteindre le potentiel de seuil et par conséquent à déclencher le potentiel d'action suivant ; ainsi, le potentiel du stimulateur cardiaque est ce qui entraîne le déclenchement rythmique auto-généré ( automaticité ) des cellules du stimulateur cardiaque, et le taux de changement (c'est-à-dire la pente) du potentiel du stimulateur cardiaque est ce qui détermine le moment du prochain potentiel d'action et donc le potentiel intrinsèque cadence de tir de la cellule. Dans un nœud sino-auriculaire sain (SAN, un tissu complexe dans l'oreillette droite contenant des cellules de stimulateur cardiaque qui déterminent normalement le taux de décharge intrinsèque pour l'ensemble du cœur), le potentiel du stimulateur cardiaque est le principal déterminant de la fréquence cardiaque. Parce que le potentiel du stimulateur cardiaque représente le temps de non-contraction entre les battements cardiaques ( diastole ), il est également appelé dépolarisation diastolique . La quantité de courant entrant net nécessaire pour déplacer le potentiel de la membrane cellulaire pendant la phase de stimulateur cardiaque est extrêmement faible, de l'ordre de quelques pAs, mais ce flux net survient de temps en temps en changeant la contribution de plusieurs courants qui circulent avec une tension et une dépendance différentes dans le temps. . Des preuves à l'appui de la présence active des canaux K + , Ca 2+ , Na + et de l' échangeur Na + /K + pendant la phase du stimulateur cardiaque ont été diversement rapportées dans la littérature, mais plusieurs indications pointent vers le « drôle » (I f ) courant comme l'un des plus importants. (voir courant drôle ). Il existe maintenant des preuves substantielles que les transitoires Ca 2+ du réticulum sarcoplasmique (SR) participent également à la génération de la dépolarisation diastolique via un processus impliquant l'échangeur Na-Ca.
L'activité rythmique de certains neurones comme le complexe pré-Bötzinger est modulée par des neurotransmetteurs et des neuropeptides, et une telle connectivité modulatrice donne aux neurones la plasticité nécessaire pour générer des modèles rythmiques distinctifs et dépendants de l'état qui dépendent des potentiels des stimulateurs cardiaques.
Distinctions entre les foyers autonomes
En réalité, le cœur possède plusieurs stimulateurs cardiaques appelés foyers autonomes, chacun qui se déclenche à sa propre fréquence intrinsèque :
- Nœud SA : 60-100 bpm
- Foyers auriculaires : 60-80 bpm
- Foyers jonctionnels : 40-60 bpm
- Foyers ventriculaires : 20-40 bpm
Les potentiels se déplaceront normalement dans l'ordre
nœud SA → foyers auriculaires → foyers jonctionnels → foyers ventriculaires
Les potentiels de stimulateur cardiaque sont déclenchés non seulement par le nœud SA, mais également par les autres foyers. Cependant, les autres fréquences de tir sont plus lentes que celle du nœud SA (comme vu ci-dessus). Normalement, tous les foyers finiront par tirer à la fréquence du nœud SA, et non à leur fréquence intrinsèque. Les autres foyers tentent de tirer à leur rythme intrinsèque, mais ils sont activés par le nœud SA avant de pouvoir tirer. Ce déclenchement rapide fait que tous les foyers se déclenchent plus rapidement que leurs taux intrinsèques, un phénomène connu sous le nom de suppression d'overdrive. Ainsi, dans le cœur normal et sain, seul le taux intrinsèque du nœud SA est observable.
Pathologie
Cependant, dans des conditions pathologiques, le taux intrinsèque devient apparent. Considérons une crise cardiaque qui endommage la région du cœur entre le nœud SA et les foyers auriculaires.
nœud SA → |bloc| foyers auriculaires → foyers jonctionnels → foyers ventriculaires
Les autres foyers ne verront pas le nœud SA se déclencher ; cependant, ils verront les foyers auriculaires. Le cœur va maintenant battre au rythme intrinsèque des foyers auriculaires.
Induction
La mise à feu des cellules du stimulateur cardiaque est induite électriquement en atteignant le potentiel de seuil de la membrane cellulaire. Le potentiel de seuil est le potentiel qu'une membrane cellulaire excitable, comme un myocyte , doit atteindre pour induire un potentiel d'action. Cette dépolarisation est causée par de très faibles courants entrants nets d'ions calcium à travers la membrane cellulaire, ce qui donne naissance au potentiel d'action.
Bio-stimulateurs
Les biostimulateurs cardiaques sont le résultat d'un domaine de recherche en plein essor visant à remplacer le stimulateur cardiaque électronique . Le biostimulateur transforme les cellules myocardiques au repos (par exemple les cellules auriculaires) en cellules de stimulateur cardiaque. Ceci est réalisé en faisant exprimer aux cellules un gène qui crée un courant de stimulateur cardiaque.
