מערכת קוצבי הלב

Question 1

שני סוגים של תאי שריר

Answer 1

• contractile cell- 99%
• autorythmic cell%
  לא מתכווצים

Question 2

קוצבי הלב

Answer 2

• the sinoatrial node- הקוצב הראשי. בקיר החדר העילון הימני ליד הפתח של הוריד הנבוב העליון
• the artioventricular node- קוצב משני. בסיס החדר הימני מעל הצומת של העליה והחדר
• bundle of his-
  מוצאה מה
  AV
  לספטום ומתחלק למקבץ ימני ושמאלי
• purkinje fibers- סיים קטנים ומסועפים מהיס, לשריר עצמו בדפנות החדרים

Question 3

SA nodes

Answer 3

• הקוצב הראשי, תפקידו לעורר את העליות ולהעביר את האות לכיוון החדרים
• שני מסלולים מתפצלים ממנו:
  
  • bachman bundels- לכיוון עלייה שמאל
  • Inreanodal tract- לכיוון הקוצה השני

Question 4

AV nodes

Answer 4

1. האבי נותן אישור להעביר את החשמל מהעליות לחדרים.
2. סיבי העצב בתאים אלו קטנים יותר, ובנוסף יש פחות
   gap junctions
   בין התאים. שני מאפיינים אלו גורמים לעיכוב ההולכה החשמלית בין העליות לחדרים ב-0.1 שניות. המטרה בעיכוב ההובלה היא כדי שהחדרים יספיקו להתמלא בדם.
3. תחנת גיבוי במקרה שה
   -SA
   לא עובד. הגיבוי שלו לא יעזור בכיווץ העליות, אך יאפשר שעדיין יהיה כיווץ של החדרים. (יעזור במקרה שיש ברדיקרדיה או טכיקרדיה)

Question 5

bundle of his

Answer 5

עצב גדול שיכול לקצוב במקרה של בעיה ב
SA
AV

אך לטווח קצר מאוד כי הקצב שלו נמוך מדי

הוא מתפצל ל
left and right bundles brances

Question 6

purkinje fibers

Answer 6

מעצבבים את החדרים

Question 7

מהו וקטור הכיווץ החשמלי של הלב?

Answer 7

שישים מעלות מתחת לציר האיקס

מה
SA
לכיוון האפקס של הלב

כלומר מימין לכיוון שמאל

Question 8

מהירות קוצבי הלב

Answer 8

• the sinoatrial node- 60-100
• the artioventricular node- 40-60
• bundle of his- 20-40
• purkinje fibers- 20-40

Question 9

מהירות ההולכה

Answer 9

• the sinoatrial node- 3 מטר לשנייה
• the artioventricular node-0.05 מטר לשניה
• bundle of his- 3 מטר לשנייה
• purkinje fibers- 4 מטר לשנייה

Question 10

במרגע שפוטנציאל הפעולה החל

הוא מתפשט לכל הלב. בשביל תפקוד בבי יעיל התפשטות העירור צריכה להיות על פי שלושה שלביםL

Answer 10

1. עירור העליות וכיווצן צריך להסתיים לפני כיווץ החדרים
2. עירור סיבי השריר של הלב צריך להיות מתואם על מנת להבטיח שכל חדר יתווץ כיחידה אחת
3. זוג העליות וזוג החדרים צריכים לתפקד בתיאום, כך שכל זוג יתכווץ סימולטנית

Question 11

1. עירור העליות וכיווצן צריך להסתיים לפני כיווץ החדרים

Answer 11

אם החדרים יתכווצו לפני שהעליות יתכווצו, המסמי יסגרו לפני שכמות הדם המוחלטת תעבור בין העליות לחדרים

מילוי מוחלט של החדרים דורש שהעליות יתכווצו לפני החדרים.

במהלך הרפיית הלב, מסתמי ה
AV
נפתחים, כך שדם ורידי שנכנס לעליות ימשיך לזרום באופן ישיר לחדרים.

כמעט 80 אחוז ממילוי החדרים קורה בדרך הזו, לפני הכיווץ של העליה.

כאשר העליה מתכווצת, עוד דם נדחף לחדרים על מנת להשלים את המילוי.

לאחר מכן כיווץ החדרים גורם לפימפום הדם מהלב לעורקים.

אם החדרים והעילות היו מתכווצים יחד, מסתמי הAV היו נסגרים מיד בגלל שהלחץ בחדרים היה גובר על הלחץ בעליות.

לחדרים יש קירות עבים יותר, ולכן יכולים לגרום ללחץ גבוה יותר.

כיווץ העליה היה לא יעיל כי הדם לא היה יכול לזרום דרך המסתמים הסגורים.

לכן- על מנת להבטיח מילוי שלם של החדרים, העליות חייבות להתכווץ לפני כיווץ החדרים.

Question 12

עירור של סיבי שריר לב צריך להיות מתואם על מנת להבטיח שכל חדר יתכווץ כיחידה אחד על מנת להזרים דם בצורה יעילה.

Answer 12

אם סיבי השריר בחדרי הלב, יעברו עירור ויתכווצו בצורה רנדומלית מאשר סימולטנית ובצורה מתואמת, הם לא יהיו מסוגלים להזרים דם.

Question 13

זוג העליות וזוג החדרים צריכים לתפקד בתיאום, כך שכל זוג יתכווץ סימולטנית.

Answer 13

התיאום הזה מאפשר שאיבת דם מסונכרנת.

Question 14

עירור העליות

Answer 14

פוטנציאל פעולה מתחיל ב
SA
תחיל מתפשט לכל עלייה:

• The interatrial pathway-
  משתרע מה
  SA
  בעליה הימנית לעלייה השמאלית. בגלל שמסלול זה מעביר באופן מהיר את פוטנציאל הפעולה מה
  SA
  לסוף המסלול בעליה השמאלית, גל של עירור יכול להתפזר דרך ה
  gap junction
  לאורך כל העליה השמאלית, באותו הזמן שהעירור מתפזר בכל העליה הימנית. זה מוודא ששתי העליות עוברות דיפולריזציה על מנת להתכווץ באופן סימולטני.
• The inter nodal pathway- משתרע מה
  SA
  לAV
  . הAV
  הוא נקודת המגע החשמלית היחידה בין העליות לחדרים. במילים אחרות, בגלל שהעליות והחדרים מחוברים מבנית על ידי רקמות פיברוטיות לא מוליכות חשמל, הדרך היחידה שפוטנציאל פעולה בעליות יכול להתפשט לחדרים הוא על ידי מעבר דרך ה
  AV
  . מסלול הולכה זה “מנחה” את ההתפשטות של פוטנציאל הפעולה שמתחיל ב
  SA
  ל
  AV
  על מנת להבטיח כיווץ המשכי של החדרים לאחר כיווץ העליות.

Question 15

הולכה בין העליות לחדרים

Answer 15

פוטנציאל פעולה מועבר דרך
AV
יחסית לאט. איטיות זו היא על מנת לאפשר זמן מילוי מוחלט לחדרים.

*

Question 16

av nodal delay

Answer 16

הדחף העצבי מעוכב בערך מאה מילי שניות על מנת לאפשר לעליות לעבור דיפולריזציה מלאה ולהתכווץ

Question 17

מה מאפשר את ההשהייה?

Answer 17

פחות
gap junction

ותאים קטנים יותר של ה
AV

Question 18

עירור החדרים

Answer 18

• אחרי ההשהייה, הדחף עובר במהירות במורד המקבצים לאורף המיוקראד דרך סיבי פורינג’ה
• רשת הסיבים במערכת כיווץ החדרים מתמחה בהולכה מהירה ופיזור מתואם
• היא לא מסתיימת על כל תא ותא, הדחף מתפשט במהירות מתא ועובר לשאר התאים המתכווצים על ידי
  gap junction
• אם התהליך כולו היה תלוי בהתפשטות הדחף מתא לתא דרך
  gap junction
  בלבד, הרקמות של החדרים שנמצאים מיד ליד ה
  AV
  היו מעוררים ומתכווצים לפני שהדחף בכלל היה עובר לאפקס של הלב. מה שלא היה מאפשר פימפום יעיל.
• הולכה מהירה של פוטנציאל פעולה במורד המקבץ של היס והענפים שלו, מתפזר לאורך רשת סיבי הפורקינג’ה ומוביל לכמעט אקטיבציה סימולטנית של תאי השריר של החדרים בשני החדרים, מה שמבטיח כיווץ מתואם, חלק ובודד שיכול להזרים דם באופן יעיל באותו הזמן

Question 19

מה ההבדל בין התאים המתכווצים לתאים הקוצבים?

Answer 19

לתאים המתכווצים יש פוטנציאל מנוחה בדומה לשרירי שלד

Question 20

הפעילות החשמלית של הלב

סוג הסינפסה

Answer 20

הפעילות החשמלית בלב היא פעילות עצמונית (ללא קשר למערכת העצבים), פוטנציאלי הפעולה נוצרים בתאי הקוצב. הפוטנציאל מתפשט לכל שריר הלב במעבר מהיר דרך ה-
Gap Junction,
וגורם לדפולריזציה ופתיחת תעלות נתרן, ללא תיווך של נוירוטרנסמיטור ורצפטור.

Question 21

אינטראקציות מורכבות של כמה מנגנוניים יונים שונים אחראיים לפוטנציאל קוצב הלב.

שינויי תנועת היונים החשובים לפוטנציאל זה:

Answer 21

• זרם מוגבר של נתרן תוך התא.
• הפחתת הזרם של האשלגן אל מחוץ לתא.
• הגברת הזרם של סידן לתוך התא.

Question 22

פוטנציאל הכי שלילי בתא קוצב

Answer 22

מינוס שישים

לעומת תא רגיל שהוא מינוס תשעים

Question 23

פוטנציאל סף בתא נודאלי

Answer 23

מינוס ארבעים

Question 24

membrane clocke mechanism

pacemaker potential

Answer 24

• בסוף הריפולריזציה הקודם, נפתחות תעלות נתרן מיוחדות שנפתחות כאשר הן מרגישות שהפוטנציאל נהי יותר חיובי. החדירות לנתרן עולה, נתרן נכנס ומעלה את החיוביות.
• במקביל, החדירות לאשלגן לא נשארת קבועה- וזאת בניגוד לפוטנציאל פעולה של שריר שלד או עצב. ובפוטנציאל שלילי הן מתחילות להסגר. כלומר, פחות מטען חיובי יוצא החוצה
• בחצי השני תעלות הנתרן המיוחדות נסגרות ונפתחות תעלות סידן זמניות. שטף קצר של סידן מביא את הפוטנציאל לסף

Question 25

calcium clock mechanism

Answer 25

• פועל במקביל ובאופן עצמאי כאמצעי עודף לדיפולריזציה עצמית.
• שעון זה תלוי במיחזור של סידן בתוך תאי קוצב הלב.
• שחרור ספונטני, מחזורי ומקומי של סידן מהרשת הסרקופלסמית
  מגבירה את ריכוז הסידן בציטוזול.
• בכל פעם שריכוז הסידן הציטוזולי גדל, משאבות נתרן סידן (נשאים מסוג
  antiport)
  , מוציאות יון סידן החוצה על כל שלושה יוני נתרן פנימה.
• ההחלפה הזו מביאה לתנועה נטו פנימה של מטען חיובי, תהליך שבאופן הדרגתי גורם לדיפולריזציה של התאים האותוריתמיים לכיוון פוטנציאל הסף.

Question 26

שלב פוטנציאל הפעולה-

rising phase

Answer 26

נפתחות לעות תלוות זרם לסידן- L

ונסגרות התעלות הזמניות של הסידן- T

התוצאה שטף של סידן

Question 27

fallinf phase

Answer 27

• נסגרות תעלות הסידן מסוג
  T
• נפתחות תעלות האשלגן
• כתוצאה מכך, שטף של אשלגן יוצא מהתא- ומוריד את הפוטנציאל לערכים השליליים

Question 28

איך מתמלא המאגר התוך תאי של סידן?

Answer 28

הזרימה פנימה של סידן במהלך שלב הנסיקה, משולב עם הספיגה חזרה של הסידן, ממלא מחדש את מאגר הסידן התוך תאי.

Question 29

בסיום התהליך

Answer 29

משאבות נתרן אשלגן מחזירות את הנתרן לנוזל החוץ תאי. ובאופן סימולטני מחזירות פנימה אשלגן שיצא במהלך שלב הירידה.

Question 30

פוטנציאל פעולה של התאים המתכווצים

Question 31

שלב פוטנציאל המנוחה

Answer 31

• בעלי פוטנציאל מנוח של מינוס 90 מיליוולט, עד אשר עוברים עירור על ידי קוצבי הלב
• בפוטנציאל מנוחה החדירות לאשלגן גבוהה יותר בגלל תעלות הדלף. תנועה זו שומרת על פוטנציאל המנוחה של הממברנה קרובה לפוטנציאל שיווי המשקל של האלשגן

Question 32

מפוטנציאל הסף

Answer 32

• ברגע שהממברנה של התאים עוברת דיפולריזציה עד לפוטנציאל סף, מתחילה ששרת של שינויים בחדירויות
  
  • פתיחת תעלות תלויות מתח לנתרן וכניסה מהירה של נתרן עד לערכים של 20-30 מיליוולט
  • כמו בפוטנציאל פעולה- התעלות העוברות למצב אקטיבציה
  • בפוטנציל השיא חדירות הנתרן ורדת לערכים הנמוכים בזמן המנוחה

Question 33

בפוטנציאל השיא

Answer 33

• שער האינאקטיבציה נסגר. תעלות הנתרן עוברות למצב לא פעיל
• תעלות אשלגן תלויות מתח זמניות נפתחות באופן זמני וכתוצאה מכך יש שטף קטן ומהיר של אלשגן. ריפולריזציה קטן ומהיר

Question 34

plateau phase

Answer 34

• אחרי הדיפולריזציה הקטנה-
• פוטנציאל הממברנה נשאר קרוב לפוטנציאל השיא שלו לכמה מאות של מילי שניות, בשונה מפוטנציאל שיא של שריר שלד שהוא קצר משמעותית

Question 35

הסיבות לפלטו

Answer 35

• פתיחת תעלות
  L
  לסידן- גורמת לדיפולריזציה איטית פנימה של סידן ומאריך את החיוביות שבתו התא
• ירידה בחדירות האשלגן- גם תעלות הדלף וגם תעלות תלויות המתח הזמניות

1. תעלות הסידן והאשלגן פתוחות (שני יונים חיוביים הזורמים בכיוונים מנוגדים), ולכן הן מאזנות זו את זו במעבר היונים, והמתח בממברנה נותר סטטי לכמה רגעים.

Question 36

falling phase

Answer 36

• אינאקטיבציה של תעלות סידן ושפעול תעלות תלויות מתח לאשלגן- התעלות הרגילות המוכרות
• עד לפוטנציאל מנוחה- שם תעלות תלויות המתח נסגרות ותעלות הדלף שוב נתפחות

Question 37

כניסת הסידן

Answer 37

• כניסת הסידן מהנוזל החוץ תאי גורמת לשחרור מוגבר של סידן מה
  SR
• בתאי הכיווץ, תעלות ה
  L
  נמצאות בעיקר ב
  T tubule
• שלא כמו בשריר שלד, סידן מפעפע לתוך הציטוזול מהנוזל החוץ תאי דרך ה
  T tubule , המצוותת להסרה האיטית של הסידן
  במהלך פוטנציאל הפעולה
• כניסת הסידן מעוררת רצפטורים לסידן בשקים הלטרלים של הSR
• סידן גורם להתפרצות של סידן- כניסת הסידן המוגברת מגבירה את מאגר הסידן הציטוזולי בכמות מספיקה על מנת להפעיל את הכיווץ
• תשעים אחוז מהסידן שהשריר צריך בשביל הכיווץ מגיע מהשקים הלטרלים. אספקה זו המצוותת להסרה איטית של הסידן, אחראית לכיווץ ארוך פי שלוש מזה של שריר השלד
• כמו בשריר השלד, תפקיד הסידן הוא להזיז את הטרופומיוזין מהאקטין כדי לאפשר גשי רוחב
• לעומת שריר השלד, כמות גשרי הרוחב תלויה בכמות הסידן הציטוזולי

שריר הלב חייב סידן כדי להתכווץ. יש לו שני מקורות סידן -

• סידן הנכנס מהנוזל החוץ תאי - (לא קיים בשרירי השלד) תפקידו להכניס יותר סידן אל הלב מאשר כמות הסידן שמשתחררת בשריר שלד. הוא נכנס דרך התעלות הטרנסורסליות
• סידן מה-
  SR - Calcium Dependent Calcium Release
  – הסידן שנכנס מבחוץ דרך התעלות שעל גבי הממברנה החיצונית גורם לפתיחה של תעלות סידן על ה
  -SR
  . עליה בריכוז יוני הסידן
  (בעיקר מהתעלות ב-SR)
  גורמת לסרקומרים במיופיברילים להתכווץ ולייצר מתח, שמאפשר את הסיסטולה (כיווץ הלב והזרקת הדם החוצה). לאחר 200 מילישניות תחול ירידה בריכוז יוני הסידן.

Question 38

הסרת סידן

Answer 38

• על ידי מנגנונים תלויי אנרגיה
• על הממברנה- משאבות סידן נתרן
• על ה
  SR

Question 39

תקופה רפרקטורית בשריר הלב המתכווץ

Answer 39

• כמו בשאר התאים האקסיביליים, גם לשריר הלב יש תקופה רפרקטורית. במהלך פוטנציאל פעולה שני לא יכול להתחיל עד שהממברנה מתאוששת מהפוטנציאל פעולה הקודם.
• בשרירי שלד, התקופה הרפרקטורית קצרה מאוד בהשוואה למשך הכיווץ, כך שהסיב יכול לעבור גירוי מחדש לפני שנכיווץ הושלם על מנת לייצר סכום כיווצים.
• גיוריים מהירים, חזורים ונשנים לא מאפשרים לסיב השריר להרגע בין גירויים, ויוצרים כיווץ מקסימלי מושהה, שידוע כטטנוס.
• בשונה משרירי שלד, לשרירי הלב יש תקופה רפרקטורית ארוכה שנמשכת 250 מילישניות בגלל הפלטו המוארך של פוטנציאל הפעולה. זהו כמעט משכו של הכיווץ שהתחיל בגלל פוטנציאל הפעולה- הכיווץ נמשך 300 מילישניות.
• כתוצאה מכך, שריר הלב לא יכול לעבור גירוי מחדש עד שהכיווץ כמעט נגמר ובכך נמנעת סכימה של כיווצים וטטנוס בשריר הלב.
• זהו מנגנון הכרחי הגנתי, בגלל שפעולת משאבת הדם דורשת זמנים מתחלפים של כיווץ (ריקון) והרפייה (מילוי)
• הגורם העיקרי שאחראי לתקופה הרפרקטורית הארוכה הוא אינאקטיבציה (במהלך שלב הפלטו) של משאבות נתרן שהופעלו במהלך השטף ההתחלתי של הנתרן בשלב הנסיקה (מפוטנציאל סף לפוטנציאל שיא של פוטנציאל הפעולה). כלומר, הן במצב “סגור ולא בעלות יכולת להפתח. כלומר במצב אינאקטבציה

בשורה התחתונה- התקופה הרפרקטורית של שריר הלב ארוכה כמעט כמו משך הכיווץ, ומכאן שין סכימה טטנית בשריר לב ולא ניתן להגביר את כח הכיווץ על ידי סכימה טטנית.

Question 40

הקשר בין פוטנציאל הפעולה בקוצב לבין פוטנציאל הפעולה בשריר הלב

Answer 40

פוטנציאל הפעולה בקוצב בעצם קובע את הדופק שלנו. ככל שהקוצב ישלח פולסים יותר מהר כך גם הדופק שלנו יהיה מהיר יותר ושריר הלב יצטרך להתכווץ יותר.

Question 41

איך שריר הלב יעלה את כח ההתכווצות?

Answer 41

בגלל שלא ניתן ליצור סכימה טטנית, לא ניתן להגביר את כח הכיווץ על ידי עלייה בתדירות הפולסים.

כדי בכל זאת להעלות את כוח ההתכווצות של הלב הוא יעזר בעקומת אורך-מתח.

Question 42

עקומת אורך מתח בשריר לב

Answer 42

• עקומת אורך-מתח – כמה כוח השריר מסוגל לייצר כתלות באורך הסרקומרים שלו.
• במצב מנוחה אורך הסרקומרים בלב קצר יותר מאשר אורכם בשרירי השלד. בצורה זו, ככל שהלב יתמלא יותר וימתח יותר את הסיבים (יביא אותם למצב אופטימלי מבחינת המרחק בין אקטין למיוזין), תהיה עלייה בכוח ההתכווצות.
• עקומת אורך-מתח יותר משפיעה על כיווץ הלב לעומת ההשפעה שלה על כיווץ שריר השלד.

Question 43

חוק פרנק-סטרלינג –

Answer 43

מסביר את הקשר בין אורך השריר ליכולת שלו להתכווץ. בשריר הלב ככל שהאורך גדל (נפח המילוי גדל), עוצמת ההתכווצות עולה.

ניתן לראות בגרף שבטווח הפיזיולוגי התקין שעקומת ההתכווצות של הלב נעשית חדה יותר ככל שנפח המילוי גדל, ובהתאם כוח ההתכווצות עולה, לעומת העקומה של שריר השלד עולה בצורה יותר מתונה.

Question 44

יש שני כוחות המשפיעים על עוצמת התכווצות הלב –

Answer 44

• Preload – הכוח הגורם למתיחת השריר, נגרם ע״י נפח המילוי הדיאסטולי של חדר שמאל. כמו בבלון, ככל שאני אנפח יותר בלון, כך האוויר ירצה לצת החוצה בחוזקה כאשר יתאפשר לו
• Afterload – הכוח המנוגד לכיווץ שריר הלב, נגרם ע״י לחץ הדם באאורטה. ובהשוואה לבלון- כמה חזק אני אסגור את הפיה על מנת לאפשר לאוויר לצאת

Question 45

כוח ההתכווצות גדל בתגובה ללחץ המילוי
End Diastolic Volume
משתי סיבות עיקריות:

Answer 45

• ככל שהאורך יגדל, ה-
  Preload
  עולה, ותהיה חפיפה טובה בין האקטין למיוזין.
• מתיחת שריר הלב גם מעלה את רגישות (אפיניות) הטרופונין ליוני הסידן, מה שגורם לחשיפת אתרי הקישור על האקטין.

Question 46

ההבדלים בעוצמות התכווצות שרירי השלד והלב -

Answer 46

• שריר השלד –
• אורך השריר ההתחלתי משפיע.
• תדירות הגירוי תעלה ככל שנרצה לגייס יותר כוח ניתן להגיע לכיווץ טטני.
• סיבי השריר שמתכווצים יחד הם כגודל היחידה המוטורית – מספרם מסיבים בודדים ועד מאות.
• מס׳ המיופיברילים המתכווצים – ככל שיש יותר סידן ויותר מיופיברילים מתכווצים, עוצמת ההתכווצות תגדל.
• שריר הלב –
• אורך השריר ההתחלתי משמעותי יותר מאשר בשריר השלד.
• לא ניתן להגיע לכיווץ טטני.
• כל סיבי השריר מתכווצים בבת אחת (כיווץ סנכרוני) בזכות ה-
  Gap Junction.
• מס׳ המיופיברילים המתכווצים – זהה לשריר השלד.

Question 47

פוטנציאל סף בתא נודאלי

Answer 47

מינוס ארבעים