Meccanismi del potenziale d'azione nei cardiomiociti e loro fasi

Quali sono i potenziali di membrana a riposo?

In assenza di stimolazione, la membrana delle cellule nodo SA presenza un potenziale instabile, prepotenziale, in assenza di stimolazione o corrente polarizzante generato dal tessuto di condizione, il potenziale di membrana è stabile e presenta valore pari a -85/-90 mV e in assenza di stimolo elettrico, il potenziale di riposo rimane stabile.

Fase 4= il potenziale di membrana è stabile, non varia e ha un valore di -85,90 mV(il potenziale di equilibrio del K è -80/90 mV,il potenziale di riposo di un cardiomiocita ventricolare/atriale ha un potenziale vicino a quello del K).

In condizioni di riposo, in assenza di stimolazione, il potenziale di membrana di un cardiomiocita atriale o ventricolare ha permeabilità elevatissima per il K .Quando un canale ionico si apre, la sua missione è portare la membrana al suo potenziale di equilibrio. Il canale responsabile si chiama canale del K “inward rectifier".

Depolarizzazione e fase 0

Quando la membrana riceve uno stimolo depolarizzante che in condizione fisiologiche viene trasmesso dal processo di conduzione, si depolarizza, vengono attivati i canali voltaggio dipendenti per il Na, (si apre quando la membrana diventa più positiva) entra, depolarizza la membrana, apre altri canali, e causa una fase di rapida depolarizzazione chiamata fase 0. Durante questa fase, la membrana può addirittura invertire la polarità e diventare positiva, la parte positiva è chiamata fase di eccedenza.

Quando la membrana viene depolarizzata, si attivano i canali voltaggio dipendenti del sodio, la membrana si depolarizza velocemente.Quando i canali sodio si aprono, il potenziale di membrana tende ad arrivare al potenziale di equilibrio del sodio, +60/65, non arriva mai a + 65.

(nei neuroni il potenziale d’azione raggiunge il picco dove non può andare oltre, i canali voltaggio dipendenti vanno incontro a inattivazione, esiste una seconda gate che si chiude al persistere della depo e impedisce il flusso degli ioni).

La corrente si attiva rapida e rapidamente si inattiva, e l’ingresso di sodio si interrompe.I neuroni hanno una fase di ripolarizzazione .Invece nei cardiomiociti ventricolari, ci sono diversi canali ionici del sodio da quelli dei neuroni.

Ripolarizzazione e fase 1

Dopo aver raggiunto il picco nella fase di eccedenza, (max depolarizzazione) la membrana presenta una fase 1 di ripolarizzazione (precoce ma transiente ) e si porta a un valore di 0 mV.

Ito= transient outward K current, corrente di K che presenta rapida attivazione con rapida inattivazione ma quest’ultima non è completa. Responsabile della fase 1, si attiva una corrente più lenta, che è una corrente al calcio (voltaggio dipendente al calcio), questa corrente è più lenta rispetto alla corrente di sodio e di potassio e consente un ingresso di ulteriori cariche elettriche positive. Questa corrente presenta una inattivazione incompleta, corrente al calcio di tipo L, si crea equilibrio tra cariche entranti calcio e uscenti potassio.

Fase 2 = intorno allo 0 mV. Fase più lunga del PA, corrispondente fase plateau, resta depolarizzato ad un valore costante perché c’è equilibrio tra piccola corrente uscente potassio e corrente calcio. La fase di plateau dura 200/250 ms. Il calcio che entra attraverso i canali voltaggio dipendenti di tipo L, induce la contrazione del muscolo cardiaco.

Quando i canali al calcio voltaggio dipendente si iniziano ad inattivare (fine fase 2), si attivano correnti al K, una rapida e una dopo, lenta.

Fase 3 = fase di ripolarizzazione finale o terminale.