Handlingspotensial i hjertet
Grunnlaget for elektrisk eksitasjon av hjerte er den såkalte handlingspotensial. Den representerer den biologisk tidsbegrensede endringen av en elektrisk spenning over cellemembran, som ender i en muskelhandling, i dette tilfellet hjerteslag. Med en varighet på omtrent 200 til 400 millisekunder, avhengig av den respektive hjerte hastighet, dvs. antall hjerteslag per minutt, handlingspotensial på hjerte er lengre enn skjelettmuskulaturen eller nervecelle.
Dette beskytter hjertet mot overspenning. Med utgangspunkt i et visst hvilepotensiale, blir en basisspenning på omtrent minus 90 millivolt påført cellene, handlingspotensial i hjertet går gjennom fire faser av eksitasjonsdannelse. Ulike ionekanaler jobber sammen for å endre den elektriske spenningen på utsiden av cellene.
Dette er for det meste transport proteiner som er plassert i cellene og transporterer forskjellige minste ladede partikler over membranen. Dette endrer den elektriske spenningen på cellen og skaper dermed handlingspotensialet i hjertet. I den første fasen, den såkalte depolarisasjonsfasen, transportkapasiteten for positivt ladede natrium partikler øker.
Disse strømmer nå inn i det indre av cellene og fører til en økning i spenningen fra omtrent minus 90 millivolt til pluss 30 millivolt. Ved å flytte den elektriske ladningen til det positive området, spesifikt kalsium kanaler i hjertet åpnes. Dette resulterer i en tilstrømning av kalsium partikler i hjertecellene.
Denne andre fasen representerer den lange platåfasen som er typisk for hjertet. Her bæres eksitasjonen og forhindrer blant annet innføring av ekstra overflødige handlingspotensialer. Det sørger for kontrollert pumpeytelse i hjertet og beskytter mot hjertearytmi.
I tredje fase, repolarisasjonsfasen, returnerer den elektriske spenningen sakte mot hvilepotensialet på minus 90 millivolt. Gjennom en energiforbrukende prosess, tilstrømningen natrium partikler blir aktivt transportert ut av cellen mot konsentrasjonsgradienten over cellen, og utstrømmingen kalium partikler transporteres tilbake i cellen. Denne prosessen fortsetter til det opprinnelige hvilepotensialet har lagt seg igjen. Cellen er nå klar for et nytt handlingspotensial.
Handlingspotensial ved sinusknutepunktet
Opphisselsesopprinnelsen til handlingspotensialet i hjertet er i den såkalte bihuleknute. Dette ligger i høyre forkammer av hjertet nær krysset til overlegen vena cava, som transporterer blod fra øvre del kroppssirkulasjon til hjertet. De bihuleknute består av modifiserte muskelceller som genererer handlingspotensialet som er nødvendig for eksitasjon.
De danner dermed det naturlige pacemaker av vårt hjerte. Dette er celler som raskt kan stimuleres med en naturlig frekvens på ca. 60 til 80 slag per minutt. Denne naturlige frekvensen kan registreres i form av en puls.
Derfra tar det resulterende handlingspotensialet sin gang via visse anatomiske strukturer for å føre til en sammentrekning, et hjerterytme, i hjertets arbeidsmuskler. Antall slag per minutt kan tilpasses belastningen på menneskekroppen. Det sympatiske nervesystemet, et autonomt nervesystem som primært aktiveres med økende belastning, fører til en økning i det innkommende handlingspotensialet.
Hvis det motsatte, den såkalte parasympatiske nervesystemet, er aktivert, som spiller en rolle spesielt i hvilefaser i kroppen, reduseres antall handlingspotensialer mot hjertet. Hjerteslaget bremser. Narkotika og kroppens egne hormoner, som adrenalin, påvirker også dette systemet.
