Pace potensial er handlingspotensial av pacemaker celler i hjerte. Det er en forutsetning for regelmessig hjerterytme og dermed elementær for hjertefunksjon.
Hva er pacemakerpotensialet?
Pace potensial er handlingspotensial av pacemaker celler i hjerte. Det normale hjerte frekvensen i hvile hos en sunn person er mellom 50 og 100 slag per minutt. Denne pulsen genereres i spesielle celler i hjertevevet. Disse er plassert i bunter i bihuleknute. De bihuleknute kalles derfor også den første pacemaker. Det ligger i hjertets atrium i området til overordnet vena cava. Sammen med AV-node, Purkinje-fibrene, Tawara-buntene og His-bunten, den bihuleknute danner hjertets eksitasjonssystem. Rytmen opprettet av sinusknuten kalles også sinusrytme. Hvis sinusknuten svikter, kan de andre delene av eksitasjonsdannelsessystemet også gi hjerterytme. Imidlertid svikter dette vanligvis saktere enn sinusrytmen. Kravet til hjerteslag er pacemakerpotensialet til pacemakercellene i eksitasjonsdannelsessystemet.
Funksjon og oppgave
Nerverceller og også cellene i hjertemuskelen har et konstant hvilepotensial. Dette varierer fra -100 til -50 mV, avhengig av celletype. I de fleste nerveceller er det en spenningsforskjell på ca. -70 mV. Celleinnredningen er altså negativt ladet sammenlignet med celleutvendig. Dette hvilepotensialet er av grunnleggende betydning for gjennomføring av eksitasjon i nerver, for transport av stoffer gjennom cellemembran og for kontroll av muskler sammentrekninger. Når en stimulus treffer den tilsvarende cellen, an handlingspotensial er formet. Etter dette handlingspotensialet, dvs. etter en økning i membranpotensialet, oppstår repolarisering til det opprinnelige hvilepotensialet. Først når en stimulus treffer cellen igjen, kan depolarisering og dermed et handlingspotensial utløses igjen. Pacemakercellene har imidlertid ikke et konstant hvilepotensial og er dermed i stand til spontan og autonom eksitasjon. I pacemakercellene oppstår eksitasjonsdannelse gjennom en såkalt spontan depolarisering. Denne depolarisasjonen følges av repolarisasjonsfasen av handlingspotensialet opp til et maksimalt diastolisk potensial (MDP). Deretter utvikles en kontinuerlig depolarisering opp til terskelpotensialet. Nok en gang utvikler det seg et handlingspotensial. Excitasjonen utløst av handlingspotensialet beveger seg til slutt via atrielle muskler til et annet pacemakersenter, AV-node. Dette er også en potensiell pacemaker. Hvis sinusknuten svikter, kan den også forårsake handlingspotensialer for å opprettholde hjerteaktivitet. Imidlertid så lenge den sinoatriale noden fungerer, AV-node overfører bare eksitasjon til His-bunten, som er delt inn i en høyre og en venstre ventrikkelbunt. Den ventrikulære bunten, også kalt tawara-bunten, løper mot toppen av hjertet, hvor den forgrener seg til Purkinje-fibrene. Ved hjelp av denne eksitasjonsledningen kan både atriene og ventriklene trekke seg sammen slik at blod kan pumpes til lungene eller systemiske sirkulasjon. Pace potensial er påvirket av det autonome nervesystemet. Det sympatiske nervesystemet gir positiv kronotropi. Dette betyr at hjertet banker raskere under påvirkning av de sympatiske nervesystemet. Årsaken til dette er nevrotransmitter noradrenalin. Hormonet adrenalin aktiverer også sinusknuten. De parasympatisk nervesystemderimot, har en negativ kronotropisk effekt. Det påvirker pacemakerpotensialet via nevrotransmitter acetylkolin.
Sykdommer og lidelser
Ulike dysfunksjoner i sinusknuten og de andre pacemakerne i hjertet kan føre til hjertearytmier. Hjertearytmier som skyldes dysusfunksjon i sinus er gruppert under begrepet syk sinus syndrom. Syndromet rammer overveiende mennesker over 50 år. En fullstendig svikt i sinusknuten kalles sinusarrest. I dette tilfellet er det ikke noe potensial for pacemakere igjen. Hvis intet underordnet pacemakerområde trer inn, akutt hjerteinfarkt inntreffer. Hvis for mange ikke-rettede elektriske eksitasjoner løper fra sinusknuten via atriene, raske og uordnede sammentrekninger av veggene forekommer. Frekvensen i dette atrieflimmer er mellom 350 og 600 sammentrekninger per minutt. Som et resultat utvikler det seg en uregelmessig puls. I ubehandlet tilstand er denne pulsen altfor rask. Som et resultat kan ikke hjertet jobbe balansert, slik at hjertesvikt utvikler seg i løpet av få dager hos disponerte pasienter. På grunn av den endrede blod flyt, mer tromber dannes i atriene. Som et resultat, risikoen for å bli livstruende emboli øker. En forstyrrelse i pacemakerpotensialet kan imidlertid også føre til bradykardi. I dette tilfellet er hjertefrekvens faller under 60 slag per minutt. Pasienter med bradykardi kan være symptomfri eller lider av redusert ytelse eller til og med besvimelse. I nærvær av hjertesvikt, bradykardi kan få fatale konsekvenser. Det motsatte av bradykardi er takykardi. Dette hjertearytmi er også forårsaket av en forstyrrelse i pacemakerpotensialet. Takykardi er definert som en vedvarende akselerert puls på mer enn 100 slag per minutt. Siden årsaken til et forstyrret pacemakerpotensial er funnet i atriet, er denne typen takykardi er også referert til som supraventrikulær. Takykardi oppfattes av de fleste pasienter som et racing- eller racinghjerte. Pulsen er uregelmessig og varierer i styrke. Den uregelmessige pulsen kan føre til mangel på blod flyte til hjertet eller til og med til hjertesvikt. De berørte pasientene lider av kortpustethet eller angina pectoris. Svimmelhet kan forekomme ved veldig høye pulsfrekvenser. Noen pasienter mister også bevisstheten. Karakteristisk opplever mange pasienter en økt trang til å urinere etter takykardi. I dag kan forstyrrelser i pacemakerpotensialet til sinusnoden elimineres ganske enkelt permanent med en pacemaker.
