Miocardul produce in permanenta fenomene electrice. Sediul fenomenelor electrice din miocard este la nilul celulelor acestuia, care alcatuiesc tesutul excitoconductor si miocardul de lucru. Viata celulelor miocardice ca si viata oricaror altor celule din organismul uman se petrece in mod fazic, adica alternind perioade de repaus si perioade de activitate specifica.
Fenomenele biologice ale miocardului sint indisolubil corelate cu fenomenele electrice la nilul celulelor acestuia, in timpul starii de repaus exista o diferenta de 'incarcare\"\' cu
sarcini electrice intre celula si mediul extracelular. in timpul activitatii specifice apare in plus o diferenta de incarcare cu sarcini electrice intre diferite parti ale celulei. Partea excitata sau activata a unei
fibre miocardice devine elec-tronegativa in raport cu partea neactivata, care este electropozitiva .
Diferenta de incarcare cu sarcini electrice creeaza un potential electric denumit potential bioelec-tric, deoarece fenomenele electrice celulare sint strins legate de cele biologice. Perioada de activitate specifica a unei
fibre miocardice are doua faze, faza de activare (de intrare in actiune), de invazie sau de crestere a proceselor specifice activitatii si faza de recuperare (de refacere) in cursul careia se produce reintoarcerea sau renirea spre starea de repaus. Activarea celulei se face totdeauna sub influenta unei excitatii sau impuls care, in mod fiziologic, este de ordin nervos, dar poate fi si de ordin mecanic, electric, chimic etc. in cazul fibrei miocardice excitatia sau impulsul este de natura electrica.
Impulsul sau excitatia, numit si stimul, actioneaza asupra unei zone foarte mici, punctiforme care reprezinta punctul de ex citatie sau stimulare a fibrei miocardice. Activarea unei
fibre miocardice sau a miocardului in intregime nu se face simultan in toate partile sale, acestea fiind invadate de procesul de activare, in mod succesiv, sub forma unei unde de activare. De la punctul de excitatie, unda de activare se proa sferic, adica in toate sensurile spatiale posibile (ca valurile concentrice dintr-o apa linistita in care s-a a-runcat o piatra). Se intelege ca, in cazul fibrelor miocardice care sint alungite, activarea se proa linear, dinspre capatul excitat spre cel opus.
Daca punctul de excitatie ar fi situat undeva la mijlocul fibrei miocardice, unda de activare s-ar proa simultan in doua sensuri opuse, spre cele doua capete ale fibrei.
Se afla de o parte si de alta a membranei semipermeabile), deoarece fiecare ion de K aduce cu sine o
sarcina electrica pozitiva. Inegalitatea repartitiei sarcinilor electrice duce la formarea unui cimp electric pozitiv in timentul II care la un moment dat respinge ionii de K in timentul I. Asadar, gradientul de concentratie face sa migreze ionii de K din timentul I in timentul II, dar, in acelasi timp, creeaza un cimp electric care exercita o forta ce se opune trecerii K.
Cele doua forte de sens opus intra la un moment dat in echilibru si, in final, atit ionii, cit si sarcinile electrice sint repartizate inegal de cele doua parti ale membranei. Din punct de dere electric membrana devine polarizata, adica s-a creat un potential electric de membrana. Gradientul electric care creeaza potentialul de membrana, adica diferenta dintre nilul de incarcare electrica de cele doua parti ale membranei, se poate exprima, in cazul unei solutii electrolitice simple si a unei membrane semipermeabile, printr-o formula matematica consacrata. Rezulta ca potentialul de membrana este o forma speciala a potentialului de difuziune in care la producerea repartitiei inegale a ionilor intervine o membrana cu permeabilitate diferentiata pentru diferiti ioni.
Celula vie si deci si o fibra miocardica este inconjurata din toate partile de membrana celulara (sarcolema), care nefiind intrerupta in nici un punct face ca lichidul intra- si extracelular sa nu se amestece. In cursul activitatii specifice a celulei miocardice se creeaza o inomogenitate a concentratiei ionilor din celula, cu tendinta la difuziune si la producerea unui potential electric de difuziune. Din punct de dere electric, membrana celulara este polarizata, deoarece ea separa doua medii cu compozitia chimica si electrolitica diferite si anume : lichidul extracelular in care predomina ionii de Na si intracelular in care predomina ionii de K.
In acelasi timp, membrana are o permeabilitate selectiva, diferentiata pentru diferiti ioni, pe unii lasindu-i sa treaca cu usurinta, pe altii foarte greu. Se intelege ca inegalitatea repartitiei ionilor si a sarcinilor electrice in cele doua
lichide (intracelular si extracelular), separate de membrana celulara, determina o polarizare electrica a acesteia, atit in repaus (potential electric de repaus), cit si in perioada de activitate specifica a celulei (potential electric de actiune al membranei). In producerea potentialului electric al
membranei celulare, rolul ionilor este determinant. Membrana celulara separa doua medii cu compozitie electrolitica diferita. S-a constatat ca numai variatiile ionilor de K, Na si Cl din cele doua medii intra- si extrace-lular joaca un rol deosebit in geneza potentialului electric celular.
In lichidul extra-celular predomina net cationul Na+, concentratia lui in lichidul intracelular fiind mult mai mica (raportul de concentratie intre Na intra- si extracclular este de aproximativ 1/15). In lichidul intracelular predomina net cationul K. Concentratia lui in lichidul extra-celular este foarte mica (raportul de concentratie dintre K intra- si extracelular este de 35/1). Anionul Cl se gaseste intr-o concentratie apreciabila in lichidul extracelular si o concentratie foarte mica in lichidul intracelular. In mediul intracelular rolul anionilor este jucat in mare parte de valentele acide ale proteinelor, fosfatilor si bicarbonatilor.
Astazi se admite, pe baza a numeroase studii, ca rolul principal in determinarea potentialului de repaus il joaca ionii de K. Masurarea potentialului electric al membranei celulare, adica a diferentei de potential electric dintre interiorul si exteriorul celulei se face prin metoda electrozilor microcapilari. Acestia sint formati din tuburi de sticla foarte fine a (cu diametrul de 12 mm), efilate la micro-flacara, astfel incit virful lor sa ajunga la dimensiuni foarte mici, chiar sub 1 micron diametru. Tubul se umple cu o solutie salina (solutie triplu molara de KC1), buna conducatoare de electricitate. In capatul larg al tubului se introduce extremitatea unei sirme
are apoi este cuplata la galvanometru. Virful efilat de sticla se introduce in celula, nind astfel in contact cu lichidul intracelular (. 16).
Dovada patrunderii electrodului in interiorul celulei este data de producerea unei scaderi bruste a potentialului inregistrat la galvanometru, de la valoarea\" relativa zero (egala cu a potentialului de la nilul exteriorului celulei unde este folosit celalalttima parte a fazei zero se inregistreaza pe curba potentialului de actiune monofazic, sub forma unui virf ascutit pozitiv, corespunzator potentialului sau supraascensiunii (oz\'-shoot).
Faza a Ii-a este de durata relativ mai lunga. in timpul ei curba potentialului de actiune monofazic este aproape orizontala sau cu o panta putin inclinata.
Aceasta portiune a curbei a fost denumita si platoul potentialului de actiune monofazic Panta foarte mica a fazei a Ii-a denota ca in acest timp se petrec variatii relativ mici ale potentialului intracelular si corespunde unei repola-rizari lente. Forma acestei parti, unghiul sau de coborire, durata ei si pozitia in linia potentialului zero difera de la un tip de celula la altul. La unele tipuri de celule in timpul inregistrarilor experimentale foarte exacte intre faza I si II se inscrie uneori o mica incizura.In faza a IlI-a, curba potentialului de actiune monofazic se~ rotunjeste si se inclina din ce in ce mai mult in jos, denotind ca potentialul intracelular scade din ce in ce mai repede, pina cind se apropie de valoarea de repaus initiala. Aceasta este cunoscuta ca faza de repolarizare rapida propriu-zisa.
Intreaga repolarizare. adica fazele I, II si III dureaza mai mult, in medie de aproximativ 200 de ori in raport cu depolarizarea. Fenomenele electrice corespunzatoare activitatii electrice a fibrei miocardice se incheie o data cu faza a IlI-a.
Faza a iV-a corespunde perioadei de repaus dintre perioadele de activitate specifica. De asemenea, ea corespunde potentialului de repaus sau potentialului diastolic care separa doua potentiale de actiune succesi. Faza 4 are o perioada nedefinita, nepu-tind fi intrerupta decit de un nou stimul extern.
Teoretic, o data cu incheierea fazei a IlI-a potentialul intracelular trebuie sa ajunga la nilul cel mai coborit, in jur de 80, 90 mV. Practic insa, si mai ales in inregistrarile experimentale mai exacte de la piciorul fazei a IlI-a si pina la punctul in care se atinge potentialul negativ cel mai cobori\',, se inscrie o panta descendenta care face cu orizontala un unghi foarte mic (pe cind faza a IlI-a face un unghi de peste 80A), dupa care linia devine orizontala. Faza intermediara descrisa mai sus se numeste 'post-potential\" si pentru unii autori ea corespunde cu 'faza a IV-a\". Ea este sincrona cu unda U de pe traseul electrocardiografie. Forma de ansamblu a curbelor potentialului de actiune monofazic difera intrucitva la diferite tipuri de celule. Astfel, la fibrele miocardice atriale faza a II-a este mult mai scurta si mai rticala decit la fibrele miocardice ntriculare.
