English
Pacemakerceller er celler som genererer elektriske impulser (aksjonspotensial) helt av seg selv. De depolariseres altså av seg selv. Disse impulsene genereres med en viss rytme, og cellene trenger ikke ytre stimuli for å skape dem, slik som med nerveceller og andre muskelceller.
En person som ødelegger ryggmargen høyt oppe og må ha maskinell hjelp til holde lungene i gang, trenger likevel ikke ytre hjelp for å holde hjertet i gang. Nervesystemet må ikke stimulere hjertet for at det skal slå, men i mange situasjoner vil nervesystemet selvsagt regulere hjertets rytme og kontraktilitet (evne til å trekke seg sammen).
La oss se nærmere på hvordan det har seg at pacemakercellene skaper egne impulser. Det karakteristiske for pacemakercellene er at de har spesialiserte ionekanaler i cellemembranen som langsomt lekker natriumioner (Na+) (se eget tema om cellebiologi). Natrium strømmer dermed langsomt inn i cellen og vi får en langsom økning i membranpotensialet. På et gitt nivå nås terskelverdien (se tema om nevrofysiologi). Det som skiller denne depolariseringen fra det vi kjenner i nerveceller og skjelettmuskelfibrer, er at det ved terskelverdien åpnes ionekanaler for kalsiumioner (Ca2+). Nesten umiddelbart diffunderer kalsiumioner kjapt inn i pacemakercellene og depolariserer disse. En elektrisk impuls blir til.
Depolariseringen opphører når kalsiumkanalene lukkes og kaliumkanalene åpnes, og nok kaliumioner (K+) har lekket ut av cellen igjen. Vi får et normalisert hvilepotensial. Et relativt kortvarig hvilepotensial, må vi legge til, fordi Na+ på nytt lekker inn i cellene for videre å generere en ny, spontan depolarisering og elektrisk impuls. Vi får altså en rytmisk depolarisering av pacemakercellene, som vil si en rytmisk puls av depolariseringer som gir rytmiske kontraksjoner; pulsen din.
Merk at de ulike pacemakercelletypene vi finner i hjertet har ulik depolariseringsfrekvens! Det betyr at de vil fremme eller initiere kontraksjon med ulik frekvens (ulik antall kontraksjoner per minutt). Pacemakercellene i sinusknuten depolariseres ca. 75-100 ganger pr. minutt. AV-knuten depolariseres ca. 50 ganger pr. minutt, mens His-bunten og purkinjefibrene gjør det ca. 30 ganger per minutt. Dette betyr at så lenge sinusknuten er intakt, så bestemmer den rytmen til hjertet, fordi den depolariserer hele hjertemuskelen (inkludert de andre pacemakercellene). Pacemakerceller med hyppigst frekvens bestemmer altså hjertets kontraksjonsfrekvens.
Skulle sinusknuten av en eller annen grunn opphøre å virke, vil det være AV-knuten som overtar kontrollen av hjertepulsen. Skulle atriene totalt slutte å virke, vil hjertet fortsatt kunne slå, fordi pacemakercellene i ventriklene overtar kontrollen. Men en puls på 30 slag i minuttet gir ikke rom for særlig aktivitet, og klinisk behandling vil være avgjørende i slike tilfeller.
Som nevnt har pacemakercellene i sinusknuten en frekvens på ca. 75-100 depolariseringer per minutt. Det betyr at hjertet har en puls på 75-100 slag i minuttet. Men dette gjelder jo ikke alltid? Når du vet at din normale hvilepuls er en god del under dette, kanskje omkring 50-60 slag i minuttet, så skyldes det altså at hjertet i hvile er under konstant påvirkning av det autonome nervesystem som hemmer sinusknuten. Det nervesystemet vårt gjør er å modifisere pacemakercellene. Dette kommer vi tilbake til.
