Potenciál pomalých vln - Slow-wave potential - Wikipedia

A potenciál pomalých vln je rytmická elektrofyziologická událost v gastrointestinálním traktu. Normální vedení pomalých vln je jedním z klíčových regulátorů gastrointestinální motility.[1] Pomalé vlny jsou generovány a šířeny třídou kardiostimulátorových buněk zvaných intersticiální buňky Cajal, které také působí jako meziprodukty mezi nervy a buňkami hladkého svalstva.[2] Pomalé vlny generované v intersticiálních buňkách Cajalu se šíří do okolních buněk hladkého svalstva a kontrolují pohyblivost.

Popis

V lidském enterickém nervovém systému je práh pomalých vln je potenciál, kterého je třeba dosáhnout, než se pomalá vlna může šířit ve střevní stěně hladký sval. Samotné pomalé vlny zřídka způsobují kontrakci hladkého svalstva (kromě, pravděpodobně v žaludku). Když amplituda pomalých vln v buňkách hladkého svalstva dosáhne určité prahové hodnoty - práh pomalých vln —Typ L typu2+ kanály se aktivují, což má za následek příliv vápníku a zahájení motility.[3]Pomalé vlny generují intersticiální buňky Cajala na jedinečných vnitřních frekvencích, a to i ve stejném orgánu. Unášení těchto různých vnitřních frekvencí prostřednictvím elektrické vazby umožňuje, aby se tyto jedinečné vnitřní frekvence vyskytovaly na jedné frekvenci v žaludku a segmentech tenkého střeva. Dosavadní studie elektronové mikroskopie a vazby barviv potvrdily mezery jako hlavní vazební mechanismy mezi intersticiálními buňkami Cajalu.[4][5]

Spojení mezi ICC a buňkami hladkého svalstva je nejisté. Spojení mezer bylo prokázáno ve vzácných případech jako jeden vazebný mechanismus mezi ICC a buňkami hladkého svalstva.[6] Dalším potenciálním vazebným mechanismem je teorie „Peg and Socket“, která ukazuje, že membrány buněk hladkého svalstva mají schopnost vytvářet buď fyzické úzké „zásuvky“, nebo „kolíky“, které se uzamknou na jiné buňky hladkého svalstva a / nebo intersticiální buňky Cajalu.[7]

Typy

Zobrazení pomalé vlny, kontrakce a elektrického prahu ve vztahu k tonusu hladkého svalstva a klidový membránový potenciál.

Žaludeční pomalé vlny se u lidí vyskytují přibližně 3 cykly za minutu a vykazují významné rozdíly v amplitudách i rychlostech šíření v žaludku[8][9][10] vzhledem k existenci gradientu klidového gradientu membránového potenciálu,[11] intersticiální buňky Cajalových distribucí a tloušťka stěny žaludku. Frekvence žaludečních pomalých vln, rychlost šíření a amplituda ukazují významné mezidruhové rozdíly. Studie extracelulárního bioelektrického záznamu ukázaly, že žaludeční pomalé vlny pocházejí z oblasti kardiostimulátoru umístěného na větším zakřivení žaludku.[8][9][10] Lidské žaludeční pomalé vlny se šíří v těle pomaleji než v oblasti kardiostimulátoru a antra žaludku.[8] V lidském žaludku se mohou vyskytovat až čtyři simultánní vlnové fronty.

Pomalé vlny ve střevě se vyskytují kolem dvanácti cyklů za minutu v dvanáctníku a snižují frekvenci směrem k tlustému střevu.[12][13] Unášení střevních pomalých vln formuje po střevě „frekvenční plošiny“. Podobně jako žaludek, frekvence střevních pomalých vln, rychlost šíření a amplituda také ukazují významné mezidruhové rozdíly.

v hladký sval dělohy, pomalé vlny nebyly důsledně pozorovány. Zdá se, že děložní sval generuje akční potenciály spontánně.[14]

V hladkém svalu trávicího traktu lze práh pomalých vln změnit vstupem z endogenní a exogenní inervace a také excitační (acetylcholin a Látka P ) a inhibiční (vazoaktivní intestinální peptid a oxid dusnatý ) sloučeniny.[15]

Reference

  1. ^ Huizinga, J. D .; Lammers, W. J. E. P. (2008). „Střevní peristaltika je řízena řadou spolupracujících mechanismů“. AJP: Gastrointestinální a jaterní fyziologie. 296 (1): G1–8. doi:10.1152 / ajpgi.90380.2008. PMID  18988693.
  2. ^ Hanani, Menachem; Farrugia, Gianrico; Komuro, Terumasa (2004). "Mezibuněčná vazba intersticiálních buněk Cajalu v zažívacím traktu". International Review of Cytology. International Review of Cytology. 242: 249–82. doi:10.1016 / S0074-7696 (04) 42006-3. ISBN  978-0-12-364646-0. PMID  15598471.
  3. ^ Thorneloe, Kevin S .; Nelson, Mark T. (2005). "Ion kanály v hladkém svalu: Regulátory intracelulárního vápníku a kontraktility". Kanadský žurnál fyziologie a farmakologie. 83 (3): 215–42. doi:10.1139 / y05-016. PMID  15870837.
  4. ^ Horiguchi, K; Komuro, T (1998). "Ultrastrukturální charakterizace intersticiálních buněk Cajal v tenkém střevě krysy pomocí kontrolních a Ws / Ws mutantních krys". Výzkum buněk a tkání. 293 (2): 277–84. doi:10,1007 / s004410051119. PMID  9662650.
  5. ^ Zamir, O .; Hanani, M. (1990). „Mezibuněčná vazba barviva v hladkém svalu střeva. Jsou pro mezibuněčnou vazbu zapotřebí mezerové spoje?“. Experientia. 46 (10): 1002–5. doi:10.1007 / BF01940654. PMID  2226711.
  6. ^ Ishikawa, Koichi; Komuro, Terumasa (1996). "Charakterizace intersticiálních buněk asociovaných s submuskulárním plexem tlustého střeva morčete". Anatomie a embryologie. 194 (1): 49–55. doi:10.1007 / BF00196314. PMID  8800422.
  7. ^ Thuneberg, Lars; Peters, Susan (2001). „Směrem ke konceptu vazby na roztažení v hladkém svalu. I. Anatomie střevní segmentace a kontrakce rukávů“. Anatomický záznam. 262 (1): 110–24. doi:10.1002 / 1097-0185 (20010101) 262: 1 <110 :: AID-AR1016> 3.0.CO; 2-0. PMID  11146434.
  8. ^ A b C O'Grady, G .; Du, P .; Cheng, L. K .; Egbuji, J. U .; Lammers, W. J. E. P .; Windsor, J. A .; Pullan, A. J. (2010). "Původ a šíření lidské žaludeční aktivity s pomalými vlnami definované mapováním s vysokým rozlišením". AJP: Gastrointestinální a jaterní fyziologie. 299 (3): G585–92. doi:10.1152 / ajpgi.00125.2010. PMC  2950696. PMID  20595620.
  9. ^ A b Egbuji, J. U .; o’Grady, G .; Du, P .; Cheng, L. K .; Lammers, W. J. E. P .; Windsor, J. A .; Pullan, A. J. (2010). "Původ, šíření a regionální charakteristiky aktivity vepřového žaludku s pomalými vlnami určené mapováním s vysokým rozlišením". Neurogastroenterologie a motilita. 22 (10): e292–300. doi:10.1111 / j.1365-2982.2010.01538.x. PMC  4110485. PMID  20618830.
  10. ^ A b Lammers, W. J. E. P .; Ver Donck, L .; Stephen, B .; Smets, D .; Schuurkes, J. A. J. (2009). "Původ a šíření pomalé vlny v psím žaludku: obrysy systému vedení žaludku". AJP: Gastrointestinální a jaterní fyziologie. 296 (6): G1200–10. doi:10.1152 / ajpgi.90581.2008. PMID  19359425.
  11. ^ Farrugia, G .; Lei, S .; Lin, X .; Miller, S. M .; Nath, K. A .; Ferris, C. D .; Levitt, M ​​.; Szurszewski, J. H. (2003). „Hlavní role oxidu uhelnatého jako endogenního hyperpolarizujícího faktoru v gastrointestinálním traktu“. Sborník Národní akademie věd. 100 (14): 8567–70. doi:10.1073 / pnas.1431233100. PMC  166269. PMID  12832617.
  12. ^ Angeli, Timothy R; O'Grady, Gregory; Paskaranandavadivel, Niranchan; Erickson, Jonathan C; Du, Peng; Pullan, Andrew J.; Bissett, Ian P; Cheng, Leo K (2013). „Experimentální a automatizované techniky analýzy elektrického mapování aktivity pomalého vlnění tenkého střeva ve vysokém rozlišení“. Journal of Neurogastroenterology and Motility. 19 (2): 179–91. doi:10,5056 / jnm.2013.19.2.179. PMC  3644654. PMID  23667749.
  13. ^ Lammers, W. J. E. P .; Stephen, B. (2007). "Původ a šíření jednotlivých pomalých vln podél intaktního kočičího tenkého střeva". Experimentální fyziologie. 93 (3): 334–46. doi:10.1113 / expphysiol.2007.039180. PMID  18156170.
  14. ^ Aguilar, H. N .; Mitchell, B.F. (2010). „Fyziologické cesty a molekulární mechanismy regulující kontraktilitu dělohy“. Aktualizace lidské reprodukce. 16 (6): 725–44. doi:10.1093 / humupd / dmq016. PMID  20551073.
  15. ^ Patofyziologie. Porth. 7. vyd. str. 875–878

Učebnice lékařské fyziologie - Gyton a Hall (12. vydání)[stránka potřebná ]