单个心肌细胞之间的电信号调节心跳

单个心肌细胞之间的电信号调节心跳
心脏的示意图。颜色表示连接细胞、允许电流流动和引起心脏跳动的不同类型的蛋白质。来源:André G. Kléber

工作的心脏的节奏是由电脉冲调节的。这种生物电过程的紊乱会导致心律失常,或心跳不规律——一种可能导致疾病和死亡的常见疾病。

生物物理学评论,来自哈佛医学院的研究人员提供了最新的研究结果在心脏细胞间传播。

正常运转的心脏收缩,将血液泵入身体和肺部。在心脏内部,起搏器就像一个电子时钟,发出信号告诉心脏何时收缩。整个肌肉是一起运动的,因为肌肉里的每个细胞在很短的时间间隔内以协调的方式收缩。

为了做到这一点,起搏器发出的初始电脉冲迅速传遍整个心脏在整个

“如果一个细胞被电激发而另一个没有,被激发的细胞内部带正电,而静止的细胞内部仍然带负电。因此,电池之间就会形成电压梯度,”作者André Kléber说。“如果你有一个电压梯度和一个低电阻的通路,局部电流就会流动。”

形成低电阻通路和促进电流流动的细胞之间的连接称为.每个细胞都由许多通道组成,当一个细胞的特定蛋白质与另一个细胞的蛋白质对接和融合时,就形成了通道。Kléber说,融合的蛋白质看起来就像把一只手的指尖放在另一只手的手指上。

科学家们深入研究了缝隙连接及其组成蛋白质的性质,即所谓的连接蛋白。Kléber说,缝隙连接通道有趣的一个原因是因为它们是一个处于平衡状态的高度动态系统。通道的创造或合成等于破坏。

“周转时间非常短,”他说。“一方面,这个系统在你的一生中都非常稳定。另一方面,如果你测量它,它会以几个小时为周期不断循环。”

在间隙连接中发现的蛋白质对于与细胞-细胞连接不直接相关的过程很重要,比如另一种是转运,即将分子从合成部位转运到细胞内部的作用部位。

“你必须避免这样的想法,如果你定义一个角色在人体内,它只有一种功能,”Kléber说。“大自然比人类聪明得多。”


进一步探索

心脏细胞中组装和离子通道运输的新路线

更多信息:心脏细胞间的耦合-电脉冲传播和心律失常形成的重要决定因素生物物理学评论aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0050192
所提供的美国物理学会
引用:单个心脏细胞之间的电信号调节心跳(2021,7月13日)检索于2022年10月20日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-07-electric-individual-cardiac-cells-heartbeat.html
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