심장 활동전위

골격근 세포의 활동 전위와 달리 심장의 활동 전위는 신경계의 활동에 의해 시작되지 않는다. 그 대신, 심장의 활동전위는 박동조율기라고 알려진 활동전위 생성 능력이 있는 특수 세포에서 생성된다. 건강한 심장에서는 박동조율 세포가 서로 뭉쳐 심장길잡이를 형성하며, 이는 우심방의 동방결절에서 발견된다. 동방결절의 박동조율 세포는 매분 약 60~100개의 활동 전위를 생성한다. 활동전위는 세포막을 따라 전달되어 세포를 수축시킨다. 동방결절의 활동으로 인해 휴식 시 심박수가 분당 약 60~100회가 정도 된다. 모든 심장근 세포는 사이원반을 통해 전기적으로 서로 연결되어 있으며 이를 통해 활동전위가 한 세포에서 다음 세포로 전달된다. 즉, 이 과정을 통해 모든 심방 세포가 함께 수축하고, 그 다음 모든 심실 세포도 함께 수축할 수 있다.

 개요 
+세포 내외의 이온 농도(mmol/L)요소이온세포외세포 내비율나트륨Na+135 - 1451014:1칼륨K+3.5 - 5.01551:30염화물Cl-95 - 11010 - 204:1칼슘Ca2+210 −42 x 10 4:1세포 내의 Ca 2+ 함량은 약 2 mM이지만 대부분은 세포 내 소기관(미토콘드리아 및 근소포) 내에 존재한다.
섬네일|300x300픽셀|심장의 다양한 부분에서 나타나는 심장 활동 전위의 모양.
골격근과 유사하게 심실세포의 정지막 전위, 즉, 세포가 전기적으로 자극되지 않았을 때의 전압는 약 -90 밀리볼트이다 (mV; 1mV= 0.001 V). 막 내부가 외부보다 더 마이너스의 전압을 형성하고 있다. 정지 상태에서 세포 외부에서 발견되는 주요 이온은 나트륨(Na+)과 염소(Cl-)인 반면 세포 내부는 주로 칼륨(K+)이 차지하고 있다.

활동전위는 전압이 점점 양전위로 변하면서 시작된다. 이를 탈분극 이라고 하며, 주로 Na+가 세포 내로 흐를 수 있도록 하는 나트륨 채널이 열리면서 발생한다. 잠시의 지연 이후 (절대적 불응기) 칼륨 채널이 열리고 K+가 세포 밖으로 이탈하며 막전위가 다시 음전위로 돌아가면서 활동전위가 종료된다. 이를 재분극이라고도 한다. 또 다른 중요한 이온은 (Ca2+) 으로, 세포 내부의 칼슘이 저장되어 있는 근소포체 (SR)에서 발견되며 세포 외부에서도 발견된다. 칼슘 유도 칼슘 방출 이라고 불리는 과정을 통해 SR에서 Ca2+가 방출되는 것은 활동전위의 편평기에 필수적이며 심장의 흥분수축결합에서의 기본 단계이다.

심장 활동 전위를 자발적으로 생성하는 동방결절의 박동조율기 새포와 단순히 이를 전도하는 비조율 세포(예: 심실 근세포) 사이에는 중요한 생리학적 차이가 있다. 그림 2에서 볼 수 있듯이, 표현되는 이온 채널 유형과 활성화 메커니즘의 구체적인 차이로 인해 활동전위 파형 구성에 차이가 발생한다.

 심장자발성 
심장자발성은 심장의 특수 전도 근세포가 자발적인 심장 활동 전위를 생성하는 특성으로, 자동리듬이라고도 한다. 자동성은 정상적이거나 비정상적일 수 있다. 비정상적인 경우는 특정 약물 사용과 같은 일시적인 이온 채널 특성 변화로 인해 발생하거나, 심장의 전기적 환경의 변화 (예:심근경색)으로 인해 발생한다.

 각주 

분류:심장