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Potenziale d’azione

Le differenze nell’espressione del canale ionico possono portare a diverse morfologie AP in vari compartimenti dell’AVN. Questa variazione morfologica è stata osservata mediante mappatura ottica dell’AVN umano.15,16 Queste morfologie AP corrispondono strettamente a quelle registrate dal patch clamp del coniglio AVN, che ha anche riportato diverse correnti RMP e persino maggiori ioniche che contribuiscono all’AP AVN.,44 Ad esempio, mentre gli RMP AM e VM erano più negativi, le celle AVN avevano un RMP di circa -50 mV. TC, che sono cellule intermedie tra le cellule AM e AVN, aveva un RMP simile alle cellule atriali (-70 mV) mentre le cellule PB hanno un RMP più vicino a quello delle cellule CN. Queste variazioni del RMP seguono da vicino l’espressione dei canali IK1, che sono responsabili del mantenimento di un RMP negativo. Questi canali sono fortemente downregulated in celle CN.

Anche il tasso massimo di aumento del potenziale d’azione (dV/dtmax) era diverso tra queste cellule.,44 Il profilo di espressione dei canali ionici del sodio e del calcio è alla base di questo fenomeno. In particolare, in AM e VM, che hanno livelli di espressione Nav1.5 più alti e INa come corrente depolarizzante principale, è stato registrato un dV/dtmax molto più alto (80-100 V/s). Al contrario, nelle cellule AVN con molto bassa Nav1.5 e alta espressione Cav3.1, IC,L è la principale corrente depolarizzante. Ciò si traduce in un piccolo dV/dtmax (4-6 V/s) e dà le cellule AVN loro caratteristica lenta salita AP. Le celle TC avevano un DV/dtmax intermedio (22 V / s), probabilmente a causa di un mix di entrambi i tipi di correnti.,

Infine, le celle AVN avevano anche durate AP significativamente più brevi rispetto a AM e VM (113 ms rispetto a 155 o 215 ms, rispettivamente).44 La fase 2 o la fase di plateau non era molto pronunciata in questi AP. L’eterogeneità della durata dell’AP era probabilmente dovuta alla distribuzione del canale del potassio del raddrizzatore ritardato, in particolare hERG. Tuttavia, le cellule TC e PB avevano durate AP più vicine a quelle di AM.,

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Refrattarietà

Un’altra importante differenza elettrofisiologica nelle diverse regioni dell’AVN è la refrattarietà o l’intervallo di tempo dopo un AP su cui la cella non può essere rieccitata. È stato dimostrato che i componenti della SP hanno un periodo refrattario più breve rispetto a quelli della FP.48,49 Un risultato interessante di questa proprietà è stato precedentemente riportato da elettrogrammi registrati dall’AVN umano illustrato nella Figura 4A.,15 Durante la stimolazione atriale utilizzando un protocollo S1S2, sono stati registrati elettrogrammi dalla BoH. A intervalli S2 più brevi, l’ampiezza dell’elettrogramma BoH è stata ridotta e il ritardo tra S2 e l’elettrogramma registrato è stato aumentato. Questo indica l’interruttore nel percorso di conduzione da FP a SP a intervalli di stimolazione più brevi, a causa della prolungata refrattarietà del FP. Suggerisce anche la presenza di due diversi compartimenti nel BOH prossimale, che producono i suoi elettrogrammi di diverse ampiezze (FP: 1,26 Mv contro SP: 0,14 mV).,

Velocità di conduzione

L’AVN agisce come gatekeeper dell’eccitazione elettrica tra il tessuto atriale e ventricolare. A causa del suo canale ionico unico e dei profili di espressione giunzionale, la conduzione dell’eccitazione elettrica è lenta nell’AVN rispetto al miocardio funzionante.16 Inoltre, c’è eterogeneità CV anche all’interno dei compartimenti dell’AVN.10,15,16 Le varie eterogeneità molecolari sopra descritte sono alla base di queste differenze e danno origine al FP e SP della conduzione AVN., Durante un battito normale, l’eccitazione atriale precede l’eccitazione AVN come mostrato in Figura 4B (a sinistra). Il fronte d’onda di eccitazione si muove quindi attraverso l’AVN, anterogradamente attraverso sia l’FP che l’SP (Figura 4B, Medio); tuttavia, l’eccitazione raggiunge il BoH prima attraverso l’FP rispetto all’SP. Questo è poi seguito dall’attivazione BoH (Figura 4B, a destra) e infine l’attivazione ventricolare.16 È fondamentale affermare che la terminologia di FP e SP non si riferisce al CV attraverso queste strutture., Paradossalmente, l’FP, che include TC e CN, è associato a CV più lenti rispetto all’SP che include l’INE. La terminologia deriva dal ritardo di conduzione attraverso queste strutture. Ad esempio, anche se CV è relativamente più veloce attraverso la SP, a causa della sua maggiore dimensione anatomica, ci vuole più tempo per l’eccitazione per raggiungere il BoH attraverso questo percorso. Allo stesso modo, CV è più lento attraverso il FP, ma a causa della sua dimensione più breve, l’eccitazione raggiunge il BoH più rapidamente attraverso questo percorso.,50

Aritmie

Sequenze di attivazione anomale o ritmi attraverso questa complessa struttura nodale possono portare allo sviluppo di un rotore rientrante all’interno del percorso di doppia conduzione dell’AVN. Questo poi dà luogo ad aritmie come AVNRT.16 Mappatura ottica del AVN durante un episodio SP-FP AVNRT è dimostrato in Figura 4C dove il fronte d’onda si propaga retrogradely il FP e poi anterogradely attraverso il SP. Altri tipi di aritmie come il blocco AV possono essere il risultato di mutazioni del canale ionico.,34 In questi casi, la propagazione dell’eccitazione elettrica tra gli atri e i ventricoli è completamente o parzialmente bloccata.

Sommario

Lo schema in Figura 5 illustra le complesse eterogeneità elettrofisiologiche dell’AVN, che includono un percorso di doppia conduzione che coinvolge diversi CV attraverso l’AVN e morfologie AP marcatamente diverse. L’FP è la via di propagazione del fronte d’onda di eccitazione durante un battito regolare, mentre l’SP supera nel caso di un battito prematuro o di altri difetti AVN., Questo può quindi generare aritmie AVN come AVNRT in cui il fronte d’onda di eccitazione è intrappolato tra FP e SP e innesca l’eccitazione negli atri e BoH ad un ritmo più veloce (tachicardia). Questa revisione evidenzia alcune delle principali varianti strutturali e molecolari che sono alla base di questa complessa elettrofisiologia e della sua predisposizione alle aritmie a causa di lievi variazioni nell’attività normale. Concludendo con le parole del poeta Robert Frost, ‘ Ho preso la strada meno percorsa, E che ha fatto la differenza .,”