Læknaneminn - 01.04.1986, Page 9

Mynd 3. Myndin sýnir afstöðu hrifspennu og samdráttar í beinagrindarvöðva og
hjartavöðva. í beinagrindarvöðva er hrifspenna injög stutt og er að mestu lokið
áður en samdráttur hefst. í hjartavöðva er hrifspennan mjög löng og lýkur oft um
svipað leyti og samdrátturinn er í hámarki.
lega þróuð við rannsóknir a rafleiðni
1 einangruðum vír en í Ijós kom að
einnig mátti nota hana a ertanlegar
h'uinur (með vissum breytingum).
Þessi kenning er óaðgengileg fyrir
'nlk með takmarkaða þekkingu á
stærðfræði og verður lítið fjallað um
hana hér nema nokkur atriði er varða
leiðsluhraða. Leiðsluhraði byggist
ni.a. á eðlisleiðni frymis, frumu-
hininu og millifrumuvökva, þéttni
(capacitance) í frumuhimnu, afskaut-
unarhraða og stærð frumu. Af þess-
um atriðum hefur stærð frumu einna
mest að segja. Þetta sést vel ef
leiðsluhraðinn í mismunandi svæðum
hjartans er skoðaður: AV-svæði
(frumuradíus um 7 míkróm) hefur
leiðsluhraða nálægt 0,2 m/s, vöðva-
vefur (radíus um 20 míkróm) 0,5 m/s
°g Purkinjefrumur (radíus um 50
míkróm) 4 m/s.
Rannsóknaaðferðir
Fyrstu rannsóknir á raffyrirbærum
hjartans voru geröar með mælingum
á EKG og þá vissu rnenn nánast ekk-
ert um raffyrirbæri í einstökum
trumum. Þekking manna á þessu
sviði tók rnikið stökk eftir 1950 þegar
farið var að mæla hrifspennur í ein-
stökum frumum með örskautum. Um
1965 var l'arið að reyna ýmsar teg-
undir spennuþvingunar á vefi hjart-
ans og fljótlega kornu fram tvær not-
hæfar aðferðir. Spennuþvingun (vol-
tage clamp) byggist á því að himnu-
spennunni er breytt á fyrirfram
ákveðinn hátt með því að senda raf-
straum í gegnum frumurnar (gegnum
frumuhimnuna). Rafstraumurinn er
mældur og þannig má ákvarða
samband himnuspennu og straums.
Mælingar af þessu tagi var farið
að gera fyrir 1970 á Purkinjefrum-
Ufn (tvö örskaut inni í frumu, ann-
að sendir straum og hitt mælir
spennu) og papillarvöðvum (straurn-
U|' sendur inn í frumur um súkrósugap
og spenna inni í frumu mæld með ör-
skauti). Þrátt fyrir mikla tæknilega
og túlkunarlega örðugleika hefur
þessi tækni fært okkur mikla þekk-
ingu um ýmsa eiginleika frumu-
himnunnar, jónastrauma og samband
hrifspennu og samdráttar. Þessi
tækni er þó ýmsum takmörkunum háð
og t.d. er útilokað aö nota hana til að
ntæla Na-strauminn. A árunum milli
1970 og 1980 kornu til sögunnar
ýntsar aðrar tækninýjungar sent hafa
hal't þýðingu við rannsóknir og túlk-
un á raffyrirbærum í hjartafrumum og
má þar nefna örskaut með næmi fyrir
vissum jónum (ion selective microel-
ectrodes). ýmiskonar efnafræðilegar
aðferðir til að sjá jónir í lifandi
frumurn, ísótópatækni (nýjungar) og
NMR (Nuclear Magnetic Resonans).
Eftir 1980 hefur veriö þróuð ný tækni
sent er í þann veginn að valda álíka
byltingu og varð með notkun ör-
skauta eftir 1950. Hér er um að ræða
rannsóknir þar sem notaðar eru ein-
angraðar hjartafrumur eftir að menn
komust upp á lag með að „rnelta"
sundur ferskan hjartavöðva og ná
þannig lifandi og heilbrigðum
frumum. í framhaldi af þessu var far-
ið að nota svo kölluð bútþvingunar-
örskaut (patch-clamp electrodes).
Þessurn örskautum er ekki stungið
inn í frumur heldur festast þau við
frumuhimnuna og mynda við hana
órjúfanlegt tengi. Síðan er hægt með
þessu örskauti að mæla hrifspennur í
frumunni, spennuþvinga alla frum-
una eða spennuþvinga þann bút af
frumuhimnu sem lokar opi örskauts-
LÆKNANEMINN yi985 - '/1986-38.-39. árg.
7