الکتروفیزیولوژی و هدایت قلبی

الکتروفیزیولوژی و هدایت قلبی به مطالعه چگونگی تولید و انتشار الکتریکی هر ضربان قلب در سراسر قلب می‌پردازد. بافت‌های تخصصی ضربان‌ساز و هدایتی — گره سینوسی-دهلیزی، گره دهلیزی-بطنی، بسته هیس، شاخه‌های بسته و فیبرهای پورکینژ — ریتم را تنظیم کرده و تکانه را هدایت می‌کنند تا دهلیزها و بطن‌ها به ترتیب صحیح منقبض شوند.

Definition

الکتروفیزیولوژی و هدایت قلبی به تولید پتانسیل عمل قلبی و انتشار منظم آن از طریق سیستم هدایتی تخصصی اشاره دارد که زمان‌بندی انقباض دهلیزی و بطنی را هماهنگ می‌کند.

Scope

این مبحث شامل پتانسیل عمل قلبی و جریان‌های یونی شکل‌دهنده آن، خودکار بودن سلول‌های ضربان‌ساز، آناتومی و فیزیولوژی سیستم هدایتی، انتشار منظم تکانه از گره سینوسی-دهلیزی به میوکارد بطنی، و نقش اتصالات شکاف‌دار (gap junctions) در هدایت سلول به سلول است. این یک فیزیولوژی توصیفی است، نه راهنمایی برای تشخیص یا مدیریت آریتمی.

Core questions

• سلول‌های ضربان‌ساز چگونه تکانه‌های خودبه‌خودی تولید می‌کنند؟
• کدام جریان‌های یونی پتانسیل عمل قلبی و دوره مقاومت را شکل می‌دهند؟
• تکانه چگونه از گره سینوسی-دهلیزی به بطن‌ها منتقل می‌شود؟
• چرا هدایت در گره دهلیزی-بطنی به تأخیر می‌افتد؟

Key concepts

• پتانسیل عمل قلبی و فازهای آن
• خودکار بودن ضربان‌ساز و جریان خنده‌دار (funny current)
• گره‌های سینوسی-دهلیزی و دهلیزی-بطنی
• سیستم هیس-پورکینژ
• اتصالات شکاف‌دار و هدایت سلول به سلول
• دوره مقاومت و سرعت هدایت

Mechanisms

گره سینوسی-دهلیزی به طور خودبه‌خودی از طریق جریان‌های ضربان‌ساز دپلاریزه می‌شود و ضربان قلب را تنظیم می‌کند. تکانه در سراسر دهلیزها منتشر می‌شود، در گره دهلیزی-بطنی که هدایت عمداً کند می‌شود تا امکان پر شدن بطنی فراهم شود، همگرا می‌شود، سپس به سرعت از طریق بسته هیس، شاخه‌های بسته و شبکه پورکینژ عبور می‌کند تا میوکارد بطنی را از رأس به سمت قاعده فعال کند. انتشار به جریان‌های بازتولیدکننده سدیم و کلسیم و اتصالات شکاف‌دار با مقاومت کم که میوسیت‌های مجاور را به صورت الکتریکی به هم متصل می‌کنند، بستگی دارد (Kleber & Rudy, 2004). شکل و مدت زمان پتانسیل عمل، که توسط تعامل جریان‌های یونی ورودی و خروجی کنترل می‌شود، سرعت هدایت و دوره مقاومت (refractoriness) را تعیین می‌کند (Bers, 2002). تکنیک‌های نقشه‌برداری نوری امکان مشاهده مستقیم انتشار تکانه در بافت قلبی را فراهم کرده‌اند (Efimov et al., 2004).

Clinical relevance

هدایت طبیعی مرجعی است که آریتمی‌ها، بلوک‌های هدایتی و پیش‌تحریک (pre-excitation) بر اساس آن تعریف می‌شوند و اساس تفسیر الکتروکاردیوگرام را تشکیل می‌دهد. این مبحث سیستم هدایتی سالم را توصیف می‌کند و جنبه آموزشی دارد؛ راهنمایی برای تشخیص یا درمان اختلالات ریتم ارائه نمی‌دهد.

Evidence & guidelines

فیزیولوژی هدایت بر اساس بررسی‌های کلاسیک و مدرن الکتروفیزیولوژی (Kleber & Rudy, 2004) و متون استاندارد (Katz, 2010) استوار است. این مبحث خلاصه ای از الکتروفیزیولوژی طبیعی است و یک دستورالعمل بالینی نیست.

History

سیستم هدایتی در اوایل قرن بیستم نقشه‌برداری شد: هیس بسته دهلیزی-بطنی را توصیف کرد، تاوارا گره و اتصالات پورکینژ را، و کیت و فلک گره سینوسی-دهلیزی را. اساس بیوفیزیکی پتانسیل عمل، بر پایه چارچوب هاجکین-هاکسلی، و روش‌های نوری و محاسباتی مدرن، بعداً این آناتومی را به مکانیسم‌های یونی انتشار مرتبط کردند.

Key figures

• Wilhelm His Jr.
• Sunao Tawara
• Arthur Keith
• Andre G. Kleber
• Yoram Rudy

Seminal works

• kleber-rudy-2004
• efimov-2004

Frequently asked questions

چه چیزی ضربان قلب طبیعی را تنظیم می‌کند؟

گره سینوسی-دهلیزی، که به طور خودبه‌خودی سریع‌تر از سایر بافت‌های ضربان‌ساز دپلاریزه می‌شود، ضربان‌ساز طبیعی قلب است و ضربان را تنظیم می‌کند.

چرا در گره دهلیزی-بطنی تأخیر وجود دارد؟

هدایت آهسته از طریق گره دهلیزی-بطنی، فعال‌سازی بطنی را به اندازه‌ای به تأخیر می‌اندازد که دهلیزها قبل از انقباض بطن‌ها، پر کردن آنها را به پایان برسانند.