فعالیت ضربانساز قلبی
فعالیت ضربانساز قلبی، توانایی برخی سلولهای قلبی برای دپولاریزاسیون خودبهخودی و آغاز هر ضربان قلب بدون تحریک خارجی است. در گره سینوسی-دهلیزی، ضربانساز غالب قلب، پتانسیل غشاء در حالت استراحت باقی نمیماند، بلکه در طول دیاستول به سمت بالا حرکت میکند تا به آستانه برسد و یک پتانسیل عمل را آغاز کند و ریتم ذاتی قلب را تنظیم نماید.
Definition
فعالیت ضربانساز قلبی (خودکاری) توانایی ذاتی سلولهای تخصصی قلب، عمدتاً سلولهای گره سینوسی-دهلیزی، برای انجام دپولاریزاسیون آهسته دیاستولیک خودبهخودی است که غشاء را به آستانه میرساند و به صورت ریتمیک پتانسیلهای عمل را آغاز میکند.
Scope
این مدخل به ویژگی خودکاری (automaticity)، دپولاریزاسیون آهسته دیاستولیک که زیربنای آن است، جریانهای یونی پیشنهاد شده برای هدایت ضربانسازی، سلسلهمراتب ضربانسازها در قلب، و چگونگی تعدیل سرعت میپردازد. این یک مرجع فیزیولوژی است و به دستگاه ضربانساز قلبی قابل کاشت مربوط نمیشود.
Core questions
- چه چیزی باعث میشود سلولهای ضربانساز خودبهخود شلیک کنند؟
- دپولاریزاسیون آهسته دیاستولیک چیست؟
- کدام جریانهای یونی فعالیت ضربانساز را هدایت میکنند؟
- چرا گره سینوسی-دهلیزی ضربانساز غالب است و سلسلهمراتب ضربانساز چیست؟
Key concepts
- خودکاری (Automaticity)
- دپولاریزاسیون آهسته دیاستولیک (فاز 4)
- جریان خندهدار (If)
- ساعت کلسیمی و آزادسازی کلسیم موضعی
- گره سینوسی-دهلیزی
- سلسلهمراتب ضربانساز و ضربانسازهای نهفته
- سرکوب بیشفعالی (Overdrive suppression)
- تعدیل خودمختار سرعت
Key theories
- فرضیه جریان خندهدار (ساعت غشایی) ضربانسازی
- دپولاریزاسیون دیاستولیک خودبهخودی عمدتاً به جریان 'خندهدار' (funny current) فعالشده با هایپرپولاریزاسیون نسبت داده میشود، یک جریان ورودی که در ریپولاریزاسیون فعال میشود و غشاء را به سمت آستانه بازمیگرداند و به تنظیم ضربان قلب کمک میکند.
Mechanisms
سلولهای ضربانساز فاقد پتانسیل استراحت پایدار هستند؛ در عوض، پس از هر پتانسیل عمل، غشاء در طول دیاستول دچار دپولاریزاسیون تدریجی میشود تا به آستانه برسد و دوباره شلیک کند. این دپولاریزاسیون آهسته توسط ترکیبی از مکانیسمهای یونی ایجاد میشود. جریان 'خندهدار' (funny) فعالشده با هایپرپولاریزاسیون، یک جریان ورودی را فراهم میکند که با ریپولاریزاسیون سلول روشن میشود و غشاء را به سمت آستانه بازمیگرداند. جریانهای کلسیمی وابسته به ولتاژ و آزادسازی ریتمیک کلسیم موضعی از شبکه سارکوپلاسمی، که از طریق مبدل سدیم-کلسیم عمل میکنند، نیز مشارکت دارند، بنابراین توصیفات معاصر یک 'ساعت غشایی' از کانالهای یونی سطحی را با یک 'ساعت کلسیمی' ترکیب میکنند. از آنجا که گره سینوسی-دهلیزی سریعتر دپولاریزه میشود، معمولاً ابتدا به آستانه میرسد و ضربانسازهای نهفته کندتر در گره دهلیزی-بطنی و سیستم هدایتی بطنی را قبل از اینکه بتوانند شلیک کنند، بازنشانی میکند، پدیدهای که به عنوان سرکوب بیشفعالی (overdrive suppression) شناخته میشود و سلسلهمراتب ضربانساز را برقرار میسازد. سرعت ذاتی به طور مداوم توسط ورودی خودمختار (autonomic input) تعدیل میشود، که شیب دپولاریزاسیون دیاستولیک را برای تسریع یا کند کردن قلب تنظیم میکند.
Clinical relevance
خودکاری ذاتی توضیح میدهد که چرا قلب به طور ریتمیک خودبهخود میتپد و چرا ضربانسازهای فرعی کندتر میتوانند در صورت نارسایی گره سینوسی-دهلیزی، کنترل را به دست گیرند. این مدخل فیزیولوژی طبیعی ضربانساز را توصیف میکند و یک پسزمینه آموزشی است، نه مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی، و به دستگاه ضربانساز قابل کاشت نمیپردازد.
History
دپولاریزاسیون دیاستولیک خودبهخودی به عنوان اساس خودکاری قلبی در ثبتهای اولیه درونسلولی سلولهای گرهی شناخته شد. کشف و شناسایی جریان 'خندهدار' (funny current) فعالشده با هایپرپولاریزاسیون، درک چگونگی رسیدن سلولهای ضربانساز به آستانه را بازتعریف کرد، و کارهای بعدی بر نقش اضافی چرخه کلسیم درونسلولی تأکید کردند که منجر به توصیفات یکپارچه 'ساعت غشایی' و 'ساعت کلسیمی' در بررسیهای مدرن شد.
Debates
- چه چیزی عمدتاً دپولاریزاسیون ضربانساز را هدایت میکند، ساعت غشایی یا ساعت کلسیمی؟
- یک دیدگاه بر کانالهای یونی غشای سطحی، به ویژه جریان خندهدار، به عنوان محرک اصلی دپولاریزاسیون دیاستولیک تأکید دارد، در حالی که دیگری بر آزادسازی کلسیم درونسلولی ریتمیک مرتبط با مبدل سدیم-کلسیم تأکید میکند؛ توصیفات معاصر این دو را به عنوان مشارکتکنندگان متقابل در نظر میگیرند تا عوامل متقابلاً انحصاری.
Key figures
- Dario DiFrancesco
- Matteo Mangoni
- Joel Nargeot
- Mark Boyett
- Edward Lakatta
Related topics
Seminal works
- mangoni-nargeot-2008
- difrancesco-2010
- boyett-2000
Frequently asked questions
- چرا قلب خودبهخود میتپد؟
- سلولهای تخصصی در گره سینوسی-دهلیزی در طول دیاستول خودبهخود دپولاریزه میشوند تا به آستانه برسند و شلیک کنند، بنابراین قلب ریتم خود را بدون نیاز به تحریک الکتریکی خارجی تولید میکند.
- اگر گره سینوسی-دهلیزی از کار بیفتد چه اتفاقی میافتد؟
- ضربانسازهای نهفته کندتر در گره دهلیزی-بطنی یا سیستم هدایتی بطنی میتوانند کنترل را به دست گیرند، زیرا آنها نیز دارای خودکاری هستند، اگرچه با سرعتهای ذاتی پایینتری نسبت به گره سینوسی-دهلیزی شلیک میکنند.