हृदय पेसमेकर गतिविधि

हृदय पेसमेकर गतिविधि कुछ हृदय कोशिकाओं की सहज रूप से विध्रुवित होने और बाहरी उत्तेजना के बिना प्रत्येक धड़कन को शुरू करने की क्षमता है। साइनोएट्रियल नोड में, जो हृदय का प्रमुख पेसमेकर है, झिल्ली क्षमता आराम पर नहीं रहती है, बल्कि डायस्टोल के दौरान ऊपर की ओर बढ़ती है जब तक कि यह सीमा तक नहीं पहुंच जाती और एक क्रिया क्षमता को उत्पन्न नहीं करती, जिससे हृदय की आंतरिक लय निर्धारित होती है।

Definition

हृदय पेसमेकर गतिविधि (स्वचालितता) विशेषीकृत हृदय कोशिकाओं, मुख्य रूप से साइनोएट्रियल नोड की कोशिकाओं की आंतरिक क्षमता है, जो सहज धीमी डायस्टोलिक विध्रुवण से गुजरती हैं जो झिल्ली को सीमा तक लाती हैं और लयबद्ध रूप से क्रिया क्षमताएं शुरू करती हैं।

Scope

यह प्रविष्टि स्वचालितता के गुण, इसे रेखांकित करने वाले धीमे डायस्टोलिक विध्रुवण, पेसमेकिंग को चलाने के लिए प्रस्तावित आयनिक धाराओं, हृदय में पेसमेकर के पदानुक्रम, और दर को कैसे नियंत्रित किया जाता है, को शामिल करती है। यह एक शरीर विज्ञान संदर्भ है और इसमें प्रत्यारोपण योग्य हृदय-पेसमेकर उपकरण से संबंधित नहीं है।

Core questions

• पेसमेकर कोशिकाएं सहज रूप से क्यों उत्पन्न होती हैं?
• धीमा डायस्टोलिक विध्रुवण क्या है?
• कौन सी आयनिक धाराएं पेसमेकर गतिविधि को चलाती हैं?
• साइनोएट्रियल नोड प्रमुख पेसमेकर क्यों है, और पेसमेकर पदानुक्रम क्या है?

Key concepts

• स्वचालितता
• धीमा डायस्टोलिक (चरण 4) विध्रुवण
• फनी करंट (If)
• कैल्शियम घड़ी और स्थानीय कैल्शियम रिलीज
• साइनोएट्रियल नोड
• पेसमेकर पदानुक्रम और अव्यक्त पेसमेकर
• ओवरड्राइव दमन
• दर का स्वायत्त मॉड्यूलेशन

Key theories

पेसमेकिंग की फनी करंट (झिल्ली घड़ी) परिकल्पना

सहज डायस्टोलिक विध्रुवण को काफी हद तक हाइपरपोलराइजेशन-सक्रिय 'फनी' धारा के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, एक आवक धारा जो पुनः ध्रुवीकरण पर सक्रिय होती है जो झिल्ली को वापस सीमा की ओर धकेलती है और हृदय गति को निर्धारित करने में योगदान करती है।

Mechanisms

पेसमेकर कोशिकाओं में स्थिर विश्राम क्षमता का अभाव होता है; इसके बजाय, प्रत्येक क्रिया क्षमता के बाद झिल्ली डायस्टोल के दौरान धीरे-धीरे विध्रुवण से गुजरती है जब तक कि यह सीमा तक नहीं पहुंच जाती और फिर से उत्पन्न नहीं होती। यह धीमा विध्रुवण आयनिक तंत्रों के संयोजन से उत्पन्न होता है। हाइपरपोलराइजेशन-सक्रिय 'फनी' धारा एक आवक धारा प्रदान करती है जो कोशिका के पुनः ध्रुवीकरण के साथ चालू हो जाती है और झिल्ली को वापस सीमा की ओर धकेलती है। वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम धाराएं और सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम से लयबद्ध स्थानीय कैल्शियम रिलीज, सोडियम-कैल्शियम एक्सचेंजर के माध्यम से कार्य करते हुए, भी योगदान करते हैं, इसलिए समकालीन विवरण सतह आयन चैनलों की 'झिल्ली घड़ी' को 'कैल्शियम घड़ी' के साथ जोड़ते हैं। क्योंकि साइनोएट्रियल नोड सबसे तेजी से विध्रुवित होता है, यह सामान्यतः सबसे पहले सीमा तक पहुंचता है और एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड और वेंट्रिकुलर चालन प्रणाली में धीमे अव्यक्त पेसमेकर को उनके उत्पन्न होने से पहले रीसेट कर देता है, एक घटना जिसे ओवरड्राइव दमन के रूप में जाना जाता है जो एक पेसमेकर पदानुक्रम स्थापित करता है। आंतरिक दर को स्वायत्त इनपुट द्वारा लगातार नियंत्रित किया जाता है, जो हृदय को तेज या धीमा करने के लिए डायस्टोलिक विध्रुवण की ढलान को समायोजित करता है।

Clinical relevance

आंतरिक स्वचालितता बताती है कि हृदय अपने आप लयबद्ध रूप से क्यों धड़कता है और यदि साइनोएट्रियल नोड विफल हो जाता है तो धीमे सहायक पेसमेकर क्यों कार्यभार संभाल सकते हैं। यह प्रविष्टि सामान्य पेसमेकर शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और शैक्षिक पृष्ठभूमि है, न कि व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार, और यह प्रत्यारोपण योग्य पेसमेकर उपकरण को संबोधित नहीं करती है।

History

नोडल कोशिकाओं की प्रारंभिक इंट्रासेलुलर रिकॉर्डिंग में सहज डायस्टोलिक विध्रुवण को हृदय स्वचालितता का आधार माना गया था। हाइपरपोलराइजेशन-सक्रिय 'फनी' धारा की खोज और लक्षण वर्णन ने पेसमेकर कोशिकाओं के सीमा तक पहुंचने के तरीके की समझ को फिर से परिभाषित किया, और बाद के काम ने इंट्रासेलुलर कैल्शियम साइक्लिंग की अतिरिक्त भूमिका पर जोर दिया, जिससे आधुनिक समीक्षाओं में एकीकृत 'झिल्ली घड़ी' और 'कैल्शियम घड़ी' के विवरण सामने आए।

Debates

पेसमेकर विध्रुवण को मुख्य रूप से क्या चलाता है, झिल्ली घड़ी या कैल्शियम घड़ी?

एक दृष्टिकोण सतह-झिल्ली आयन चैनलों, विशेष रूप से फनी धारा को, डायस्टोलिक विध्रुवण के मुख्य चालक के रूप में जोर देता है, जबकि दूसरा सोडियम-कैल्शियम एक्सचेंजर से जुड़े लयबद्ध इंट्रासेलुलर कैल्शियम रिलीज पर जोर देता है; समकालीन विवरण दोनों को परस्पर क्रिया करने वाले योगदानकर्ताओं के रूप में मानते हैं न कि परस्पर अनन्य के रूप में।

Key figures

• Dario DiFrancesco
• Matteo Mangoni
• Joel Nargeot
• Mark Boyett
• Edward Lakatta

Seminal works

• mangoni-nargeot-2008
• difrancesco-2010
• boyett-2000

Frequently asked questions

हृदय अपने आप क्यों धड़कता है?

साइनोएट्रियल नोड में विशेष कोशिकाएं डायस्टोल के दौरान सहज रूप से विध्रुवित होती हैं जब तक कि वे सीमा तक नहीं पहुंच जातीं और उत्पन्न नहीं होतीं, इसलिए हृदय को बाहरी विद्युत उत्तेजना की आवश्यकता के बिना अपनी लय उत्पन्न होती है।

यदि साइनोएट्रियल नोड विफल हो जाता है तो क्या होता है?

एट्रियोवेंट्रिकुलर नोड या वेंट्रिकुलर चालन प्रणाली में धीमे अव्यक्त पेसमेकर कार्यभार संभाल सकते हैं, क्योंकि उनमें भी स्वचालितता होती है, हालांकि वे साइनोएट्रियल नोड की तुलना में कम आंतरिक दरों पर उत्पन्न होते हैं।