Sự tương quan giữa hoạt động của tim với hoạt động điện học

Được biểu diễn bằng hình dưới tim là khối cơ rỗng tự có thể tạo nhịp đập mà không cần các kích thích từ bên ngoài như hệ thần kinh-nội tiết, qua một mức độ gián tiếp tim được kiểm soát bởi hệ thần kinh tự chủ và nội tiết nhằm điều chỉnh một số trạng thái đối phó với các tác nhân gây stress từ môi trường, cắt dọc qua tim ta thấy tim gồm 4 buồng có 2 hợp bào nhĩ và thất, trong tim tồn tại 1 hệ thống thần kinh dẫn truyền xung thần kinh gồm: các tế bào tạo nhịp (P cells) các bó dẫb truyền và dây hợp bào.

Các nút tạo nhịp nằm trên tâm nhĩ gồm nút Keith-Flack(SA) nút Tawara(AV) 2 nút này được liên hệ với nhau bằng 3 đường liên nút, sau đó các sợi dẫn truyền từ AV đi vào tâm thất được gọi là bó His gồm 2 nhánh là phải dài hơn nhánh trái nên dễ bị tắc nghẽn xung động, cuối cùng các sợi này phân bố vào từng sợi cơ tim sâu dưới lớp nội tâm mạc vài mm gọi là mô purkingjer cuối cùng là cơ thất.

Hệ thống này chịu sự điều khiển ảnh hưởng bởi hệ giao cảm (chi phối cho toàn tim) và hệ phó giao cảm (chỉ chi phối cho SA và AV) qua dây X phải và trái, bình thường ở 1 quả tim sinh lý thì nút SA sẽ phát xung nhanh nhất (60-100ck/min) do thời gian khử cực tâm trương của SA ngắn nhất nên nhịp xoang sẽ là nhịp chủ của quả tim, để tim co bóp bình thường đòi hỏi sự thăng bằng nội môi phải được đảm bảo trong giới hạn bình thường gồm các thông số quan trọng: ions(K+/Ca²+/Na+…), pH máu, nồng độ các khí PaCO2/PaO2, sự hoạt động nhịp nhàng và cân bằng của hệ thần kinh thực vật và hệ nội tiết (chủ yếu là tủy thượng thận)…

Cơ tim bình thường mang đặc điểm của cơ vân và cơ trơn, hệ thống tạo nhịp và dẫn truyền, các vale giúp máu chỉ di chuyển theo 1 chiều khi tim hoạt động, bình thường để hoàn thành 1 chu kỳ tim thì mất khoảng 0.8 s trong đó nhĩ thu mất khoảng 0.1s nhĩ trương 0.7 s còn lại thất thu trong 0.3 s và thất hút máu về khoảng 0.5 s cho nên dễ hiểu là nhĩ và thất sẽ hoạt động lệch pha và cùng pha ở một số thời điểm của chu kỳ tim.

Hoạt động tạo nhịp được đảm nhiệm bởi các tế bào P hoạt động như sau:

1/Phase khử cực tâm trương được đảm nhiệm bởi dòng Na+ đi vào tb P qua kênh if, tb P giảm tính thấm với ion K+ cùng với dòng Ca²+ đi vào qua kênh Ca²+ type T làm tăng EMF màng từ -65mV đến -40mV khi này kênh Ca2+ type L sẽ mở sẽ tiến hành khử cực nhanh tạo ra xung điện truyền theo đường liên nút tới nút AV, tại đây dòng xung điện bị chậm lại do tắc nghẽn sinh lý điều này giúp đảm bảo sự hoạt động nhịp nhàng của nhĩ và thất xảy ra đồng bộ, nếu chiếu lên ECG thì sau khi P cells khử cực thì sóng P bắt đầu xuất hiện thể hiện sự khử cực nhĩ, nhĩ bắt đầu co vào khi đỉnh sóng P đến đỉnh sóng R tại QRS dài tròn 0.1 s, sau đó Xung điện đến bó His rồi phân vào mạng lưới mô cơ tim dưới hình sẽ thấy càng xuống gần cơ thất sẽ xuất hiện giai đoạn bình nguyên do dòng Ca²+ tạo ra giúp cơ thất có thể co đồng bộ tại ra hiệu quả tống máu tối đa, vùng cơ liên thất sẽ được khử cực trước từ trái qua phải nên vale đmc sẽ đóng sớm hơn vale đmp tương tự như vale nhĩ thất.

Cơ thất sẽ chỉ co bóp khi nhận được tín hiệu điện thế đạt ngưỡng cùng với thời điểm màng tế bào cơ thoát trạng thái trơ tuyệt đối, cơ thất và cơ nhĩ sẽ có hoạt động điện thế gồm các phase:

1/phase 0 dòng Na+ đi vào ồ ạt gây tăng EMF từ -85mV —> +30mV sau đó cổng khử hoạt kênh Na+ đóng chặt, khi này kênh K+ đã cho K+ thấm ra nhẹ tạo nên đường đi xuống trên đồ thị, nhưng tế bào cơ tim có sự giản tính thấm với K+ ở giai đoạn này còn 1/5 so với bình thường (cơ vân không có cơ chế này), sau đó kênh Ca²+ type L mở ra cho dòng Ca²+ đi vào nội bào khởi phát nên quá trình co cơ do kích thích giải phóng Ca²+ từ hệ thống ống T và ER (phase 2), sau đó phase 3 K+ thoát ra ngoại bào nhanh chóng làm EMF (điện thế màng) giảm thấp cùng với sự tích tụ Na+ nội bào cao làm kích thích bơm Na+/K+ ATPase và bơm Ca²+ sau đó là phase hồi phục điện thế nghỉ của màng là sự hoạt động của bơm Na+/K+ ATPase sự rò rỉ K+ và bơm đối chuyển Calci-Natri… và tiếp tục nên 1 chu kỳ tim bình thường (phase 4), sự khử cực tâm thất được thể hiện trên ECG là phức bộ QRS, cơ thất bắt đầu co từ đỉnh sóng R đến hết sóng T, sau sóng T là sự giãn buồng thất, sự bơm máu chủ yếu của tim nằm ở đoạn ST trên ECG.

*] Một chút ứng dụng:

Ta biết rằng các Catecholamin như Adrenaline, Noradrenalin và Dopamin có tác dụng đích rất lớn lên hệ tim-mạch và chuyển hoá, trong đó Noradrenalin là chất đồng vận hệ giao cảm tác động lên cả 2 loại thụ thể alpha và beta nhưng chọn lọc rất nhiều lên alpha1 receptor trên tế bào cơ trơn mạch máu của các tiểu động mạch và các động mạch khác có rất nhiều thụ thể alpha1-với 1 số trường hợp shock chúng ta thường dùng Noradrenalin đường tĩnh mạch chậm để duy trì và ổn định huyết áp do cơ chế được nêu là tăng dòng Calcium nội bào gây co mạnh các động mạch ngoại biên giúp cải thiện huyết áp tâm trương từ đó huyết áp trung binh của hệ thống sẽ tăng lên để đáp ứng nhu cầu phân phối máu cho mô, đặc biệt hơn trong trường hợp suy tim Noradrenalin rất ít tăng hiệu suất sử dụng Oxy của cơ tim nên không làm cạn kiệt quá nhanh nhiên liệu, mặt khác Noradrenalin cũng gây tăng sức bóp cơ tim do cơ chế đã được nêu…