ELEKTRISK LEDNINGSSYSTEM I HJERTET: ORGANISERING OG FUNKTION - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2025

Det elektriske ledningssystem i hjertet, eller snarere excitation-ledning, er et sæt af myokardiale strukturer, hvis funktion er at generere og overføre fra dets oprindelsessted til myocardium (hjertemuskelvæv) den elektriske excitation, der udløser hver hjertekontraktion (systolen).

Dens komponenter, der er rumligt beordrede, og som aktiveres sekventielt og udfører i forskellige hastigheder, er essentielle for tilstedeværelsen (initiering) af hjerteacitation og for koordinering og rytmicitet af den mekaniske aktivitet i de forskellige hjerteområder under hjertecyklusser.

Skematisering af det elektriske ledningssystem i det menneskelige hjerte (Kilde: Madhero88 (originale filer); Angelito7 (denne SVG-version); via Wikimedia Commons)

Disse komponenter, navngivet i rækkefølgen af ​​deres sekventielle aktivering under en hjertecyklus, er: sinoatrial knude, tre internodale fascikler, atrioventrikulær (AV) knude, bundtet af His med dets højre og venstre grene og Purkinje fibre..

Større svigt i hjertets elektriske ledningssystem kan føre til udvikling af hjertepatologier hos mennesker, nogle mere farlige end andre.

Anatomisk organisering af hjertet

Diagram over det menneskelige hjerte, der viser dets dele (Kilde: Diagram_af_the_human_heart_ (beskåret) _pt.svg: Rhcastilhosderivative arbejde: Ortisa via Wikimedia Commons)

For at forstå vigtigheden af ​​funktionerne i excitation-ledningssystemet er det nødvendigt at huske nogle aspekter af hjertet, hvis kontraktile funktion er ansvaret for den myocardiale arbejdsmasse, der er organiseret i to komponenter: den ene atriale og den anden ventrikulær.

Atriens muskelvæv (myocardium) adskilles fra ventriklerne af fibrøst væv, som de atrioventrikulære ventiler er placeret på. Dette fibrøse væv er ikke-exciterbart og tillader ikke passage af elektrisk aktivitet på nogen måde mellem atria og ventrikler.

Den elektriske excitation, der giver anledning til sammentrækningen, stammer fra og diffunderer i atrierne og overføres derefter til ventriklerne, så at i hjertesystol (sammentrækning) sammentrækkes atria først og derefter ventriklerne. Dette er så takket være det funktionelle arrangement af excitation-ledningssystemet.

Sinoatrial knude (sinus, SA) og hjerteautomatisme

Skeletmuskelfibre har brug for nervøs handling for at udløse en elektrisk ophidselse i deres membraner til at sammentrække. Hjertet på sin side sammentrækkes automatisk, genererer af sig selv og spontant de elektriske ophidselser, der giver det mulighed for at trække sig sammen.

Normalt har celler en elektrisk polaritet, der indebærer, at deres indre er negativ med hensyn til det ydre. I nogle celler kan denne polaritet forsvinde et øjeblik og endda vende. Denne depolarisering er en ophidselse kaldet handlingspotentialet (AP).

Skematisk et handlingspotentiale (Kilde: en: Memenen via Wikimedia Commons)

Sinusknudepunktet er en lille anatomisk struktur med elliptisk form og ca. 15 mm i længden, 5 mm i højden og ca. 3 mm i tykkelse, som er placeret i den bageste del af det højre atrium, nær munden på vena cava i dette kammer.

Det består af et par hundrede modificerede myocardiale celler, der har mistet deres kontraktile apparatur og har udviklet en specialisering, der giver dem mulighed for spontant at opleve en progressiv depolarisering under diastol, som ender med at løsne et handlingspotentiale i dem.

Denne spontant frembragte excitation spreder sig og når frem til atrialt myocardium og ventrikulært myocardium, hvilket også spænder dem og tvinger dem til at trække sig sammen og gentages så mange gange i minuttet som værdien af ​​hjerterytmen.

Cellerne i SA-knudepunktet kommunikerer direkte med og exciterer tilstødende mykardiale celler. denne excitation spreder sig til resten af ​​atria for at producere atrial systole. Ledningshastigheden er her 0,3 m / s, og atrial depolarisering er afsluttet på 0,07-0,09 s.

Følgende billede viser en bølge fra et normalt elektrokardiogram:

Internadal fascikler

Bihuleknuden efterlader tre fascikler kaldet internodal, fordi de kommunikerer denne knude med en anden kaldet atrioventrikulær (AV) knude. Dette er den sti, som excitation tager for at nå ventriklerne. Hastigheden er 1 m / s, og excitationen tager 0,03 s for at nå AV-knuden.

Atrioventrikulær (AV) knude

Den atrioventrikulære knude er en kerne af celler, der er placeret i den bageste væg i det højre atrium, i den nedre del af det interatriale septum, bag tricuspid-ventilen. Dette er den obligatoriske excitationsvej, der går til ventriklerne og ikke kan bruge det ikke-exciterbare fibrøse væv, der kommer i vejen.

I AV-knuden genkendes et kranialt eller overordnet segment, hvis ledningshastighed er 0,04 m / s, og et mere kaudalt segment med en hastighed på 0,1 m / s. Denne reduktion i ledningshastighed bevirker, at passage af excitation til ventriklerne er forsinket.

Ledningstiden gennem AV-knuden er 0,1 sek. Denne relativt lange tid repræsenterer en forsinkelse, der tillader atria at færdiggøre deres depolarisering og sammentrækning før ventriklerne og afslutte udfyldningen af ​​disse kamre, før de trækker sig sammen.

Bundt af Hans eller atrioventrikulære bundt og dets højre og venstre grene

De mest caudale fibre i AV-knuden krydser den fibrøse barriere, der adskiller atrierne fra ventriklerne og kører et kort forløb ned til højre side af interventrikulær septum. Når nedstigningen begynder, kaldes dette sæt fibre bundtet af His eller atrioventrikulært bundt.

Efter faldende 5 til 15 mm opdeler bundtet sig i to grene. En højre følger sin vej mod hjertets spids (spidsen); den anden, til venstre, gennemborer septumet og falder ned til venstre side af det. Ved toppen spænder grenene op i de indre sidevægge af ventriklerne, indtil de når Purkinje-fibrene.

De oprindelige fibre, dem, der krydser barrieren, har stadig en lav konduktionshastighed, men erstattes hurtigt af tykkere og længere fibre med høje konduktionshastigheder (op til 1,5 m / s).

Purkinje-fibre

De er et netværk af fibre diffust fordelt over det endokardium, der linjer ventriklerne, og som transmitterer excitationen, der fører grenene i bundtet af His til fibrene i det kontraktile myocardium. De repræsenterer det sidste trin i det specialiserede excitation ledningssystem.

De har forskellige karakteristika end fibrene, der udgør AV-knuden. De er længere og tykkere fibre endda end de kontraktile fibre i hjertekammeret og viser den højeste ledningshastighed blandt systemets komponenter: 1,5 til 4 m / s.

På grund af denne høje konduktionshastighed og den diffuse fordeling af Purkinje-fibrene når excitation det kontraktile myokardium i begge ventrikler samtidigt. Det kan siges, at en Purkinje-fiber initierer excitation af en blok af kontraktile fibre.

Ventrikulært kontraktilt myokard

Når excitation når de kontraktile fibre i en blok gennem en Purkinje-fiber, fortsætter ledningen inden for rækkefølgen af ​​kontraktile fibre organiseret fra endocardium til epicardium (henholdsvis det indre og ydre lag af hjertevæggen). Spændingen ser ud til at passere radialt gennem muskelens tykkelse.

Ledningshastigheden inden i det kontraktile myocard er reduceret til ca. 0,5-1 m / s. Da excitationen når alle sektorer af begge ventrikler samtidigt, og stien, der skal køres mellem endocardium og epicardium, er mere eller mindre den samme, nås total excitation på ca. 0,06 s.

Syntese af hastigheder og køretider i systemet

Ledningshastigheden i atrialt myocardium er 0,3 m / s, og atrieafslutningen depolariseres i et tidsrum mellem 0,07 og 0,09 s. I de interneodale fascikler er hastigheden 1 m / s, og excitationen tager ca. 0,03 s for at nå AV-knuden fra når den begynder i sinusknuden.

Ved AV-knuden varierer hastigheden mellem 0,04 og 0,1 m / s. Excitationen tager 0,1 s at passere gennem knuden. Hastigheden i bundtet af His og dens grene er 1 m / s og stiger til 4 m / s i Purkinje-fibrene. Ledningstiden for stien His-grene-Purkinje er 0,03 s.

Ledningshastigheden i de kontraktile fibre i ventriklerne er 0,5-1 m / s, og den totale excitation, når den først er startet, afsluttes på 0,06 s. Tilføjelse af de passende tider viser, at excitationen af ​​ventriklerne nås 0,22 s efter den første aktivering af SA-knuden.

Konsekvenserne af kombinationen af ​​hastigheder og tidspunkter, hvor passage af excitation gennem de forskellige komponenter i systemet er afsluttet, er to: 1. excitationen af ​​atrierne forekommer først end ventriklerne og 2. disse aktiveres synkront og producerer en effektiv sammentrækning for at udvise blod.

Referencer

1. Fox S: Blod, hjerte og cirkulation, I: Human Physiology, 14. udg. New York, McGraw Hill Uddannelse, 2016.
2. Ganong WF: Hjerteslagets oprindelse og hjertets elektriske aktivitet, i: Review of Medical Physiology, 25. udg. New York, McGraw-Hill Uddannelse, 2016.
3. Guyton AC, Hall JE: Rytmisk excitation af hjertet, i: Textbook of Medical Physiology, 13. udg. AC Guyton, JE Hall (red.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
4. Piper HM: Herzerregung, i: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. udgave; RF Schmidt et al (red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
5. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, i: Physiologie, 6. udg. R Klinke et al (red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
6. Widmaier EP, Raph H og Strang KT: Muscle, i: Vander's Human Physiology: The Mechanises of Body Function, 13. udgave; EP Windmaier et al (red.). New York, McGraw-Hill, 2014.