เนื้อหา
- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ
- ส่วนประกอบของสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ
- สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจแพร่กระจายไปทั่ว Atria
- สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจไปถึงโหนด AV
- สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจส่งผ่านไปยัง Ventricles
- สัญญาณไฟฟ้าการเต้นของหัวใจแพร่กระจายไปทั่วโพรง
ความผิดปกติในระบบไฟฟ้าของหัวใจอาจนำไปสู่ปัญหาเกี่ยวกับอัตราการเต้นของหัวใจ (เร็วเกินไปหรือช้าเกินไป) หรืออาจขัดขวางการทำงานปกติของหัวใจอย่างสิ้นเชิงแม้ว่ากล้ามเนื้อและลิ้นของหัวใจจะเป็นปกติทั้งหมดก็ตาม
การพูดคุยเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าของหัวใจและจังหวะการเต้นของหัวใจที่ผิดปกติอาจทำให้สับสนได้มาก เมื่อเราพูดถึงโรคหัวใจหลายคนมักนึกถึงหลอดเลือดหัวใจอุดตันซึ่งอาจส่งผลให้หัวใจวายหรือจำเป็นต้องผ่าตัดบายพาส อย่างไรก็ตามปัญหาเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นได้แม้ว่ากล้ามเนื้อหัวใจของคุณจะเป็นปกติก็ตาม
การนึกภาพหัวใจของคุณให้เหมือนบ้านและระบบไฟฟ้าหัวใจเป็นสายไฟฟ้าในบ้านจะเป็นประโยชน์ คุณอาจมีปัญหากับการเดินสายไฟในบ้านแม้ว่าบ้านของคุณจะเป็นโครงสร้างปกติก็ตาม ในทำนองเดียวกันหัวใจของคุณอาจเป็นปกติ แต่ปัญหาทางไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นทำให้จังหวะการเต้นของหัวใจผิดปกติ
โรคหัวใจอาจนำไปสู่ความผิดปกติของระบบไฟฟ้าในหัวใจของคุณได้เช่นเดียวกับบ้านที่เสียหายจากพายุทอร์นาโดหรือน้ำท่วมอาจมีปัญหากับระบบไฟฟ้า ในความเป็นจริงความเสียหายต่อระบบไฟฟ้าของหัวใจมักเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตอย่างกะทันหันด้วยอาการหัวใจวายแม้ว่าความเสียหายต่อหัวใจที่เกิดจากหัวใจวายจะเพียงเล็กน้อยหรือปานกลางก็ตาม นี่เป็นสาเหตุหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังการทำ CPR และการเข้าถึงเครื่องกระตุ้นหัวใจ หากสามารถฟื้นฟูจังหวะการเต้นของหัวใจได้อาการหัวใจวายบางส่วน (และสาเหตุอื่น ๆ ของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ) ก็รอดได้
มาดูกันว่าระบบไฟฟ้าของหัวใจทำงานอย่างไรเพื่อให้หัวใจเต้นรวมถึงสภาวะทางการแพทย์ที่อาจส่งผลต่อชีพจรของคุณ
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ
หัวใจสร้างสัญญาณไฟฟ้าของตัวเอง (เรียกอีกอย่างว่าอิมพัลส์ไฟฟ้า) ซึ่งสามารถบันทึกได้โดยวางอิเล็กโทรดไว้ที่หน้าอก เรียกว่าคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG หรือ EKG)
สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจควบคุมการเต้นของหัวใจได้สองวิธี อันดับแรกเนื่องจากแรงกระตุ้นไฟฟ้าแต่ละตัวสร้างการเต้นของหัวใจหนึ่งครั้งจำนวนของแรงกระตุ้นไฟฟ้าจะเป็นตัวกำหนด อัตราการเต้นของหัวใจ. และประการที่สองเมื่อสัญญาณไฟฟ้า "แพร่กระจาย" ไปทั่วหัวใจจะกระตุ้นให้กล้ามเนื้อหัวใจหดตัวตามลำดับที่ถูกต้องดังนั้นจึงประสานการเต้นของหัวใจแต่ละครั้งและทำให้มั่นใจได้ว่าหัวใจจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด
สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจเกิดจากโครงสร้างเล็ก ๆ ที่เรียกว่า โหนดไซนัสซึ่งตั้งอยู่ที่ส่วนบนของห้องโถงด้านขวา (กายวิภาคของห้องและวาล์วของหัวใจประกอบด้วย atria สองอันที่ด้านบนของหัวใจโดยมีช่องสองช่องที่ด้านล่าง)
จากโหนดไซนัสสัญญาณไฟฟ้าจะแพร่กระจายไปทั่วเอเทรียมด้านขวาและเอเทรียมด้านซ้าย (ห้องบนสุดสองห้องของหัวใจ) ทำให้ทั้งสองห้องหดตัวและผลักภาระของเลือดเข้าไปในโพรงด้านขวาและด้านซ้าย (สองช่องล่าง ช่องของหัวใจ) จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าจะผ่านไป โหนด AV ไปยังโพรงซึ่งทำให้โพรงหดตัวในทางกลับกัน
ส่วนประกอบของสัญญาณไฟฟ้าหัวใจ
รูปที่ 1: ส่วนประกอบของระบบไฟฟ้าของหัวใจรวมถึงโหนดไซนัส (SN) และโหนด atrioventricular (โหนด AV) แสดงไว้ที่นี่ จากมุมมองทางไฟฟ้าหัวใจสามารถคิดได้ว่าถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ atria (ห้องบน) และโพรง (ห้องล่าง) การแยก atria ออกจากโพรงเป็น "แผ่นดิสก์" ที่เป็นเส้น ๆ แผ่นดิสก์นี้ (มีป้ายกำกับว่าดิสก์ AV ในรูป) ป้องกันการผ่านของสัญญาณไฟฟ้าระหว่าง atria และโพรงวิธีเดียวที่สัญญาณจะได้รับจาก atria ไปยังโพรงคือผ่านโหนด AV
ในรูปนี้:
- SN = โหนดไซนัส
- AVN = โหนด AV
- RA = เอเทรียมด้านขวา
- LA = เอเทรียมด้านซ้าย
- RV = ช่องขวา
- LV = ช่องซ้าย
- TV = วาล์วไตรคัสปิด (วาล์วที่แยกเอเทรียมด้านขวาออกจากช่องด้านขวา)
- MV = mitral valve (วาล์วที่แยกเอเทรียมด้านซ้ายออกจากช่องซ้าย)
สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจแพร่กระจายไปทั่ว Atria
รูปที่ 2: แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าเกิดขึ้นในโหนดไซนัส จากนั้นมันกระจายไปทั่วทั้ง atria (ระบุด้วยเส้นสีน้ำเงินในภาพ) ทำให้ atria หดตัว สิ่งนี้เรียกว่า "atrial Depolarization"
เมื่อแรงกระตุ้นไฟฟ้าผ่าน atria มันจะสร้างคลื่นที่เรียกว่า "P" บน ECG (คลื่น P แสดงด้วยเส้นทึบสีแดงบน ECG ออกทางด้านซ้าย)
Sinus bradycardia ("brady" แปลว่าช้า) เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของอัตราการเต้นของหัวใจต่ำและเกิดจากการที่โหนด SA ยิงในอัตราที่ลดลง
ไซนัสอิศวร ("tachy" แปลว่าเร็ว) หมายถึงอัตราการเต้นของหัวใจอย่างรวดเร็วและอาจเกิดจากโหนด SA ยิงในอัตราที่เพิ่มขึ้น
สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจไปถึงโหนด AV
รูปที่ 3: เมื่อคลื่นไฟฟ้ามาถึงแผ่น AV จะหยุดลงยกเว้นในโหนด AV แรงกระตุ้นจะเดินทางผ่านโหนด AV อย่างช้าๆเท่านั้น เส้นทึบสีแดงบน ECG ในรูปนี้ระบุช่วงเวลา PR
สัญญาณไฟฟ้าของหัวใจส่งผ่านไปยัง Ventricles
รูปที่ 4: ระบบการนำ AV เฉพาะประกอบด้วยโหนด AV (AVN) "กลุ่มของเขา" และกิ่งมัดด้านขวาและด้านซ้าย (RBB และ LBB) โหนด AV ดำเนินการกระตุ้นทางไฟฟ้าอย่างช้าๆและส่งผ่านไปยังมัดของเขา (ออกเสียงว่า "ฟ่อ") บันเดิลของเขาทะลุดิสก์ AV และส่งสัญญาณไปยังกิ่งก้านด้านขวาและด้านซ้าย ในทางกลับกันกิ่งก้านด้านขวาและด้านซ้ายจะส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปยังโพรงด้านขวาและด้านซ้ายตามลำดับ ภาพยังแสดงให้เห็นว่า LBB แยกออกเป็น Fascicle ด้านหน้าด้านซ้าย (LAF) และ Fascicle ด้านหลังด้านซ้าย (LPF)
เนื่องจากอิมพัลส์เดินทางช้ามากผ่านโหนด AV จึงมีการหยุดชั่วคราวในกิจกรรมไฟฟ้าบน ECG ซึ่งเรียกว่าช่วงเวลา PR (ช่วงเวลา PR แสดงอยู่บนคลื่นไฟฟ้าหัวใจในรูปที่ 3) การ "หยุดชั่วคราว" ในการทำงานนี้ช่วยให้ atria หดตัวเต็มที่เทเลือดลงในโพรงก่อนที่โพรงจะเริ่มหดตัว
ปัญหาที่ใดก็ได้ตามเส้นทางนี้จากโหนด AV อาจทำให้เกิดความผิดปกติใน ECG (และจังหวะการเต้นของหัวใจ)
AV block (heart block) เป็นหนึ่งในสองสาเหตุหลักของอัตราการเต้นของหัวใจต่ำ (หัวใจเต้นช้า) มีระดับที่แตกต่างกันโดยที่ระดับที่สามจะมีการบล็อกหัวใจที่รุนแรงที่สุดและมักต้องใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจ
การบล็อกสาขาบันเดิลเกิดขึ้นในสาขาบันเดิลด้านขวาหรือสาขาบันเดิลด้านซ้ายโดยที่สาขาบันเดิลด้านซ้ายมักจะร้ายแรงที่สุดบล็อกแบรนช์สาขาอาจเกิดขึ้นโดยไม่มีเหตุผลชัดเจน แต่มักเกิดขึ้นเมื่อหัวใจได้รับความเสียหายเนื่องจากหัวใจวาย หรือสภาวะหัวใจอื่น ๆ
การปิดกั้นกิ่งมัดด้านซ้ายจากอาการหัวใจวายเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้หัวใจตายอย่างกะทันหัน
สัญญาณไฟฟ้าการเต้นของหัวใจแพร่กระจายไปทั่วโพรง
รูปที่ 5: รูปนี้แสดงให้เห็นถึงแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่แผ่กระจายไปทั่วช่องด้านขวาและด้านซ้ายทำให้ห้องเหล่านี้หดตัว เมื่อสัญญาณไฟฟ้าเดินทางผ่านโพรงจะสร้าง“ QRS complex” ขึ้นบน ECG คอมเพล็กซ์ QRS จะแสดงด้วยเส้นทึบสีแดงบน ECG ด้านล่าง
ในลักษณะนี้ระบบไฟฟ้าของหัวใจทำให้กล้ามเนื้อหัวใจหดตัวและส่งเลือดไปยังอวัยวะทั้งหมดของร่างกาย (ผ่านช่องทางซ้าย) หรือไปยังปอด (ผ่านช่องทางขวา)
บรรทัดล่าง
จากการเริ่มต้นของการเต้นของหัวใจในโหนด SA ผ่านการหดตัวของโพรงระบบไฟฟ้าของหัวใจทำให้หัวใจหดตัวในลักษณะที่ประสานกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการเต้นของหัวใจ