منظم ضربات القلب

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "جهاز تنظيم ضربات القلب" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( ديسمبر 2009 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

منظم ضربات القلب هو مولد إيقاع القلب الطبيعي. وهو يستخدم خلايا منظم ضربات القلب التي تنتج نبضات كهربائية، تُعرف باسم جهد الفعل القلبي ، والتي تتحكم في معدل انقباض عضلة القلب ، أي معدل ضربات القلب . في معظم البشر، تتركز هذه الخلايا في العقدة الجيبية الأذينية (SA) ، وهي منظم ضربات القلب الأساسي، الذي ينظم إيقاع الجيب الأذيني للقلب .

في بعض الأحيان، يضبط جهاز تنظيم ضربات القلب الثانوي الوتيرة، إذا تضررت العقدة الجيبية الأذينية أو إذا كان نظام التوصيل الكهربائي للقلب يعاني من مشاكل. يمكن أن تسبب عدم انتظام ضربات القلب انسداد القلب ، حيث تفقد الانقباضات إيقاعها. في البشر، وأحيانًا في الحيوانات الأخرى، قد يتم استخدام جهاز ميكانيكي يسمى جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي (أو ببساطة "جهاز تنظيم ضربات القلب") بعد تلف نظام التوصيل الداخلي للجسم لإنتاج هذه النبضات بشكل مصطنع.

العقدة الجيبية الأذينية (العقدة الجيبية الأذينية) هي منظم ضربات القلب الأساسي. وهي منطقة من عضلة القلب على جدار الأذين الأيمن العلوي بالقرب من مدخل الوريد الأجوف العلوي . الخلايا التي تشكل العقدة الجيبية الأذينية هي خلايا عضلية قلبية متخصصة تُعرف باسم خلايا منظم ضربات القلب والتي يمكنها توليد إمكانات فعل القلب تلقائيًا. تنتشر هذه الإشارات من خلال نظام التوصيل الكهربائي للقلب . ^{[1] [2]} واحد في المائة فقط من خلايا عضلة القلب موصلة، وبقية الخلايا العضلية القلبية قابلة للانقباض .

ترتبط خلايا تنظيم ضربات القلب بالخلايا الانقباضية المجاورة عبر الوصلات الفجوية ، والتي تمكنها من استقطاب الخلايا المجاورة محليًا. تسمح الوصلات الفجوية بمرور الكاتيونات الموجبة من استقطاب خلية تنظيم ضربات القلب إلى الخلايا الانقباضية المجاورة. يبدأ هذا الاستقطاب وإمكانية الفعل النهائية في الخلايا الانقباضية. يسمح ربط الخلايا العضلية القلبية عبر الوصلات الفجوية لجميع الخلايا الانقباضية في القلب بالعمل بطريقة منسقة والانقباض كوحدة واحدة. مع المزامنة مع خلايا تنظيم ضربات القلب، هذه هي الخاصية التي تسمح لخلايا تنظيم ضربات القلب بالتحكم في الانقباض في جميع الخلايا العضلية القلبية الأخرى.

تستقطب الخلايا في العقدة الجيبية الأذينية تلقائيًا ، مما يؤدي في النهاية إلى الانقباض، بمعدل 100 مرة تقريبًا في الدقيقة. يتم تعديل هذا المعدل الأصلي باستمرار من خلال نشاط الألياف العصبية الودية واللاودية عبر الجهاز العصبي اللاإرادي ، بحيث يبلغ متوسط ​​معدل ضربات القلب أثناء الراحة لدى البشر البالغين حوالي 70 نبضة في الدقيقة.

تصل النبضات من العقدة الجيبية الأذينية إلى العقدة الأذينية البطينية التي تعمل كمنظم ضربات قلب ثانوي. تفرز خلايا العقدة الأذينية البطينية عادة بمعدل 40-60 نبضة في الدقيقة، وتسمى منظم ضربات القلب الثانوي .

توجد حزمة هيس أسفل نظام التوصيل الكهربائي للقلب . كما ستنتج فروع الحزمة اليمنى واليسرى وألياف بوركنجي جهد فعل تلقائي بمعدل 30-40 نبضة في الدقيقة، لذا إذا فشلت كل من العقدة الجيبية الأذينية والعقدة الأذينية البطينية في العمل، يمكن أن تصبح هذه الخلايا أجهزة تنظيم ضربات القلب. ستبدأ هذه الخلايا جهد الفعل والانقباض بمعدل أقل بكثير من خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب الأولية أو الثانوية.

تتحكم العقدة الجيبية الأذينية في معدل انقباض عضلة القلب بأكملها لأن خلاياها لديها أسرع معدل للاستقطاب التلقائي، وبالتالي فهي تبدأ جهد الفعل بأسرع ما يمكن. يمر جهد الفعل الذي تولدها العقدة الجيبية الأذينية عبر نظام التوصيل الكهربائي للقلب ، ويزيل استقطاب خلايا تنظيم ضربات القلب المحتملة الأخرى (العقدة الأذينية البطينية) لبدء جهد الفعل قبل أن تتاح لهذه الخلايا الأخرى فرصة توليد جهد الفعل التلقائي الخاص بها، وبالتالي فإنها تنقبض وتنشر النبضات الكهربائية وفقًا للوتيرة التي تحددها خلايا العقدة الجيبية الأذينية. هذا هو التوصيل الطبيعي للنشاط الكهربائي في القلب.

هناك ثلاث مراحل رئيسية في تكوين جهد الفعل في خلية تنظيم ضربات القلب. ونظرًا لأن المراحل تشبه انقباض خلايا عضلة القلب ، فإن لها نفس نظام التسمية. وقد يؤدي هذا إلى بعض الارتباك. لا توجد مرحلة 1 أو 2، بل فقط المراحل 0 و3 و4.

إن مفتاح الإطلاق الإيقاعي لخلايا تنظيم ضربات القلب هو أنه على عكس الخلايا العصبية ، فإن هذه الخلايا العضلية القلبية سوف تستقطب ببطء من تلقاء نفسها ولا تحتاج إلى أي تغذية عصبية خارجية من الجهاز العصبي اللاإرادي لإطلاق إمكانات الفعل.

في جميع الخلايا الأخرى، يحدث جهد الراحة (-60 ملي فولت إلى -70 ملي فولت) بسبب تدفق مستمر أو "تسرب" لأيونات البوتاسيوم عبر بروتينات القناة الأيونية في الغشاء المحيط بالخلايا. ومع ذلك، في خلايا منظم ضربات القلب، تقل نفاذية البوتاسيوم (التدفق) مع مرور الوقت، مما يتسبب في استقطاب بطيء. بالإضافة إلى ذلك، يوجد تدفق داخلي بطيء ومستمر للصوديوم ، يسمى "التيار المضحك" أو منظم ضربات القلب . يؤدي هذان التغيران النسبيان في تركيز الأيونات إلى استقطاب جهد الغشاء الداخلي (الجهد) للخلية ببطء (جعله أكثر إيجابية)، مما يمنح هذه الخلايا جهد منظم ضربات القلب الخاص بها. عندما يتم استقطاب جهد الغشاء إلى حوالي -40 ملي فولت، يكون قد وصل إلى العتبة (تدخل الخلايا في المرحلة 0)، مما يسمح بتوليد جهد الفعل.

على الرغم من أن الارتفاع في خلية منظم ضربات القلب يكون أسرع بكثير من استقطاب المرحلة الرابعة، إلا أنه أبطأ مقارنة بالارتفاع في المحور العصبي .

لا تحتوي العقدة الجيبية الأذينية والعقدة الأذينية البطينية على قنوات صوديوم سريعة مثل الخلايا العصبية، ويحدث الاستقطاب بشكل أساسي بسبب التدفق البطيء لأيونات الكالسيوم. (يزداد التيار المضحك أيضًا). يدخل الكالسيوم إلى الخلية عبر قنوات الكالسيوم الحساسة للجهد والتي تفتح عند الوصول إلى العتبة. ينتج تدفق الكالسيوم هذا الطور الصاعد لجهد الفعل، مما يؤدي إلى عكس جهد الغشاء إلى ذروة تبلغ حوالي +10 مللي فولت. من المهم ملاحظة أن الكالسيوم داخل الخلايا يسبب تقلص العضلات في الخلايا الانقباضية، وهو الأيون المؤثر. في خلايا منظم ضربات القلب، تعتمد المرحلة 0 على تنشيط قنوات الكالسيوم من النوع L بدلاً من تنشيط قنوات الصوديوم السريعة ذات البوابات الجهدية، والتي تكون مسؤولة عن بدء جهد الفعل في الخلايا الانقباضية (غير منظم ضربات القلب). لهذا السبب، يكون منحدر طور ارتفاع جهد فعل منظم ضربات القلب أكثر تدريجية من منحدر الخلية الانقباضية (الصورة 2).

يؤدي عكس جهد الغشاء إلى فتح قنوات تسرب البوتاسيوم، مما يؤدي إلى فقدان سريع لأيونات البوتاسيوم من داخل الخلية، مما يتسبب في إعادة الاستقطاب (يصبح V _m أكثر سلبية). كما يتم تعطيل قنوات الكالسيوم بعد فترة وجيزة من فتحها. بالإضافة إلى ذلك، مع تعطيل قنوات الصوديوم، تقل نفاذية الصوديوم إلى الخلية. تعمل تغييرات تركيز الأيونات هذه على إعادة استقطاب الخلية ببطء إلى جهد الغشاء الساكن (-60 م فولت). ملاحظة مهمة أخرى في هذه المرحلة هي أن المضخات الأيونية تعيد تركيزات الأيونات إلى حالة ما قبل جهد الفعل. تعمل مضخة أيونات مبادل الصوديوم والكالسيوم على ضخ الكالسيوم خارج الحيز داخل الخلايا ، وبالتالي إرخاء الخلية بشكل فعال. تعمل مضخة الصوديوم / البوتاسيوم على استعادة تركيزات أيونات الصوديوم والبوتاسيوم عن طريق ضخ الصوديوم خارج الخلية وضخ (تبادل) البوتاسيوم إلى الخلية. يعد استعادة تركيزات الأيونات هذه أمرًا حيويًا لأنه يتيح للخلية إعادة ضبط نفسها وتمكينها من تكرار عملية الاستقطاب التلقائي مما يؤدي إلى تنشيط جهد الفعل.

إذا لم تعمل العقدة الأذينية البطينية، أو تم حظر النبضة الناتجة في العقدة الأذينية البطينية قبل أن تنتقل إلى أسفل نظام التوصيل الكهربائي، فإن مجموعة من الخلايا الموجودة أسفل القلب ستصبح جهاز تنظيم ضربات القلب الخاص به. [ ^3] يتم تمثيل هذا المركز عادةً بواسطة الخلايا الموجودة داخل العقدة الأذينية البطينية (العقدة الأذينية البطينية)، وهي منطقة بين الأذينين والبطينين ، داخل الحاجز الأذيني . إذا فشلت العقدة الأذينية البطينية أيضًا، فإن ألياف بوركنجي تكون أحيانًا قادرة على العمل كجهاز تنظيم ضربات القلب الافتراضي أو "الهروب".

جهاز تنظيم ضربات القلب المنتبذ المعروف أيضًا باسم البؤرة المنتبذة أو البؤر المنتبذة، هو مجموعة قابلة للإثارة من الخلايا التي تسبب نبضًا مبكرًا للقلب خارج العقدة الجيبية الأذينية العاملة بشكل طبيعي في القلب. وبالتالي فهو جهاز تنظيم ضربات القلب المنتبذ، مما ينتج نبضًا منتبذًا. إذا كان مزمنًا، فقد يؤدي ذلك إلى عدم انتظام ضربات القلب مثل تسرع القلب أو بطء القلب أو الرجفان البطيني . يمكن استخدام جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي لمواجهة ذلك.

منظم ضربات القلب الاصطناعي (أو منظم ضربات القلب الاصطناعي، حتى لا يتم الخلط بينه وبين منظم ضربات القلب الطبيعي) أو منظم ضربات القلب فقط هو جهاز طبي مزروع يولد نبضات كهربائية يتم توصيلها بواسطة أقطاب كهربائية إلى حجرات القلب إما الأذينين العلويين أو البطينين السفليين لتسبب انقباض الحجرات المستهدفة وضخ الدم. وبذلك، يتولى منظم ضربات القلب الاصطناعي مهمة منظم ضربات القلب الأساسي في العقدة الجيبية الأذينية لتنظيم وظيفة نظام التوصيل الكهربائي للقلب.