إمكانية استخدام منظم ضربات القلب

الموسوعة الحرة

في الخلايا المنظمة لضربات القلب (مثل العقدة الجيبية الأذينية )، يُعرف جهد منظم ضربات القلب (ويُسمى أيضًا تيار منظم ضربات القلب ) بأنه الزيادة البطيئة والموجبة في الجهد الكهربائي عبر غشاء الخلية ، والتي تحدث بين نهاية جهد فعل وبداية الجهد التالي. وهو المسؤول عن إطلاق النبضات الإيقاعية الذاتية ( التلقائية ) في خلايا منظم ضربات القلب.

خلفية

منظم ضربات القلب هو مولد الإيقاع الطبيعي للقلب . يستخدم خلايا منظم ضربات القلب التي تولد نبضات كهربائية، تُعرف باسم جهد الفعل القلبي . تتسبب هذه الجهود في انقباض عضلة القلب ، ويحدد معدل انقباض هذه العضلات معدل ضربات القلب .

كما هو الحال مع أي خلية أخرى، تحمل خلايا منظم ضربات القلب شحنة كهربائية على أغشيتها. تُسمى هذه الشحنة الكهربائية بجهد الغشاء . بعد إطلاق جهد الفعل، يعود غشاء خلية منظم ضربات القلب إلى حالة الاستقطاب (ينخفض ​​الجهد) ليصل إلى جهد الراحة البالغ -60 ملي فولت. من هذه الحالة، يبدأ الغشاء بالاستقطاب تدريجيًا (يرتفع الجهد) ليصل إلى جهد العتبة البالغ -40 ملي فولت، [ 1 ] والذي عنده تُطلق الخلية جهد الفعل التالي. معدل الاستقطاب هو ميل الخط البياني: فكلما زاد الجهد بشكل أسرع، زاد انحدار الخط في الرسوم البيانية. يحدد الميل الوقت اللازم للوصول إلى جهد العتبة، وبالتالي توقيت جهد الفعل التالي. [ 2 ]

في العقدة الجيبية الأذينية السليمة (وهي نسيج معقد داخل الأذين الأيمن يحتوي على خلايا ناظمة للنبض تحدد عادةً معدل إطلاق النبضات الذاتي للقلب بأكمله [ 3 ] [ 4 ] )، يُعد جهد منظم ضربات القلب المحدد الرئيسي لمعدل ضربات القلب. ولأن جهد منظم ضربات القلب يمثل الفترة الزمنية بين نبضات القلب ( الانبساط )، يُطلق عليه أيضًا اسم إزالة الاستقطاب الانبساطي . تكون كمية التيار الداخلي الصافي اللازمة لتحريك جهد غشاء الخلية خلال مرحلة منظم ضربات القلب ضئيلة للغاية، في حدود بضعة بيكو أمبير، ولكن هذا التدفق الصافي ينشأ من مساهمة متغيرة من وقت لآخر لعدة تيارات تتدفق باختلاف الجهد والزمن. وقد وردت في الأدبيات العلمية أدلة متنوعة تدعم الوجود النشط لقنوات البوتاسيوم (K +) والكالسيوم ( Ca2 +) والصوديوم (Na + ) ومبادل الصوديوم/البوتاسيوم (Na + /K +) خلال مرحلة منظم ضربات القلب، ولكن تشير عدة دلائل إلى أن التيار "المضحك" (I f ) هو أحد أهم هذه التيارات [ 5 ] (انظر التيار المضحك ). توجد الآن أدلة جوهرية على أن تغيرات الكالسيوم في الشبكة الساركوبلازمية (SR) تشارك أيضًا في توليد إزالة الاستقطاب الانبساطي من خلال عملية تتضمن مبادل الصوديوم والكالسيوم.

يتم تعديل النشاط الإيقاعي لبعض الخلايا العصبية مثل معقد ما قبل بوتزينغر بواسطة النواقل العصبية والببتيدات العصبية، وتمنح هذه الاتصالات التعديلية الخلايا العصبية المرونة اللازمة لتوليد أنماط إيقاعية مميزة تعتمد على الحالة وتعتمد على كمونات منظم ضربات القلب. [ 6 ]

أجهزة تنظيم ضربات القلب

معدلات جهاز تنظيم ضربات القلب

يحتوي القلب على عدة منظمات لضربات القلب، كل منها يعمل بمعدله الذاتي الخاص:

  • العقدة الجيبية الأذينية: 60-100 نبضة في الدقيقة
  • العقدة الأذينية البطينية (AVN): 40-60 نبضة في الدقيقة
  • ألياف بوركنجي: 20-40 نبضة في الدقيقة

تنتقل الإشارات الكهربائية عادةً بالترتيب التالي: العقدة الجيبية الأذينية ← العقدة الأذينية البطينية ← ألياف بوركنجي

في الوضع الطبيعي، ستنطلق جميع البؤر بمعدل العقدة الجيبية الأذينية، وليس بمعدلها الذاتي، في ظاهرة تُعرف باسم كبح النشاط الزائد. وبالتالي، في القلب السليم، لا يُلاحظ سوى معدل العقدة الجيبية الأذينية الذاتي.

علم الأمراض

لكن في الحالات المرضية، يصبح المعدل الذاتي واضحًا. لنأخذ مثالًا على ذلك نوبة قلبية تُلحق الضرر بالمنطقة الواقعة بين العقدة الجيبية الأذينية والعقدة الأذينية البطينية.

عقدة SA → |كتلة| العقدة الأذينية البطينية → ألياف بركنجي

لن تشهد البؤر الأخرى إشارات العقدة الجيبية الأذينية، لكنها ستشهد إشارات البؤر الأذينية. وسينبض القلب الآن بالمعدل الطبيعي للعقدة الأذينية البطينية.

تعريفي

يُحفَّز إطلاق جهد الفعل في خلايا منظم ضربات القلب كهربائيًا بوصول غشاء الخلية إلى جهد العتبة. جهد العتبة هو الجهد الذي يجب أن يصل إليه غشاء الخلية القابل للاستثارة، مثل خلية عضلة القلب ، لتحفيز جهد الفعل. [ 7 ] وينتج هذا الاستقطاب عن تيارات داخلية صافية صغيرة جدًا من أيونات الكالسيوم عبر غشاء الخلية، مما يؤدي إلى جهد الفعل. [ 8 ] [ 9 ]

أجهزة تنظيم ضربات القلب الحيوية

تُعدّ أجهزة تنظيم ضربات القلب الحيوية نتاجًا لمجال بحثي سريع التطور يهدف إلى إيجاد بديل لأجهزة تنظيم ضربات القلب الإلكترونية . يحوّل جهاز تنظيم ضربات القلب الحيوي خلايا عضلة القلب الخاملة (مثل خلايا الأذين) إلى خلايا ناظمة لضربات القلب. ويتحقق ذلك من خلال جعل هذه الخلايا تُعبّر عن جين يُولّد تيارًا ناظمًا لضربات القلب. [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وي، شينغيو؛ يوهانان، سانديش؛ ريتشاردز، جون ر. (2025). "علم وظائف الأعضاء ، تشتت إعادة استقطاب القلب والاحتياطي" . ستات بيرلز . دار نشر ستات بيرلز. PMID 30725879. [إزالة الاستقطاب] تبدأ عندما يصل جهد الغشاء إلى -40 ملي فولت، وهو جهد العتبة لخلايا منظم ضربات القلب. [...] ينتج عن ذلك ارتفاع في جهد الغشاء من -40 ملي فولت إلى +10 ملي فولت. [...] تتضمن إعادة الاستقطاب انخفاضًا سريعًا في جهد الغشاء من +10 ملي فولت إلى -60 ملي فولت. 
  2. ↑ سوكولوف، إي إن؛ غريتشينكو، تي إن (1981). "مرونة منظم ضربات القلب في عصبون معزول". الدماغ والسلوك . ص 7-12 . doi : 10.1016/B978-0-08-027338-9.50007-4 . ISBN  978-0-08-027338-9عندما يصل جهد منظم ضربات القلب إلى العتبة (حوالي -40 ملي فولت في خلايا العقدة الجيبية الأذينية) ، فإنه يُحفز جهد فعل، مما يؤدي إلى بدء نبضة القلب التالية. يحدد ميل جهد منظم ضربات القلب الوقت اللازم للوصول إلى قيمة العتبة، وبالتالي يتحكم الميل في معدل ضربات القلب؛ فكلما كان الميل أكثر حدة، تم الوصول إلى العتبة بشكل أسرع، وقصرت الفترة الزمنية بين النبضات. ولأن ميل جهد منظم ضربات القلب يكون أكثر حدة في خلايا العقدة الجيبية الأذينية مقارنةً ببقية أجزاء الجهاز الكهربائي، فإن العقدة الجيبية الأذينية تتمتع بأسرع معدل إطلاق ذاتي، وهي التي تبدأ كل نبضة قلب.
  3. ^ Verkerk AO، van Boren MM، Peters RJ، Broekhuis E، Lam K، Coronel R، de Bakker JM، Tan HR (7 سبتمبر 2007). "تيار منظم ضربات القلب (I f ) في العقدة الجيبية الأذينية البشرية" . مجلة القلب الأوروبية . 28 (20): 2472–2478 . دوى : 10.1093/eurheartj/ehm339 . بميد 17823213 . 
  4. ↑ بورون، والتر ف؛ إميل بولبايب (2003). علم وظائف الأعضاء الطبية . إلسيفير سوندرز. ص 489. ISBN  978-0-7216-0076-5.
  5. ↑ دي فرانشيسكو د (مايو 2006). "قنوات غريبة في التحكم في نظم القلب وآلية عمل الحاصرات الانتقائية". أبحاث علم الأدوية . 53 (5): 399-406 . doi : 10.1016/j.phrs.2006.03.006 . PMID 16638640 . 
  6. ↑ مورغادو-فالي، كونسويلو؛ بلتران-بارازال، لويس (2017). "توليد إيقاع التنفس: الكل أكبر من مجموع أجزائه". الدماغ المرن . التقدم في الطب التجريبي وعلم الأحياء. المجلد 1015. الصفحات 147-161 . doi : 10.1007/978-3-319-62817-2_9 . ISBN   978-3-319-62815-8ISSN 0065-2598 . PMID 29080026 .​  
  7. ↑ كامبل، نيل أ. (1996). علم الأحياء . بنجامين كامينغز. ص. G–21. ISBN  978-0-07-366175-9.
  8. ↑ فيركيرك، آري أو.؛ ​​فان جينيكن، أنتوني سي جي؛ وايلدرز، رونالد (مارس 2009). "نشاط منظم ضربات القلب في العقدة الجيبية الأذينية البشرية: دور التيار المنشط بالاستقطاب الزائد، If". المجلة الدولية لأمراض القلب . 132 (3): 318-336 . doi : 10.1016/j.ijcard.2008.12.196 . PMID 19181406 . 
  9. ↑ بورون، والتر ف؛ إميل بولبايب (2003). علم وظائف الأعضاء الطبية . إلسيفير سوندرز. ص 487. ISBN  978-0-7216-0076-5.
  10. ↑ فيركيرك، أ.و.، زيغرز، ج.ج.، فان جينيكن، أ.س.، وايلدرز، ر. (2008). "تثبيت جهد الفعل الديناميكي كأداة فعالة في تطوير منظم ضربات القلب الحيوي القائم على الجينات". المؤتمر الدولي السنوي الثلاثون لجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في الهندسة الطبية والبيولوجية ، 2008. المجلد 1. الصفحات 133-136 . doi : 10.1109/IEMBS.2008.4649108 . ISBN   978-1-4244-1814-5PMID 19162611​​