Chapter 10 guyton tio8t =io=u cu a tim

However, the sinus nodal fibers connect directly with the atrial muscle fibers so that any action potential that begins in the sinus node spreads immediately into the atrial muscle wall.

Trang 1

Chapter 10: NHỊP ĐIỆU CỦA TIM (RHYTHMICAL EXCITATION OF THE

HEART)

Trái tim được cấu thành bởi nhiều hệ thống dẫn truyền đặc biệt: (1) sinh ra nhịp điệu điện gây co cơ tim, (2) dẫn truyền xung điện xuyên qua tim Hệ thống chức năng lúc bình thường, tâm nhĩ co 1/6 giây đầu sự co thất, cho phép làm đầy thất trước khi chúng bơm máu lên phổi và đến vòng tuần hoàn chính Một điều quan trọng nữa của hệ thống cho phép tất cả các phần của thất co cùng một lúc Hệ thống dẫn truyền và tạo nhịp dễ bị mắc lỗi bởi các bệnh của tim, đặc biệt là thiếu máu cục bộ cơ tim kết quả từ giảm máu mạch vành Hậu quả thường là loạn nhịp hay tần số co cơ tim không bình thường và ảnh hưởng của bơm tim thường nghiêm trọng và gây chết người

A Hệ thống kích thích và dẫn truyền đặc biệt của tim

Hệ thống kích thích và dẫn truyền của tim điều khiển hoạt động co cơ tim Hình 10-1 thể hiện nút

xoang(sinus node) phát nhịp trong hệ thống tạo xung nhịp bình thường, theo đường dẫn xung từ nút xoang tới nút nhĩ thất(the atrioventricular (A-V) node); nút nhĩ thất, xung từ nhĩ bị chậm trước khi vượt qua vách nhĩ thất xuống thất; bó nhĩ thất dẫn xung từ nhĩ xuống thất; và nhánh trái phải của mạng purkinje, dẫn xung khắp các phần của thất

Nút xoang:

Sinus (Sinoatrial) Node

The sinus node (also called sinoatrial node) is a small, flattened, ellipsoid strip of specialized

cardiac muscle about 3 millimeters wide, 15 millimeters long, and 1 millimeter thick It is located in the superior posterolateral wall of the right atrium immediately below and slightly lateral to the opening of the superior vena cava The fibers of this node have almost no contractile muscle filaments and are each only 3 to 5 micrometers in diameter, in contrast to a diameter of 10 to 15 micrometers for the surrounding atrial muscle fibers However, the sinus nodal fibers connect directly with the atrial muscle fibers so that any action potential that begins in the sinus node spreads immediately into the atrial muscle wall

Automatic Electrical Rhythmicity of the Sinus Fibers

Some cardiac fibers have the capability of self-excitation, a process that can cause automatic

rhythmical discharge and contraction This is especially true of the fibers of the heart's specialized conducting system, including the fibers of the sinus node For this reason, the sinus node ordinarily controls the rate of beat of the entire heart, as discussed in detail later in this chapter First, let us describe this automatic rhythmicity

Cơ chế tạo nhịp của nút xoang(Mechanism of Sinus Nodal

Rhythmicity)

Trang 2

Hình 10-2 biểu diễn điện thế động được ghi bởi bên trong sợi nút xoang trong 3 nhịp tim, so sánh với sợi cơ thất Điện thế nghỉ của sợi cơ nút xoang bên trong âm hơn bên ngoài khoảng -55- -60mV, so sánh với cơ thất khoảng -85- -90mV Nguyên nhân là do vốn tự nhiên màng tế bào nút xoang có nhiều lỗ cho ion Na và Ca đi vào trung hòa bớt một phần điện tích âm của nội bào Trước khi thảo luận về tiết điệu của nút xoang cần nhớ lại 3 loại kênh ion màng

gây ra điện thế động Đó là(1) kênh Na nhanh, (2) kênh Na-Ca chậm, (3) kênh K.

Mở kênh Na nhanh làm cho khoảng vài 10000 phân tử Na vào tế bào trong 1 giây, gây ra đoạn lên nhanh của điện thế động ở cơ thất Đoạn bình nguyên của điện thế động tế bào cơ tâm thất được gây ra chủ yếu bởi mở chậm kênh Na-Ca chậm sau khoảng 0.3 giây Cuối cùng, mở kênh K cho phép khuếch tán của rất nhiều ion K ra ngoài và quay trở lại điện thế lúc nghỉ

Nhưng có chức năng khác của một vài kênh trong sợi nút xoang vì ở nút xoang điện thế nghỉ nhỏ hơn chỉ -50mV Tại -50mV, kênh Na nhanh chủ yếu không hoạt động, có nghĩa là bị đóng gần như hoàn toàn Vì vậy, chỉ có kênh Na-Ca chậm có thể mở và gây ra điện thế động Với kết quả như vậy, điện thế động của nút xoang đi lên chậm hơn điện thế động của thất Sau khi điện thế động xảy ra, trở về trạng thái điện thế âm xảy ra chậm hơn, không bất ngờ xảy ra như đối với thất

Tính tự kích thích nút xoang:

Vì nồng độ Na ở ngoại bào cao, làm mở một số kênh Na, ion Na từ ngoài vào trong Vì vậy, giữa các tiếng tim, sự chảy vào của ion Na gây ra sự đưa lên chậm trong điện thế nghỉ Vì vậy, điện thế nghỉ dần dần tăng lên và trở nên ít âm hơn giữa hai nhịp tim Khi điện thế đạt ngưỡng khoảng -40mV, kênh Na-Ca được kích hoạt, vì vậy mới có điện thế động Vì thế, về

cơ bản, do đặc tính vốn có chứa nhiều kênh Na Ca gây ra tính tự kich thích

Tại sao các lỗ Na và Ca lại không gây ra khử cực ở tất cả thời gian của nút xoang?

Câu trả lời là 2 sự kiện xảy ra trong quá trình điện thế động ngăn ngừa việc này Thứ nhất, kênh Na-Ca bị bất hoạt trong khoảng 100-150 giây sau khi mở, thứ hai,cùng một lúc, số lượng kênh K được mở rất nhiều Vì vạy, dòng chảy vào của Ca và Na qua kênh Na-Ca bị ngừng, trong khi cùng lúc số lượng ion K khuếch tán ra ngoài khá nhiều Cả hai hệ quả giảm bớt điện dương của trong nội bào làm trở lại mức âm của điện thế nghỉ và vì vậy kết thúc điện thế động Và lại, số kênh K còn lại mở trong vài phần 10 giây khác, tiếp tục làm dịch chuyển điện tích âm của tế bào với kết quả âm vượt quá ở trong màng; điều này được gọi là quá phân cực(hyperpolarization) Pha quá phân cực mang lại điện thế ban đầu giảm xuống khoảng từ -55 - -60mV khi kết thúc điện thế động

Tại sao tình trạng quá phân cực mới này không được duy trì mãi? Lí do là trong suốt vài phần

10 giây tiếp sau của điện thế động kết thúc, tăng dần sự đóng kênh K, hướng vào trong qua

Trang 3

các lỗ của Na và Ca một lần nữa có giá trị hơn sự chảy K ra ngoài, và điều này gây ra điện thế nghỉ tăng lên dần, cuối cùng vượt ngưỡng giữa 2 điện thế tại khoảng -40mV Rồi thì nguyên quá trình đó bắt đầu trở lại: tự kích thích gây điện thế động, sự quá phân cực sau khi điện thế động kết thúc, sự trôi dạt của điện thế nghỉ, vượt ngưỡng và gây điện thế động lần tiếp theo

Dẫn truyền xung điện theo sự lan truyền qua nhi

Đầu mút của nút xoang liên kết trực tiếp với bề mặt sợi cơ tâm nhĩ Vì vậy, điện thế động khởi phát từ nút xoang lan truyền tới sợi cơ nhĩ Trong cách này, điện thế động trải rộng qua mép của cơ nhĩ, cuối cùng đến nút nhĩ thất Tốc độ dẫn trong cơ nhĩ khoảng 0.3m/s, nhưng dẫn truyền nhanh hơn, vào khoảng 1m/s trong dải nhỏ của sợi nhĩ Một trong số chúng, gọi là sợi trước trong nhĩ, vượt qua thành trước của nhĩ trái Thêm vào đó, 3 dải nhỏ khác cong lên qua trước nhĩ, bên và sau thành nhĩ và tận cùng tới nút nhĩ thất 3 con đường dẫn truyền với tốc độ nhanh là những sợi cơ đặc biệt Những sợi này, dẫn truyền nhanh như hệ thống sợi purkinje của cơ thất

Nút nhĩ thất và dẫn truyền xung lực chậm từ nhĩ tới thất

Hệ thống dẫn truyền của nhĩ được thiết lập không cho lan truyền từ nhĩ xuống thất quá nhanh; việc dẫn truyền chậm này cho phép nhĩ tống máu xuống thất để làm đầy thất trước khi thát thu Nút nhĩ thất gần sát các sợi dẫn truyền và nguyên nhan chính làm chậm việc dẫn truyền xung điện xuống thất

Cấu tạo của nút nhĩ thất

Trang 4

Nút nhĩ thất được đặt ở sau tường của nhĩ phải, gần cạnh phía sau van 3 lá Là tận cùng của đường dẫn truyền của nhĩ và bắt đầu của bó nhĩ thất Như hình trên, các con số cũng cho thấy dẫn truyền xung điện từ nút xoang qua hết nhĩ và tới nút nhĩ thất mất khoảng 0.3s trong khi đó mất tới 0.9s để nút nhĩ thất có thể dẫn truyền xuống bó nhĩ thất, vượt qua thất Sự trì hoãn cuối cùng khoảng 0.04s trong bó nhĩ thất(được hình thành từ những sợi nhỏ vượt qua mô sợi

cơ tách rời nhĩ và thất) Vì vậy, tổng thời gian làm chậm của cả hệ thống là 0,13s Cộng thêm với sự dẫn truyền từ nút xoang tới nút nhĩ thất 0,03s thì để đi từ nút xoang tới bó nhĩ thất mất hết 0,16s trước khi kích thích co cơ thất cuối cùng

Nguyên nhân của dẫn chậm

Nhân tố chính gây ra chính là do sự giảm bớt các lỗ hổng chức năng giữa các tế bào kế tiếp trên đường dẫn truyền vì vậy nó chống lại sự kích thích của xung điện tới các sợi kế tiếp Vì vậy, ta dễ dàng nhận thấy tại sao các tế bào kế tiếp thì dẫn truyền chậm

Dẫn truyền nhanh ở hệ thống purkinje của thất

Các sợi purkinje bắt đầu từ nút nhĩ thất qua bó nhĩ thất xuống thất Các sợi cơ này lớn hơn sợi

cơ thát bình thường, tố độ dẫn truyền 1,5- 4,0m/s, tốc độ gấp khoảng 6 lần cơ thất và 150 lần sợi nút nhĩ thất Điều này cho phép dẫn truyền tức thời kích thích đi khắp cơ thatas trong thời gian ngắn Sự dẫn truyền nhanh điện thế động bởi mạng purkinje, nguyên nhân gây ra được cho là tính thấm cao của các lỗ hổng chức năng giữa các tế bào kế cận trong mạng Vì vậy, ion được chuyển mootjc ách dễ dàng từ một tế bào tới tế bào gần bên, vì vậy nâng cao tốc độ dẫn truyền Sợi mạng purkinje có rất ít sợi myofibril, nghĩa là nó co rất ít hay không co trong suốt thời kỳ dẫn truyền

Một cách dẫn truyền qua bó nhi thất

- Cơ nhĩ và thất được ngăn cách với nhau bởi hàng rào chắn liên tục Chỉ có bó nhĩ thất mới có thể dẫn truyền ngược từ thất tới nhĩ Nhằm ngăn ngừa sự kích thích thất của cơ nhĩ Hàng rào chắn hoạt động cách điện Trong một số điaàu kiện bất thường nếu có bất kì nơi nào mà không phải bó nhĩ thất cho phép dẫn điện từ thất lên nhĩ thì sẽ gây

ra chứng loạn nhịp nghiêm trọng

Phân bố của mạng purkinje trong hai bó nhánh trái và phải

- Sau khi vượt qua sợi xơ gian nhĩ thất bó nhĩ thất chia đôi thành nhánh trái và phải Trong hệ mạng này sự dẫn truyền tương được với bó nhĩ Chỉ cần 0,03s để kích thích toàn bộ thất

Distribution of the Purkinje Fibers in the Ventricles-The Left and Right Bundle Branches After penetrating the fibrous tissue between the atrial and ventricular muscle, the distal portion of the A-V bundle passes downward in the ventricular septum for 5 to 15 millimeters toward the apex of the heart, as shown in Figures 10-1 and 10-3 Then the bundle divides into left and right bundle branches that lie beneath the endocardium on the two respective sides of the ventricular septum Each branch spreads downward toward the apex of the ventricle, progressively dividing into smaller branches These branches in turn course sidewise around each ventricular chamber and back toward the base of the heart The ends of the Purkinje fibers penetrate about one third of the way into the muscle mass and finally become

continuous with the cardiac muscle fibers

Trang 5

From the time the cardiac impulse enters the bundle branches in the ventricular septum until

it reaches the terminations of the Purkinje fibers, the total elapsed time averages only 0.03 second Therefore, once the cardiac impulse enters the ventricular Purkinje conductive system, it spreads almost immediately to the entire ventricular muscle mass

Dẫn truyền kích thích của tim trong cơ thất

- Khi sự dẫn truyền trải rộng của mạng purkinje kết thúc, nó được dẫn truyền qua khối

cơ thất nhờ những sợi cơ của chính nó Tốc độ khoảng 0,3-0,5s,

Transmission of the Cardiac Impulse in the Ventricular Muscle

Once the impulse reaches the ends of the Purkinje fibers, it is transmitted through the

ventricular muscle mass by the ventricular muscle fibers themselves The velocity of

transmission is now only 0.3 to 0.5 m/sec, one sixth that in the Purkinje fibers

The cardiac muscle wraps around the heart in a double spiral, with fibrous septa between the spiraling layers; therefore, the cardiac impulse does not necessarily travel directly outward toward the surface of the heart but instead angulates toward the surface along the directions

of the spirals Because of this, transmission from the endocardial surface to the epicardial surface of the ventricle requires as much as another 0.03 second, approximately equal to the time required for transmission through the entire ventricular portion of the Purkinje system Thus, the total time for transmission of the cardiac impulse from the initial bundle branches

to the last of the ventricular muscle fibers in the normal heart is about 0.06 second

Figure 10-4 Transmission of the cardiac impulse through the heart, showing the time of appearance (in fractions of a second after initial appearance at the sinoatrial node) in different parts of the heart

Tóm tắc tốc độ dẫn truyền xung điện qua tim

Summary of the Spread of the Cardiac Impulse Through the Heart

Figure 10-4 shows in summary form the transmission of the cardiac impulse through the human heart The numbers on the figure represent the intervals of time, in fractions of a second, that lapse between the origin of the cardiac impulse in the sinus node and its

appearance at each respective point in the heart Note that the impulse spreads at moderate

Trang 6

velocity through the atria but is delayed more than 0.1 second in the A-V nodal region before appearing in the ventricular septal A-V bundle Once it has entered this bundle, it spreads very rapidly through the Purkinje fibers to the entire endocardial surfaces of the ventricles Then the impulse once again spreads slightly less rapidly through the ventricular muscle to the epicardial surfaces

It is important that the student learn in detail the course of the cardiac impulse through the heart and the precise times of its appearance in each separate part of the heart, because a thorough quantitative knowledge of this process is essential to the understanding of

electrocardiography, which is discussed in Chapters 11 through 13

Điều hòa kích thích và dẫn xung ở tim

Nút xoang như một máy phát nhịp của tim(pacemaker)

Sự sinh nhịp và truyền xung điện của tim có vai trò vô cùng quan trọng của nút xoang Trong vài điều kiện bất thường, nó không phải là 1 ca Những phần khác của tim có thể đưa ra sự kích thích trong cách tương tự như nút xoang: nút nhĩ thất, mạng purkinje

Nút nhĩ thất, khi không bị kích thích từ nguồn ngoài, nó sẽ tự phát xung với khoảng 40-60 lần trên phút, và mạng purkinje cũng có thể phát xung 15-40 lần trên phút Trái ngược với sự phát nhịp 70-80 của nút xoang

Tại sao nút xoang điều khiển nhịp của tim mà không phải là nút nhĩ thất hay mạng purkinje? Câu trả lời được suy ra từ các yếu tố: tỷ lệ phát nhịp của nút xoang nhanh hơn nút nhĩ thất và mạng purkinje Mỗi lần nút xoang phát nhịp, kích thích của nó được đáp lại trong cả hai nút nhĩ thât và mạng purkinje, cũng như phát xung kích thích chính màng tế bào của nó Nhưng nút xoang lại phát xung trở lại trước nút nhĩ thất và mạng purkinje Vì vậy, kích thích mới từ nút xoang kích thích cả nút nhĩ thất và mạng purkinje Vì vậy, nút nhĩ thất hầu như luôn là nút phát nhịp tim

Phát nhịp bình thường-ổ lạc

Thỉnh thoảng có một vài phần của tim phát triển nhịp phát xung nhanh hơn cả nút xoang Ví dụ khi nút xoang hay mạng purkinje trở nên bất thường ở một vài nơi Bneduwois những điều kiện như vậy, một vài nơi trong sợi cơ nhĩ hoặc thất phát triển lên và phát xung nhanh hơn tạo thành nút phát nhịp của tim Nút phát nhịp nằm ngoài nút xoang được gọi là ổ lạc Ổ lạc gây ra những bát thường nối tiếp của co cơ trong những phần khá nhau của tim và gây ra sự bơm yếu và không đồng bộ của cơ tim Nguyên nhân khác của ổ lạc là việc đóng sự dẫn truyền của xung điện tim từ nút xoang tới các phần của tim Nút phát nhịp mới xảy ra hầu như gần với nút nhĩ thất hay cạnh bó nhĩ thất trên đường dẫn xuống thất Khi xảy ra hiện tượng đóng nhĩ thất, sự dẫn truyền dừng lại việc truyền xung từ nhĩ xuống thất và xuống mạng purkinje, khi có một ổ lạc mới xuất hiện ở mạng purkinje của thất và điều khiển cơ thất theo nhịp mowiskhoangr 15-40nhipj/phút Sau khi bất ngờ đóng bó nhĩ thất, mạng purkinje không phát nhịp mãi tới 5-20giay sau đó Vì trước khi bị đóng, mạng purkije bị sự quá tải về nhịp và tần số làm xảy ra tình trạng đàn áp Trong suốt 5-20 giây thát không thể bơm máu, và lúc này có thể chết vì não không được tiếp máu sau 4-5 giây Việc chậm nhịp tim như vậy được gọi là “stokes adams syndrome” Nếu tình trạng kéo dài bệnh nhân sẽ chết

Vai trò của mạng purkinje gây co cơ thất đồng bộ.

Trang 7

Role of the Purkinje System in Causing Synchronous Contraction of the Ventricular Muscle

It is clear from our description of the Purkinje system that normally the cardiac impulse arrives at almost all portions of the ventricles within a narrow span of time, exciting the first ventricular muscle fiber only 0.03 to 0.06 second ahead of excitation of the last ventricular muscle fiber This causes all portions of the ventricular muscle in both ventricles to begin contracting at almost the same time and then to continue contracting for about another 0.3 second

Effective pumping by the two ventricular chambers requires this synchronous type of

contraction If the cardiac impulse should travel through the ventricles slowly, much of the ventricular mass would contract before contraction of the remainder, in which case the overall pumping effect would be greatly depressed Indeed, in some types of cardiac

debilities, several of which are discussed in Chapters 12 and 13, slow transmission does occur, and the pumping effectiveness of the ventricles is decreased as much as 20 to 30 percent

Điều hòa nhịp và dẫn truyền bởi thần kinh giao cảm và đối giao cảm.

- Tim được cung cấp cả hai loại giao ảm và đối giao cảm Đối giao cảm được phân phối chính ở nút xoang và nút nhĩ thất, ít hơn ở hai nhĩ và rất ít ở hai thất Hệ giao cảm ngược lại, phân phối ở hầu hết trong tim, và chủ yếu ở hai thất

- Kích thích đối giao cảm có thể làm chậm hay đóng nhịp tim và dẫn truyền-“thoát thất”(ventricular escape)

- Kích thích sợi đối giao cảm gây tăng tiết acetylcholine ở đầu dây thần kinh Hormone này có hai tác động chính Đầu tiên, giảm nhịp của nút xoang và thứ hai là giảm kích thích các sợi nối giữa nhĩ và nút nhĩ thất; vì vậy làm chậm sự dẫn truyền xung điện xuống thất

- Việc kích thích này có thể giảm nhịp tim xuống một nửa Và khi kích thích mạnh có thể dừng nhịp tim và dẫn truyền bởi nút xoang bị đóng hay dừng hoàn toàn việc dẫn xung từ nút xoang tới nút nhĩ thất Trong cả hai trường hợp, sự dẫn nhịp bị kéo dài hơn, nên thất bị dừng 5-20 giây, nhưng một vài sợi nhỏ của mạng purkinje, thường những sơi này nằm gần bó nhĩ thất có thể phát triển nhịp và tự phát xung với tần số khoảng 15-40 lần /phút Điều này gọi là thất thoát

Cơ chế của thần kinh đối giao cảm: acetycholine được tiết ra ở đầu dây thần kinh làm tăng

độ thấm của màng với K, cho phép ion K ra ngoài nhanh hơn Làm cho điện thế bên trong màng âm hơn, ảnh hưởng được gọi là quá phân cực(hyperpolarization), làm cho các mô dễ bị kích thích nhận ít kích thích hơn Giải thcsh ở chương 5

Trong nút xoang, tình trạng quá phân cực làm giảm điện thế nghỉ của sợi nút xoang âm hơn bình thường khoảng -65—75 mV(bình thường khoảng -50—60mV) Vì vậy, việc tang lên ban đầu của điện thế được gây ra bởi sự nhập bào của Na-Ca dài hơn để đạt ngưỡng kích thích(threshold) Điều này làm chậm nhịp của nút xoang Nếu kích thích đủ mạnh thần kinh đối giao cảm, nó có thể dừng sự phát nhịp của nút xoang

Trong nút nhĩ thất, tình trạng quá phân cực được gây ra bởi kích thích đối giao cảm làm cho những sợi nhĩ khó có thể dẫn truyền đủ kích thích tới nút nhĩ thất vì vậy, làm đóng hoàn sự dẫn truyền

Trang 8

- Ảnh hưởng của thần kinh giao cảm đối với nhịp tim và dẫn truyền

Kích thích thần kinh giao cảm gây hệ quả ngược lại so với đối giao cảm Đầu tiên, nó làm tăng nhịp ở nút xoang Thứ hai, nó tăng tốc độ dẫn truyền, cũng như khả năng dẫn truyền của tất cả thành phần của tim Thứ ba, nó làm tăng sức mạnh co cơ ở cả nhĩ và thất, ở chương 9 đã nói Trong thời gian ngắn, kích thích thần kinh giao cảm có thể tăng toàn bộ hoạt độngc ủa tim Kích thích tối đa có thể tăng gấp 3 lần nhịp tim, tang sức co bóp lên 2 lần

- Cơ chế ảnh hưởng của giao cảm

Kích thích thần kinh giao cảm gây tiết norepineephrine tại tận cùng dây thần kinh

Norepinephrine kích thích beta-1 adrenergic receptors, tăng nhịp tim Tăng tính thấm của ion

Na và Ca gây ra điện thế nghỉ dương hơn bình thường, làm tăng nhanh điện thế trong màng kì tâm trương làm nhanhc hóng đạt mức ngưỡng của sự tự kích thích

Trong nút nhĩ thất và bó nhĩ thất, tăng tính thấm Na Ca làm điện thế động dễ dang kích thích nối tiếp hơn trong các sợi dẫn truyền, vì vậy giảm thời gian dẫn truyền từ nhĩ xuống thất Tăng tính thấm với ion Ca làm tăng lực co cơ tim

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	1,22 MB