หัวใจทำหน้าที่เป็นปั๊มเครื่องกลไฟฟ้า แต่ละจังหวะประกอบด้วยการกระทำหลักสองอย่าง: การหดตัวพร้อมกันของหัวใจห้องบนสองห้อง (atria) ขับเลือดเข้าไปในห้องล่าง (โพรง); และการหดตัวของโพรงพร้อมกันจะขับเลือดเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต เช่นเดียวกับปั๊มเชิงกลอื่นๆ การหดตัวสองขั้นตอนนี้จะเพิ่มแรงดันและทำให้เลือดสามารถเข้าถึงเส้นเลือดฝอยทั้งหมดในร่างกายได้ เลือดที่ความดันต่ำ
กว่าจะถูก
สูบฉีดจากหัวใจห้องล่างขวาไปยังปอดเพื่อให้ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เข้าและออกจากกระแสเลือด การหดตัวเป็นจังหวะของหัวใจถูกกระตุ้นโดยคลื่นของกิจกรรมทางไฟฟ้าที่แพร่กระจายจากโหนด ไปทั่วกล้ามเนื้อหัวใจ จังหวะนี้อาจสม่ำเสมอเสียจนกาลิเลโอใช้ชีพจรของเขาเพื่อจับเวลาการแกว่ง
ของลูกตุ้มในมหาวิหารที่เมืองปิซา อย่างไรก็ตาม แม้อัตราการเต้นของหัวใจขณะพักจะไม่ได้เป็นระยะอย่างเคร่งครัด มีความผันผวนเล็กน้อยในช่วงเวลาระหว่างจังหวะซึ่งเป็นลักษณะเศษส่วน และการสูญเสียความแปรปรวนนี้เป็นสัญญาณของสุขภาพหัวใจไม่ดี ความแปรปรวนนี้ไม่จำเป็นสำหรับหัวใจ
ที่จะทำหน้าที่เป็นเครื่องสูบน้ำ: หากเครื่องกระตุ้นหัวใจตามธรรมชาติของหัวใจล้มเหลว ซึ่งเป็นเรื่องปกติในวัยชรา การทำงานของหัวใจจะถูกแทนที่ด้วยเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ฝังไว้ อย่างไรก็ตาม ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะซึ่งเป็นจังหวะของคลื่นไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนหัวใจให้แตกสลาย
อาจทำให้ถึงแก่ชีวิตได้ การสูญเสียจังหวะการเต้นของหัวใจทำให้ส่วนต่าง ๆ ของกล้ามเนื้อหัวใจห้องบนหรือหัวใจห้องล่างหดตัวในเวลาที่ต่างกัน ส่งผลต่อการสูบฉีดของหัวใจ ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะจึงนำไปสู่ความล้มเหลวทางกลไกของหัวใจ การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ
สามารถอธิบายได้ในแง่ของการเปลี่ยนแปลงของคลื่นแบบไม่เชิงเส้น สิ่งนี้ทำให้สามารถจำลองสิ่งที่เกิดขึ้นกับหัวใจระหว่างภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้ และสามารถช่วยในการพัฒนากลยุทธ์ใหม่ๆ ในการรักษาภาวะดังกล่าว การสูญเสียจังหวะ ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะสามารถตรวจพบได้จากสัญญาณไฟฟ้า
ที่หัวใจ
สร้างขึ้น ไม่ว่าจะโดยการบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจจากภายนอกร่างกาย หรือโดยการวัดกิจกรรมทางไฟฟ้าภายในพื้นผิวของหัวใจโดยใช้ขั้วไฟฟ้าสายสวน สาเหตุหนึ่งของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะคือเนื้อเยื่อในกล้ามเนื้อหัวใจได้รับความเสียหาย ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องกระตุ้นหัวใจที่ผิดปกติ
และทำให้การหดตัวของหัวใจขับเคลื่อนโดยเครื่องกระตุ้นหัวใจ 2 เครื่องที่ทำงานในอัตราที่ต่างกัน อีกสาเหตุหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการแพร่กระจายคลื่นไฟฟ้า กิจกรรมทางไฟฟ้าที่เกิดจากเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบ sino-atrial มักจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่าน atria ทำให้เกิด “การกระตุ้น”
ทางไฟฟ้าในกล้ามเนื้อที่กระตุ้นการหดตัว แบบซิงโครนัส การกระตุ้นนี้เกิดจาก atria ไปยัง แต่จะถูกส่งช้ามากจนสามารถพิจารณาโหนดนี้เป็นเส้นหน่วงระหว่างการกระตุ้นในสองส่วนของหัวใจ หลังจากผ่านโหนด การกระตุ้นจะดำเนินการอย่างรวดเร็วไปยังกล้ามเนื้อกระเป๋าหน้าท้อง
ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะสามารถเกิดขึ้นได้หากการกระตุ้นหัวใจห้องบนบางส่วนไม่แพร่กระจายไปยังโพรง ซึ่งหมายความว่าการหดตัวของหัวใจห้องบนมีจำนวนมากกว่าในโพรงส่งผลให้ชีพจรไม่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่กระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจจะดำเนินการ
หรือแพร่กระจายผ่านเนื้อเยื่อหัวใจโดยการเชื่อมต่อแบบโอห์มมิกระหว่างเซลล์ข้างเคียงในกล้ามเนื้อหัวใจ การกระตุ้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากของเหลวภายในและภายนอกเซลล์มีไอออนอย่างอ่อน: ของเหลวภายในเซลล์อุดมไปด้วยโพแทสเซียมไอออน ในขณะที่ของเหลวระหว่างเซลล์อุดมไปด้วย
โซเดียมไอออน องค์ประกอบที่แตกต่างกันของของเหลวทั้งภายในและภายนอกเซลล์ได้รับการบำรุงรักษาโดยกระบวนการขนส่งที่ขึ้นกับพลังงานผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นชั้นชีวโมเลกุลที่มีการซึมผ่านที่แตกต่างกันสำหรับสปีชีส์ไอออนิกต่างๆ ไอออนที่กระจายไปทั่วเมมเบรนจะสร้างศักยภาพ
ของเมมเบรน ซึ่งโดยปกติจะใกล้เคียงกับศักยภาพสมดุลของโพแทสเซียมไอออน: ประมาณ -90 มิลลิโวลต์ การทดลองกับชิ้นส่วนของเนื้อเยื่อหัวใจที่แยกได้ หรือแม้แต่เซลล์ที่แยกได้ ทำให้สามารถควบคุมศักยภาพของเมมเบรนและวัดกระแสไอออนิกที่สอดคล้องกันทั่วทั้งเมมเบรนได้
กระบวนการ
ขนส่งไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ขึ้นอยู่กับพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเซลล์ การไหลที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้านี้สามารถอธิบายเชิงปริมาณได้ด้วย “สมการการกระตุ้น” สำหรับเซลล์เดียว สมการนี้ประกอบด้วยระบบที่ซับซ้อนของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญลำดับสูงกว่า
โดยมีตัวแปรไดนามิกประมาณ 20 ตัวและมาตราส่วนเวลาตั้งแต่เศษเสี้ยวของมิลลิวินาทีไปจนถึงหลายร้อยมิลลิวินาที สมการการกระตุ้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการซึมผ่านไปยังไอออนต่างๆ และคุณสมบัติทางเคมีและชีวภาพของเซลล์ ซึ่งหมายความว่าส่วนต่าง ๆ
ของหัวใจได้รับการอธิบายด้วยสมการการกระตุ้นที่แตกต่างกันในเชิงปริมาณ ทุกเซลล์ในกล้ามเนื้อหัวใจสามารถกระตุ้นด้วยไฟฟ้าได้เมื่อการรบกวนทางไฟฟ้าเกินเกณฑ์ที่กำหนด (รูปที่ 1) การรบกวนดังกล่าวจะเปลี่ยนความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนไปยังโซเดียมไอออน ทำให้ไอออนเหล่านี้
ไหลเข้าสู่เซลล์ได้จนกว่าศักยภาพของเมมเบรนจะเข้าใกล้ศักยภาพสมดุลของโซเดียม: ประมาณ 70 มิลลิโวลต์ ณ จุดนี้ โพแทสเซียมไอออนเริ่มไหลออกจากเซลล์ ลดศักย์ของเมมเบรนลงเหลือประมาณ -90 มิลลิโวลต์ เซลล์จะฟื้นตัวสู่สถานะพัก การเคลื่อนตัวของแอมพลิจูดขนาดใหญ่ในศักย์เมมเบรน
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
