Układ elektryczny serca i jak bije serce

Wprowadzenie do sercowego sygnału elektrycznego

Serce generuje własny sygnał elektryczny (zwany również impulsem elektrycznym), który można zarejestrować, umieszczając elektrody na klatce piersiowej. Nazywa się to elektrokardiogramem (EKG lub EKG).

Sygnał elektryczny serca kontroluje bicie serca na dwa sposoby. Po pierwsze, ponieważ każdy impuls elektryczny generuje jedno uderzenie serca, liczba impulsów elektrycznych określa częstość akcji serca. Po drugie, gdy sygnał elektryczny „rozchodzi się” po sercu, powoduje skurcz mięśnia sercowego we właściwej kolejności, koordynując w ten sposób każde uderzenie serca i zapewniając, że serce pracuje tak wydajnie, jak to możliwe.

Sygnał elektryczny serca jest wytwarzany przez maleńką strukturę zwaną węzłem zatokowym, która znajduje się w górnej części prawego przedsionka. (Anatomia komór i zastawek serca obejmuje dwa przedsionki na górze serca z dwiema komorami na dole).

Z węzła zatokowego sygnał elektryczny rozprzestrzenia się przez prawy przedsionek i lewy przedsionek (dwie górne komory serca), powodując kurczenie się obu przedsionków i wpychanie ładunku krwi do prawej i lewej komory (dwie dolne komory serca). Sygnał elektryczny przechodzi następnie przez węzeł AV do komór, gdzie kolejno powoduje ich skurcz.

Komponenty sercowego sygnału elektrycznego

Rycina 1: Elementy układu elektrycznego serca, w tym węzeł zatokowy (SN) i węzeł przedsionkowo-komorowy (węzeł przedsionkowo-komorowy). Z elektrycznego punktu widzenia serce można uznać za podzielone na dwie części: przedsionki (komory górne) i komory (komory dolne). Oddzielenie przedsionków od komór to obszar tkanki włóknistej (oznaczony na rysunku dysk AV). Ta nieprzewodząca tkanka zapobiega przechodzeniu sygnału elektrycznego między przedsionkami a komorami poza węzłem AV.

Na tym rysunku:

• SN = węzeł zatokowy
• AVN = węzeł AV
• RA = prawy przedsionek
• LA = lewy przedsionek
• RV = prawa komora
• LV = lewa komora
• TV = zastawka trójdzielna (zastawka oddzielająca prawy przedsionek od prawej komory)
• MV = zastawka mitralna (zastawka oddzielająca lewy przedsionek od lewej komory)

Sercowy sygnał elektryczny rozprzestrzenia się w całym przedsionku

Rysunek 2: Impuls elektryczny pochodzi z węzła zatokowego. Stamtąd rozprzestrzenia się na oba przedsionki (wskazane przez niebieskie linie na rysunku), powodując kurczenie się przedsionków. Nazywa się to „depolaryzacją przedsionków”.

Gdy impuls elektryczny przechodzi przez przedsionki, generuje tak zwaną falę „P” w EKG. (Załamek P jest oznaczony ciągłą czerwoną linią na EKG po lewej stronie).

Sercowy sygnał elektryczny dociera do węzła AV

Rysunek 3: Kiedy fala elektryczności dociera do dysku AV, zostaje zatrzymana, z wyjątkiem węzła AV. Impuls przechodzi przez węzeł AV z powolną, kontrolowaną szybkością w kierunku komór. Ciągła czerwona linia na EKG na tym rysunku wskazuje odstęp PR.

Sercowy sygnał elektryczny przechodzi do komór

Rycina 4: Wyspecjalizowany system przewodzenia AV składa się z węzła AV (AVN), „pęczka His” oraz prawej i lewej gałęzi pęczka (RBB i LBB). Węzeł AV przewodzi impuls elektryczny do wiązki His (wymawiane „syk”). Wiązka His przekazuje sygnał do prawej i lewej gałęzi wiązki. Z kolei prawe i lewe odgałęzienia wiązki wysyłają impuls elektryczny odpowiednio do prawej i lewej komory. Rysunek pokazuje również, że sam LBB dzieli się na lewy pęczek przedni (LAF) i lewy pęczek tylny (LPF).

Ponieważ impuls przemieszcza się bardzo wolno przez węzeł AV, następuje przerwa w aktywności elektrycznej w EKG, określana jako odstęp PR. (Odstęp PR jest zilustrowany na EKG na rycinie 3.) Ta „przerwa” w działaniu umożliwia pełne skurczenie przedsionków, opróżnianie ich krwi do komór, zanim zaczną się kurczyć komory.

Problemy w dowolnym miejscu na tej trasie mogą powodować nieprawidłowości w EKG (i rytmie serca).

Blok przedsionkowo-komorowy (blok serca) jest jedną z dwóch głównych przyczyn niskiej częstości akcji serca (bradykardii). Istnieją różne stopnie, przy czym blok serca trzeciego stopnia jest najpoważniejszy i zwykle wymaga rozrusznika serca.

Blokowanie odnogi pęczka Hisa występuje albo w prawej, albo w lewej odnodze pęczka, przy czym najpoważniejsze są te w lewej odnodze pęczka Hisa. Blokady odgałęzień pęczka Hisa mogą wystąpić bez wyraźnego powodu, ale często występują, gdy serce jest uszkodzone z powodu zawału serca lub innych chorób serca.

Sercowy sygnał elektryczny rozprzestrzenia się po komorach

Rysunek 5: Ten rysunek przedstawia impuls elektryczny rozprzestrzeniający się w prawej i lewej komorze, powodujący kurczenie się tych komór. Gdy sygnał elektryczny przechodzi przez komory, generuje „kompleks QRS” na EKG. Zespół QRS jest oznaczony ciągłą czerwoną linią na EKG po lewej stronie.

W ten sposób układ elektryczny serca powoduje kurczenie się mięśnia sercowego i przesyłanie krwi do narządów ciała (przez lewą komorę) lub do płuc (przez prawą komorę).

Dolna linia

Od początku bicia serca w węźle SA, poprzez skurcz komór, układ elektryczny serca powoduje skurcz serca w sposób skoordynowany, maksymalizując wydajność bijącego serca.