Anatomi, fysiologi och elektrofysiologi

I. Strukturer

A. Hjärtat har fyra kamrar – RA, RV, LA, LV

1. RA & LA är reservoarer för blod som skickas till RV & LV

2. RV & LV är de viktigaste pumpkamrarna i hjärtat

B. Hjärtat innehåller 4 klaffar

1. AV-klaffar & 2 semilunära klaffar

2. Trikuspidalklaffen finns mellan RA & RV (AV-klaffen)

3. Bikuspidal- eller mitralisklaffen finns mellan LA & LV (AV-klaffen)

4. Pulmonalklaffen finns mellan RV & lungkärlet (semilunära klaffen)

5. Aortaklaffen är mellan LV & aorta (semilunar klaff)

6. Klaffar öppnas och stängs som svar på tryckförändringar i hjärtat

7. Klaffar fungerar som envägsdörrar för att hålla blodet i rörelse framåt

II. Cirkulation – det är viktigt att förstå blodflödet genom hjärtat för att förstå hjärtats övergripande funktion och hur förändringar i den elektriska aktiviteten påverkar det perifera blodflödet.

A. Det syrefria blodet från kroppen återvänder till hjärtat via den övre och undre vena cava —- töms i det högra förmaket —- genom trikuspidalklaffen —- i den högra kammaren —- genom lungklaffen —- i lungartären —- lungorna genom lungcirkulationen, kontaktar alveolerna och utbyter gaser —- till lungvenen —- till vänster förmak —- genom mitralisklaffen (bikuspidalventilen) —- till vänster kammare —- genom aortaklaffen —- till aorta —- sedan till kapillärbäddarna i hela kroppen för gasutbyte.

B. Blodtillförseln till hjärtat sker via höger och vänster kranskärl som utgår från aorta, precis ovanför och bakom aortaklaffen

III. Nervsystemet – Hjärtat försörjs av två grenar av det autonoma nervsystemet

A. Sympatiska nervsystemet (eller adrenergiska)

1. Accelerar hjärtat

2. Två kemikalier påverkas av det sympatiska systemet – epinefrin & noradrenalin

3. Dessa kemikalier ökar hjärtfrekvensen, sammandragningsförmågan, automatiken och AV-ledningen

B. Parasympatiska nervsystemet ( eller kolinergt)

1. Bromsar hjärtat

2. Vagusnerven är en av detta systems nerver, när den stimuleras bromsar den hjärtfrekvensen och AV-ledningen.

IV. Elektrofysiologi

A. Hjärtceller – två typer, elektriska och myokardiella (”arbetande”)

1. Elektriska celler

a) Utgör hjärtats ledningssystem

b) Är fördelade på ett ordnat sätt genom hjärtat

c) Besitter specifika egenskaper

(1) Automatik – förmågan att spontant. generera och avge en elektrisk impuls

(2) Excitabilitet – cellens förmåga att reagera på en elektrisk impuls

(3) Konduktivitet – förmågan att överföra en elektrisk impuls från en cell till nästa

2. Myokardceller

a) Utgör muskelväggarna i hjärtats förmak och kammare

b) Besitter specifika egenskaper

(1) Kontraktilitet – cellens förmåga att förkorta och förlänga sina fibrer

(2) Töjbarhet – cellens förmåga att sträcka sig

B. Depolarisering och repolarisering

1. Hjärtceller i vila betraktas som polariserade, vilket innebär att ingen elektrisk aktivitet äger rum

2. Cellmembranet i hjärtmuskelcellen separerar olika koncentrationer av joner, till exempel natrium, kalium och kalcium. Detta kallas vilopotential

3. Elektriska impulser genereras av automatik i specialiserade hjärtceller

4. När en elektrisk cell genererar en elektrisk impuls får denna elektriska impuls jonerna att korsa cellmembranet och orsakar aktionspotentialen, även kallad

depolarisering5. Jonernas rörelse över cellmembranet genom natrium-, kalium- och kalciumkanaler är den drivkraft som orsakar sammandragning av hjärtcellerna/muskeln

6. Depolarisering med motsvarande sammandragning av hjärtmuskeln rör sig som en våg genom hjärtat

7. Repolarisering är jonernas återgång till sitt tidigare viloläge, vilket motsvarar avslappning av hjärtmuskeln8. Depolarisering och repolarisering är elektriska aktiviteter som orsakar muskelaktivitet

9. Aktionspotentialkurvan visar de elektriska förändringarna i hjärtmuskelcellen under cykeln depolarisering – repolarisering

10. Denna elektriska aktivitet är det som upptäcks på EKG, inte muskelaktiviteten

C. Aktionspotential

1. Kurvan för aktionspotentialen består av 5 faser, 0 till 4

2. De 5 faserna:

a) Fas 4 – vila

(1) Detta är cellens vilofas

(2) cellen är redo att ta emot ett elektriskt stimulus

b) Fas 0 – uppåtgående slag

(1) kännetecknas av en skarp, högt uppåtgående slag av aktionspotentialen

(2) cellen tar emot en impuls från en granncell och depolariseras

(3) under denna fas depolariseras cellen och börjar kontrahera

c) Fas 1 – spike

(1) kontraktion pågår

(2) cellen påbörjar ett tidigt, snabb, partiell repolarisering

d) Fas 2 – platå

(1) kontraktionen avslutas, och cellen börjar slappna av

(2) detta är en förlängd fas av långsam repolarisering

e) Fas 3 – nedåtgående fas

(1) detta är slutfasen av snabb repolarisering

(2) Repolariseringen är avslutad i slutet av fas 3

f) Fas 4 – vila

(1) återgår till viloperioden

(2) perioden mellan aktionspotentialer

3. Refraktär- och supernormala perioder

a) Absolut refraktärperiod

(1) en period under vilken inget stimulus, hur starkt det än är, kan orsaka en ny depolarisering

(2) start av fas 0 börjar den absoluta refraktärperioden, och sträcker sig halvvägs genom fas 3

(3) börjar med början av Q-vågen och slutar ungefär vid toppen av T-vågen

b) Relativ refraktärperiod

(1) cellen har delvis repolariserats, så ett mycket starkt stimulus kan orsaka en depolarisering

(2) kallas även för repolariseringens sårbara period (ett starkt stimulus som inträffar under den sårbara perioden kan tränga undan den primära pacemakern och ta överta pacemakerkontrollen)

(3) inträffar under andra halvan av fas 3

(4) motsvarar T-vågens nedåtgående fas

c) Supernormal period

(1) nära slutet av T-vågen, strax innan cellen återgår till sin vilopotential

(2) är INTE en normal period i ett friskt hjärta

(3) en period där ett stimulus som är svagare än vad som normalt krävs kan orsaka en depolarisering

(4) detta är en kort period i slutet av fas 3 och in i början av fas 4

(5) förlänger den relativa refraktärperioden

V. Ledningssystem

A. Inherent eldningshastighet är den hastighet med vilken SA-noden eller en annan pacemakerplats normalt genererar elektriska impulser

B. SA-knutan – Sinoatrialknutan

1. Dominant eller primär pacemaker i hjärtat

2. Inherent tempo 60 – 100 slag per minut

3. Ligger i väggen i det högra förmaket, nära inloppet till den övre hålvenen

4. När en impuls väl har initierats följer den vanligen en specifik väg genom hjärtat, och flödar vanligen inte bakåt

C. Intra-atriella banor – Bachmanns bunt

När den elektriska impulsen lämnar SA-noden leds den genom vänster förmak via Bachmanns buntor, genom höger förmak via de atriella banorna

D. AVJunction – Består av AV-knutan och His-bunten

1. AV-knutan

a) Är ansvarig för att fördröja de impulser som når den

b) Ligger i det nedre högra förmaket nära interatrialseptum

c) Väntar på att förmaktstömning och kammarfyllning ska vara avslutade, för att låta hjärtmuskeln sträcka ut sig maximalt för att uppnå högsta hjärtminutvolym

d) Själva nodalvävnaden har inga pacemakerceller, men vävnaden som omger den (den så kallade junctionalvävnaden) innehåller pacemakerceller som kan avfyras med en inneboende frekvens på 40-60 slag per minut

2. Bundle of His

a) Återupptar den snabba ledningen av impulserna genom ventriklarna

b) Utgör den distala delen av AV-junktionen och sträcker sig sedan in i ventriklarna intill septum interventricularis

c) Delar sig i höger och vänster bundle grenar

3. Purkinjefibrer

a) Leder impulser snabbt genom muskeln för att hjälpa till med depolarisering och kontraktion

b) Kan också fungera som pacemaker, avger urladdningar med en inneboende frekvens på 20 – 40 slag per minut eller ännu långsammare

a) Aktiveras vanligen inte som pacemaker om inte ledningen genom His-bunten blir blockerad eller en högre pacemaker som SA-knutan eller AV-junktionen inte genererar en impuls

b) Utsträcker sig från His-bunten in i endokardiet och djupt in i myokardvävnaden

VI. Ektopiska slag & arytmier

A. Alla hjärtimpulser som har sitt ursprung utanför SA-knutan betraktas som onormala och kallas ektopiska slag

B. Ektopiska slag kan ha sitt ursprung i förmaken, AV-junktionen eller ventriklarna och benämns efter ursprungspunkten

C. Frekvenssänkning kan förekomma efter ett ektopiskt slag, men efter flera cykler återgår man till grundfrekvensen

D. En serie av tre eller fler ektopiska slag i följd betraktas som en rytm

E. De två orsakerna till ektopiska slag är:

1. Fel eller överdriven fördröjning av SA-knutan

a) Ektopiska slag till följd av fel på sinusknutan fungerar som en skyddsfunktion genom att initiera en hjärtimpuls innan ett långvarigt hjärtstillestånd kan uppstå; Dessa slag kallas escape beats

b) Om sinusknutan misslyckas med att återuppta sin normala funktion kommer den ektopiska platsen att ta på sig rollen som pacemaker och upprätthålla en hjärtrytm; detta kallas escape rytm

c) Efter att sinusknutan återupptar sin normala funktion undertrycks escape fokuset

2. För tidig aktivering av en annan hjärtpunkt

a) impulser uppstår i förtid innan sinusknutan återhämtar sig tillräckligt mycket för att initiera ett nytt slag; dessa slag kallas för tidiga slag

b) för tidiga slag produceras antingen av ökad automatik eller av reentry

3. Avvikande ledningsnät

VII. Automatik

A. Speciell egenskap hos hjärtceller att generera impulser automatiskt

B. Om cellernas automatik ökar eller minskar kan en arytmi uppstå

1. Reentryhändelser – återexcitering av en region av hjärtvävnad genom en enda impuls, som fortsätter i en eller flera cykler och ibland resulterar i ektopiska slag eller takyarytmier

2. Retrograd konduktion

a) När en impuls börjar under AV-knutan

b) Kan överföras bakåt mot AV-knutan

c) Konduktionen tar vanligen längre tid än normalt och kan leda till att förmaks- och hjärtkamrarna är ”osynkroniserade”

.