Ο ρόλος του ηλεκτρικού ρεύματος της καρδιάς
Γράφει ο ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Θ. ΚΡΕΜΑΣΤΙΝΟΣ, MD, PhD., καθηγητής Καρδιολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών, διευθυντής Β' Πανεπιστημιακής Καρδιολογικής Κλινικής Π.Γ.Ν. ΑΤΤΙΚΟΝ, πρόεδρος Ελληνικής Καρδιολογικής Εταιρείας, εκλεγείς πρόεδρος του Ελληνικού Κολεγίου Καρδιολογίας :
Υπήρξε πράγματι σταθμός στην εξέλιξη της καρδιολογίας η ανακάλυψη από τον Ολλανδό καθηγητή Einthoven στις αρχές του περασμένου αιώνα της ύπαρξης ηλεκτρικού ρεύματος στην καρδιά.
Ο Ολλανδός αυτός καθηγητής κατάφερε μάλιστα να καταγράψει τις μεταβολές του ηλεκτρικού δυναμικού πάνω σε ένα χαρτί. Ήταν το πρώτο ηλεκτροκαρδιογράφημα του ανθρώπου. Για την εφεύρεσή του αυτή ο Einthoven ετιμήθη με το βραβείο Νόμπελ της Ιατρικής.
Ο καρδιακός μυς, δηλαδή το μυοκάρδιο, για να λειτουργήσει χρειάζεται συνεχή ηλεκτρική διέγερση. Όταν η διέγερση αυτή σταματήσει, σταματά και η καρδιά να λειτουργεί. Η καρδιά είναι το πρώτο όργανο του ανθρώπου που αρχίζει να λειτουργεί από τον 3ο μήνα της ενδομήτριας ζωής του μέχρι το τέλος της ζωής του. Αρκούν 3-5 λεπτά να παύσει η λειτουργία της καρδιάς για να σηματοδοτηθεί και το τέλος της ανθρώπινης ζωής.
Η παραγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος της καρδιάς γίνεται από ένα πρωτεύον κέντρο μέσα στον δεξιό κόλπο (φλεβόκομβος), που αποτελείται από ειδικά κύτταρα του μυοκαρδίου τα οποία έχουν την ιδιότητα να διεγείρονται αυτόματα ηλεκτρικά με συχνότητα 60-70 ηλεκτρικές διεγέρσεις το λεπτό. Η ηλεκτρική διέγερση κινείται διά μέσου του μυοκαρδίου των κόλπων μέχρι τον πρώτο υποσταθμό της καρδιάς, που λέγεται κολποκοιλιακός κόμβος. Ο ηλεκτρικός αυτός υποσταθμός αποτελείται και αυτός από εξειδικευμένα μυοκαρδιακά κύτταρα ανάλογα με τα κύτταρα του κεντρικού ηλεκτρικού σταθμού, δηλαδή του φλεβοκόμβου, και αρχίζει να λειτουργεί αυτόματα εάν για οποιοδήποτε λόγο διαταραχθεί σοβαρά η λειτουργία του φλεβοκόμβου.
Στη συνέχεια, το ηλεκτρικό ερέθισμα προχωρεί κινούμενο διά μέσου «ηλεκτρικών καλωδίων» που λέγονται ίνες του Purkinje και που φθάνουν μέχρι τα κοινά μυοκαρδιακά κύτταρα, τα οποία διεγείρει για να δουλέψουν, δηλαδή να συσταλούν και να διασταλούν. Έτσι δίδεται η αυτόματη εντολή προκειμένου να διασφαλιστεί η συνεχής καρδιακή λειτουργία.
Σημειωτέον ότι και οι ίνες του Purkinje αποτελούνται από εξειδικευμένα μυοκαρδιακά κύτταρα που διεγείρονται αυτόματα και αυτά και αρχίζουν να λειτουργούν όταν για οποιονδήποτε λόγο ανασταλεί η λειτουργία του φλεβοκόμβου.
Η διέγερση του μυοκαρδίου των κόλπων και εν συνεχεία η διέγερση του μυοκαρδίου των κοιλιών οδηγούν, αντίστοιχα, στη μυϊκή συστολή των κόλπων και τη συστολή των κοιλιών. Έτσι, η χημική ενέργεια των μυοκαρδιακών κυττάρων μετατρέπεται σε ηλεκτρική και ακολούθως σε μηχανική, η οποία τελικά εξασφαλίζει τη μηχανική λειτουργία της καρδιάς.
Όταν ο φλεβόκομβος λειτουργεί σωστά, τότε όλο το ηλεκτρικό σύστημα της καρδιάς χρησιμοποιείται αποκλειστικά σαν δρόμος αγωγής του ηλεκτρικού ερεθίσματος. Εάν, όμως, ο φλεβόκομβος νοσήσει, τότε αναλαμβάνουν τα υπόλοιπα κέντρα τη λειτουργία υποκατάστασης, αλλά λειτουργούν με χαμηλότερο ρυθμό ηλεκτρικής διέγερσης (μικρότερο των 70 παλμών ανά λεπτό).
Σε παθολογικές καταστάσεις (π.χ. ισχαιμία του μυοκαρδίου, φλεγμονή του μυοκαρδίου κ.λ.π.), είναι δυνατόν και άλλες περιοχές του μυοκαρδίου να διεγερθούν αυτόματα και να επιβάλουν δικό τους ρυθμό, ο οποίος να υπερισχύσει του φυσιολογικού ρυθμού (διέγερση του φλεβοκόμβου). Έτσι δημιουργούνται οι αρρυθμίες.
Όταν οι αρρυθμίες προέρχονται από το μυοκάρδιο των κοιλιών θεωρούνται πιο επικίνδυνες για τη ζωή του ασθενούς. Οι αρρυθμίες αυτές ονομάζονται κοιλιακές και είναι πιθανόν να οδηγήσουν σε κοιλιακή ταχυκαρδία ή κοιλιακή μαρμαρυγή, που μπορεί να παρομοιαστεί με βραχυκύκλωμα το οποίο καταλήγει σε σταμάτημα της ηλεκτρικής λειτουργίας της καρδιάς, με αποτέλεσμα την ανακοπή, η οποία ισοδυναμεί με ηλεκτρικό θάνατο.
Η λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος της καρδιάς μπορεί να μελετηθεί με το ηλεκτροκαρδιογράφημα, το 24ωρο ηλεκτροκαρδιογράφημα Holter και με τη λεγόμενη ηλεκτροφυσιολογική μελέτη.
Η ηλεκτροφυσιολογική μελέτη γίνεται με καθετηριασμό της καρδιάς και εισαγωγή διά μέσου των φλεβών λεπτών ηλεκτροδίων στην καρδιά, τα οποία καταγράφουν άμεσα τις ηλεκτρικές διαταραχές που δεν μπορεί να καταγράψει το κλασικό ηλεκτροκαρδιογράφημα.
ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 6-10-2009
Γράφει ο ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Θ. ΚΡΕΜΑΣΤΙΝΟΣ, MD, PhD., καθηγητής Καρδιολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών, διευθυντής Β' Πανεπιστημιακής Καρδιολογικής Κλινικής Π.Γ.Ν. ΑΤΤΙΚΟΝ, πρόεδρος Ελληνικής Καρδιολογικής Εταιρείας, εκλεγείς πρόεδρος του Ελληνικού Κολεγίου Καρδιολογίας :
Υπήρξε πράγματι σταθμός στην εξέλιξη της καρδιολογίας η ανακάλυψη από τον Ολλανδό καθηγητή Einthoven στις αρχές του περασμένου αιώνα της ύπαρξης ηλεκτρικού ρεύματος στην καρδιά.
Ο Ολλανδός αυτός καθηγητής κατάφερε μάλιστα να καταγράψει τις μεταβολές του ηλεκτρικού δυναμικού πάνω σε ένα χαρτί. Ήταν το πρώτο ηλεκτροκαρδιογράφημα του ανθρώπου. Για την εφεύρεσή του αυτή ο Einthoven ετιμήθη με το βραβείο Νόμπελ της Ιατρικής.
Ο καρδιακός μυς, δηλαδή το μυοκάρδιο, για να λειτουργήσει χρειάζεται συνεχή ηλεκτρική διέγερση. Όταν η διέγερση αυτή σταματήσει, σταματά και η καρδιά να λειτουργεί. Η καρδιά είναι το πρώτο όργανο του ανθρώπου που αρχίζει να λειτουργεί από τον 3ο μήνα της ενδομήτριας ζωής του μέχρι το τέλος της ζωής του. Αρκούν 3-5 λεπτά να παύσει η λειτουργία της καρδιάς για να σηματοδοτηθεί και το τέλος της ανθρώπινης ζωής.
Η παραγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος της καρδιάς γίνεται από ένα πρωτεύον κέντρο μέσα στον δεξιό κόλπο (φλεβόκομβος), που αποτελείται από ειδικά κύτταρα του μυοκαρδίου τα οποία έχουν την ιδιότητα να διεγείρονται αυτόματα ηλεκτρικά με συχνότητα 60-70 ηλεκτρικές διεγέρσεις το λεπτό. Η ηλεκτρική διέγερση κινείται διά μέσου του μυοκαρδίου των κόλπων μέχρι τον πρώτο υποσταθμό της καρδιάς, που λέγεται κολποκοιλιακός κόμβος. Ο ηλεκτρικός αυτός υποσταθμός αποτελείται και αυτός από εξειδικευμένα μυοκαρδιακά κύτταρα ανάλογα με τα κύτταρα του κεντρικού ηλεκτρικού σταθμού, δηλαδή του φλεβοκόμβου, και αρχίζει να λειτουργεί αυτόματα εάν για οποιοδήποτε λόγο διαταραχθεί σοβαρά η λειτουργία του φλεβοκόμβου.
Στη συνέχεια, το ηλεκτρικό ερέθισμα προχωρεί κινούμενο διά μέσου «ηλεκτρικών καλωδίων» που λέγονται ίνες του Purkinje και που φθάνουν μέχρι τα κοινά μυοκαρδιακά κύτταρα, τα οποία διεγείρει για να δουλέψουν, δηλαδή να συσταλούν και να διασταλούν. Έτσι δίδεται η αυτόματη εντολή προκειμένου να διασφαλιστεί η συνεχής καρδιακή λειτουργία.
Σημειωτέον ότι και οι ίνες του Purkinje αποτελούνται από εξειδικευμένα μυοκαρδιακά κύτταρα που διεγείρονται αυτόματα και αυτά και αρχίζουν να λειτουργούν όταν για οποιονδήποτε λόγο ανασταλεί η λειτουργία του φλεβοκόμβου.
Η διέγερση του μυοκαρδίου των κόλπων και εν συνεχεία η διέγερση του μυοκαρδίου των κοιλιών οδηγούν, αντίστοιχα, στη μυϊκή συστολή των κόλπων και τη συστολή των κοιλιών. Έτσι, η χημική ενέργεια των μυοκαρδιακών κυττάρων μετατρέπεται σε ηλεκτρική και ακολούθως σε μηχανική, η οποία τελικά εξασφαλίζει τη μηχανική λειτουργία της καρδιάς.
Όταν ο φλεβόκομβος λειτουργεί σωστά, τότε όλο το ηλεκτρικό σύστημα της καρδιάς χρησιμοποιείται αποκλειστικά σαν δρόμος αγωγής του ηλεκτρικού ερεθίσματος. Εάν, όμως, ο φλεβόκομβος νοσήσει, τότε αναλαμβάνουν τα υπόλοιπα κέντρα τη λειτουργία υποκατάστασης, αλλά λειτουργούν με χαμηλότερο ρυθμό ηλεκτρικής διέγερσης (μικρότερο των 70 παλμών ανά λεπτό).
Σε παθολογικές καταστάσεις (π.χ. ισχαιμία του μυοκαρδίου, φλεγμονή του μυοκαρδίου κ.λ.π.), είναι δυνατόν και άλλες περιοχές του μυοκαρδίου να διεγερθούν αυτόματα και να επιβάλουν δικό τους ρυθμό, ο οποίος να υπερισχύσει του φυσιολογικού ρυθμού (διέγερση του φλεβοκόμβου). Έτσι δημιουργούνται οι αρρυθμίες.
Όταν οι αρρυθμίες προέρχονται από το μυοκάρδιο των κοιλιών θεωρούνται πιο επικίνδυνες για τη ζωή του ασθενούς. Οι αρρυθμίες αυτές ονομάζονται κοιλιακές και είναι πιθανόν να οδηγήσουν σε κοιλιακή ταχυκαρδία ή κοιλιακή μαρμαρυγή, που μπορεί να παρομοιαστεί με βραχυκύκλωμα το οποίο καταλήγει σε σταμάτημα της ηλεκτρικής λειτουργίας της καρδιάς, με αποτέλεσμα την ανακοπή, η οποία ισοδυναμεί με ηλεκτρικό θάνατο.
Η λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος της καρδιάς μπορεί να μελετηθεί με το ηλεκτροκαρδιογράφημα, το 24ωρο ηλεκτροκαρδιογράφημα Holter και με τη λεγόμενη ηλεκτροφυσιολογική μελέτη.
Η ηλεκτροφυσιολογική μελέτη γίνεται με καθετηριασμό της καρδιάς και εισαγωγή διά μέσου των φλεβών λεπτών ηλεκτροδίων στην καρδιά, τα οποία καταγράφουν άμεσα τις ηλεκτρικές διαταραχές που δεν μπορεί να καταγράψει το κλασικό ηλεκτροκαρδιογράφημα.
ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 6-10-2009
