1 Chương GIẢI PHẪU SINH LÝ TIM 1.1 Hiện tượng điện sinh vật tế bào Trước tiên ta phải xét tượng sinh lý tế bào Đó q trình hóa lý,hóa sinh phức tạp xảy bên tế màng tế bào Màng tế bào hợp chất lipoprotein mỏng cỡ 7-15mm Nó có tính khơng thấm protein anion hữu khác Ở trạng thái nghỉ, màng tế bào cho ion Kali K+, ion Clo Cl- ion Natri Na+ vào thấm qua mức độ thẩm thấu cảu Na+ Độ thẩm thấu ion Kali (PK) gấp khoảng từ 50 đến 100 lần độ thẩm thấu ion Natri (PNa) Đối với vận động ếch chẳng hạn, nồng độ ion Kali K+ bên màng tế bàolà 40mmol/lit, bên 2,5 mmol/lit Do xuất gradient khuếch tán hướng từ màng tế bào Các ion K+ chuyển động theo gradient Giữa bên bên màng tế bào xuất điện Quá trình khuếch tán cân lực tĩnh điện cân với lực thẩm thấu Phương trình Nernst mơ tả điện cân ion Kali K+ 370C Ở đây: n hóa trị K+ =1 [K]i [K]0 nồng độ K+ bên bên ngồi tế bào (tính mol/lit) R số khí (R=8,31 j/(mol.K)) T nhiệt độ tuyệt đối (tính theo nhiệt độ Kenvin, 370C T=3100K) F số Faraday (96500 Culong/Đương lượng); Đương lượng = mol/hóa trị Theo cơng trình Goldman, Hodgkin Katz điện qua màng tế bào mơ tả gần cơng thức sau: Thí dụ tế bào vận động Ếch nồng độ sau: Na+: 12,45 ; K+: 155,4 ; Cl-: 4,120 Người ta thí nghiệm nhiệt độ 200C, thẩm thấu đo là: PK= 2.10-6 cm/s ; PNa= 14.10-6 cm/s ; PCl= 2.10-8 cm/s Sử dụng pt chuyển sang logarit số 10 20oC: E = 0,0581 lg = 0,0581 lg = -85,3 mV Ghi chú: nồng đọ tính theo mol/lit Do màng tế bào mỏng nên điền trường màng lớn , cỡ vài triệu V/m Để trì trạng thái cân nồng độ ion ngồi tế bào, phải có chế vận chuyển ion vào khỏi tế bào Cơ chế gắn liền với màng tế bào, người ta gọi chế bơm Natri Kali Nó vận chuyển Na+ khỏi tế bào K+ vào tế bào Năng lượng để bơm hoạt động cung cấp nguồn lượng chung tế bào , men adenosine triphosphate (ATP) Ở trạng thái nghỉ , màng tế bào có điện chênh lệch gọi điện phân cực Nếu kích thích điện vào màng tế bào , đọ thẩm thấu K+, Na+, Cl- đột ngột thay đổi Na+ lọt vào tế bào K+ tế bào , kéo theo thay đổi điện màng tế bào Hiệu điện màng tế bào lên tới +20mV Quá trình trình khử cực Thời gian từ lúc kích thích tới lúc khử cực gọi thời gian trễ Qua trình khử cực tồn thời gian sau tế bào trở trạng thái nghỉ Qua trình gọi trình tái cực ( Hình 1) Trong tổ sinh học có số loại tế bào có khả tự khử cực nghĩa khơng cần kích thích từ bên ngồi Những tế bào nút Keith-Flack tim tế bào có khả tự khử cực 1.2 Giải phẫu tim Tim người tim động vật có ngăn hoạt động cách đặc biệt Bình thường chủ nhịp xuất phát từ nút Keith-Flack nằm phần nhĩ phải, gần chỗ đổ vào tĩnh mạch chủ Sau tồn nhĩ khử cực xung động kích thích lan tới nút Tawara, gần nơi đổ vào tĩnh mạch vành(xoang vành) Thời gian từ lúc khử cực nút Keith-Flack tới lúc nút Tawara kích thích 70ms Tại xung động lan truyền chậm lại, qua than bó His sát van phía vách liên thất bờ vách liên thất Thân bó Hí chia làm phần: Nhánh phải mảnh, dài hoạt hóa thất phải Nhánh trái dày hơn, chia làm hai, hoạt hóa thất trái Mạng lưới Purkije tiếp tục dẫn truyền từ nhánh bó His hai thất nối tiếp với thất Thời gian truyền từ than bó His tới lúc bắt đầu khử cực thất vào khoảng 40ms Tốc độ dẫn truyền nút nhĩ, thất tạo thời gian cho thất nhận đủ máu Tốc độ dẫn truyền thất nhanh gấp đến lần tạo xung động nhanh từ nội mạc thất tới thượng tâm mạc làm thất co bóp đồng thời đủ mạnh để cung cấp máu cho thể (Hình 2) Quá trình phân cực, khử cực tái cực trình bày Trong ba trình trình tái cực tiêu thụ lượng Hình : Chủ nhịp đường dẫn truyền đạt tim Sự dẫn truyền xung động điện tế bào biểu diễn qua phương trình song Laplace Đây trình phân cực, khử cực tái cực cục Tốc độ dẫn truyền phụ thuộc chủ yếu vào tính chất màng tế bào Trong khuân khổ hạn chế tài liệu, vấn đề khơng trình bày Tổng hợp tất thành phần điện tế bào tim với giá trị biên độ hình dáng khác , thời điểm xuất khác tạo điện đặc biệt người ta gọi điện tim ( ECG) Thông thường người ta quy ECG lưỡng cực điện ( hình 3) Hình 3: Lưỡng cục điện ECG , điểm điểm điểm đo bất kì, R12 điện trở điểm , R1, R2 điện trở vùng ngực từ lưỡng cực đến điểm đo Ф12 = Ф1 - Ф2 hiệu điện đo ECG có giá trị thay đổi theo thời gian có hướng khơng gian ( thể người ) Bằng cách đo số điểm thể người theo dõi hình dạng theo thời gian, người ta định vị hướng lưỡng cực điện biết thay đổi giá trị theo thời gian Những chấn thương hay bệnh lí tim dẫn tới thay đổi dãn truyền tổ chức , chí số phận khơng kích thích tự khử cực làm thay đổi hình dạng ECG Việc nghiên cứu ECG giúp thầy thuốc tìm số bệnh tim mạch Hệ tọa độ chọn để đo ECG hệ tọa độ tam giác Tam giác gọi tam giác Eindhoven để kỉ niệm người đo ECG.( hình 4) Sau thời gian dài người ta thấy , với mức độ chấp nhận cần đo số điểm hạn chế thể người đánh giá ECG , tất nhiên có số tổ hợp chọn Tổ hợp thứ đạo trình lưỡng cực Tổ hợp thư hai đạo trình đơn cực Hai tổ hợp gọi tổ hợp ngoại vi tổ hợp cuối đạo trình trước ngực 6 1.2 Tín hiệu điện tim Để thực việc đo lường đạo trình , người ta chế tạo thiết bị đo ECG (còn gọi EKG - viết tắt từ tiếng Đức ElektroKardiographie) ghi giá trị lên giấy hiển thị lên hình – tín hiệu gọi tín hiệu điện tim hay tín hiệu điện tâm đồ Các tín hiệu điện tâm đồ dải tần khoảng 0.05-150Hz, dải đo 0.5-5mV, đặc trưng sáu đỉnh núi thung lũng có nhãn với chữ liên tiếp bảng chữ P, Q, R, S, T, U - Đoạn PQ gồm thời gian khử cực nhĩ truyền xung động từ nhĩ tới thất - Phức QS: khử cực tâm thất - Đoạn ST: thời kỳ khử cực hồn tồn thất - Sóng T: Tái cực tâm thất Hiện tồn hai loại cầu đo Wilson cầu đo Eindhoven Hình dạng đạo trình đo , khác giá trị biên độ ba đạo trình đơn cực Biên đọ ECG ba đạo trình đơn cực với cầu Wilson hai phần ba biên độ ECG tương ứng với cầu Eindhoven ( hình 6) ... có điện chênh lệch gọi điện phân cực Nếu kích thích điện vào màng tế bào , đọ thẩm thấu K+, Na+, Cl- đột ngột thay đổi Na+ lọt vào tế bào K+ tế bào , kéo theo thay đổi điện màng tế bào Hiệu điện. .. tất thành phần điện tế bào tim với giá trị biên độ hình dáng khác , thời điểm xuất khác tạo điện đặc biệt người ta gọi điện tim ( ECG) Thông thường người ta quy ECG lưỡng cực điện ( hình 3)... điện ( hình 3) Hình 3: Lưỡng cục điện ECG , điểm điểm điểm đo bất kì, R12 điện trở điểm , R1, R2 điện trở vùng ngực từ lưỡng cực đến điểm đo Ф12 = Ф1 - Ф2 hiệu điện đo ECG có giá trị thay đổi