The normal electrical - conduction system of the heart

İ. E.  Xəlilov

doi:10.28942/acj.v10i2y2016.60

Abstract

The conducting system of the heart consists of cardiac muscle cells and conducting fibers (not nervous tissue) that are specialized for initiating impulses and conducting them rapidly through the heart. This electrical signal begins in the sinoatrial (SA) node, located at the top of the right atrium. The SA node is sometimes called the heart's "natural pacemaker." When an electrical impulse is released from this natural pacemaker, it causes the atriasto contract. The signal then passes through the atrioventricular (AV) node. The AV node checks the signal and sends it through the muscle fibers of the ventricles, causing them to contract. The SA node sends electrical impulses at a certain rate, but your heart rate may still change depending on physical demands, stress, or hormonal factors.

Cover Letter

Ürəyin normal elektrik - keçirici sistemi
Ürək içiboş əzələvi üzv olub, ürək – damar sisteminin mərkəzi orqanıdır və nasos funksiyasını daşıyır. Ürək yığıldıqda – sistola zamanı sol mədəcikdən oksigenlə zənginləşmiş qan və qida maddələri arteriyalar və kapilyarlar vasitəsi ilə bütün toxumalara çatdırılır. Toxuma və hüceyrələrdə maddələr mübadisi nəticəsində karbon qazı və digər parçalanma prosesi zamanı əmələ gələn son mübadilə məhsulları venalar vasitəsi ilə geriyə, növbə ilə - ürəyin sağ qulaqçığına, sağ mədəciyinə (ventrikul), ağ ciyər arteriyaları ilə ağ ciyərlərə, ağ ciyər venaları ilə sol qulaqcığa, sol mədəciyə və aorta vasitəsi ilə yenidən bütün orqanizmə otürülür. Ürək döş boşluğunda, ağ ciyərlərin arasında və diafraqmanın üstündə yerləşir. Ürəyin çox hissəsi döş qəfəsinin solunda yerləşir. Ürəyin çəkisi 250 – 300 q., uzunluğu 12 – 15 sm, eni 9 – 11 sm., ön – arxa ölçüsü 6 – 7 sm-dir. Ürək dörd kameradan ibarətdir: sol və sağ qulaqcıq (atrium); sol və sağ mədəcik (ventrikul). Yaşlı insanlarda ürək kameralarının divarlarlarının qalınlığı: qulaqcıqlar 2 – 3 mm., sağ mədəcik 3 – 5 mm, sol mədəcik 8 – 12 mm. Qulaqcıqların tutumu 100 ml, mədəciklərinki isə 150 – 200 ml-dir. Sağ qulaqcıq ilə sağ mədəcik arasında üçtaylı (trikuspidal) qapaq, sol qulaqcıq ilə sol mədəcik arasındakı qapaq ikitaylı (mitral) qapaq adlanır. Ağ ciyər arteriyası ilə sağ mədəciyi, aorta ilə sol mədəciyi ayıran qapaqlar üçtayı (aypara) qapaqlar olub, müfafiq olaraq pulmonar və aortal qapaq adlanır.

Ürəyin divarları 3 təbəqədən - qatdan ibarətdir: daxili qat - endokard, orta qat – miokard və xarici qat - epikard adlanır. Ürəyi xaricdən əhatə edən təbəqə isə perikard adlanır. Endokard nazik, təqribən 0,5 мм. qalınlığında olan birləşdirici toxumadır. Bu təbəqə qulaqcıq və mədəcikləri içəridən örtür Ürək qapaqları və xordalar endokarddan əmələ gəlir. Ürəyin əsas qatı eninəzolaqlı əzələ təbəsi - miokard morfologiyasına görə orqanizmin digər əzələlərinə oxşamasına baxmayaraq, funksiyasına görə tam fərqli olaraq insan iradəsindən asılı deyildir. Miokardın lifləri qulaqcıqlarda 2 qatdan, mədəciklərdə isə 3 qatdan ibarət olub tor kimi çox mürəkkəb şəbəkə əmələ gətirir. Mədəcik miokardının həm alt , həm də üst təbəqəsi uzununa, orta təbəqəsi isə köndələninə - sirkulyar yerləşir. Sirkulyar əzələ lifləri həmçinin mədəciklər arası çəpəri əmələ gətirir. Miokardın daxili təbəqəsi həm də trabekulalar və papilyar əzələləri əmələ gətirir. Ürəyin qanla təhcizatı (vaskulyarizasiyası) aorta soğanağından çıxan sağ və sol tac (koronar ) adlanan arteriyalar vasitəsi ilə həyata keçir(6).

Ürəyin iş prinsipi.
Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, ürək bir motor kimi, əsas funksiyası avtomatik olaraq - mərkəzi sinir sistemindən və ya insan iradəsindən asılı olmadan, ritmik şəkildə yığılması ilə qanı orqanizm boyunca hərəkət etdirməkdir. Ürəyin özündə yaranan impulsların təsiri nəticəsində ürək əzələsinin yığılması təmin olunur. Ürək avtomatizmi - ürəkdə öz-özünə elektrik impulslarının yaranması mexanizmi, hələlik elmə tam məlum deyil. Bu haqda, yalnız müxtəlif versiyalar irəli sürülür. Bəzi müəlliflər asetilxolinin təsiri ilə, digərləri xüsüsi bir hormonla və s. izah edir. Elektrik impulslar ürəyin sağ qulaqcığında yerləşən əsas generator - sinus düyünü tərəfindən yaradılaraq ürəyin keçirici sistemi boyunca yayılır (2.3). Ürək fəaliyyəti 3 mexanizmlə tənzimlənir:

Ürək avtomatizmi - ürəyin özündə yaranan elektrik impulsların hesabına ürəyin yığılması. Bu əsasmexanizmdir. Ideal şərait yaradılarsa, ürək bir motor kimi bədəndən xaricdə də öz avtomatizmi hesabına sonsuz işləyə bilər.

Sinir sisteminin təsiri - xarici muhit amilləri, stress, qorxu və s. mərkəzi sinir sisteminə təsir göstərə bilir, bu da adrenalin ifrazına və ürək fəaliyyətinə təsir edir

Humoral təsir - endokrin sistemindən ifraz olunan, qan damarlarında olan hormonların vədigər bioloji aktiv maddələrin ürək fəaliyyətinə təsiri (5).

Sonuncu 2 mexanizm nisbi təsirə malikdir və ürək fəaliyyətini bir həddə qədər artıra və ya azalda bilər. Yəni, bu iki mexanizm olmasa da belə, ürək öz avtomatizmi hesabına işləyə bilir. Buna misal olaraq denervasiya olunmuş – yəni sinirdən azad olmuş ürəyin işinigöstərmək olar. Başqa sözlə, ürək orqanizmdən kənara çıxarsa, o, heç bir yerlə əlaqəsi olmadan da öz enerjisini itirənə qədər döyünəcək. Eyni zamanda qeyd etmək lazımdır ki, müxtəlif dərman maddələri, alkohol, siqaret,kofein, narkotik vasitələr və s. ürək fəaliyyətinə təsir göstərmək xüsusiyyətinə malikdir (5). Bunların yüksək dozası ürək avtomatizmini söndürüb və qəfləti ürək ölümünə (QÜÖ) səbəb ola bilir.

Ürəkdə impulsların yaranması və ötürülməsi atipik və ya xüsüsi hüceyrələr qrupu tərəfindən həyata keçirilir (4). Atipik hüceyrələr də öz növbəsində azan və simpatik sinir ucları ilə kontaktda olur. Sinir sisteminin ürək fəaliyyətinə nisbi təsiri bu yolla reallaşır. Atipik hüçeyrələr düyün, dəstə və liflərdən ibarətdir. Bunlar aşagıdakı ardıcıllıqla yerləşir: 1. Sinus, Sinoatrial və ya Keis – Flek(Keith and Flack) düyünü , (SD, SAD və ya KFD), birinci dərəcəli avtomatizm mərkəzi hesab olunur. SD ürəyin keçirici – elektrik sisteminin əsas generatoru olaraq normada ürəyin 1 dəqiqədə 60 – 100 arasında döyünməsini təmin edir. SD subepikardial nahiyədə, yuxarı boş venanın (yan tərəfində) sağ qulaqcığa (arxa divarında) açıldığı yerdə yerləşir. SD- nün ortalama uzunluğu 10-30mm, eni 5-7 mm. və qalınlığı 1-2 mm-dir. SD iki növ hüceyrələrdən ibarətdir: P – hüceyrələri, əsas generator hüceyrələri olub, SD – də elektrik impulslarının yaranmasını təmin edir; SD – də yaranan elektrik impulslarını aşağı ötürən T – hüceyrələri. Bunlar bir – biri ilə və SD yaxınlığında yerləşən Purkinye lifləri ilə sıx səkildə anastomozlaşır. Digər tərəfdən SD – nün özündə və eləcə də yaxınlığında azan və simpatik sinirlərin lifləri yerləşir və nisbi olaraq onların təsirinə məruz qalır. Başqa sözlə, bu sinirlər SD - ə təsir göstərə bilməsinə baxmayaraq, onu tam təsiri altına ala bilmir. SD üzərində, subepikardial piy təbəqəsində sağ azan sinirin qanqlionu yerləşir. SD sinoatrial arteriyadan (SAA) vaskulyarizasiya olunur. SAA 60% sağ koronar arteriyadan, 40% isə sol koronar arteriyadan ayrılır (1).

SD – də impulsların əmələ gəlməsi elektrokardioqrammada (EKQ) əks olunmur. İmpulslar əvvəlcə SD – dən sağ qulaqçığa, sonra sol qulaqcığa və nəhayət atrioventrikular düyünə (AVD) çatır. Qulaqcıq əzələsində impusların yayılma sürəti saniyədə 0,8-1 m.- dir. SD – nü

AVD ilə 3 yolla birləşir:
1. Ön (Bahman) yolu – sağ qulaqcığın yuxarı – ön divarı ilə gedib qulaqcıqlarası çəpərin yanında iki şaxəyə ayrılıb biri AVD - ə, o biri isə sol qulaqçığa çatır. Buna görə də sol qulaqçığın oyanması sağa nisbətən 0.2 san. ləngiyir.
2. Orta (Venkebax) yolu - qulaqcıqlarası çəpərlə AVD – nə çatır.
3. Arxa (Torel) yolu - qulaqcıqlarası çəpərin aşağısı ilə AVD – nə və sağ qulaqcığa çatır.
Atrioventrikular, qulaqcıq – mədəcik və ya Aşşof – Tavar (Aschoff and Tawara)düyünü.
AVD ikinci dərəcəli avtomatizm mərkəzi hesab olunur. AVD sağ qulaqcığın aşağı divarında, koronar sinus, üçtaylı qapağın septal tayı və qulaqçıqlararası çəpərin arasında yerləşir. AVD impulsları Hiss dəstəsinə ötürür. AVD - nün ortalama uzunluğu 5 - 6 mm, qalınlığı 0.5 - 1 mm, eni isə 2 - 3 mm.- dir. SD kimi AVD – də iki növ hüceyrələrdən ibarətdir: P – hüceyrələri, əsas generator hüceyrələri olub, AVD – də elektrik impulslarının yaranmasını təmin edir və AVD - də yaranan elektrik impulslarının aşağı ötürən T – hüceyrələri. AVD 80 - 90% sağ koronar arteriyadan, 10 - 20% hallarda isə sol koronar arteriyadan qanla təhciz olunur. AVD 3 zonadan ibarətdir :
Zona A - N ( atrium – nodus) - qulaqcıqlardan gələn liflərin AVD –nə keçid hissəsi
Zona N (nodus) – AVD orta, əsas hissəsi
Zona N – H (Hodus – His). AVD – dən HD - ə keçıd zona. SD – nun fəaliyyəti söndüyü halda AVD kompensator olaraq ürəyin döyünməsini təmin edir və 1 dəq. 40 - 60 impuls hasil etmək qabiliyyətinə malikdir(7.8).

AVD ikinci dərəcəli avtomatizm mərkəzi olmaqla bərabər, impulsların ötürülməsini ləngidərək həm də filtrrolunu oynayır. Bu mədəciklərin oyanmasınaqədər qulaqcıqların oyanması və yığılmasına şərait yaradır. AVD - də İmpusların yayılma sürəti saniyədə 0.05 – 0.2 m.- dir.
3. Hiss dəstəsi (HD). Bu bir dəstə şəklində, 20 mm. uzunluğa malik olub, AVD – dən başlanır, qulaqçıqlar – mədəciklər arası çəpərdən keçib 2 ayaqcığa bölünür və müvafiq olaraq HD – nin sol və sağ ayaqcıqları adlanır (4). AVD ilə HD arasında kəskin sərhəd yoxdur. HD – də İmpusların yayılma sürəti saniyədə 1 m.- dir.HD – nin sol ayaqcığı da öz növbəsində ön və arxa şaxəyə bölünür. HD – nin ayaqcıqları miokardın dərinliklərinə keçir və Purkinye lifləri adlanır. HD – nin ayaqcıqlarında İmpusların yayılma sürəti saniyədə 3 - 4 m.- dir. HD – də impulslar əvvəlcə mədəciklərarası cəpəri, sonra isə hər iki mədəcik boyu yayılır. Mədəciklərdə oyanmaprosesi endokarddan epikarda doğru ötürülür. SD ilə AVD– nun fəaliyyətləri dayananda, kompensator olaraq impulsların əmələ gəlməsini HD, ayaqcıqları və ya Purkinye lifləri (PL) öz üzərinə götürür və 1 dəqiqədə 20 - 40 impuls hasil oluna bilir. HD və onun elementləri 3 – cü dərəcəli avtomatizm mərkəzi hesab olunur. SD ürək fəaliyyətini – miokardın yığılmasını (sistolasını) tənzimləyən əsas düyünü hesab edilir.

Normada AVD, HD və PL ötürücü rolu oynayır və impulsları SD – dən miokarda keçməsini təmin edir. Lakin, AVD və HD təkcə ötürücü – naqil rolu oynamır, eyni zamanda, həm də avtomatizm xüsüsiyyətlərinə də malikdirlər (9.10). AVD və ya HD əlavə generator rolu oynayaraq avtomatizmi təmin edir və SD – də impulsların əmələ gəlməməsi zamanı işə düşür - kompensator rol oynayır və ürəyin dayanmamasını təmin edir. Ürəyin elektrik - keçirici sistemi impulsları normada düz istiqamətdə - qulaqcıqlardan mədəciklərə (anteqrad) ötürür. Patoloji hallarda isə əksinə də ( retroqrad) baş verə bilir.

Ürəyin elektrik - keçirici sistemini vasitəsi ilə impulsların yaranması və ötürülməsininin qeyd olunması elektrokardioqrafadlanan müxtəlif növlü aparatlar vasitəsi ilə həyata keçirilir.

Figures

Keywords

References

1. Anderson KR et al. Location and vascular supply of sinus node in human heart. Br Heart J. 1979; 41:28–32.
2. Chen PS et al. The initiation of the heart beat. Circ J.2010; 74:221–225.
3. Davies MJ, Anderson RH, Becker AE. The Conduction System of the Heart. London: Butterworth;1983: 1–337.
4. GK Massing, TN James. Anatomical configuration of the His bundle and bundle branches in the human heart. Circulation, 53 (1976), pp. 609-621
5. Ju YK, Allen DG. How does beta-adrenergic stimulation increase the heart rate? The role of intracellular Ca2+ release in amphibian pacemaker cells. J Physiol. 1999;516(pt 3);793–804
6. Libby P, Bonow RO, Mann DL, Zipes DP, eds. Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 8th ed. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier; 2008. Vol 1.
7. Park DS, Fishman GI. The Cardiac Conduction System. Circulation. 2011 Mar 01. 123(8):904-15. [Medline]. [Full Text].
8. TN James. Cardiac conduction system: fetal and postnatal development. Am J Cardiol, 25 (1970), pp. 213-226
9. TN James. Structure and function of the AV junction. The Mikamo lecture for 1982Jpn Circ J, 47 (1983), pp. 1-47
10. Park DS, Fishman GI. The Cardiac Conduction System. Circulation. 2011 Mar 01. 123(8):904-15. [Medline]. [Full Text].