[SINH LÝ] HOẠT ĐỘNG ĐIỆN CỦA TIM (Phần 03)

ĐẶC TÍNH SINH LÝ TẾ BÀO CƠ TIM

Cơ tim có khả năng co ngắn như cơ xương, tuy nhiên, chức năng cơ tim có chỗ khác so với cơ xương. Cơ xương có khả năng co theo ý muốn, nhanh, chậm hay giữ nguyên tư thế. Còn cơ tim thì có chức năng co tự động, không theo ý muốn và nhịp nhàng. Để đảm bảo chức năng bơm máu, cơ tim có các đặc tính sau:

Tính tự động của tế bào cơ tim

Tính hưng phấn tự nhiên của cơ tim hay còn gọi tính tự động, là tính chất đặc trưng của những tế bào biệt hóa cơ có khả năng tự khử cực mà không cần một xung động kích thích ban đầu. Hệ thần kinh có vai trò điều hòa nhịp và lực co cơ tim. Tuy nhiên, khi bị tách rời ra khỏi cơ thể, được nuôi bằng dung dịch dinh dưỡng thích hợp và cung cấp đủ oxy, tim có thể đập liên tục trong một thời gian lâu. Ở người bệnh mà tim không nhận được xung động thần kinh (như ghép tim), tim vẫn hoạt động tốt và có thể thích ứng với các tình huống stress. Đây chính là tính hưng phấn tự nhiên do khả năng phát sinh điện thế động của tim.

Cơ tim hưng phấn theo nguyên tắc “tất cả hoặc không có gì”, khi kích thích vào cơ tim với cường độ thấp (chưa tới ngưỡng) thì cơ tim hoàn toàn không đáp ứng. Khi tăng cường độ kích thích đến ngưỡng thì cơ tim đáp ứng với biên độ tối đa. Nếu tiếp tục tăng cường độ kích thích lên trên ngưỡng, thì cơ tim cũng chỉ đáp ứng như kích thích ngưỡng. Hiện tượng “tất cả hoặc không có gì” giúp cơ tim hoạt động nhịp nhàng, bền bỉ và kéo dài.

Tính nhịp nhàng

Tính nhịp nhàng là khả năng tự phát sinh nhịp kế tiếp làm cho tim có tần số đập ổn định. Tính nhịp nhàng là do nhờ vào đặc điểm điện thế động của các tế bào loại đáp ứng chậm như nút xoang, nút nhĩ thất. Bình thường, nút xoang phát xung với tần số khoảng 60 – 100 lần/phút và toàn bộ tim hưng phấn theo nhịp này. Khi nút nhĩ thất không nhận được xung từ nút xoang thì nút nhĩ thất sẽ phát xung với tần số khoảng 40 – 60 lần/phút. Tương tự các sợi Purkinje khi không nhận xung từ nơi khác đến sẽ tự phát xung với tần số từ 15 – 40 lần/phút. Các trường hợp này gọi là dẫn nhịp lạc chỗ.

Hình: Cơ chế liên quan đến sự thay đổi tần số của nút dẫn nhịp. (A) Thay đổi độ dốc điện thế động. (B) Thay đổi điện thế ngưỡng (từ TP-1 đến TP-2) hoặc điện thế nghỉ (từ a đến d)

Bình thường, tần số phát nhịp được điều hòa bởi hoạt động của hệ thần kinh thực vật. Tăng hoạt động giao cảm, tăng phóng thích norepinephrine làm tần số tim tăng. Ngược lại, tăng hoạt động phó giao cảm làm phóng thích acetylcholine làm tần số tim chậm. Tần số nhịp của tế bào tạo nhịp có thể bị thay đổi khi: (1) thay đổi độ dốc của điện thế động ở pha 4; (2) đổi điện thế ngưỡng; (3) thay đổi điện thế nghỉ.

Tính dẫn truyền

Điện thế động lan dọc sợi cơ tim bởi dòng điện cục bộ giống như tế bào cơ và thần kinh.

Tính dẫn truyền của tế bào loại đáp ứng nhanh

Trong loại đáp ứng nhanh, kênh Na* bị kích hoạt khi điện thế màng đạt đến trị số ngưỡng vào khoảng -70 mV. Khi đó, ion Na từ ngoài vào trong tế bào làm khử cực tế bào rất nhanh ở vị trí đó. Vùng này trở nên vùng khử cực. Sự khử cực sau đó lại xảy ra ở vùng kế tiếp. Sự kiện được lặp đi lặp lại và điện thế động lan truyền dọc sợi cơ như làn sóng khử cực. Vận tốc dẫn truyền của loại đáp ứng nhanh là 0,3 – 1 m/giây cho tế bào cơ tim và 1 – 4 m/giây cho các sợi dẫn truyền đặc biệt trong nhĩ và thất.

Tính dẫn truyền của tế bào loại đáp ứng chậm

Ở tế bào loại đáp ứng chậm (như nút xoang, nút nhĩ thất), điện thế ngưỡng vào khoảng -40 mV và vận tốc dẫn truyền khoảng 0,02 – 0,1 m/giây. Loại đáp ứng chậm dễ bị nghẽn tắc hơn loại đáp ứng nhanh và không dẫn truyền khi kích thích lặp đi lặp lại với tần số nhanh.

Hình: Điện thế ngưỡng tế bào cơ tim loại đáp ứng nhanh

Bảng: Vận tốc dẫn truyền của các thành phần trong tim

Tính trợ của tế bào cơ tim tùy thuộc điện thế động là loại đáp ứng nhanh hay chậm. 3.3.4. Đáp ứng nhanh
Khi đáp ứng nhanh đã được khơi mào, tế bào đang bị khử cực sẽ không thể bị kích thích nữa cho đến khi đạt đến khoảng giữa giai đoạn tái cực nhanh. Khoảng thời gian từ lúc bắt đầu điện thế động cho đến khi sợi cơ tim không thể dẫn truyền một điện thể động khác gọi là thời kỳ trơ tuyệt đối. Giai đoạn này bắt đầu khởi điểm của pha 0 đến điểm giữa ở pha 3, lúc mà tái cực khoảng -50 mV. Giai đoạn còn lại của pha 3 gọi là thời kỳ trơ tương đối, trong giai đoạn này, có thể gây ra điện thế động, nhưng kích thích phải mạnh hơn kích thích gây đáp ứng trong pha 4. Tính hưng phấn không trở lại hoàn toàn cho tới khi sợi cơ tim hoàn toàn tái cực.

Hình: Tỉnh trở của một sợi cơ tim đáp ứng nhanh và chậm. ERP (effective refractive period): thời gian trơ tuyệt đối, RRP (relative refractive period): thời gian trở tương đối

Đáp ứng chậm

Giai đoạn trơ tương đối của loại đáp ứng chậm khá dài, ngay cả sau khi tế bào đã hoàn toàn tái cực, do đó, đôi khi khó gây ra một đáp ứng lan truyền kế tiếp. Điện thể động tạo ra sớm trong thời kỳ trơ tương đối thường nhỏ và có đỉnh thấp. Giai đoạn hồi phục tính hưng phấn hoàn toàn chậm hơn đáp ứng nhanh.

---

Chuỗi bài viết tham khảo "Hoạt động điện của tim"