心脏传导系统(CCS)是人类生理中一个令人惊叹的部分,这套系统负责将由窦房结(SA node)产生的信号传递至心脏各部分,确保心脏的有序跳动。这些信号经过心脏的不同部分,最终使心肌收缩,将血液有效地泵送至全身。
心脏的『电』在于它的协调,这让我们能够在日常生活中顺利运作,不至于因不规则跳动而影响健康。
心脏的跳动源于窦房结的电信号,这个自然而有序的过程中,电信号首先在右心房发生,随后穿过心房至房室结(AV node)。在房室结稍有延迟后,信号随即经由His束及其分支传递到心室,最终进入心室肌中的普肯契纤维,迅速刺激心室的收缩。
心脏的传导系统由专门的心肌细胞组成,这些细胞在心肌层内部发挥作用。威胁着整体功能的传导系统外围被纤维组织包围,我们在心电图(ECG)上正是能够观察到这一结构的运行情况。若传导系统出现故障,则会导致心律不整,包括心跳过快或过慢的情况。
心脏传导系统的发展显示了这一特殊细胞群的各自功能。心脏的神经支配起始于大脑,只涉及一个首级的副交感神经。随后,快速增长的交感神经系统来自胸部脊神经节的形成。当其他外周器官形成时,迷走神经继续提供第三层电影响。
心肌具有一些与神经元和骨骼肌相似的特性,但同时具备重要的独特性。当心肌细胞受到刺激,超过阈值时,电压控制的离子通道打开,阳离子流入细胞,造成去极化。这随后带来的钙离子进入触发肌肉的收缩,而钾通道的再开则导致再极化,使心肌返回静息状态。
为了最大程度地提升收缩效能和心输出量,心脏的传导系统具备几个要素,譬如心房和心室之间的显著延迟,让心房能完全将血液挤入心室。心室的收缩则从心脏的尖端开始,向上推进以将血液推出大动脉。这样的紧缩比起单纯的多方向挤压更为有效。
心电图是记录心脏电活动的重要工具。窦房结的活跃使我们的心脏在正常情况下产生电信号,并以P波的形式在ECG中表现出来。当电信号在心房中分散并到达房室结时,此时的延迟成为PR间期,未来的电信号再过His束分为左右两支并发射至各自心室。
最后一个步骤是心室的再极化,即恢复静息状态。在心电图中再极化包括J点、ST段及T和U波。当心脏跳动的频率变慢或加快,都需要重视,因为这可能预示着潜在的健康问题。
心律失常是指心脏的节奏或速度异常,低于每分钟60次称作心动过缓,而超过每分钟100次则称作心动过速。非生理性的心律失常可能需要药物或安装人工起搏器来控制心脏的传导系统,以恢复正常的功能。
你是否曾想过,心脏的每次跳动背后都有着如此复杂且精致的机制在运行?