心臟傳導系統(CCS)是人類生理中一個令人驚嘆的部分,這套系統負責將由竇房結(SA node)產生的信號傳遞至心臟各部分,確保心臟的有序跳動。這些信號經過心臟的不同部分,最終使心肌收縮,將血液有效地泵送至全身。
心臟的『電』在於它的協調,這讓我們能夠在日常生活中順利運作,不至於因不規則跳動而影響健康。
心臟的跳動源於竇房結的電信號,這個自然而有序的過程中,電信號首先在右心房發生,隨後穿過心房至房室結(AV node)。在房室結稍有延遲後,信號隨即經由His束及其分支傳遞到心室,最終進入心室肌中的普肯契纖維,迅速刺激心室的收縮。
心臟的傳導系統由專門的心肌細胞組成,這些細胞在心肌層內部發揮作用。威脅著整體功能的傳導系統外圍被纖維組織包圍,我們在心電圖(ECG)上正是能夠觀察到這一結構的運行情況。若傳導系統出現故障,則會導致心律不整,包括心跳過快或過慢的情況。
心臟傳導系統的發展顯示了這一特殊細胞群的各自功能。心臟的神經支配起始於大腦,只涉及一個首級的副交感神經。隨後,快速增長的交感神經系統來自胸部脊神經節的形成。當其他外周器官形成時,迷走神經繼續提供第三層電影響。
心肌具有一些與神經元和骨骼肌相似的特性,但同時具備重要的獨特性。當心肌細胞受到刺激,超過閾值時,電壓控制的離子通道打開,陽離子流入細胞,造成去極化。這隨後帶來的鈣離子進入觸發肌肉的收縮,而鉀通道的再開則導致再極化,使心肌返回靜息狀態。
為了最大程度地提升收縮效能和心輸出量,心臟的傳導系統具備幾個要素,譬如心房和心室之間的顯著延遲,讓心房能完全將血液擠入心室。心室的收縮則從心臟的尖端開始,向上推進以將血液推出大動脈。這樣的緊縮比起單純的多方向擠壓更為有效。
心電圖是記錄心臟電活動的重要工具。竇房結的活躍使我們的心臟在正常情況下產生電信號,並以P波的形式在ECG中表現出來。當電信號在心房中分散並到達房室結時,此時的延遲成為PR間期,未來的電信號再過His束分為左右兩支並發射至各自心室。
最後一個步驟是心室的再極化,即恢復靜息狀態。在心電圖中再極化包括J點、ST段及T和U波。當心臟跳動的頻率變慢或加快,都需要重視,因為這可能預示著潛在的健康問題。
心律失常是指心臟的節奏或速度異常,低於每分鐘60次稱作心動過緩,而超過每分鐘100次則稱作心動過速。非生理性的心律失常可能需要藥物或安裝人工起搏器來控制心臟的傳導系統,以恢復正常的功能。
你是否曾想過,心臟的每次跳動背後都有著如此複雜且精緻的機制在運行?