CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Đặc điểm giải phẫu - sinh lý hoạt động điện của tim Tế bào cơ tim gồm 2 loại: tế bào cơ tim co bóp và tế bào cơ tim biệt hóa. Tế bào cơ tim biệt hóa là những tế bào cơ tim đặc biệt có chức năng khởi phát những xung động và dẫn truyền những xung động này đến các sợi cơ tim co bóp [5]. Hệ thống phát xung và dẫn truyền trong tim Hệ thống này bao gồm: - Nút xoang: Do Keith và Flack tìm ra năm 1907, có hình dấu phẩy ngược, dài 15 mm, rộng 5 mm và dày khoảng 1-1,5 mm.
Nút xoang nằm ở chỗ nối giữa tĩnh mạch chủ trên và nhĩ phải, ngay dưới lớp thượng tâm mạc. Nút xoang bao gồm 3 loại tế bào: Tế bào P đóng vai trò phát xung động, tế bào chuyển tiếp và tế bào giống cơ nhĩ [5],[10]. - Các đường liên nút: Chủ yếu là các tế bào biệt hóa, có chức năng dẫn truyền xung động. Các đường này nối từ nút xoang tới nút nhĩ thất và sang nhĩ trái.
Bao gồm 3 đường: Đường liên nút trước, có tách ra một nhánh phụ sang nhĩ trái gọi là nhánh Bachmann, đường liên nút giữa và đường liên nút sau [11],[12]. - Nút nhĩ thất: Do Karl Albert Ludwig Aschoff (1866-1942) người Đức và Sunao Tawara (1873-1952) người Nhật Bản mô tả một cách chi tiết vào năm 1906. Nút nhĩ thất có hình bầu dục, mặt phải lõm, mặt trái lồi, dài 6 mm, rộng 3 mm, dày 1,5-2 mm. Nó nằm ở mặt phải phần dưới vách liên nhĩ, ngay trên van ba lá, gần xoang vành.
Nút nhĩ thất gồm nhiều tế bào biệt hóa đan chằng chịt với nhau làm cho xung động dẫn truyền qua đây bị chậm lại và dễ bị nghẽn [11]. - Bó His và các nhánh: Bó His rộng 2-4 mm, nằm ở mặt phải của vách liên nhĩ. Sau một đoạn khoảng 2cm thì bó His phân chia thành 2 nhánh: nhánh phải và nhánh trái của bó His. Nhánh phải bó His thường nhỏ và mảnh hơn.
Nhánh trái lớn hơn và chia thành 2 phân nhánh: phân nhánh trước trên và phân nhánh sau dưới. Bó His bao gồm những sợi dẫn truyền nhanh đi song song và có những tế bào có tính tự động cao 5 nên nó có thể trở thành chủ nhịp [5],[11]. - Mạng Purkinje: Các nhánh phải và các phân nhánh trước trên trái, sau dưới trái chia nhỏ dần tạo nên các sợi Purkinje. Các sợi này đan vào nhau như một lưới bao bọc 2 tâm thất, nằm ngay dưới nội mạc tâm thất và đi sâu vào cơ thất vài milimét.
Các sợi Purkinje cũng có tính tự động cao và cũng có thể đóng vai trò làm chủ nhịp ở tâm thất [5]. Hệ thống phát xung và dẫn truyền trong tim Nguồn: Anderson (2003)[11] 1. Đặc điểm điện sinh lý của tim 1. Điện thế màng tế bào Hoạt động trong tế bào tùy thuộc vào dòng ion Na+ và K+ đi qua màng tế bào.
Ở trạng thái nghỉ, việc có nhiều ion Na+ ở ngoài tế bào hơn so với ion K+ bên trong tế bào làm mặt ngoài màng tế bào mang điện dương và mặt trong mang điện âm. Sự chênh lệch này tạo nên điện thế qua màng tế bào hay còn gọi là điện thế nghỉ. Bình thường điện thế qua màng khoảng – 90 mV. Khi có một kích thích lên màng tế bào 6 thì tế bào lập tức chuyển sang trạng thái hoạt động, lúc này các kênh trao đổi ion ở màng tế bào hoạt động cho phép các ion được vận chuyển qua màng và làm thay đổi điện thế ở mặt trong và ngoài của màng tế bào.
Toàn bộ sự thay đổi điện thế qua màng này khi ghi trên giấy sẽ vẽ lên một đường cong gọi là đường cong điện thế hoạt động (Hình 1.2) và bao gồm các pha [5],[6],[60],[134]: - Pha 0: Là giai đoạn khử cực nhanh vì diễn ra trong thời gian rất nhanh khoảng 0,001 giây. Ở giai đoạn này, dòng Na+ di chuyển nhanh từ ngoài vào trong tế bào. Trên đường cong điện thế hoạt động thể hiện là một sóng rất nhanh, vượt lên trên đường đẳng điện tới khoảng vị trí +20mV. - Pha 1: Là pha hồi cực sớm.
Dòng Na+ đi từ ngoài vào trong tế bào giảm đi và dòng Ca++ bắt đầu đi vào trong tế bào. Điện thế qua màng giảm xuống gần mức 0. Thời kỳ này diễn ra chậm hơn, khoảng 0,2 – 0,5 giây, thể hiện là một đoạn đi xuống nhanh và ngắn. - Pha 2: Là pha bình nguyên, diễn ra trong khoảng 0,1 – 0,2 giây.
Lúc này dòng Ca++ chậm và dòng Na+ chậm đi vào trong tế bào. Đồng thời dòng K+ đi ra ngoài tế bào. Ở giai đoạn này điện thế qua màng thay đổi không đáng kể, thể hiện là một đoạn đi ngang trên đường biểu diễn. - Pha 3: Hồi cực nhanh trở lại nhưng có nhịp độ chậm hơn pha khử cực nhanh.
Dòng K+ đi ra ngoài tế bào tăng lên làm cho điện thế qua màng hạ nhanh xuống mức ban đầu. - Pha 4: Điện thế màng trở về trị số ban đầu và ổn định ở mức – 90mV. Đặc tính của tế bào Tế bào có bốn đặc tính sau [5],[134]: Tính kích thích: Là khả năng đáp ứng của tế bào cơ tim với một kích thích thích hợp. Sự đáp ứng này tuân theo quy luật “ tất cả hoặc không” của Ranvier.
Khi có kích thích, màng tế bào thay đổi tính thẩm thấu đối với các ion, làm cho các ion Na+, Ca++ di chuyển từ trong tế bào ra bên ngoài tế bào, và ion K+ đi từ ngoài vào trong tế bào làm cho màng tế bào bị khử cực và phát sinh điện thế hoạt động. Điện thế hoạt động màng tế bào bình thường Nguồn: Khan MG (2008) [77] Tính tự động: Là khả năng tự mình phát xung động một cách nhịp nhàng với các quá trình khử cực và tái cực. Tính tự động này chỉ có ở một số tế bào cơ tim biệt hóa trong hệ thống dẫn truyền của tim, trong khi đó các tế bào cơ tim co bóp như tế bào cơ thất và nhĩ thì không có. Nút xoang có thể phát ra xung động với tần số từ 60 – 80 lần/phút, nút nhĩ thất từ 50 – 60 lần/phút, bó His 40 – 50 lần/phút, trong khi đó mạng Purkinje chỉ phát xung được với tần số 20 – 30 lần/phút.
Tính dẫn truyền: Là khả năng truyền xung động từ tế bào này sang tế bào khác. Vận tốc dẫn truyền qua những tế bào chuyên biệt thì nhanh hơn nhiều lần so với dẫn truyền qua cơ tim: đường liên nút 1000 mm/giây, nút nhĩ thất là 100 mm/giây, 8 bó His 800 – 2000 mm/giây, mạng Purkinje 2000 – 4000 mm/giây, và tế bào cơ nhĩ, cơ thất 300 mm/giây. Tính trơ và các thời gian trơ: Là đặc tính không đáp ứng với các kích thích có chu kỳ của cơ tim. Thời gian trơ không giống nhau giữa các loại tế bào cơ tim và có thể thay đổi bởi nhiều yếu tố như nhịp tim, thuốc, rối loạn điện giải.
Có ba thời gian trơ trong một chu chuyển tim: - Thời gian trơ tuyệt đối: Là thời gian tim không đáp ứng với bất kỳ mọi kích thích. Hiện tượng này xảy ra trong lúc đang khử cực. Đây là một cơ chế bảo vệ đối với cơ tim, ngăn ngừa nó đáp ứng với tất cả các xung động được phát ra bởi một ổ tạo nhịp. - Thời gian trơ tương đối: Là thời gian mà các kích thích đủ mạnh sẽ tạo nên đáp ứng tại tim.
Lúc này pha hồi cực đang diễn ra nhưng chưa hoàn tất. Sự dẫn truyền có thể xảy ra nhưng ở mức độ chậm và thường biểu hiện bằng một phức hợp dị dạng. Giai đoạn này được xem là giai đoạn dễ tổn thương và tương ứng với sóng T trên ĐTĐ. Nếu một kích thích xảy ra trong thời gian trơ tương đối thì có thể gây nên những rối loạn nhịp trầm trọng như nhanh thất, rung thất.
- Thời gian không trơ: Là thời gian khi tim được tái cực hoàn toàn và sẵn sàng đáp ứng đầy đủ, hiệu quả đối với một kích thích khác. Cơ chế rối loạn nhịp tim Rối loạn nhịp tim là do rối loạn hình thành xung động, rối loạn dẫn truyền xung động hoặc phối hợp cả hai cơ chế này (Bảng 1. Rối loạn hình thành xung động 1. Tự động tính bình thường Sự hình thành xung động là do sự thay đổi tại chỗ của dòng ion qua màng tế bào.
Những tế bào tạo nhịp khi đạt đến điện thế ngưỡng sẽ xuất hiện pha khử cực tự nhiên trong pha 4 (pha khử cực tâm trương) tạo nên điện thế hoạt động. Những tế bào này hiện diện ở nút xoang, tâm nhĩ, bộ nối nhĩ thất, mạng Purkinje [60]. Cơ chế rối loạn nhịp tim CƠ CHẾ VÍ DỤ LÂM SÀNG Rối loạn hình thành xung động Tự động tính (Automaticity) Tự động tính bình thường Nhịp nhanh xoang không thích hợp Tự động tính bất thường Nhịp tự thất gia tốc sau tái tưới máu, nhanh thất do nhồi máu cơ tim cấp Hoạt động khởi kích (Triggered Activity) Hậu khử cực sớm Hội chứng QT dài mắc phải và các rối loạn nhịp thất liên quan Hậu khử cực trì hoãn Nhịp nhanh thất đa dạng tăng catecholamine, nhanh nhĩ bị nghẽn do ngộ độc digoxin Rối loạn dẫn truyền xung động Blốc dẫn truyền không có vào lại Blốc xoang nhĩ, blốc nhĩ thất Blốc dẫn truyền một chiều có vào lại Nhịp nhanh vào lại nút nhĩ thất, nhịp nhanh vào lại nhĩ thất Cơ chế phối hợp Tương tác giữa các ổ tự động tính Phó tâm thu Tương tác giữa tự động tính và dẫn Blốc phụ thuộc tần số, tạo nhịp vượt truyền tần số ức chế dẫn truyền Nguồn: Issa ZF (2019) [60] 1. Tự động tính bất thường Bình thường tự động tính chỉ có ở tế bào nút xoang và mô dẫn truyền đặc biệt như sợi Purkinje.
Điện thế nghỉ của màng tế bào ở mức khoảng –90 mV và sự khử cực chỉ xảy ra khi tế bào bị kích thích. Tế bào cơ nhĩ và thất hoạt động bình thường không có khử cực tâm trương tự phát và không có khởi phát xung tự phát, mặc dù các tế bào này cũng có dòng ion tạo nhịp nhưng khoảng tạo nhịp của các dòng này ở các 10 tế bào cơ nhĩ và thất thì âm hơn nhiều (–120 đến –170 mV) so với tế bào nút xoang hay sợi Purkinje (–85 đến –95 mV).