10.1: Normal kalp ritminin elektrofizyolojisi

Normal kalp ritmi, kalp kasının düzenli ve koordineli kasılmasını kolaylaştıran senkronize bir elektriksel aktivitedir. Bu süreç vücutta etkili kan dolaşımı için gereklidir. Bu ritmin kurulmasında ve sürdürülmesinde rol oynayan temel unsurlar arasında kalp kası hücrelerinin benzersiz elektriksel özellikleri, sinoatriyal (SA) düğümün kalp pili işlevi, özel iletim sistemi ve aksiyon potansiyelinin her aşamasının altında yatan iyonik mekanizmalar yer alır. Kalp kası hücreleri otomatiklik, uyarılabilirlik ve iletkenlik gibi benzersiz elektriksel özellikler sergiler. Bu özellikler hücrelerin elektriksel uyarılar üretip yaymasını sağlayarak istikrarlı ve koordineli bir kalp atışı sağlar. Sağ kulakçıktaki SA düğümü, her kalp döngüsünden sorumlu olan elektriksel uyarıyı başlatan birincil kalp pili görevi görür. Bu uyarı, atriyoventriküler (AV) düğümü, His demetini ve Purkinje liflerini içeren özel iletim sistemi boyunca yayılarak uyarının kalp boyunca hızlı ve düzenli bir şekilde yayılmasını sağlar.

Kalp hücrelerindeki aksiyon potansiyeli, her biri spesifik iyonik mekanizmalarla karakterize edilen birkaç fazdan (0-4) oluşur. Faz 0, voltaj kapılı sodyum (Na+) kanallarının açılması nedeniyle hızlı depolarizasyonu içerirken, faz 1, geçici olarak dışarıya doğru potasyum (K+) akımından kaynaklanan başlangıç repolarizasyonunu temsil eder. Aşama 2'de, plato aşaması, L tipi Ca2+ kanallarından kalsiyum (Ca2+) akışı, zar potansiyelini koruyarak dışarı doğru K+ akımını dengeler. Faz 3, artan K+ akışı nedeniyle hızlı repolarizasyonu temsil eder ve faz 4, Na+-K+ pompası ve arka plan iyon kanalları tarafından korunan dinlenme membran potansiyelidir. Kalp hastalıkları, ilaçlar ve dolaşımdaki hormonlar gibi çeşitli faktörler sinüs ritmini bozabilir. İskemi veya miyokard enfarktüsü gibi kalp hastalıkları elektriksel iletim sistemini bozabilir. Aynı zamanda bazı ilaçlar ve hormonlar iyon kanalı fonksiyonunu modüle ederek aksiyon potansiyelinin yörüngesini ve süresini değiştirebilir. Sonuç olarak, kalbin elektrofizyolojisi özelleşmiş yapılar, iyon hareketleri ve membran potansiyelleri arasındaki karmaşık etkileşimi içerir. Bu unsurlar, normal kalp ritmini oluşturmak ve sürdürmek için uyumlu bir şekilde çalışarak kanın vücutta etkili bir şekilde dolaşımını sağlar.

Kardiyak ritim veya kalp atışı, elektrik sinyalleri tarafından kontrol edilen koordineli kasılmalardan kaynaklanır.

Bu sinyaller, özel kasılmayan kalp pili hücrelerinden oluşan SA düğümünden kaynaklanır. SA düğümü, sinyalleri AV düğümü ve özel yapılar aracılığıyla ileterek ventriküler kasılmaya ve kan dolaşımına yol açar.

Kalp pili impulsları kasılma kalp kası hücrelerine ulaştığında, voltaja duyarlı zar kanalları, beş fazlı bir aksiyon potansiyeli oluşturmak için iyon hareketini düzenler.

Faz 0 veya depolarizasyon, hızlı Na⁺ iyonu akışını ve ardından kanal inaktivasyonunu içerir. Bu, Faz 1'de kısmi repolarizasyona yol açar.

Faz 2'de, yavaş^Ca2+ iyon akışı bir plato oluşturur. Faz 3 veya repolarizasyon, Ca^{2 +} kanal inaktivasyonunu ve K ⁺ iyon çıkışını içerir.

Hızlı potasyum akışı, membran potansiyelini Faz 4'teki dinlenme voltajına geri döndürür.

Kalp tarafından üretilen elektrik dalgaları tüm vücuda iletilir ve bir EKG ile tespit edilebilir.