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朱书艺:什么是心脏电生理?揭秘心跳“指挥系统”的工作原理

心脏是人体的“动力泵”,维持着全身的血液循环,而这一功能的正常运转,离不开一套精密的“指挥系统”——心脏电生理系统。心脏电生理是研究心脏电活动的产生、传导及其异常机制的学科,它的核心作用是协调心肌细胞的同步收缩,保证心跳的节律性和有效性。深入了解心脏电生理的工作原理,能帮助人们更好地认识心律失常等心脏问题,科学守护心脏健康。

心脏电活动的源头,是位于右心房上腔静脉入口处的窦房结,它被称为心脏的“最高司令部”。窦房结具有自律性,能够自发地、规律地产生电信号,正常情况下,其发放电信号的频率为每分钟60-100次,这也是人体正常窦性心律的频率来源。窦房结产生的电信号,会沿着心脏内部的特殊传导通路依次传导:首先通过结间束传导至房室结,房室结是电信号从心房传导至心室的必经之路,具有延迟传导的特性,这个延迟过程能让心房先完成收缩,将血液充分泵入心室,再让心室进行收缩,避免心房和心室收缩重叠,保证心脏的泵血效率。

电信号经过房室结后,会进入希氏束,随后分为左、右束支,进一步传导至心室壁上的浦肯野纤维网。浦肯野纤维网呈网状分布在心室肌内,能够快速将电信号传导至每一个心室肌细胞,引发心室肌的同步收缩,从而将心室中的血液泵往全身。整个电信号传导过程形成一个完整的闭环,每一步都精准有序,确保心脏的心房和心室按照“先房后室”的顺序收缩,实现高效泵血功能。

在心脏电生理系统中,心肌细胞的电特性是电活动产生和传导的基础。心肌细胞分为工作细胞和自律细胞,工作细胞主要负责收缩功能,没有自律性;自律细胞则分布在窦房结、房室结等传导系统中,具有自动产生动作电位的能力。动作电位的产生与心肌细胞膜上的离子通道密切相关,钠离子、钾离子、钙离子的跨膜流动,会引起细胞膜电位的变化,进而触发心肌细胞的兴奋和收缩。当离子通道功能异常时,电信号的产生或传导就会出现障碍,这也是心律失常发生的根本原因之一。

正常的心脏电活动会形成特定的心电图波形,临床上通过心电图检查,能够直观地观察心脏电信号的变化。比如,心电图上的P波代表心房的除极过程,QRS波群代表心室的除极过程,T波代表心室的复极过程,这些波形的形态、时限和节律变化,能为诊断窦性心律不齐、早搏、房颤等心律失常提供关键依据。除了常规心电图,心脏电生理检查也是诊断复杂心律失常的重要手段,通过导管技术将电极置入心脏内,能够精准记录心脏各部位的电信号,明确心律失常的起源点和传导路径。

心脏电生理系统的异常会引发多种心律失常,主要分为两大类:一类是冲动形成异常,即窦房结的自律性改变,或心脏其他部位出现异常的起搏点,比如早搏、房颤、室速等;另一类是冲动传导异常,即电信号在传导过程中出现阻滞或折返,比如房室传导阻滞、预激综合征等。这些心律失常会影响心脏的泵血效率,轻者可能出现心悸、胸闷、头晕等症状,重者可能导致黑朦、晕厥甚至猝死。

维护心脏电生理系统的稳定,需要从生活方式入手。保持规律作息,避免熬夜和过度劳累,能减少心肌细胞的负担;合理饮食,减少高盐、高脂、高糖食物的摄入,预防高血压、高血脂等基础疾病对心脏传导系统的损伤;适度进行有氧运动,如快走、慢跑、游泳等,能增强心肌功能,改善心脏的血液循环;同时,保持情绪稳定,避免长期焦虑、紧张,因为不良情绪会通过神经体液调节影响心脏的自律性,诱发心律失常。

心脏电生理系统是心跳的“指挥中枢”,其精准运转是心脏正常工作的保障。了解这一系统的工作原理,不仅能帮助人们识别心脏异常的信号,更能通过科学的生活方式,降低心律失常的发生风险,守护心脏的健康节律。

(朱书艺 郑州大学第一附属医院 心血管内科 主治医师)

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