Nghiên cứu quá trình điện học của tim

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007



3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

2.1. LÝ THUYẾT ĐIỆN TIM:
2.1.1. Các quá trình điện học của tim:
Đối với các tế bào tim điển hình:
Năng lượng chuyển hóa được sử dụng để tạo ra môi trường trong giàu Kali nhưng
ít Natri so với thành phần ngoại bào Natri cao và Kali thấp. Do có sự không cân bằng tồn
tại điện thế tĩnh trên màng tế bào, bên trong chừng 90mV so với bên ngoài. Khi tế bào bị
kích thích (bằng cách cho dòng điện vốn làm tăng tạm thời thế ngang màng), các tính chất
của màng thay đổi theo chu trình, pha thứ nhất của nó là độ thẩm mạnh đối với Natri,
dòng Natri lớn (sớm) chảy vào trong do các gradient khuếch tán và điện.


Hình 2.1 Các thế tác động ngang màng (tâm thất).
Dòng chảy này tạo ra dòng điện. Trong khi di chuyển tiếp, tế bào về cơ bản có tính
chất như nguồn lưỡng cực điện. Dòng Natri chuyển tiếp này chịu trách nhiệm về (và là
một phần của) dòng mạch điện nội tại. Theo cách này, hoạt động mở rộng tiếp tới các tế
bào lân cận. Khi màng hồi phục (trở về các tính chất nghỉ), thế tác động của tế bào kết
thúc và nó trở lại trạng thái nghỉ và có khả năng được tái kích thích.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
www.bme.vn

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007

4
2.1.2. Sự hình thành điện tim đồ:
a) Tính dẫn truyền:
Tim là một khối cơ rỗng gồm 4 buồng, dày mỏng không đều nhau. Cấu trúc phức
tạp làm cho tín hiệu điện của tim phát ra thực chất là tổng hợp của các sợi cơ tim, phức
tạp hơn của một tế bào hay một sợi cơ.
Nút SA là một chùm nhỏ tế bào (khoảng 3x10mm) nằm ở cuối thành của tâm nhĩ,
ngay dưới điểm gắn vào của tĩnh mạch trên (đóng vai trò khởi phát). Nó cung cấp tín hiệu
kích thích truyền xung ra cơ nhĩ làm cho nhĩ khử cực, nhĩ bóp trước đẩy máu xuống thất.
Vận tốc truyền đối với thế năng động của nút SA là khoảng 30cm/s trong mô tâm nhĩ. Sau
đó nút nhĩ thất Tawara (AV node: Aschoff- Tawara node) nhờ tiếp nhận xung động sẽ
truyền qua bó His. Có một bộ dãy mô chuyên biệt nằm giữa nút SA và AV, ở đó vận tốc
truyền nhanh hơn vận tốc trong mô tâm nhĩ khoảng 51cm/s, con đường truyền dẫn bên
trong này mang tín hiệu đến các tâm thất. Do tâm thất phải hoạt động đáp ứng lại một
động năng trước khi tâm nhĩ rỗng nên ở mức động năng 45cm/s sẽ đạt đến nút AV trong
khoảng 30 đến 50ms sau khi phóng từ nút SA. Sau đó nốt AV hoạt động giống như một
giới hạn hoãn nhằm làm chậm lại phần đến trước của thế năng động cùng với hệ thống
dẫn điện bên trong hướng đến các tâm thất.

Hình 2.2: : Xung truyền dẫn qua các cơ tim.
Xung truyền qua hai nhánh cơ tâm thất nhờ mạng Purkinje và làm khử cực tâm
thất. Lúc này thất đã đầy máu sẽ bóp mạnh và đẩy máu ra ngoài. Tính dẫn trong các sợi
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007

5
Purkinje rất nhanh. Thế động năng chạy qua khoảng cách giữa các nút SA và AV là
khoảng 40ms và bị làm chậm lại bởi nút AV khoảng 100ms sao cho kích hoạt các ngăn
dưới có thể đồng bộ với phần trống của các ngăn trên. Việc dẫn vào các chùm nhánh thì
khá nhanh giả định cho 60ms khác vươn đến các sợi Purkinje xa nhất.
b) Tính trơ và các thời kì trơ:
Tính chất chính của tế bào cơ (phụ trách truyền dẫn) liên quan đến sự hình thành
chứng loạn nhịp là sự trơ (không phản ứng) đối với kích thích trong một giai đoạn xác
định nào đó. Khoảng thời gian này được biết đến chu kì trơ .
Trong suốt chu kì trơ, các tế bào tái cực. Mật độ iôn K
+
, Na
+
bên trong và bên
ngoài thay đổi do các iôn trên di chuyển qua màng tế bào để tạo điện thế nghỉ.
Chu kì trơ có thể phân làm hai:
- Giai đoạn đầu ngay lập tức theo sau giai đoạn khử cực, tế bào hoàn toàn không
phản ứng lại với kích thích bên ngoài và được gọi là giai đoạn trơ tuyệt đối (APR-
absolute refractory period).
- Giai đoạn sau là giai đoạn ở đó sự khử cực có thể thực hiện được mặc dù điện thế
tương đối khá nhỏ nên xung không đủ lan ra các tế bào bên cạnh. Trong giai đoạn này tế
bào được gọi là trơ tương đối (RRP-relative refractory period) .
c) Điện trường của tim:
Sự lan truyền xung trong tim và ở môi trường trung gian từ tim đến da cũng như
hình dạng bề mặt cơ thể.
• Xét phân bố điện thế:
Giả sử cơ thể là môi trường dẫn điện và điện môi không đồng nhất. Điện thế sẽ
tăng trong các mô dẫn truyền của cơ tim trong lúc khử cực và tái cực. Sự phân bố điện thế
có thể được xem tương đương với sự phân bố điện trường.Theo tính chất của điện trường,
mỗi điểm của cơ thể có một vectơ mật độ dòng điện.

Tim nằm trong một chất không đồng nhất lớn vô hạn có cùng độ dẫn truyền. Trong
trường hợp chất trung gian có giới hạn, các điểm trên bề mặt có vecto mật độ dòng điện
khác nhau nên xem như cấu trúc của tim là một dipole. Giá trị tức thời momen điện (E
r
)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007



6
trong một chu kỳ làm việc của tim tạo một đường cong không gian phức tạp khép kín.
Lúc đó trường điện của tim được biểu diễn bằng những đường đẳng áp.
Vì thế điện thế tim có thể đo gián tiếp nhờ các điện cực đặt lên những điểm xác
định trên bề mặt cơ thể. Nếu như ta đặt tim vào trong một hệ tọa độ vuông góc ba chiều
thì hình chiếu đường cong của không gian này lên cả ba mặt phẳng đều có dạng ba vòng
cong có tên là P, QRS, T. Vector tạo đường cong trên mặt phẳng chính diện này cho bằng
chính vecto điện tim. Phương pháp này được gọi là điện tim đồ.
2.1.3. Phép ghi điện tim:
Trong phép ghi điện tim, hình chiếu của vector điện tim ghi nhận theo hai trục tạo
thành 60
0
khi đó nó cho phép chân tay dùng để gắn điện cực. Các kết quả có được tương
đối độc lập với chỗ mà gắn dây dẫn vào chân tay.
Theo lý thuyết chỉ cần hai phép đo để xác định biên độ tương đối và vị trí góc của
vecto mặt phẳng trước, nhưng thực hành ghi điện tim thường ghi nhận tối thiểu ba hình
chiếu của vecto mặt phẳng trước theo ba trục tạo thành góc 60
0
với nhau.

Hình 2.3: Tam giác Eithven.
Nền tảng lý thuyết điện tim đồ là thuyết Eithoven. Ông đã tìm ra được mối liên hệ
giữa giá trị vecto điện tim, hướng của chúng và hiệu điện thế được đo hoặc được ghi lại
giữa 2 trong số 3 điểm xác định trên bề mặt cơ thể. Ba điểm này là ba góc tam giác đều
có tâm trùng với điểm gốc của vecto điện tim. Lý thuyết chứng minh rằng hiệu điện thế
ghi được giữa hai điểm bất kỳ tỉ lệ thuận với hình chiếu của vector điện tim trên cạnh
tương ứng đó.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBKTP.HCM –năm 2007



7
Ngoài ra Eithoven còn tìm ra định luật: tổng vector của các hình chiếu vector tìm
mặt phẳng trước ở bất kỳ thời điểm nào lên ba trục của tam giác (tam giác Eithoven) sẽ
bằng không.
Trong thực tế các điện cực không được đặt đúng trên các đỉnh tam giác mà ở
những điểm có điện thế thuận lợi hơn: ở mặt trong cổ tay trái, mặt trong cổ tay phải, cổ
chân trái. Bất kỳ hai điểm nào để đặt điện cực gọi là chuyển đạo và đường nối giữa chúng
được gọi là trục chuyển đạo .
Nếu như vecto điện tim trong suốt chu kỳ làm việc của tim tạo ra đường cong có
dạng ba vòng thì mỗi hình chiếu của nó trên từng cạnh tam giác ABC là một hàm theo
thời gian tạo thành đường cong với các đỉnh P, QRS, T tương ứng. Từng đường cong này
được gọi là ECG trên trục chuyển đạo tương ứng.
Như thế ECG là đồ thị phản ánh sự thay đổi của hình chiếu vector điện tim theo
thời gian trên trục chuyển đạo nào đó.

Hình 2.4: Sóng điện tim PQRST.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com