Για να εκτελέσει το έργο της η καρδιά πρέπει να χτυπά με κατάλληλο ρυθμό και οι καρδιακές κοιλίες πρέπει να συστέλλονται συγχρονισμένα. Οι κόλποι συστέλλονται βοηθώντας τη ροή του αίματος προς τις κοιλίες. Μετά συστέλλονται οι κοιλίες, εξωθώντας το αίμα στις αρτηρίες του σώματος. Ο ρυθμός και η διαδοχή αυτών των συστολών ρυθμίζονται από το ερεθισματαγωγό σύστημα της καρδιάς.
Το ερεθισματαγωγό σύστημα είναι σαν ένα μικροσκοπικό δίκτυο καλωδίων. Μεταφέρει τα ηλεκτρικά ερεθίσματα σε όλο τον καρδιακό μυ. Αυτά τα ηλεκτρικά ερεθίσματα διεγείρουν τον καρδιακό μυ, τον κάνουν να συστέλλεται και να πιέζει το αίμα προς τις αρτηρίες.
Τα διάφορα μέρη του συστήματος
Ο φλεβόκομβος, μια ομάδα κυττάρων στο άνω τμήμα του δεξιού κόλπου, είναι η περιοχή προέλευσης ενός ηλεκτρικού ερεθίσματος. Είναι ο φυσικός βηματοδότης της καρδιάς. Το ερέθισμα διοχετεύεται στα κοντινά κύτταρα του ερεθισματαγωγού συστήματος. Αυτή η διοχέτευση, στην ουσία, παράγει ένα ηλεκτρικό ρεύμα που περνά από κύτταρο σε κύτταρο.
Το δεύτερο μέρος του ερεθισματαγωγού συστήματος είναι οι ηλεκτρικές διαδρομές μέσα στον κόλπο, μέσα από τις οποίες ταξιδεύει το ηλεκτρικό ρεύμα προς τις κοιλίες.
Το τρίτο μέρος του ερεθισματαγωγού συστήματος είναι ο κολποκοιλιακός κόμβος, ένα σύμπλεγμα κυττάρων στο κέντρο της καρδιάς ανάμεσα στους κόλπους και στις κοιλίες. Ο κολποκοιλιακός κόμβος είναι σαν μια πύλη που επιβραδύνει το ηλεκτρικό ρεύμα πριν περάσει στις κοιλίες. Αυτή η καθυστέρηση μετάδοσης στον κολποκοιλιακό κόμβο κάνει τους κόλπους να συστέλλονται ελάχιστα πριν τη συστολή των κοιλιών, δίνοντας περισσότερο χρόνο στις κοιλίες να γεμίσουν.
Αφού το ερέθισμα φύγει από τον κολποκοιλιακό κόμβο, ταξιδεύει μέσα σε έναν ειδικό ερεθισματαγωγό ιστό που ονομάζεται σύστημα His-Purkinje. Αυτό το σύστημα διακλαδωμένων διαδρομών από ειδικό ηλεκτρερεθισματαγωγό ιστό διανέμει ταχύτατα το αίμα σε όλα τα μυϊκά κύτταρα της αριστερής και δεξιάς κοιλίας.
Το διάστημα που μεσολαβεί από την αρχή του ηλεκτρικού ερεθίσματος στο φλεβόκομβο μέχρι την ολοκλήρωση της μεταφοράς του μέσω του ερεθισματαγωγού συστήματος στα κύτταρα του μυοκαρδίου είναι σύντομο και διαρκεί περίπου l/4 του δευτερολέπτου όταν η καρδιά χτυπά 72 φορές το λεπτό. Ο μισός από αυτό το χρόνο οφείλεται στην ενσωματωμένη καθυστέρηση που δημιουργείται στον κολποκοιλιακό κόμβο.
Πώς λειτουργεί το σύστημα
Στο ερεθισματαγωγό σύστημα, η ροή του ρεύματος σε ένα κύτταρο μεταδίδεται και στα διπλανά. Στα κύτταρα του καρδιακού μυός συμβαίνει το ίδιο, αλλά επιπλέον το ηλεκτρικό ρεύμα ενεργοποιεί το συσταλτικό μηχανισμό του μυϊκού κυττάρου. Όταν ενεργοποιείται ο συσταλτικός μηχανισμός, ξεκινά η λειτουργία άντλησης του καρδιακού μυός. Έτσι, το ερεθισματαγωγό σύστημα, από το φλεβόκομβο και κάτω, ευθύνεται για τον έλεγχο της ταχύτητας και του ρυθμού των συστολών της καρδιάς.
Αντίθετα με άλλα μυϊκά κύτταρα του σώματος, τα καρδιακά κύτταρα μπορούν να ξεκινούν τα δικά τους ηλεκτρικά ερεθίσματα και συστολές. Παρόλο που το νευρικό σύστημα μπορεί να κανονίζει το ρυθμό των παλμών της καρδιάς, δεν είναι η κινητήρια δύναμη που την κάνει να χτυπά. (Ακόμα και μια καρδιά που έχει αφαιρεθεί από το σώμα, όπως γίνεται σε μια μεταμόσχευση καρδιάς, ή όταν τα καρδιακά κύττταρα χωρίζονται, συνεχίζει να χτυπά για λίγο. Στην πραγματικότητα, αν αποτύχει ο φλεβόκομβος, αναλαμβάνουν τη βηματοδοτική λειτουργία άλλα μέρη.)
Ο λόγος που κανονίζει το ρυθμό ο φλεβόκομβος είναι επειδή ο φυσιολογικός του ρυθμός για το σχηματισμό ενός ηλεκτρικού ερεθίσματος είναι ταχύτερος από το ρυθμό άλλων κυττάρων πιο χαμηλά στο ερεθισματαγωγό σύστημα, και ο ταχύτερος ρυθμός υπερνικά τον πιο αργό.
Καθώς κατεβαίνουμε πιο χαμηλά στο ερεθισματαγωγό σύστημα, ο ρυθμός των ακούσιων συστολών γίνεται όλο και πιο αργός. Σε έναν ενήλικο, ο συνήθης ρυθμός του φλεβόκομβου σε κατάσταση ηρεμίας είναι 60-100 χτύποι το λεπτό. Ο ακούσιος ρυθμός στον κολποκοιλιακό κόμβο είναι 40-60 χτύπους το λεπτό και ο ρυθμός στις κοιλίες είναι μόνο 20-40 χτύπους το λεπτό.
Παρόλο που ο πιο αργός ρυθμός σχηματισμού του ερεθίσματος από ένα σημείο του κολποκοιλιακού κόμβου κρατά το άτομο ζωντανό, η καρδιά αποδίδει καλύτερα υπό τον έλεγχο του φλεβόκομβου. Αν δε λειτουργεί ούτε ο κολπικός ούτε ο κολποκοιλιακός κόμβος, αναλαμβάνει τη δουλειά ένα άλλο σύστημα (στις κοιλίες). Ωστόσο, είναι ακόμα πιο αργό και δεν είναι σχεδιασμένο να κάνει τη δουλειά μόνο του.
Ποιος είναι ο φυσιολογικός καρδιακός ρυθμός
Ο φυσιολογικός καρδιακός ρυθμός ενός ενηλίκου σε κατάσταση ηρεμίας είναι 60-100 χτύποι το λεπτό. Οι μικρές διακυμάνσεις εκτός των φυσιολογικών ορίων είναι συνηθισμένες και δεν αποτελούν απαραίτητα ένδειξη κάποιου προβλήματος. Μερικοί γιατροί λένε πως ο φυσιολογικός ρυθμός της καρδιάς σε κατάσταση ηρεμίας είναι 50-90 χτύποι το λεπτό.
‘Οταν τρέχετε, ανεβαίνετε σκάλες ή ασκείστε, ο φλεβόκομβος ανταποκρίνεται και ο καρδιακός ρυθμός γίνεται ταχύτερος. Η καρδιά χτυπά γρηγορότερα με μεγαλύτερη δύναμη ώστε να τροφοδοτήσει τους μυς με περισσότερο αίμα.
Εκτός από την άσκηση, υπάρχουν και άλλα πράγματα που αυξάνουν τον καρδιακό ρυθμό, όπως το πνευματικό στρες, ο καπνός, η καφεΐνη, το αλκοόλ και ορισμένα φάρμακα. Ο καρδιακός ρυθμός συνήθως μειώνεται κατά τον ύπνο και με ορισμένα φάρμακα. Ο καρδιακός ρυθμός που κυμαίνεται από 30-50 χτύπους το λεπτό δεν είναι ασυνήθιστος στους ενηλίκους την ώρα του ύπνου.
Το αυτόνομο νευρικό σύστημα
Το μήνυμα που δίνει εντολή στο φλεβόκομβο να αυξήσει ή να μειώσει το ρυθμό μεταφέρεται από το αυτόνομο νευρικό σύστημα. Το αυτόνομο νευρικό σύστημα ελέγχει αυτόματα πολλές λειτουργίες του σώματος, όπως την πίεση, την αναπνοή, την απέκκριση και τον καρδιακό ρυθμό. Δε χρειάζεται να σκέφτεστε για να αναπνέετε ή για να αλλάζετε το ρυθμό της καρδιάς, γιατί το αυτόνομο νευρικό σύστημα φροντίζει γι’ αυτές τις ζωτικές αποφάσεις. Κρίνει τα πάντα με μεγάλη ταχύτητα. Για παράδειγμα, μπορεί να κάνει το φλεβόκομβο να διπλασιάσει το ρυθμό της καρδιάς μέσα σε μόνο 3-5 δευτερόλεπτα.
Πόσο γρήγορα μπορεί να χτυπήσει η καρδιά
Με τα χρόνια, φαίνεται ότι οι λειτουργίες του σώματος επιβραδύνονται. Στην ουσία, ο καρδιακός ρυθμός πράγματι επιβραδύνεται με την ηλικία. Η μείωση δεν είναι αντιληπτή στη διάρκεια των καθημερινών δραστηριοτήτων, αλλά ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός κατά την άσκηση μειώνεται με την ηλικία. Για παράδειγμα, ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός στην ηλικία των 25 ετών είναι 200 χτύποι το λεπτό. Στην ηλικία των 65 ετών, ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός είναι μόνο 155 χτύποι το λεπτό. (Ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός είναι περίπου 220 μείον την ηλικία σας.)
Ο καρδιακός ρυθμός μπορεί επίσης να μειωθεί λόγω της καλής φυσικής κατάστασης. Η καρδιά ενός αθλητή συνήθως χτυπά πιο αργά από το κανονικό, γιατί η προπόνηση έχει επιτρέψει στην καρδιά να συστέλλεται πιο δυνατά και να στέλνει περισσότερο αίμα σε κάθε χτύπο. Έτσι, η καρδιά δε χρειάζεται να χτυπά πολλές φορές για να στέλνει αίμα στο σώμα.
