Tim hoạt động nhịp nhàng và hiệu quả nhờ các xung điện được hình thành và dẫn truyền trong hệ thống cơ tim có tính chất điện sinh lý đặc biệt. Các xung động này lan truyền theo một trình tự chặt chẽ, kích hoạt sự co bóp có phối hợp của các buồng tim. Khi quá trình tạo xung hoặc dẫn truyền xung động bị rối loạn, hoặc kết hợp cả hai, sẽ dẫn đến các rối loạn nhịp và rối loạn dẫn truyền của tim.

Về nguyên nhân, bất kỳ bệnh lý tim nào cũng có thể gây loạn nhịp, bao gồm các bất thường cấu trúc bẩm sinh (như đường dẫn truyền phụ nhĩ – thất) hoặc các rối loạn chức năng ở mức tế bào (như bệnh lý kênh ion di truyền). Ngoài ra, nhiều yếu tố toàn thân cũng có thể khởi phát hoặc làm nặng tình trạng này, điển hình là rối loạn điện giải (đặc biệt hạ kali và hạ magie máu), thiếu oxy, rối loạn nội tiết (cường giáp, suy giáp), cũng như tác động của thuốc và các chất kích thích như rượu hoặc caffeine.

Giải phẫu hệ thống dẫn truyền tim

Hệ thống dẫn truyền tim bao gồm các cấu trúc chuyên biệt, đảm bảo xung điện được phát sinh và lan truyền theo một trình tự nhất định:

• Nút xoang (SA): nằm ở vùng tiếp giáp giữa tĩnh mạch chủ trên và tâm nhĩ phải, là nơi khởi phát xung điện sinh lý đầu tiên, đóng vai trò chủ nhịp.
• Đường dẫn truyền trong nhĩ: xung động từ nút xoang lan qua hai tâm nhĩ, gây co bóp nhĩ.
• Nút nhĩ thất (AV): nằm ở vách liên nhĩ, có tốc độ dẫn truyền chậm, giúp trì hoãn xung động trước khi xuống thất, đảm bảo sự phối hợp giữa co bóp nhĩ và thất.
• Bó His: dẫn truyền xung từ nút AV xuống vách liên thất.
• Nhánh phải và nhánh trái: phân chia xung động đến hai tâm thất.
• Mạng Purkinje: lan truyền xung động nhanh đến toàn bộ cơ thất, giúp tâm thất co bóp đồng bộ.

Quá trình khử cực tâm thất bắt đầu từ vách liên thất (từ trái sang phải), sau đó lan ra toàn bộ hai thất từ nội tâm mạc ra ngoại tâm mạc, đảm bảo hiệu quả tống máu tối ưu.

Điện sinh lý tế bào cơ tim

Hoạt động điện của tim phụ thuộc vào sự di chuyển của các ion qua màng tế bào cơ tim, chủ yếu là Na⁺, Ca²⁺ và K⁺.

• Khử cực: bắt đầu khi điện thế màng tăng từ khoảng −90 mV lên ngưỡng kích thích, với vai trò chính của dòng Na⁺ và Ca²⁺ đi vào tế bào.
• Pha cao nguyên: Ca²⁺ tiếp tục đi vào tế bào, duy trì điện thế dương và đóng vai trò quan trọng trong co cơ tim.
• Tái cực: K⁺ thoát ra ngoài, đưa điện thế màng trở về trạng thái nghỉ.

Trong quá trình này, tế bào cơ tim trải qua các thời kỳ trơ, giúp ngăn chặn sự kích thích liên tiếp quá nhanh và đảm bảo tính nhịp nhàng của tim.

Phân loại mô cơ tim theo đặc tính điện học

Dựa trên đặc tính điện sinh lý, mô cơ tim được chia thành hai nhóm chính: mô hoạt hóa nhanh và mô hoạt hóa chậm.

Mô hoạt hóa nhanh bao gồm cơ nhĩ, cơ thất và hệ thống His–Purkinje. Nhóm này có tốc độ khử cực nhanh, dẫn truyền xung động với vận tốc cao, nhưng hầu như không có khả năng tự động phát nhịp, do đó chủ yếu đảm nhận vai trò dẫn truyền và đáp ứng với kích thích điện.

Ngược lại, mô hoạt hóa chậm, điển hình là nút xoang (SA) và nút nhĩ thất (AV), có khả năng tự động phát xung nhờ quá trình khử cực tự phát trong thì tâm trương. Tuy nhiên, tốc độ dẫn truyền của nhóm này chậm hơn và thời kỳ trơ kéo dài, giúp điều hòa và kiểm soát nhịp tim.

Trong điều kiện sinh lý bình thường, nút xoang có tần số khử cực tự phát cao nhất nên giữ vai trò chủ nhịp của tim. Khi chức năng của nút xoang bị suy giảm, các cấu trúc có tính tự động thấp hơn, thường là nút nhĩ thất, có thể thay thế để duy trì nhịp tim.

Điều hòa nhịp tim

Nhịp tim được điều hòa chủ yếu bởi hệ thần kinh tự động, thông qua sự cân bằng giữa hai nhánh giao cảm và phó giao cảm.

Hệ giao cảm có tác dụng làm tăng nhịp tim bằng cách thúc đẩy tốc độ phát xung của nút xoang và tăng dẫn truyền trong hệ thống dẫn truyền tim. Ngược lại, hệ phó giao cảm, chủ yếu qua dây thần kinh X, làm giảm nhịp tim bằng cách ức chế tính tự động của nút xoang và làm chậm dẫn truyền nhĩ – thất.

Bên cạnh đó, tính tự động của nút xoang còn phụ thuộc vào một dòng ion đặc biệt đi qua các kênh HCN, thường được gọi là “dòng điện vui vẻ”. Dòng ion này góp phần quyết định tốc độ khử cực tự phát của tế bào tạo nhịp, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến tần số tim.

Nhịp tim bình thường và biến thiên sinh lý

Ở người trưởng thành, nhịp xoang khi nghỉ thường dao động trong khoảng 60–100 nhịp/phút. Tuy nhiên, tần số tim không cố định mà thay đổi theo trạng thái sinh lý của cơ thể. Nhịp tim có thể chậm lại một cách sinh lý ở vận động viên hoặc trong khi ngủ do tăng trương lực phó giao cảm. Ngược lại, nhịp tim có thể tăng trong các tình huống như xúc động, stress hoặc khi nồng độ catecholamine trong máu tăng.

Ngoài ra, nhịp tim còn biến thiên theo chu kỳ hô hấp, với hiện tượng tăng nhẹ khi hít vào và giảm khi thở ra, gọi là loạn nhịp xoang hô hấp. Đây là biểu hiện sinh lý bình thường, thường gặp rõ rệt ở người trẻ và những người có hệ tim mạch khỏe mạnh.

Biểu hiện trên điện tâm đồ (ECG)

Hoạt động điện của tim được ghi nhận qua điện tâm đồ:

• Sóng P: khử cực tâm nhĩ.
• Phức bộ QRS: khử cực tâm thất.
• Sóng T: tái cực tâm thất.

Các khoảng thời gian quan trọng:

• PR: phản ánh dẫn truyền từ nhĩ xuống thất.
• R–R: liên quan trực tiếp đến tần số tim.
• QT: biểu thị thời gian khử cực và tái cực thất, cần hiệu chỉnh theo nhịp tim (QTc).

Việc diễn giải ECG cần thận trọng, đặc biệt khi nhịp tim bất thường hoặc có ảnh hưởng của thuốc.

Nguyên nhân gây rối loạn nhịp tim

Rối loạn nhịp tim có thể phát sinh từ nhiều cơ chế khác nhau, nhưng về nguyên tắc, bất kỳ bệnh lý nào ảnh hưởng đến cấu trúc hoặc chức năng của tim đều có thể làm gián đoạn quá trình tạo xung và dẫn truyền xung động.

Các nguyên nhân tại tim bao gồm:

• Bất thường cấu trúc bẩm sinh, điển hình như sự tồn tại của các đường dẫn truyền phụ nhĩ – thất.
• Rối loạn chức năng ở mức tế bào, chẳng hạn các bệnh lý kênh ion di truyền làm thay đổi đặc tính điện học của cơ tim.

Bên cạnh đó, nhiều yếu tố toàn thân cũng đóng vai trò quan trọng trong khởi phát hoặc làm nặng loạn nhịp, bao gồm:

• Rối loạn điện giải, đặc biệt là hạ kali và hạ magie máu.
• Tình trạng thiếu oxy.
• Rối loạn nội tiết như cường giáp hoặc suy giáp.
• Tác động của thuốc và các chất kích thích như rượu, caffeine.

Kết luận

Việc nắm vững giải phẫu và sinh lý điện học của tim là nền tảng quan trọng để hiểu và tiếp cận các rối loạn nhịp trong thực hành lâm sàng. Tim không chỉ đơn thuần là một cơ quan co bóp mà còn là một hệ thống điện – cơ phức tạp, hoạt động dựa trên sự phối hợp chặt chẽ giữa phát sinh và dẫn truyền xung động. Bất kỳ rối loạn nào trong hệ thống này đều có thể dẫn đến những hậu quả lâm sàng đáng kể, từ triệu chứng nhẹ đến các tình trạng đe dọa tính mạng.

BS. Nguyễn Thùy Ngân (Thọ Xuân Đường)