poniedziałek, 6 maja 2019

Pole To Ja Mam Wszędzie, Czyli Wpływ Pola Magnetycznego na Urządzenia Wszczepialne cz.1



Zanim przejdę do meritum tego wpisu pochylę się najpierw nad tematem istoty pracy serca i wrzucę kilka ciekawostek o ciężkim życiu tego organu, aż do ostatniego uderzenia w życiu.
Nie jestem w stanie przekazać wszystkich informacji i nie wyczerpię tematu anatomii, fizjologii czy patofizjologii serca, a tym bardziej nie próbuję dokonać streszczenia książek z zakresu elektrofizjologii, anatomii czy kardiologii.
Postaram się opisać temat językiem zrozumiałym dla wszystkich niemedycznych czytelników, bo w ostatnim czasie w odbiorze treści mojego bloga przebyła ich dosyć liczna grupa.
Wiele informacji w trakcie pisania wypadnie mi z głowy, a dla środowiska medycznego temat może wydać się niezbyt wyczerpujący.
Podejmuję próbę dostrzeżenia istoty pracy serca, zaburzeń jego rytmu i wpływie pola magnetycznego na urządzenia wszczepialne, głównie stosowane jako ICD - kardiowertery defibrylatory ( z myślą o WAS - ICDefibrylatorzy ).

Dzisiaj na pulpit mojego komputera trafiają po raz kolejny urządzenia kardiologiczne wszczepiane pacjentom przede wszystkim w ramach poprawy komfortu ich życia i zabieganiu wystąpienia nagłego zatrzymania krążenia i nagłego zgonu sercowego ( SCD)  .
W ostatnim czasie w ramach długoterminowej diagnostyki stanów nagłych szukając przyczyn kardiologicznych "nieuchwytnych" mimo wielokrotnych wizytach w szpitalnych oddziałach pojawiają się wszczepialne urządzenia podskórne (ILR).  Znacznie przewyższa metodę badania Holter, która nie zawsze pozwala uchwycić przyczynę, bo zwykle jest pomiarem dobowym, kilkudniowym czy tygodniowym i znacznie ogranicza codzienne funkcjonowanie pacjenta.

Wielokrotnie przeglądając prasę medyczną, zarówno papierową, jak i wirtualną (głównie dotyczącą nowinek i ciekawostek kardiologicznych oraz drążąc znajomość z ICDefibrylatorzy )  zacząłem zagłębiać się w tematykę związaną z wpływem pola magnetycznego na urządzenia, które "noszą" w swoim ciele pacjenci.
Doskonale wiemy, że pole magnetyczne istnieje, niewidoczne, a jeśli jego siła jest nieznaczna to nieodczuwalne, ale jest i występuje dookoła nas.
Czy proste urządzenie codziennego użytku jak żelazko, suszarka do włosów czy mikrofalówka mogą wpłynąć na pracę urządzeń wspomagających pracę serca ? Elektryczność to przepływ ładunków, a to  z kolei powoduję wytworzenie pola magnetycznego. O  tym wszystkim dowiecie się po przeczytaniu tego i kolejnych wpisów.

Kilka słów o elektryce i pracy mechanicznej mięśnia sercowego :

W sercu wyróżniamy komórki mięśniowe oraz komórki układu bodźcoprzewodzącego.  Każdy układ bodźcoprzewodzący jest niezależny od Naszej woli.
Dzięki potencjałom elektrycznym tworzonym dzięki jonom ( ich różnicom w komórce i na zewnątrz), przepływom sodu, potasu i wapnia z i do komórki powstaje zjawisko depolaryzacji i repolaryzacji. Prościej - jony wpływają i wypływają tworząc prąd mogący napędzać elektrycznie serce. Wszystko ma początek w węźle zatokowym, który stanowi fizjologiczny rozrusznik. W komórkach rozrusznikowych węzła zatokowo – przedsionkowego średnia częstotliwość pobudzeń wynosi około 1,2 Hz (70/min.).

"Prąd" pobudza kardiomiocyty, czyli komórki mięśnia sercowego, te kurcząc się i rozkurczając pozwalają na działanie "pompy ssąco-tłoczącej krew " jakim jest serce. Sprawne serce powinno bić miarowo i według literatury 60/100 uderzeń na minutę w spoczynku. U wytrenowanych sportowców można się spotkać z rytmem serca rzędu nawet 35-50 uderzeń/minutę bez żadnych dolegliwości, jako norma. Fizjologiczne, nieznaczne zwolnienie czy przyspieszenie widoczne w zapisie EKG jako niemiarowość powstaje przy wydechu i wdechu.
Aby elektryczną i mechaniczną pracę serca mogli zrozumieć moi niemedyczni czytelnicy poniżej zamieszczam wymowny gif. Synchronizacja pozwala toczyć krew po całym ciele.

UWAGA : Patrzymy na serce tak, jak mamy je " wbudowane" w organizm". Czyli lewa strona na obrazku jest prawa. 

Prąd przechodzi z prawego górnego rogu - węzeł zatokowy.
Przechodzi przez górne jamy serca - przedsionki.
Później schodzi do komór.
Finalnie serce " rozładowuję się".
Przepływający fizjologicznie prąd pozwala pozwala kurczyć się górnym i dolnym jamom serca
Pracę elektryczną serca pozwala odczytać zapis EKG 
Jeśli dobrze interpretujecie gif  to zauważycie, że w zorganizowany sposób powstały  prąd pobudza do skurczu komórki serca, te powodują skurcz mięśnia sercowego, napełnione krwią  jamy serca - najpierw przedsionki, później komory wyrzucają krew. Najpierw z napełnionych przedsionków do niżej usytuowanych komór. Komory z kolei kurcząc się wypychają krew do pnia płucnego ( prawa komora) i aorty ( komora lewa). I tak cykl się powtarza. Jamy serca opróżniają się częściowo z zawartej krwi.

Powstaje tutaj pojęcie "frakcja wyrzutowa" . Odnosząc się np. do lewej komory,  oznacza ilość krwi, która jest wypompowana z lewej komory serca w trakcie jednego skurczu. Nigdy nie jest to cała objętość krwi znajdująca się w komorze. U zdrowych osób w trakcie jednego skurczu wartość ta wynosi 50-75%. Im niższa jest wartość frakcji wyrzutowej, tym gorsza wydolność serca.
Skoro lewa komora sprawnie wyrzuca odpowiednią ilość krwi to pozostałe naczynia z reguły sprawnie ją przetaczają.
Frakcja wyrzutowa w zależności od skurczu lewej komory ( LVEF )
Diastole - Rozkurcz
Systole - Skurcz

Uderzająca o zastawki w trakcie skurczów przedsionków i komór krew powoduje tony serca. Jak przyłożycie ucho do klatki piersiowej partnera/partnerki to usłyszysz " bicie". To są właśnie tony wywołane uderzaniem krwi o zamknięte zastawki.
Aktywność bodźcotwórcza węzła zatokowego od którego zaczyna się pobudzanie serca do kurczenia nie jest uzależniona wyłącznie od jednego rodzaju komórek. Komórki węzła zatokowego funkcjonują raczej jako powiązane elektrycznie generatory, które wyładowują się synchronicznie ze względu na wzajemne powiązania. Normalna szybkość przewodzenia w obrębie węzła zatokowego jest wolna (2–5 cm/s), co zwiększa prawdopodobieństwo wewnątrz węzłowego bloku przewodzenia .

Kilka ciekawostek o sercu dorosłego człowieka :

  1. W ciągu 1 minuty serce pompuje 5–6 l krwi. W ciągu doby tłoczy ponad 7 tysięcy litrów krwi.
  2. Przez całe życie serce ude­rza 2,5 miliarda razy, czyli przetoczy ponad 173 mln litrów krwi.
  3. Podczas każdego skur­czu serce wyrzuca 60–70 ml krwi do aorty - największej tętnicy 
  4. Pod­czas wysiłku fizycz­nego ilość krwi nieprzepływającej przez serce może wzra­stać czterokrotnie.
  5. Jeden cykl pracy serca zaj­muje 0,8 s, z czego na skurcz przed­sion­ków przy­pada 0,15 s na skurcz komór 0,03,  a na fazę roz­kur­czu 0,35 s.
  6. W ciągu dnia serce kur­czy się około 100 tys. razy.
  7. Serce kobiety waży śred­nio 220 g, męż­czy­zny 300 g.
  8. W trakcie skurczu serca średnie ciśnienie w prawej komorze wynosi ok. 20 mmHg
  9. W trakcie skurczu serca średnie ciśnienie w lewej komorze wynosi ok. 120 mmHg
Zaburzenia przewodzenia prądu przez serce wywołują różne zaburzenia rytmu często odczuwane przez pacjentów i widoczne w zapisie EKG.  Od zwolnienia po zbyt szybką pracę w spoczynku, powstające bloki przewodzenia między górą, a dołem serca czy powstawanie ośrodków elektrycznych konkurujących z fizjologicznymi ( bloki przedsionkowo -komorowe, częstoskurcze nadkomorowe, migotanie przedsionków etc.) czy tylko między dołem ( bloki odnóg pęczka Hisa, częstoskurcze komorowe etc.) . W nagłych przypadkach brak elektryczności i  do całkowitego zatrzymania serca lub pracy elektrycznej bez adekwatnego skurczu jam serca dającego możliwość "wyrzucenia" krwi do krążenia.
Układ bodźcoprzewodzący serca ma zdolność "przejmowania funkcji fizjologicznego rozrusznika" kiedy ten ulegnie uszkodzeniu.
Prościej pisząc - kiedy Twój podstawowy, naturalny rozrusznik czyli węzeł zatokowy od którego rozpoczyna się " fala prądu" idącego przez serce ulegnie uszkodzeniu jego rolę przejmuję układ węzłowy umieszczony niżej. Jednak im niżej ten ośrodek się znajduje tym serce będzie biło wolniej.

Każdemu z powyższych mogą towarzyszyć objawy niepokojące : zawroty głowy, omdlenia, duszność, ból w klatce piersiowej, niepokój, uderzenia ciepła, drżenie ciała etc.

Istnieje pewna zależność między "szybkością pracy elektrycznej", a właściwym bicia serca, a co za tym idzie zdolnością wyrzucania odpowiedniej ilości krwi "na obwód" naszego ciała. Elektryczna praca nie zawsze oznacza adekwatną pracę mechaniczną.
Jeśli elektryka serca jest zbyt szybka to mięśniówka nie jest stanie kurczyć się i rozkurczać według pobudzeń elektrycznych, bo część powstającego prądu po prostu nie pobudza mięśnia. Przy szybkich rytmach komory nie napełniają się optymalnie, a w skurczu zbyt mała ilość krwi trafia do krążenia- to może przyczyniać się do zawrotów głowy czy omdleń.

Dla ciekawych wiedzy przedstawiam prawo Starlinga lub mechanizm Franka-Starlinga -  większa ilość krwi wpływającej do serca w trakcie rozkurczu powoduje wypłynięcie większej ilości krwi w trakcie skurczu. Innymi słowy, siła skurczu mięśnia jest wprost proporcjonalna do długości początkowej jego włókien. 
Długość włókien mięśniowych zależy od stopnia wypełnienia komór serca krwią, a ta z kolei od dopływu krwi do serca. W efekcie obserwuje się zwiększenie objętości wyrzutowej serca (SV). 

Przykładowo:
U pacjenta z szybkim rytmem elektrycznym rzędu 180 uderzeń na minutę - w zapisie EKG zobaczymy 180/minutę, ale fizjologicznie serce wyrzuci z komór krew tylko 80 czy 100 razy, a ilość wyrzucanej krwi nie będzie optymalna dla właściwego przepływu przez mózg i inne ważne narządy.
Skoro serce powinno pracować rytmicznie, sprawnie i bezproblemowo to, co jeśli powstają zaburzenia zagrażające życiu ?

Przechodzimy więc do urządzeń poprawiających pracę serca.
Kiedy pacjent po raz kolejny trafia na oddział, a możliwości diagnostyczne i terapeutyczne ( farmakoterapia, stymulacja, zewnętrzna kardiowersja elektryczna, ablacja ) nie dają jednoznacznej skutecznej odpowiedzi i spada skuteczność w przewlekłym leczeniu pacjenta kardiologicznego to wielokrotnie specjaliści podejmują decyzję o wszczepieniu "elektronicznego pudełka" . Wszystko w zależności od schorzenia serca i ciężkości dolegliwości towarzyszących.
Urządzenia wszczepialne mają różne zastosowanie : od diagnostycznego ( ILR) po urządzenia rozładowujące i przywracające rytm ( ICD), wspomagające niewydolne serce (CRT) po zastępujące fizjologiczny rytm etc. Odsyłam do wpisu : https://zdefibrylowany.blogspot.com/2019/04/pacjent-ze-stymulatorem-czyli.html
Kiedy przewodzenie elektryczne w sercu ulega uszkodzeniu te niewielkie maszyny potrafią skutecznie zastąpić swoimi impulsami pracę fizjologicznego układu bodźco-przewodzącego serca.
Wszystko wydaję się skomplikowane, ale z czasem to, co zaciemnione można rozjaśnić.

Wszystkie powyższe muszą zostać odpowiednio zaprogramowane w zależności od potrzeb serca danego pacjenta, dosłownie i w przenośni.

Ale ciekawość ludzkiego umysłu każe drążyć dalej i zastanowić się : " Skoro przykładając magnes do dysku możemy go uszkodzić
Pojawia się tutaj siła Tesli, Webera czy Gaussa, pole magnetyczne wszechobecne każe zadać pytanie: Jaki wpływ ma to pole na prawidłowe działanie urządzeń o  ile ma taki wpływ?

Cd. niebawem....

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Popularne - Polecane

Pierwsze Warsztaty EKG - SENiT PTK , Lublin 2019

Mimo braku możliwości rozpoczęcia specjalizacji z kardiologii ( niestety ratownik medyczny takowej w ścieżce kształcenia  nie zdobywa) ...