فیزیولوژی قلب
قلب از طریق انقباض بخشي از فيبرهایي كه عضله قلب را تشكيل ميدهند قادر است خون را از طریق دستگاه گردش خون پمپ كند. گروهي از سلولها به نام گره سينوسي/ دهليزي (SA) روي دیواره عقبي دهليز راست قرار دارند كه به عنوان یک ضربان ساز طبيعي براي قلب عمل ميكنند.
گره SA پالس الكتریكي توليد ميكند كه این پالس در عرض دهليزها پخش شده و باعث انقباض آنها ميشود. این عمل منجر به انتقال خون با فشار بالا از دهليزها به بطن ها ميشود. پالس توليد شده توسط گره SA به بطن ها نيز وارد شده و با اندک تأخيري گره دهليزي/ بطني (AV) را فعال ميكند و باعث انقباض بطني ميشود. این تأخير به این سبب به وجود مي آید كه فرصت كافي براي پر شدن فضاهاي بطني از خون دهليزي فراهم آید. در حالت طبيعي، فيبرهاي عضلات قلبي منظم منقبض
ميشوند یعني ابتدا سلول هاي عضلاني دهليزها و سپس سلولهاي عضلاني بطن ها منقبض ميشوند. در تمام بازه زماني كه فيبرهاي عضلاني دهليزي یا بطني به طور همزمان منقبض ميشوند، قلب به عنوان یک پمپ خون مؤثر عمل خواهد كرد. اما برخي مشكلات ممكن است باعث از بين رفتن این همزماني شوند. یكي از این مشكلات آریتمي هاي فيبریالسيون ناميده ميشود، كه در آن انقباضات فيبرهاي عضله اي قلب همزمان نبوده و به صورت اتفاقي و تصادفي روي ميدهند. چنانچه بخش دهليزي قلب دچار فيبریلاسيون شود، این حالت فيبریلاسيون دهليزي، و در صورتي كه بطن ها در فيبریلاسيون باشند، فيبریلاسيون بطني ناميده ميشود. زماني كه فيبریالسيون دهليزي رخ ميدهد، با توجه به اینكه بطن ها همچنان قادر به انقباض هستند، مقداري خون پمپ خواهد شد، ولي در زمان فيبریلاسيون بطني، قلب توانایي پمپاژ خود را از دست داده و مرگ در عرض چند دقيقه اتفاق خواهد افتاد. اثر فيبریلاسيون دهليزي یا بطني به طور واضح در شكل موج ECG قابل شناسایي است كه این شكل موجها را ميتوان به وسيله اعمال یک شوک الكتریكي به قلب اصلاح نمود. شوک الكتریكي باعث خواهد شد كه همه فيبرهاي عضلاني قلب به طور همزمان منقبض شوند و قلب به ریتم طبيعي خودش برگردد. به منظور جلوگيري از انقباضات نامنظم رشته هاي عضلاني توسط شوک الكتریكي، از الكترودهاي متصل به قلب و یا الكترودهایي با سطح زیاد كه بر روي بخش قدامي قفسه سينه قرار ميگيرند، استفاده ميشود.
الکتروشوک (قلبی)
دفيبریلاتور كه با نام الكتروشوک شناخته ميشود، دستگاهي است كه فيبریلاسيون بطني را از بين ميبرد. فيبریلاسيون بطني زماني رخ ميدهد كه فيبرهاي عضله قلب به صورت نامنظم منقبض ميشود. دیفيبریلاتور یا الكتروشوک جهت اصلاح این وضعيت به كار ميرود. شوک اعمال شده به عضله قلب تمام فيبرها را به طور همزمان منقبض ميكند و در نتيجه همه فيبرها به حالت اوليه ميروند و اميد است كه بعد از آن به ریتم طبيعي خود بازگردند.
اصول عملکرد
دفيبریلاتور دستگاهي است كه شوک الكتریكي را به عضله قلب ميرساند. تا پيش از سال ۱۲۲۱، عملكرد این سيستم با جریانهاي متناوب AC بود كه جریان ۵ تا ۲ آمپر با فركانس ۲۱ هرتز را در مدت ۳۵۱ تا ۱۱۱۱ ميليثانيه در عرض قفسه سينه بيمار اعمال ميكردند. این روش عمالً موفقيت چنداني در اصلاح فيبریلاسيون دهليزي نداشت و اغلب آریتمي هاي جدیدتري ایجاد ميكرد. از ۱۲۲۱ به بعد، دفيبریلاتورهاي جریان ثابت DC مختلف ساخته شد. این سيستمها شارژ DC را ذخيره كرده و روي بدن بيمار دشارژ ميشوند. از مانيتور ECG این دستگاه براي تشخيص ریتم و هماهنگي سيكل قلب در شوک اعمالي استفاده ميشود
- الکتروشوک قلبی خارجی خودکار (AED (Defibrillators External A: نوع جدیدتري از دفيبریلاتورهاي خارجي هستند كه داراي قابليت عملكرد خودكار ميباشند. این نوع خاص از دفيبریلاتورها (AEDها) از آن جهت خودكار خوانده ميشوند كه ميتوانند سيگنال قلبي را پردازش كرده و در صورت لزوم شوک الكتریكي مناسبي اعمال كنند. از این رو الزامي ندارد كه كاربران این سيستم با اصول تفسير سيگنال ECG آشنایي داشته باشند. این ویژگي بسيار مهم موجب ميگردد طيف بسيار وسيعي از افراد همچون تكنسين هاي اورژانس، آتش نشانان، بهياران و پرستاران بتوانند از این دستگاه استفاده كنند. در این نوع دفيبریلاتور، تنها نياز به این است كه كاربر الكترودهاي دستگاه را بر روي سينه بيمار قرار داده و سيستم را روشن كند. بدین ترتيب دستگاه سيگنالهاي ECG را از طریق الكترودهاي قابل دسترس دفيبریلاتور دریافت كرده و تعيين ميكند كه آیا نيازي به شوکهاي متوالي هست یا خير. در صورت نياز، سيستم به صورت خودكار عمليات شارژ و دشارژ (اعمال شوک) را انجام ميدهد. این دستگاه را ميتوان به عنوان یک دستگاه پزشكي قابل حمل در هتل ها، درمانگاه ها، مراكز ورزشي، ادارات، كارخانه ها، وسایل نقليه عمومي و نيز به هنگام بروز حوادث و بلایاي طبيعي مورد استفاده قرار داد.
- الکتروشوک مونو فیزیک (تک فاز) Defibrillator Cardiac Monophasic: این نوع از الكتروشوکها داراي پالس تک فاز هستند و در آنها جریان الكتریسيته در یک مسير، بين پدالها جریان پيدا ميكند. در این نوع كه در واقع نسل قدیميتر الكتروشوکها هستند، براي اعمال شوک از انرژي بيشتري نسبت به سيستم دو فاز استفاده ميشود.
- الکتروشوک بای فیزیک (دو فاز) defibrillator cardiac Biphasic: این نوع از الكتروشوکها داراي پالس باي فيزیک هستند. دفيبریلاتورهاي بایوفيزیک به طور متناوب جهت پالس را عوض ميكردند و یک سيكل را در تقریباً ۱۱ ميلي ثانيه انجام ميدادند. دفيبریالتورهاي خارجي كه از موج باي فيزیک استفاده ميكردند به طور قابل توجهي به انرژي كمتري براي موفقيت در دفيبریلاسيون نياز داشتند و همچنين این باعث كاهش در سوختگي و آسيب به ميوكارد ميشد. فيبریلاسيون بطني VF با استفاده در دفيبریلاتورهاي تک فازي در ۲۱ درصد افراد به ریتم نرمال سينوسي برمي گردد در حالي كه بيشتر دفيبریلاتورهاي باي فيزیک اولين شوک الكتریكي‌شان موفقيتي بيش از ۲۱ درصد دارد.
تفاوت الکتروشوکهای تک فاز و دو فاز
در دستگاه هاي تک فاز جریان الكتریسته بين الكترودها فقط در یک مسير جریان مي یابد، در حالي كه در مدلهاي دو فاز جریان الكتریكي ابتدا در یک مسير جریان یافته سپس به سمت دیگر بازميگردد و در حقيقت جریان الكتریسته به صورت دو طرفه در طي دو فاز بين پدالها برقرار ميشود. دستگاه هاي دو فاز با مقدار انرژي كمتر (نسبت به تک فاز) داراي اثر بخشي بيشتر هستند. نتایج تحقيقات نشان داده اند كه ميزان انرژي بالا در حين شوک دادن، ممكن است باعث آسيب سلول هاي قلب شود. با توجه به اینكه ميزان انرژي مورد نياز در دفيبریلاتورهاي دو فاز كمتر از تک فاز است، خطر صدمه به سلولهاي قلبي و اختلال عملكرد قلبي بعد از احياء كاهش یافته و باعث افزایش اميد به زندگي بيماران ميشود.
الکترودهای الکتروشوک
الكترودها باید به خوبي با پوست در تماس باشند به گونه اي كه انرژي دفيبریلاتور به قلب برسد و انرژي در سطح تماس الكترودـ قلب (پوست) تلف نشود. در غير این صورت موجب سوختگي شدید بيمار شده و شرایط دشواري را به وجود ميآورند. در كاربردهاي عملي هنگام كار با الكترود نياز به استفاده از مقدار كافي ژل الكتروليتي (از نوع ژل الكترودهاي ECG) وجود دارد. ميزان ژل مورد استفاده باید به حدي باشد كه الكترودها اتصال كاملي با بدن داشته و بين الكترود و بدن حبابي به وجود نياید. به طور معمول سوئيچ هاي فعال شونده با فشاري روي الكترودها قرار ميگيرد و تا فشار كافي به الكترودها وارد نشود مدار قطع بوده و امكان بكارگيري پالس دفيبریلاتور وجود نخواهد داشت. یک سوئيچ كنترلي نيز در دستگيره تعبيه شده است و زماني كه الكترودها در جاي خود قرار گرفتند، اپراتور ميتواند آن را جهت راه اندازي پالس فشار دهد. از موارد مهم دیگري كه باید در نظر گرفته شود، جنبه ایمني الكترودها است. الكترودها باید به خوبي عایق كاري شده باشند تا مانع از عبور خروجي دیفيبریلاتور از طریق دست اپراتور شوند. الكترودها در یک دستگيره عایق كه بين الكترود و دست واقع شده و داراي شيارهاي حفاظتي است، قرار گرفته اند. بدین ترتيب مایعات بدن به طور تصادفي نميتوانند مدار بين دست اپراتور و الكترود را كامل كنند. در شكل زیر یک نوع الكترود داخلي نشان داده شده است.
این الكترودها در جراحي قلب مورد استفاده قرار ميگيرند شامل الكترودهاي فلزي قاشقي شكل هستند. شكل زیر یک نوع از الكترود خارجي را نشان ميدهد. كه هم براي اطفال مورد استفاده است و هم براي بزرگسالان.
این الكترود شامل صفحه اي بزرگ و دیسک مانند به قطر ۱۱۱ ميليمتر است كه درون محفظه عایقي قرار گرفته است. دسته آن مشابه با الكترود داخلي است اما بخش هاي عایق واسط بين الكترود و دست به دليل نياز به اعمال ولتاژ بيشتر داراي قطر بيشتري هستند.
نمونه دیگري از الكترودها انواع یک بار مصرف آنها هستند. مثالي از این نوع الكترود، نمونه مشابه با الكترودهاي ECG است كه سطح مقطع بزرگي داشته و از پيش داراي ژل كافي و مورد نياز براي یک بار استفاده هستند. سطح پشتي آنها با ابعاد ۵۱ سانتيمتر مربع از فوم ساخته شده و جهت نگهداري در محل، در آنها از فشار و مواد چسبناک حساس استفاده ميشود.
