Het normale hartritme is een gesynchroniseerde elektrische activiteit die de regelmatige en gecoördineerde samentrekking van de hartspier vergemakkelijkt. Dit proces is essentieel voor een efficiënte bloedcirculatie door het lichaam. De fundamentele elementen die betrokken zijn bij het tot stand brengen en in stand houden van dit ritme zijn onder meer de unieke elektrische eigenschappen van hartspiercellen, de pacemakerfunctie van het sinoatriale (SA) knooppunt, het gespecialiseerde geleidingssysteem en de ionische mechanismen die ten grondslag liggen aan elke fase van het actiepotentiaal. Hartspiercellen vertonen unieke elektrische eigenschappen zoals automatisme, prikkelbaarheid en geleidbaarheid. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat de cellen elektrische impulsen kunnen genereren en verspreiden, waardoor een stabiele en gecoördineerde hartslag wordt gegarandeerd. De SA-knoop in het rechter atrium fungeert als de primaire pacemaker en initieert de elektrische impuls die verantwoordelijk is voor elke hartcyclus. Deze impuls plant zich voort via het gespecialiseerde geleidingssysteem, dat de atrioventriculaire (AV) knoop, de bundel van His- en Purkinje-vezels omvat, waardoor een snelle en ordelijke verspreiding van de excitatie door het hart wordt verzekerd.
Het actiepotentiaal in hartcellen omvat verschillende fasen (0-4), elk gekenmerkt door specifieke ionische mechanismen. Fase 0 omvat snelle depolarisatie als gevolg van de opening van spanningsafhankelijke natriumkanalen (Na+), terwijl fase 1 initiële repolarisatie vertegenwoordigt als gevolg van de tijdelijke buitenwaartse kaliumstroom (K+). In fase 2, de plateaufase, brengt de instroom van calcium (Ca2+) via Ca2+-kanalen van het L-type de uitwaartse K+-stroom in evenwicht, waardoor de membraanpotentiaal behouden blijft. Fase 3 vertegenwoordigt snelle repolarisatie als gevolg van verhoogde K+-efflux, en fase 4 is het rustmembraanpotentiaal dat in stand wordt gehouden door de Na+-K+-pomp en achtergrondionenkanalen. Verschillende factoren, waaronder hartziekten, medicijnen en circulerende hormonen, kunnen het sinusritme verstoren. Hartziekten, zoals ischemie of een hartinfarct, kunnen het elektrische geleidingssysteem aantasten. Tegelijkertijd kunnen bepaalde medicijnen en hormonen de ionkanaalfunctie moduleren, waardoor het traject en de duur van het actiepotentiaal veranderen. Kortom, de elektrofysiologie van het hart omvat een complex samenspel van gespecialiseerde structuren, ionenbewegingen en membraanpotentialen. Deze elementen werken samen om het normale hartritme te genereren en te behouden, waardoor een efficiënte bloedcirculatie door het lichaam wordt gewaarborgd.
