ગતિપ્રેરક (pacemaker) : હૃદયના સ્નાયુના સંકોચન માટેના આવેગ (impulse) ઉત્પન્ન કરનારી પેશી અથવા યંત્ર. હૃદયના ધબકારા નિયમિત ઉદભવે છે, કેમ કે હૃદયના જુદા જુદા ખંડો નિયમિત અને ક્રમશ: સંકોચાય છે તથા પહોળા થાય છે અને તેથી તેમાં આવેલું લોહી આગળ ધકેલાય છે. હૃદયના સ્નાયુનું સંકોચન તેમાં રહેલા આવેગવાહી તંત્ર(conducting system)માં આપમેળે ઉદભવતા અને ફેલાતા વીજ-આવેગ (electric impulse) પર આધારિત હોય છે. આમ હૃદયમાં આવેલી આ પેશી કુદરતી ગતિપ્રેરક તરીકે કામ કરે છે. રોગ કે વિકાર થાય ત્યારે હૃદયમાં ઉદભવતા આવેગો અનિયમિત બને, ઝડપી કે ધીમા થાય અથવા સદંતર બંધ થઈ જાય છે તેમજ તેમનું વહન પણ અનિયમિત બને કે બંધ થઈ જાય છે. આવા સંજોગોમાં હૃદયના જુદા જુદા ખંડો અનિયમિતપણે સંકોચાય છે. તેના ઉપચાર માટે ક્યારેક કૃત્રિમ ગતિપ્રેરકો(artificial pacemaker)નાં યંત્રો વાપરવામાં આવે છે.
કુદરતી ગતિપ્રેરકો : હૃદયના આવેગવાહી તંત્રમાં બે ગંડિકાઓ (nodes) અને વિવિધ આવેગવાહી તંતુઓના રજ્જુઓ (bundles) તથા તેમની શાખાઓ (branches) આવેલાં હોય છે. તેમાં મુખ્ય ગતિપ્રેરક વિવર-કર્ણક ગંડિકા (sinoatrial node, S A node) હોય છે, જે હૃદયના જમણા ઉપલા ખંડ(કર્ણક, atrium)માં જ્યાં માથા અને હાથમાંથી લોહીનું વહન કરી લાવતી ઊર્ધ્વ મહાશિરા (superior vena cava, SVC) જોડાય છે તે સ્થળે આવેલી છે. તેને વિવરગંડિકા (sinus node, SN) પણ કહે છે. તે 10થી 20 મિમી. લાંબી હોય છે અને ચપટો લંબગોળ આકાર ધરાવે છે. તે હૃદયના સ્નાયુના બહારના આવરણ અધિહૃદ્કલા(epicardium)થી 1 મિમી. નીચે આવેલી હોવાથી હૃદયની સપાટી પર થતા રોગોમાં તેના વિકારો જોવા મળે છે. દા. ત., હૃદયના આવરણનો ચેપ લાગવો (pericarditis). તેનો આડછેદ ત્રિકોણાકાર હોય છે, તેની ટોચ SVC તરફ આવેલી હોય છે. તે ખૂબ જ ઘટ્ટ ગૂંથણીવાળા તંતુઓની બનેલી હોય છે, જેના મધ્યમાંથી મધ્યસ્થ ધમની (central artery) પસાર થાય છે. જ્યારે મધ્યસ્થ ધમનીમાં લોહીનું પરિભ્રમણ વિષમ બને ત્યારે પણ SA ગંડિકામાં વિકાર ઉદભવે છે. તેની સાથે ચેતાતંતુઓના છેડા જોડાયેલા છે અને એ રીતે આમ તેના ઉપર અનૈચ્છિક (involuntary) ચેતાતંત્રનો કાબૂ રહેલો હોય છે. SA ગંડિકાના મધ્યભાગમાં મોટા ગોળ કોષકેન્દ્રોવાળા કોષો આવેલા છે, જેમને ‘P’ કોષો કહેવામાં આવે છે. તે હૃદય-આવેગનું સર્જન કરે છે એમ મનાય છે.
આકૃતિ 1 : કુદરતી ગતિપ્રેરક અને આવેગવાહી તંત્ર : (1) SA ગંડિકા, (2) AV ગંડિકા, (3) હિઝનું રજ્જુ, (4) રજ્જુશાખાઓ, (5) પર્કિજીના તંતુઓ, (6) જમણું કર્ણક, (7) ડાબું કર્ણક, (8) જમણું ક્ષેપક, (9) ડાબું ક્ષેપક, (10) ઊર્ધ્વ મહાશિરા (SVC), (11) અધ:મહાશિરા (IVC), (12) ફેફસી શિરાઓ, (13) મહાધમની, (14) હૃદયની સ્નાયુપેશી, (15 થી 19) હૃદયમાં જુદાં જુદાં સ્થળે જોવા મળતો ક્રિયાવિભવ (action potential), (20) શરીરની સપાટી પર લેવાયેલો કાર્ડિયોગ્રામ.
હૃદયના જમણી બાજુ આવેલા બે ખંડો(કર્ણક અને ક્ષેપક)ની વચ્ચે આવેલા વાલ્વની મધ્ય દીવાલ (septum) તરફની પાંખડીના મૂળ પાસે કર્ણકની અંદરની દીવાલ(અંત:હૃદ્કલા, endocardium)ની તરફ નીચે બીજી એક ગંડિકા આવેલી હોય છે અને તેને તેના સ્થાન પ્રમાણે કર્ણક-ક્ષેપક ગંડિકા (atrio-ventricular node, AVN) કહે છે. હૃદયના કર્ણક અને ક્ષેપક(ventricle)ના સ્નાયુઓ અલગ અલગ હોય છે અને તેથી કર્ણકનું સંકોચન કરતો આવેગ સીધેસીધો ક્ષેપકમાં પ્રવેશતો નથી. તે AVN અને આવેગવાહી રજ્જુઓ દ્વારા ક્ષેપકમાં પ્રવેશે છે. આમ AVN કર્ણક અને ક્ષેપકના સંકોચનના ક્રમ અને સમયાંતર(interval)નું નિયમન કરે છે. SA ગંડિકાનું કાર્ય વિષમ બને ત્યારે ક્યારેક AV ગંડિકા ગતિપ્રેરકનું કાર્ય કરે છે. SA ગંડિકાથી બહાર નીકળતો આવેગ 3 કર્ણકીય રજ્જુઓ (atrial bundles) અથવા આંતર-ગંડિકાકીય (internodal) રજ્જુઓ દ્વારા સમગ્ર કર્ણકમાં ફેલાય છે અને અંતે AV ગંડિકા પર આવે છે. તે આવેગ AV ગંડિકામાંથી ક્રમશ: હિઝના રજ્જુ (His bundle) અને ત્યાર બાદ ડાબી અને જમણી રજ્જુશાખાઓ (left and right bundle branches) દ્વારા બંને ક્ષેપકના સ્નાયુમાં વિસ્તરે છે. રજ્જુશાખાઓમાંથી પર્કિજીના તંતુઓ (Purkinje fibers) દ્વારા ક્ષેપકના સ્નાયુ સુધી આવેગ પહોંચે છે. આવેગવાહી તંત્રના દરેક ભાગ ગતિપ્રેરક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે, પરંતુ તેમનું બળ અને આવૃત્તિ (frequency) SA ગંડિકાથી પર્કિજી તંતુઓ સુધી ઊતરતા ક્રમમાં હોય છે અને તેથી સામાન્ય સ્થિતિમાં SA ગંડિકા મુખ્ય ગતિપ્રેરક તરીકે કાર્ય કરે છે.
આકૃતિ 2 : કુદરતી ગતિપ્રેરકો પરનું ચેતાતંત્રનું નિયંત્રણ : (1) હૃદય, (2) SA ગંડિકા, (3) AV ગંડિકા, (4) ઊર્ધ્વ મહાશિરા, (5) અધોમહાશિરા, (6) મહાધમની (aorta), (7) હાથ અને માથામાં લોહી પહોંચાડતી મહાધમનીની શાખાઓ, (8) મુખ્ય શીર્ષલક્ષી (carotid) ધમની, (9) અંત:શીર્ષલક્ષી ધમની, (10) બાહ્ય શીર્ષલક્ષી ધમની, (11) મહાધમનીય વિવર, (12) શીર્ષલક્ષી ધમનીય વિવર, (13) મગજનો ઊભો છેદ, (14) અધશ્ચેતક (hypothalamus), (15) મગજમાંથી નીચે તરફ જતો ચેતાપથ, (16) લંબમજ્જાનો આડો છેદ, (17) હૃદગતિપ્રેરક કેન્દ્ર, (18) હૃદગતિદાબક કેન્દ્ર, (19) કરોડરજ્જુના આડછેદો, (20) મગજમાંથી ઊતરી આવતો ચેતાપથ, (21) કરોડરજ્જુનું આગળનું ચેતામૂળ, (22) અનુકંપી ચેતાકંદુક (sympathetic ganglion), (23) હૃદ્લક્ષી અનુકંપી ચેતા, (24) દસમી કર્પરી (cranial) ચેતા, (25) અગિયારમી કર્પરી ચેતા.
કૃત્રિમ ગતિપ્રેરકો (આકૃતિ 3) : તે બે પ્રકારનાં હોય છે – હંગામી અને કાયમી. 1960માં પ્રથમ કાયમી ગતિપ્રેરકનો ઉપયોગ થયો હતો. હાલ અમેરિકામાં દર વર્ષે 1 લાખ ગતિપ્રેરકો વપરાય છે. તેમનો મુખ્ય ઉપયોગ હૃદયરોગના હુમલા પછી, હૃદયની શસ્ત્રક્રિયા પછી તથા હૃદયની તપાસ કર્યા પછી તેના ધબકારાની ગતિ ધીમી અથવા બંધ પડે ત્યારે થાય છે. કેટલાક ઝડપી અને અનિયમિત ધબકારાવાળા વિકારોમાં પણ તે વપરાય છે. સામાન્ય રીતે દવાઓ કારગત ન નીવડે અથવા અપૂરતી નીવડે ત્યારે તેનો ઉપયોગ કરાય છે. હૃદયની ગતિ ધીમી થવાથી જ્યારે વારંવાર ચક્કર આવે, આંખે અંધારાં આવે, મૂર્ચ્છા (syncope) આવે, શ્રમક્ષમતા ઘણી ઘટી જાય અથવા હૃદયની લાંબા સમયની નિષ્ફળતા થાય તો કૃત્રિમ ગતિપ્રેરક લાભદાયી બને છે. હૃદયરોગના હુમલા પછી કે હૃદયની શસ્ત્રક્રિયા પછી AV ગંડિકાનું કાર્ય ઘટ્યું હોય તોપણ તે વપરાય છે. 90 % કિસ્સામાં શીર્ષસ્થ (cephalic), અધોઅરીય (subclavian) કે બહિર્ગ્રીવાકીય (external jugular) શિરાઓ દ્વારા તેના વીજાગ્રો(electrical leads)ને હૃદયમાં મૂકવામાં આવે છે. વીજાગ્રો ઘણા તાંતણાવાળા વળ ચડાવેલા સ્ટેનલેસ સ્ટીલના તારના બનેલા હોય છે અને તેની આસપાસ પૉલિયુરથેન અથવા સિલિકન રબરનાં અવાહક પડ હોય છે. વીજાગ્રો એકધ્રુવીય (unipolar) અથવા દ્વિધ્રુવીય (bipolar) હોય છે. સાદા ક્ષેપકીય ગતિપ્રેરણ (pacing) માટે વીજાગ્રને જમણા ક્ષેપકની ટોચ પર મૂકવામાં આવે છે, જ્યારે દ્વિખંડીય ગતિપ્રેરણ (dual chamber pacing) માટે એક વીજાગ્ર જમણા કર્ણકમાં અને એક વીજાગ્ર જમણા ક્ષેપકમાં મૂકવામાં આવે છે.
આકૃતિ 3 : શરીરમાં અધિસ્થાપિત ગતિપ્રેરક (implanted pacemaker) : (1) ગતિપ્રેરક, (2) વીજાગ્રનો તાર, (3) એક્ઝિલરી (બગલની) શિરા, (4) સબક્લેવિયન શિરા, (5) ઇનોમિનેટ શિરા, (6) સુપીરિયર વીના કેવા, (7) જમણા ક્ષેપકમાં ગતિપ્રેરકનો વીજાગ્ર.
આધુનિક કૃત્રિમ ગતિપ્રેરકો 40થી 50 ગ્રામ વજનનાં હોય છે અને તેમની લિથિયમ બૅટરી 7થી 10 વર્ષ ચાલે છે. તે હૃદયની અંદરના વીજપ્રવાહની સંવેદના (sensing) મેળવી શકે છે. ગતિપ્રેરકનાં સ્થાન, સંવેદનાગ્રાહિતા અને પ્રતિભાવ પર આધારિત તેમના વિવિધ કાર્યઢાળ (mode) હોય છે અને તેને 3 અથવા 5 અક્ષરોથી દર્શાવવામાં આવે છે (સારણી 1). તેને આધારે જરૂરિયાત પ્રમાણે તેમનો નિદાનલક્ષી અને ઉપચારલક્ષી ઉપયોગ કરાય છે. આધુનિક ગતિપ્રેરકની સંવેદનગ્રાહિતા અને પ્રતિભાવિતાને કારણે તેઓ શરીરની વિવિધ ક્રિયાઓને અનુરૂપ હૃદયના ધબકારાની વધઘટ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
સારણી 1 : કૃત્રિમ ગતિપ્રેરકો(artificial pacemakers)ના કાર્યઢાળ (mode)
| સ્થાન | સંવેદનાગ્રાહિતા | પ્રતિભાવ |
| V = ક્ષેપક
A = કર્ણક D = દ્વિખંડીય |
V = ક્ષેપક
A = કર્ણક D = દ્વિખંડીય O = એક પણ નહિ |
I = અવદાબશીલ
T = ઉત્તેજનશીલ D = કર્ણક ઉત્તેજનશીલ અને ક્ષેપક અવદાબશીલ R = ક્ષેપક ઉત્તેજનશીલ અને કર્ણક અવદાબશીલ O = એક પણ નહિ |
દા. ત., કર્ણકમાં મુકાયેલા અને કર્ણકમાંના વીજ-આવેગનું સંવેદન મેળવીને તેના જે ગતિપ્રેરકનું અવદાબન (inhibition) થાય છે તેને AAI કહે છે અને તે કર્ણકના આવેગવહન વિકારોમાં ઉપયોગી હોય છે. AV ગંડિકાનું કાર્ય વિષમ હોય તો ક્ષેપકમાં મુકાયેલા (V) અથવા બંને ખંડોમાં મુકાયેલા (D), ક્ષેપક (V) કે બંને ખંડો(D)માંના વીજ-આવેગો તરફ સંવેદનાગ્રાહિતા ધરાવતા તથા અવદાબનશીલ (I) અથવા દ્વિખંડીય પ્રતિભાવ (D) ધરાવતા ગતિપ્રેરકો (IDD, DVI કે DDD) વપરાય છે.
કૃત્રિમ ગતિપ્રેરકોને હૃદયમાં મૂકવાથી ક્યારેક કેટલીક આનુષંગિક તકલીફો થાય છે; જેમ કે હૃદયમાં કાણું પડવું, હૃદયના ધબકારા અનિયમિત થવા, તેમાં ચેપ લાગવો, લોહી જામી જવું, ગતિપ્રેરકના તાર તૂટવા અથવા ખસી જવા વગેરે. ભારે ચુંબકીય વાતાવરણમાં ગતિપ્રેરકનું કાર્ય બંધ થઈ જાય છે. તેવી જ રીતે વિદ્યુત-અસ્ત્રો (electric razor) વાપરતી વખતે પણ તેનું કાર્ય બંધ થાય છે. ક્યારેક દર્દી માથામાં ખાલીપણું (light headedness) અનુભવે છે. તેને ગતિપ્રેરક સંલક્ષણ(pace maker syndrome) કહે છે. કૃત્રિમ ગતિપ્રેરક જેમનામાં મૂક્યું હોય તેમને વારંવાર તપાસવા જરૂરી ગણાય છે.
શિલીન નં. શુક્લ
શ્રેણિક શાહ
આશિતા શાહ