الانقباض
الانقباض ( يُلفظ / ˈsɪstəli / ) هو جزء من الدورة القلبية تنقبض خلاله بعض حجرات القلب بعد امتلائها بالدم. [ 1 ] أما المرحلة المقابلة له فهي الانبساط ، وهي المرحلة المريحة من الدورة القلبية التي تمتلئ فيها حجرات القلب بالدم.
أصل الكلمة
ينشأ المصطلح، عبر اللاتينية الجديدة ، من اليونانية القديمة συστονή ( sustolē ) ، من συστένικειν ( sustéllein "للتعاقد"؛ من σύν sun "معًا" + στέlectlectειν stéllein "لإرسال")، وهو مشابه لاستخدام المصطلح الإنجليزي للضغط .
المصطلحات، شرح عام
يتكون قلب الثدييات من أربع حجرات: الأذين الأيسر فوق البطين الأيسر (باللون الوردي الفاتح، انظر الرسم التوضيحي)، ويرتبط اثنان منهما عبر الصمام التاجي (أو الصمام ثنائي الشرفات) ؛ والأذين الأيمن فوق البطين الأيمن (باللون الأزرق الفاتح)، ويرتبط عبر الصمام ثلاثي الشرفات . الأذينان هما حجرات استقبال الدم لدوران الدم، والبطينان هما حجرات تفريغ الدم.
في نهاية الانبساط البطيني ، تنقبض الأذينان وتضخان الدم إلى البطينين. يملأ هذا التدفق البطينين بالدم، ويؤدي الضغط الناتج إلى إغلاق صمامات الأذينين. ينقبض البطينان الآن انقباضًا متساوي الحجم ، وهو انقباض يحدث بينما تكون جميع الصمامات مغلقة. ينهي هذا الانقباض المرحلة الأولى من الانقباض القلبي. تبدأ المرحلة الثانية فورًا، حيث يُضخ الدم المؤكسج من البطين الأيسر عبر الصمام الأبهري والشريان الأورطي إلى جميع أجهزة الجسم، وفي الوقت نفسه يُضخ الدم غير المؤكسج من البطين الأيمن عبر الصمام الرئوي والشريان الرئوي إلى الرئتين . وهكذا، تنقبض أزواج الحجرات (الأذينان العلويان والبطينان السفليان) بالتناوب. أولًا، يغذي انقباض الأذينين البطينين بالدم، ثم يضخ انقباض البطينين الدم من القلب إلى أجهزة الجسم، بما في ذلك الرئتين لإعادة تزويدهما بالأكسجين.
الانقباض القلبي هو انقباض عضلة القلب استجابةً لمحفز كيميائي كهربائي لخلايا القلب ( الخلايا العضلية القلبية ).
الناتج القلبي هو حجم الدم الذي تضخه البطينات في دقيقة واحدة. أما الكسر القذفي فهو حجم الدم المضخوخ مقسومًا على إجمالي حجم الدم في البطين الأيسر. [ 3 ]
أنواع الانقباض
انقباض الأذين
يحدث الانقباض الأذيني في أواخر الانبساط البطيني ، ويمثل انقباض عضلة القلب في الأذينين الأيمن والأيسر . ويؤدي الانخفاض الحاد في ضغط البطينين، الذي يحدث خلال الانبساط البطيني، إلى فتح الصمامات الأذينية البطينية (أو الصمامين التاجي وثلاثي الشرفات )، مما يتسبب في تفريغ محتويات الأذينين إلى البطينين. وتبقى الصمامات الأذينية البطينية مفتوحة بينما يبقى الصمامان الأبهري والرئوي مغلقين، وذلك لأن تدرج الضغط بين الأذين والبطين يبقى محفوظًا خلال أواخر الانبساط البطيني. يساهم الانقباض الأذيني بنسبة ضئيلة في امتلاء البطينين، ولكنه يصبح ذا أهمية في حالة تضخم البطين الأيسر ، أو زيادة سمك جدار القلب، حيث لا يسترخي البطين بشكل كامل خلال انبساطه. قد يؤدي فقدان التوصيل الكهربائي الطبيعي في القلب - كما هو الحال أثناء الرجفان الأذيني والرفرفة الأذينية وحصار القلب الكامل - إلى القضاء على الانقباض الأذيني تمامًا.
يتبع انقباض الأذينين زوال الاستقطاب، المُمثَّل بموجة P في تخطيط كهربية القلب. ومع انقباض حجرتي الأذينين - من الجزء العلوي للأذينين باتجاه الحاجز الأذيني البطيني - يرتفع الضغط داخل الأذينين، ويُضخ الدم إلى البطينين عبر الصمامات الأذينية البطينية المفتوحة. في بداية الانقباض الأذيني، وخلال الانبساط البطيني، يمتلئ البطينان عادةً بنحو 70-80% من سعتهما بتدفق الدم من الأذينين. ويُساهم الانقباض الأذيني، الذي يُشار إليه أيضًا باسم "الدفعة الأذينية"، في ملء البطينين بنسبة 20-30% المتبقية. يستمر الانقباض الأذيني حوالي 100 مللي ثانية وينتهي قبل الانقباض البطيني، حيث تعود عضلة الأذين إلى الانبساط. [ 4 ]
يُعزل البطينان كهربائيًا ونسيجيًا (على مستوى الأنسجة) عن الأذينين بواسطة طبقات من الكولاجين غير المنفذة للكهرباء، وهي نسيج ضام يُعرف بالهيكل القلبي . يتكون الهيكل القلبي من نسيج ضام كثيف يُعطي القلب بنيته من خلال تكوين الحاجز الأذيني البطيني - الذي يفصل الأذينين عن البطينين - والحلقات الليفية التي تُشكل قواعد صمامات القلب الأربعة. [ 5 ] تعمل امتدادات الكولاجين من حلقات الصمامات على إغلاق ومنع النشاط الكهربائي للأذينين من التأثير على المسارات الكهربائية التي تعبر البطينين. تحتوي هذه المسارات الكهربائية على العقدة الجيبية الأذينية ، والعقدة الأذينية البطينية ، وألياف بوركنجي . (قد تحدث استثناءات، مثل المسارات الإضافية، في هذا الحاجز بين التأثير الكهربائي للأذينين والبطينين، ولكنها نادرة).
يُعدّ التحكم في معدل ضربات القلب بالأدوية شائعًا اليوم؛ فعلى سبيل المثال، يُعتبر الاستخدام العلاجي للديجوكسين، ومضادات مستقبلات بيتا الأدرينالية ، وحاصرات قنوات الكالسيوم من التدخلات التاريخية الهامة في هذه الحالة. ومن الجدير بالذكر أن الأفراد المعرضين لفرط التخثر (اضطراب تخثر الدم ) معرضون لخطر كبير للإصابة بتجلط الدم ، وهو مرض خطير للغاية يتطلب علاجًا مدى الحياة بمضادات التخثر إذا لم يكن بالإمكان علاجه.
انقباضات الأذين الأيمن والأيسر
تحتوي كل حجرة من حجرات الأذين على صمام واحد: الصمام ثلاثي الشرفات في الأذين الأيمن الذي يفتح في البطين الأيمن، والصمام التاجي (أو ثنائي الشرفات) في الأذين الأيسر الذي يفتح في البطين الأيسر. يُضغط كلا الصمامين ليفتحا خلال المراحل الأخيرة من انبساط البطين؛ انظر مخطط ويغرز في مرحلة P/QRS (على الهامش الأيمن). بعد ذلك، تتسبب انقباضات انقباض الأذين في امتلاء البطين الأيمن بالدم الفقير بالأكسجين عبر الصمام ثلاثي الشرفات. عندما يفرغ الأذين الأيمن - أو يُغلق قبل الأوان - ينتهي انقباض الأذين الأيمن، وتشير هذه المرحلة إلى نهاية انبساط البطين وبداية انقباض البطين (انظر مخطط ويغرز). يُقاس المتغير الزمني لدورة الانقباض الأيمن من لحظة فتح الصمام (ثلاثي الشرفات) إلى لحظة إغلاقه.
تملأ انقباضات الأذين البطين الأيسر بالدم المؤكسج عبر الصمام التاجي؛ وعندما يفرغ الأذين الأيسر أو ينغلق، ينتهي انقباض الأذين الأيسر ويبدأ انقباض البطين. يُقاس الزمن المتغير لدورة الانقباض الأيسر من لحظة فتح الصمام التاجي إلى لحظة إغلاقه.
رجفان أذيني
يمثل الرجفان الأذيني اضطرابًا كهربائيًا شائعًا في القلب يظهر خلال فترة الانقباض الأذيني (انظر الشكل على الهامش الأيمن). تشير النظرية إلى أن بؤرة غير طبيعية ، تقع عادةً ضمن الجذوع الرئوية، تتنافس مع العقدة الجيبية الأذينية للتحكم الكهربائي في حجرات الأذين، مما يقلل من كفاءة عضلة الأذين. ويتعطل التحكم المنظم للعقدة الجيبية الأذينية في النشاط الكهربائي للأذين، مما يؤدي إلى فقدان التنسيق في توليد الضغط في حجرتي الأذين. يمثل الرجفان الأذيني كتلة أذينية مضطربة كهربائيًا ولكنها جيدة التروية تعمل (بطريقة غير منسقة) مع انقباض بطيني سليم كهربائيًا نسبيًا.
يُضعف الحمل الناتج عن الرجفان الأذيني الأداء العام للقلب، لكن البطينين يستمران في العمل كمضخة فعالة. في ظل هذه الحالة المرضية، قد تتدهور نسبة ضخ الدم من القلب بنسبة تتراوح بين 10 و30%. يمكن أن يؤدي الرجفان الأذيني غير المُعالج إلى ارتفاع معدل ضربات القلب إلى ما يقارب 200 نبضة في الدقيقة. إذا أمكن خفض هذا المعدل إلى المعدل الطبيعي، ولنقل حوالي 80 نبضة في الدقيقة، فإن زيادة مدة امتلاء البطينين خلال الدورة القلبية تُعيد أو تُحسّن قدرة القلب على الضخ. على سبيل المثال، يمكن في كثير من الأحيان إعادة التنفس المُرهق لدى الأفراد المصابين بالرجفان الأذيني غير المُسيطر عليه إلى طبيعته عن طريق تقويم نظم القلب (الكهربائي أو الطبي) .
انقباض البطين ومخطط ويغرز
يُظهر مخطط ويغرز لانقباض البطين تسلسل انقباضات عضلة القلب في البطينين . يُحفز انقباض البطين انقباضًا ذاتيًا، ما يؤدي إلى ارتفاع الضغط في كل من البطين الأيسر والأيمن إلى مستوى أعلى من الضغط في الأذينين، وبالتالي إغلاق الصمامين ثلاثي الشرفات والمترالي، اللذين تمنعهما الأوتار الوترية والعضلات الحليمية من الانقلاب . يستمر ضغط البطين في الارتفاع خلال مرحلة الانقباض متساوي الحجم، أو ثابت الحجم، حتى يصل إلى أقصى ضغط (dP/dt = 0)، ما يؤدي إلى فتح الصمامين الرئوي والأبهري في مرحلة القذف . في مرحلة القذف، يتدفق الدم من البطينين وفقًا لتدرج الضغط - أي من الضغط الأعلى إلى الضغط الأدنى - إلى الشريان الأورطي والجذع الرئوي على التوالي، ومن خلالهما. والجدير بالذكر أن تروية عضلة القلب عبر الأوعية التاجية للقلب لا تحدث أثناء انقباض البطين؛ بل تحدث أثناء انبساط البطين.
الانقباض البطيني هو منشأ النبض .
انقباضات البطين الأيمن والأيسر
يفتح الصمام الرئوي في البطين الأيمن في الجذع الرئوي ، المعروف أيضًا بالشريان الرئوي، الذي ينقسم مرتين ليتصل بكل من الرئتين اليمنى واليسرى. أما في البطين الأيسر ، فيفتح الصمام الأبهري في الأبهر الذي ينقسم بدوره إلى عدة شرايين فرعية تتصل بجميع أعضاء الجسم وأجهزته باستثناء الرئتين.
عن طريق انقباضات البطين الأيمن، يضخ الدم الفقير بالأكسجين عبر الصمام الرئوي والشرايين الرئوية إلى الرئتين، موفراً بذلك الدورة الدموية الرئوية . في الوقت نفسه، يضخ البطين الأيسر الدم عبر الصمام الأبهري والشريان الأورطي وجميع الشرايين لتوفير الدورة الدموية الجهازية المؤكسجة لجميع أجهزة الجسم. كما يُمكّن انقباض البطين الأيسر من قياس ضغط الدم بشكل روتيني في الشرايين الكبيرة للبطين الأيسر للقلب.
يُعرَّف انقباض البطين الأيسر حجميًا بأنه نسبة قذف البطين الأيسر (LVEF). وبالمثل، يُعرَّف انقباض البطين الأيمن بأنه نسبة قذف البطين الأيمن (RVEF). تشير نسبة قذف البطين الأيمن الأعلى من المعدل الطبيعي إلى ارتفاع ضغط الدم الرئوي . أما المتغيرات الزمنية لانقباضات البطين فهي: البطين الأيمن، من فتح الصمام الرئوي إلى إغلاقه؛ البطين الأيسر، من فتح الصمام الأبهري إلى إغلاقه.
الانقباض الكهربائي
العقدة الجيبية الأذينية (العقدة الجيبية الأذينية) هي منظم ضربات القلب الطبيعي ، حيث تُصدر إشارات كهربائية تنتقل عبر عضلة القلب، مما يؤدي إلى انقباضها بشكل دوري. تقع هذه العقدة في الجزء العلوي من الأذين الأيمن، بجوار نقطة اتصاله بالوريد الأجوف العلوي. [ 6 ] تتميز العقدة الجيبية الأذينية بلونها الأصفر الباهت. يبلغ طولها لدى الإنسان حوالي 25 مم، وعرضها 3-4 مم، وسُمكها 2 مم. تحتوي على نوعين من الخلايا: (أ) خلايا P الصغيرة المستديرة التي تحتوي على عدد قليل جدًا من العضيات والألياف العضلية، و(ب ) الخلايا الانتقالية النحيلة المستطيلة ، التي تُعتبر وسطًا في مظهرها بين خلايا P وخلايا عضلة القلب العادية. [ 7 ] في حالة سلامة العقدة الجيبية الأذينية، فإنها توفر تفريغًا كهربائيًا مستمرًا يُعرف باسم إيقاع الجيوب الأنفية من خلال الكتلة الأذينية، والتي تتحد إشاراتها بعد ذلك في العقدة الأذينية البطينية ، حيث يتم تنظيمها لتوفير نبضة كهربائية إيقاعية داخل البطينين وعبرهما من خلال قنوات أيونية يتم التحكم فيها بواسطة الصوديوم أو البوتاسيوم أو الكالسيوم .
يُولد التفريغ الإيقاعي المستمر حركةً موجيةً من التموجات الكهربائية التي تُحفز العضلات الملساء في عضلة القلب، مما يؤدي إلى انقباضات إيقاعية تنتقل من أعلى القلب إلى أسفله. وعندما ينتقل النبض من الأذينين (العلويين) إلى البطينين (السفليين)، ينتشر عبر شبكة عضلية ليُسبب انقباضًا انقباضيًا للبطينين في آنٍ واحد. ويتم تحديد وتيرة الدورة الفعلية - أي مدى سرعة أو بطء نبضات القلب - بواسطة إشارات من الدماغ، تعكس استجابات الدماغ لحالات الجسم، مثل الألم والضغط النفسي ومستوى النشاط، وللظروف المحيطة بما في ذلك درجة الحرارة الخارجية ووقت اليوم، وما إلى ذلك. [ 8 ]
الانقباض الميكانيكي
يؤدي الانقباض الكهربائي إلى فتح قنوات الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم ذات البوابات الفولتية في خلايا نسيج عضلة القلب. بعد ذلك، يؤدي ارتفاع مستوى الكالسيوم داخل الخلايا إلى تحفيز تفاعل الأكتين والميوسين بوجود الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، مما يُولد قوة ميكانيكية في الخلايا على شكل انقباض عضلي، أو ما يُعرف بالانقباض الميكانيكي. تُولد هذه الانقباضات ضغطًا داخل البطينين، والذي يزداد حتى يتجاوز الضغط المتبقي الخارجي في جذعي الشريان الرئوي والشريان الأورطي المجاورين ؛ هذه المرحلة بدورها تُسبب فتح الصمامين الرئوي والأورطي . ثم يُضخ الدم من البطينين، مُتدفقًا إلى كلٍ من الدورة الدموية الرئوية والأورطية . [ 9 ]
يُسبب الانقباض الميكانيكي النبض ، الذي يُمكن تحسسه أو رؤيته بسهولة في عدة نقاط من الجسم، مما يُتيح استخدام طرق مُعتمدة عالميًا - عن طريق اللمس أو بالعين - لمراقبة ضغط الدم الانقباضي . تُسبب القوى الميكانيكية للانقباض دوران كتلة العضلات حول المحورين الطولي والعرضي، وهي عملية يُمكن ملاحظتها على شكل "عصر" للبطينين.
الآلية الفيزيولوجية
تبدأ عملية انقباض القلب بخلايا قابلة للاستثارة الكهربائية تقع في العقدة الجيبية الأذينية . تُنشط هذه الخلايا تلقائيًا بفعل إزالة استقطاب الجهد الكهربائي عبر أغشيتها الخلوية، مما يؤدي إلى فتح قنوات الكالسيوم ذات البوابات الفولتية على غشاء الخلية، سامحةً لأيونات الكالسيوم بالمرور إلى الساركوبلازم (السيتوبلازم) لخلايا عضلة القلب. ترتبط أيونات الكالسيوم بمستقبلات جزيئية على الشبكة الساركوبلازمية (انظر الرسم التوضيحي) ، مما يُسبب تدفقًا لأيونات الكالسيوم إلى داخل الساركوبلازم .
ترتبط أيونات الكالسيوم بالتروبونين C ، مما يُحدث تغييرًا في بنية معقد بروتين التروبونين-تروبوميوسين ، ويؤدي ذلك إلى كشف مواقع ارتباط رأس الميوسين على بروتينات خيوط الأكتين F ، مما يُسبب انقباض العضلة . ينتشر جهد الفعل القلبي إلى الأطراف (أو إلى الخارج) إلى الفروع الصغيرة لشجرة بوركنجي عبر تدفق الكاتيونات من خلال الوصلات الفجوية التي تربط ساركوبلازم الخلايا العضلية القلبية المتجاورة.
تُنسق العقدة الأذينية البطينية النشاط الكهربائي لانقباض البطين ، وهي عبارة عن مجموعة منفصلة من الخلايا تستقبل التحفيز الكهربائي من الأذينين الأيمن والأيسر، ويمكنها توفير نشاط منظم ضربات القلب الذاتي (وإن كان أبطأ). ينتشر جهد فعل القلب عبر مسارات كهربائية من خلال حزمة هيس إلى ألياف بوركنجي ؛ ويؤدي هذا التدفق الكهربائي إلى إزالة استقطاب منسقة واقتران الإثارة والانقباض من قمة القلب وصولاً إلى جذور الأوعية الكبيرة.
التدوين السريري
عند قياس ضغط الدم لأغراض طبية، يُكتب عادةً بفصل الضغط الانقباضي عن الضغط الانبساطي بشرطة مائلة ، على سبيل المثال، 120/80 ملم زئبق . هذا الترميز الطبي ليس رقمًا رياضيًا لكسر أو نسبة، ولا يُمثل بسطًا على مقام. بل هو ترميز طبي يُظهر الضغطين المهمين سريريًا (الانقباضي ثم الانبساطي). غالبًا ما يُتبع برقم ثالث، وهو معدل ضربات القلب ( بالنبضات في الدقيقة)، والذي يُقاس عادةً بالتزامن مع قراءات ضغط الدم.
علم الأمراض
خلل انقباضي.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ سيمرز، لويز (2004). مقدمة في تكنولوجيا العلوم الصحية . أستراليا: تومسون/ديلمار ليرنينج. ص 169. ISBN 9781401811280.
- ↑ توبول، إريك جيه (2000). كتاب كليفلاند كلينك لأمراض القلب . نيويورك: هايبريون. الصفحات 134-135 . ISBN 0-7868-6495-8.
- ↑ لانغ آر إم، بيريج إم، ديفيرو آر بي، وآخرون (مارس 2006). "توصيات لتحديد حجم حجرات القلب" . المجلة الأوروبية لتخطيط صدى القلب . 7 (2): 79-108 . doi : 10.1016/j.euje.2005.12.014 . PMID 16458610 .
- ↑ بيتس، ج. جوردون (2013). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء . الصفحات 787-846 . ISBN 978-1938168130تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2014 .
- ↑ بوكوك، جيليان (2006). علم وظائف الأعضاء البشرية . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 264. ISBN 978-0-19-856878-0.
- ↑ بوكوك، جيليان (2006). علم وظائف الأعضاء البشرية ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة أكسفورد. ص 266. ISBN 978-0-19-856878-0.
- ↑ فونغ، واي سي (2010). الميكانيكا الحيوية : الدورة الدموية . ISBN 9781441928429. OCLC 752495251 .
- ↑ توبول، إريك جيه (2000). كتاب كليفلاند كلينك لأمراض القلب . نيويورك: هايبريون. الصفحات 7-8 . ISBN 0-7868-6495-8.
- ↑ توبول، إريك جيه (2000). كتاب كليفلاند كلينك لأمراض القلب . نيويورك: هايبريون. الصفحات 8-9، 110-111 . ISBN 0-7868-6495-8.
روابط خارجية
- "الانقباض" في قاموس دورلاند الطبي
- علاج ارتفاع ضغط الدم الأساسي
- ضغط الدم