الديناميكا الدموية ووظيفة الضخ
يتمتع عضلة القلب (الميوكارد) بنظام توصيل متخصص يولد التنبيه بشكل تلقائي. وهو المسؤول بالذات عن ضمان تزامن عمل الجزأين الأيمن والأيسر للضوء.
يمر الدم خلال عملية الدوران عبر القلب مرتين. في البداية يصل إلى الأقسام اليمنى ويوجه نحو الدورة الدموية الصغرى. وبعد عودته إلى الأقسام اليسرى، يتم ضخ الدم إلى الدورة الدموية الكبرى.
تعمل وظيفة الضخ كمضخة ذات دفعات. تمتلئ الحجرات بالدم، ثم ينقبض عضلة القلب، ليتم ضخ الدم تحت تأثير الضغط إلى الأوعية الدموية.
حجوم الدم الرئيسية
لفهم عمل القلب، يُستخدم منحنى العلاقة بين الضغط في البطين الأيسر وحجمه. يبدو منحنى الدورة الطبيعية على شكل عروة مغلقة. ويتم تحديد المؤشرات الرئيسية عليه:
- حجم نهاية الانبساط (EDV): الكمية القصوى من الدم في البطين قبل بدء انقباضه. يبلغ في الحالة الطبيعية حوالي 130 مل.
- حجم نهاية الانقباض (ESV): حجم الدم الذي يبقى في الحجرة بعد اكتمال الانقباض. يساوي في المتوسط 50 مل.
- حجم السكتة/الضربة (SV): الفرق بين حجم نهاية الانبساط وحجم نهاية الانبساط. وهو كمية الدم التي يتم ضخها في نبضة واحدة. على منحنى (الحجم - الضغط)، يعبر حجم السكتة عن عرض العروة.
مراحل الدورة القلبية الطبيعية
تنقسم عمل البطين الأيسر بوضوح إلى فترات انقباض وانبساط، تتغير خلالها حالة الجهاز الصمامي.
- فترة الامتلاء (الانبساط). الصمام الأورطي مغلق، والصمام التاجي مفتوح. يتدفق الدم من الأذين الأيسر إلى البطين. يرتفع حجم البطين الأيسر من حجم نهاية الانبساط إلى حجم نهاية الانبساط، بينما يظل الضغط عند قيم منخفضة (0-10 مم زئبق). وتنتهي هذه المرحلة بإغلاق الصمام التاجي.
- مرحلة التقلص متساوي الحجوم (الانقباض). جميع الصمامات مغلقة (الأذينية البطينية والشلالية). ينقبض البطين كحجرة مغلقة، لذا لا يتغير حجمه (الانقباض متساوي الأبعاد - طول خلايا عضلة القلب ثابت بينما يزداد التوتر). يرتفع الضغط بسرعة هائلة من ~10 إلى ~80 مم زئبق. وعندما يتجاوز ضغط الانبساط في الشريان الأورطي، ينفتح الصمام الأورطي.
- فترة الإفراغ/القذف (الانقباض). الصمام التاجي مغلق، والصمام الأورطي مفتوح. يندفع الدم نحو الأورطي. ينخفض حجم البطين الأيسر. يصل الضغط أولاً إلى الذروة (الضغط الانقباضي، ~120 مم زئبق)، ثم يتراجع. وعندما ينخفض الضغط في البطين دون ضغط الأورطي، ينغلق الصمام الأورطي.
- مرحلة الاسترخاء متساوي الحجوم (الانبساط). تنغلق جميع الصمامات مرة أخرى. يسترخي عضلة القلب مع ثبات الحجم (المساوٍ لحجم نهاية الانبساط). ينخفض توتر الخلايا بينما لا يتغير الطول. ينخفض الضغط داخل الحجرة بشكل حاد. وبمجرد أن يصبح أقل من الضغط في الأذين الأيسر، ينفتح الصمام التاجي وتبدأ الدورة من جديد.
تأثير الحمل القبلي والبعدي على الدورة
قد يتغير منحنى الدورة اعتماداً على ظروف الديناميكا الدموية.
زيادة الحمل القبلي تحدث عند زيادة العودة الوريدية. يمتلئ البطين بشكل أكبر، مما يؤدي إلى زيادة حجم نهاية الانبساط. وفقاً لقانون فرانك-ستارلينغ (كلما تمددت العضلة أكثر قبل الانقباض، كلما كان انقباضها أقوى)، يزداد حجم السكتة أيضاً. يبدو ذلك على المنحنى كاتجاه العروة نحو اليمين. بينما يتغير ضغط الذروة بشكل طفيف.
زيادة الحمل البعدي تنشأ عند زيادة مقاومة القذف (تضيق الأورطي، ارتفاع ضغط الدم الشرياني). يضطر الصمام الأورطي للفتح عند ضغط أعلى. ويجب على البطين تطوير ضغط ذروة (انقباضي) أكبر بكثير لدفع الدم. وإذا لم تزد تقلصية عضلة القلب، فلن يتمكن البطين من التفريغ بشكل كامل: يزداد حجم نهاية الانبساط، بينما ينخفض حجم السكتة. بيانيّاً، تصبح العروة أضيق وتزاح نحو الأعلى.
باختصار: إجابات عن أسئلة حول الموضوع
ما هي أصوات القلب التي تظهر في مختلف مراحل الدورة القلبية وما سببها؟
تظهر في مختلف مراحل الدورة القلبية أصوات القلب الأول والثاني، بالإضافة إلى صوت فتح الصمام التاجي المرضي.
- الصوت الأول (الانقباضي) — يظهر في مرحلة الانقباض متساوي الحجوم وبداية القذف السريع. وسببه إغلاق الصمامات الأذينية البطينية (اهتزاز الشرفات، الأوتار الوترية، وجزء من الصمامات الهلالية).
- الصوت الثاني (الانبساطي) — يظهر في مرحلة الاسترخاء متساوي الحجوم للبطينين. وسببه انغلاق الصمام الأورطي وصمام الجذع الرئوي.
- صوت فتح الصمام التاجي — يظهر في الانبساط. وسببه الشد الحاد للشرفات الملتصقة.
ما هي مدة كل مرحلة من مراحل الدورة القلبية بالثواني عند معدل ضربات قلب طبيعي؟
عند المعدل الطبيعي لضربات القلب (75 نبضة/دقيقة)، تبلغ المدة الإجمالية للدورة 0.8 ثانية. وتشير المصادر إلى مدة المراحل الفردية فقط (بالمللي ثانية، والتي تقابل أجزاء من الثانية):
- انقباض الأذينين — 0.11 ثانية (الأيمن) و0.10 ثانية (الأيسر).
- القذف البطيء للدم — 0.13 ثانية (لكلا البطينين).
- مرحلة ما قبل الانبساط (بروتودياستول) — 0.05 ثانية (البطين الأيمن) و0.04 ثانية (الأيسر).
- الامتلاء البطيء — 0.16 ثانية (البطين الأيمن) و0.17 ثانية (الأيسر).
مع زيادة معدل ضربات القلب، تنخفض مدة جميع المراحل.
ما هي ديناميكية الضغط في البطين الأيمن والشريان الرئوي أثناء الدورة القلبية؟
تتغير ديناميكية الضغط في البطين الأيمن والجذع الرئوي تبعاً لمرحلة الدورة.
- الانبساط (الامتلاء) — في نهاية مرحلة الامتلاء البطيء، يرتفع الضغط في البطين الأيمن إلى 3 مم زئبق، وفي نهاية انقباض الأذينين إلى 5 مم زئبق. وفي مرحلة ما قبل الانبساط، يستمر الضغط في الجذع الرئوي في الانخفاض.
- الانقباض (القذف) — يصل ضغط القذف من البطين الأيمن إلى الجذع الرئوي إلى 25-30 مم زئبق.
بالإضافة إلى ذلك، يزداد الضغط الانقباضي في هذه التراكيب أثناء الشهيق القسري.
من السهل تذكر حالة الصمامات في مراحل تساوي الحجوم: كلمة «إزو» تعني «ثابت، متساوٍ». ولا يمكن أن يبقى الحجم ثابتاً إلا في حجرة محكمة الإغلاق تماماً، مما يعني أن جميع الصمامات تماماً تكون مغلقة في هذه اللحظات.
أسئلة من المحاضرات والامتحانات
ما هي جوهر قانون فرانك-ستارلينغ؟
ينص القانون على أنه كلما تمددت خلايا عضلة القلب أكثر أثناء امتلاء البطين بالدم (زيادة حجم نهاية الانبساط)، كلما انقبضت بقوة أكبر لاحقاً، مما يزيد من حجم السكتة.
ماذا يحدث لطول وتوتر خلايا عضلة القلب في مراحل تساوي الحجوم؟
يظل طول الألياف العضلية ثابتاً. وأثناء الانقباض متساوي الأبعاد يرتفع توترها بشكل حاد، بينما ينخفض في مرحلة الاسترخاء متساوي الحجوم.
كيف يتم حساب حجم السكتة؟
حجم السكتة (SV) هو الفرق بين حجم نهاية الانبساط (EDV) وحجم نهاية الانبساط (ESV).
مواضيع أخرى للمراجعة في نفس السياق
- تحليل مفصل لمنحنى (الحجم - الضغط)
- الميكانيكيات الفسيولوجية لتنظيم عمل القلب
- التغيرات المرضية في الديناميكا الدموية عند اعتلالات الصمامات
- قانون فرانك-ستارلينغ على المستوى الخلوي
- الجهاز التوصيلي للقلب والتلقائية
راجع الموضوع بالكامل في كورس «فيسيولوجيا»
إليك ملخص موجز. الكورس يغطي كل ما يُسأل عنه في المحاضرات والامتحانات.
- الدليل الشامل لموضوع «الدورة القلبية» وأكثر من 4,128 صفحة أخرى من المادة
- تمارين واختبارات بعد كل موضوع — تماماً كما في الاختبار الشفوي (الكولوكيوم)
- المعلم الذكي (AI-tutor) سيجيب عن أي سؤال يخص الموضوع في أي وقت
- 118 درس فيديو للمادة
مواضيع أخرى في قسم "فزيولوجيا القلب"
دروس فيديو مجانية: الفيسيولوجيادروس قصيرة مع ملخصات - بدون تسجيل.
تم إعداد المادة بواسطة أعضاء هيئة التدريس في WhiteCoat Pro وفقاً للمنهج الدراسي لكليات الطب. وهي ذات طابع تعليمي.