آلية الانقباض وانقباض الأذينين
يحدث انقباض عضلة القلب بفضل تفاعل بروتينات الأكتين والميوسين بمشاركة أيونات الكالسيوم. على عكس العضلات الهيكلية، تحصل خلايا عضلة القلب على أيونات $Ca^{2+}$ ليس فقط من الشبكة الإندوبلازمية، بل وأيضاً من الوسط الخارجي. تُعرف هذه الظاهرة بـ «الدفعة الكالسيومية».
تبدأ الدورة بـ انقباض الأذينين، والذي يستمر لمدة 110 مللي ثانية في الجانب الأيمن و100 مللي ثانية في الجانب الأيسر. في هذه اللحظة، يتم قذف الدم إلى البطينين. تلعب زوائد الأذينين (الأذينات) دوراً هاماً: فهي توفر التمدد اللازم للأذينين وتعمل كـ مضخة إضافية. ينقبض النصفان الأيمن والأيسر للقلب بشكل متزامن تقريباً، مع الحد الأدنى من عدم التزامن بسبب ميزات انتشار الإثارة.
فترة التوتر وقذف الدم
يبدأ انقباض البطينين بفترة التوتر، والتي تتكون من مرحلتين:
- الانقباض غير المتزامن.
- الانقباض متساوي الحجم: تتوتر خلايا عضلة القلب، لكنها لا تقصر. لا يتغير حجم الحجرات لأن الدم غير قابل للانضغاط، وجميع الصمامات مغلقة.
بمجرد أن يصل الضغط في البطين الأيمن إلى 15 مم زئبق، وفي البطين الأيسر إلى 80 مم زئبق، تفتح الصمامات الهلالية، ويتدفق الدم نحو الأوعية الدموية.
في هذا الوقت، تكون الصمامات الأذينية البطينية (التاجية ثلاثية الشرفات) مغلقة. لمنع الشرفات من الانعكاس مرة أخرى إلى الأذينين (تدلي الصمام)، يتم تثبيتها بواسطة الحبال الوتدية المرتبطة بالعضلات الحليمية المنقبضة. تعمل هذه الحبال أيضاً كـ مخمدات، لامتصاص الصدمة الهيدروليكية.
الانبساط والارتخاء
عندما تبدأ البطينات في الاسترخاء، ينخفض الضغط فيها إلى ما دون الضغط في الأبهر والجذع الرئوي. يندفع الدم إلى الخلف، ويملأ «جيوب» الصمامات الهلالية ويغلقها. يوجد في جدار الأبهر ألياف مرنة وكولاجينية: فهي تمتص صدمة الدم وتُعيد الصمامات إلى وضعها الأصلي (يتم أخذ هذه الوظيفة بعين الاعتبار عند تصنيع الصمامات الاصطناعية).
بعد ذلك تأتي مرحلة الاسترخاء متساوي الحجم (60 مللي ثانية للبطين الأيمن و80 مللي ثانية للبطين الأيسر). تكون طول الألياف العضلية ثابتاً، والصمامات مغلقة، وينخفض الضغط إلى 5-10 مم زئبق.
امتلاء البطينين بالدم
يدخل الدم إلى القلب من الأوردة فقط أثناء الانبساط. ينقسم امتلاء البطينين إلى عدة مراحل:
- الامتلاء السريع (80 مللي ثانية). تفتح الصمامات الأذينية البطينية. يملأ الدم الحجرات بسرعة بسبب فرق الضغط والاسترخاء المفاجئ للجدران. يخلق امتلاء الشريان التاجي ما يسمى بـ «الهيكل الهيدروليكي»، والذي يساعد جسدياً البطينين على التمدد. ينخفض الضغط تقريباً إلى الصفر.
- الامتلاء البطيء (160-170 مللي ثانية). تنخفض سرعة تدفق الدم بسبب انخفاض تدرج الضغط والمقاومة المرنة لجدران البطين.
يُختتم الامتلاء بانقباض الأذينين التالي.
عمل القلب والديناميكا الدموية
تساوي العمل الفيزيائي للقلب حاصل ضرب تغير الضغط في تغير حجم الدم ($ \Delta P \times \Delta V $). على مخطط «الضغط والحجم»، يبدو هذا العمل كـ مساحة الحلقة.
- زيادة العودة الوريدية (قانون ستارلينغ): تؤدي إلى زيادة حجم السكتة وعمل القلب، بينما لا ترتفع ضغط الدم الشرياني.
- زيادة المقاومة الوعائية (الحمل اللاحق): يجبر القلب على أداء عمل أكبر ويزيد من ضغط الدم الشرياني، لكن حجم السكتة يظل دون تغيير.
باختصار: إجابات عن أسئلة حول الموضوع
ما هي مراحل فترة قذف الدم من البطينين؟
تتكون فترة قذف الدم من البطينين من مرحلتين متتاليتين.
- القذف السريع للدم — يستمر لمدة 120 مللي ثانية، ويصاحبه فتح صمام الأبهر والحد الأقصى للتدفق.
- القذف البطيء للدم — يستمر لمدة 130 مللي ثانية، ويتميز بانخفاض سرعة التدفق قبل إغلاق الصمامات.
خلال كلتا المرحلتين، يتجاوز الضغط في البطينين الضغط في الجذع الرئوي والأبهر.
ما هي أصوات القلب (الظواهر الصوتية) التي تحدث في مختلف مراحل الدورة القلبية؟
في مختلف مراحل الدورة القلبية، يحدث طبيعياً الصوت الأول والثاني، وعند تسجيل مخطط صدى الصوت القلبي (فونوكارديوغرام) يتم ملاحظة الصوت الثالث والرابع أيضاً.
- الصوت الأول — انقباضي، يظهر في بداية انقباض البطينين (فترة الانقباض متساوي الحجم) عند انغلاق الصمامات الأذينية البطينية.
- الصوت الثاني — انبساطي، ينشأ في بداية الانبساط بسبب انغلاق صمامات الأبهر والجذع الرئوي.
كيف يتغير الضغط في الأذينين خلال الدورة القلبية؟
يتغير الضغط في الأذينين خلال الدورة القلبية: توجد تقلبات منخفضة السعة على منحنى الضغط في الأذين الأيسر. مع زيادة الضغط في الأذينين، ينتقل الدم إلى البطينين. بعد فتح صمام ثلاثي الشرفات، ينخفض الضغط في الأذينين والأوردة حيث يندفع الدم من الأذين الأيمن إلى البطين الأيمن. في لحظة انبساط الأذين الأيمن، ينخفض الضغط فيه وفي الأجوفة، مما يسهل تدفق الدم من الأوردة السفلية.
يسهل تذكر تسلسل حركة الدم في الانبساط: الأوردة ← الأذينات ← البطينات. أثناء الانقباض، يتم حظر دخول الدم إلى القلب بالكامل.
أسئلة من المحاضرات والامتحانات
لماذا لا يتغير حجم البطينين أثناء الانقباض متساوي الحجم؟
في هذه المرحلة، تكون الصمامات الأذينية البطينية والهلالية مغلقة بإحكام، والدم عبارة عن سائل غير قابل للانضغاط. لذلك تتوتر الألياف العضلية، لكنها لا تستطيع تغيير الطول الإجمالي وحجم الحجرة.
ما هو «الهيكل الهيدروليكي للقلب»؟
هذا تأثير فيزيائي يحدث في بداية انبساط عضلة القلب عند امتلاء الأوعية التاجية بالدم. تضفي الأوعية الممتلئة صلابة على جدران البطينين، مما يساعدهما على التمدد وشفط الدم.
بماذا يتم ضمان متانة صمامات القلب؟
يتم تحقيق المتانة من خلال الامتصاص: يتم التأمين على الصمامات الأذينية البطينية عن طريق شد الحبال الوتدية المرنة، والصمامات الهلالية عن طريق مجموعة من الألياف الكولاجينية والمرنة في جدران الأوعية الدموية.
مواضيع أخرى للمراجعة في نفس السياق
- اقتران الإثارة والقبض (دور نظام T)
- مخططات تغير الضغط في حجرات القلب
- آلية نشوء أصوات القلب على مخطط فحص الأصوات القلبي (PCG)
- قانون فرانك-ستارلينغ وتنظيم حجم السكتة
- فيزياء الديناميكا الدموية: حساب عمل القلب
راجع الموضوع بالكامل في كورس «فيسيولوجيا»
إليك ملخص موجز. الكورس يغطي كل ما يُسأل عنه في المحاضرات والامتحانات.
- الدليل الإرشادي الكامل لموضوع «مراحل الدورة القلبية» و4128 صفحة أخرى للمادة
- 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.