أتمتة القلب: علم التشريح ، كيف يحدث - علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء - 2024

و التلقائية القلب هي قدرة الخلايا عضلة القلب نفسها الضرب. هذه الخاصية تنفرد بها القلب ، حيث لا يمكن لأي عضلة أخرى في الجسم عصيان الأوامر التي يمليها الجهاز العصبي المركزي. يعتبر بعض المؤلفين التوجه الزمني والتشغيل الآلي للقلب مرادفات فسيولوجية.

فقط الكائنات الأعلى هي التي تمتلك هذه الخاصية. الثدييات وبعض الزواحف من بين الكائنات الحية ذات التشغيل الآلي للقلب. يتم إنشاء هذا النشاط التلقائي في مجموعة من الخلايا المتخصصة التي تنتج تذبذبات كهربائية دورية.

المصدر: Pixabay.com

على الرغم من أن الآلية الدقيقة التي يبدأ من خلالها تأثير جهاز تنظيم ضربات القلب هذه ليست معروفة بعد ، فمن المعروف أن القنوات الأيونية وتركيز الكالسيوم داخل الخلايا يلعبان دورًا أساسيًا في عمله. هذه العوامل الإلكتروليتية حيوية في ديناميكيات غشاء الخلية ، والتي تحفز إمكانات العمل.

من أجل تنفيذ هذه العملية دون تعديلات ، فإن تعويض العناصر التشريحية والفسيولوجية أمر حيوي. يجب أن تكون الشبكة المعقدة من العقد والألياف التي تنتج وتدير المحفزات عبر القلب بأكمله صحية لتعمل بشكل صحيح.

تشريح

أتمتة القلب لديها مجموعة معقدة ومتخصصة من الأنسجة ذات وظائف دقيقة. العناصر التشريحية الثلاثة الأكثر أهمية في هذه المهمة هي: العقدة الجيبية والعقدة الأذينية البطينية وشبكة الألياف Purkinje ، والتي يتم وصف الخصائص الرئيسية لها أدناه:

العقدة الجيبية

العقدة الجيبية الأذينية هي جهاز تنظيم ضربات القلب الطبيعي. تم وصف موقعه التشريحي منذ أكثر من قرن من قبل كيث وفلاك ، وتحديد موقعه في المنطقة الجانبية والعليا من الأذين الأيمن. تسمى هذه المنطقة بالجيوب الوريدية وترتبط بباب مدخل الوريد الأجوف العلوي.

وصف العديد من المؤلفين العقدة الجيبية الأذينية بأنها على شكل موزة أو على شكل قوس أو هيكل مغزلي. والبعض الآخر ببساطة لا يعطيه شكلًا دقيقًا ويشرح أنه مجموعة من الخلايا منتشرة في منطقة محددة إلى حد ما. حتى أكثر جرأة تصف الرأس والجسم والذيل ، مثل البنكرياس.

من الناحية النسيجية ، يتكون من أربعة أنواع مختلفة من الخلايا: أجهزة تنظيم ضربات القلب ، والخلايا الانتقالية ، والخلايا العاملة أو خلايا عضلة القلب ، وخلايا بركنجي.

كل هذه الخلايا التي تشكل الجيوب أو العقدة الجيبية الأذينية لها تلقائية جوهرية ، ولكن في الحالة الطبيعية ، يتم فرض أجهزة تنظيم ضربات القلب فقط في وقت توليد النبضات الكهربائية.

العقدة الأذينية البطينية

تُعرف أيضًا باسم العقدة الأذينية البطينية (عقدة AV) أو عقدة Aschoff-Tawara ، وتقع في الحاجز بين الأذينين ، بالقرب من فتحة الجيب التاجي. إنه هيكل صغير جدًا ، بحد أقصى 5 مم على أحد محاوره ، ويقع في المركز أو موجهًا قليلاً نحو الرأس العلوي لمثلث كوخ.

تكوينها غير متجانس ومعقد للغاية. في محاولة لتبسيط هذه الحقيقة ، حاول الباحثون تلخيص الخلايا التي تتكون منها في مجموعتين: الخلايا المدمجة والخلايا الانتقالية. هذا الأخير متوسط ​​الحجم بين العامل وجهاز تنظيم ضربات القلب في العقدة الجيبية.

الألياف العصبية

يُعرف أيضًا باسم نسيج Purkinje ، ويعود اسمه إلى عالم التشريح التشيكي Jan Evangelista Purkinje ، الذي اكتشفه في عام 1839. وهو موجود في جميع أنحاء العضلة البطينية أسفل جدار الشغاف. هذا النسيج هو في الواقع مجموعة من خلايا عضلة القلب المتخصصة.

مخطط Purkinje تحت الشغاف له توزيع بيضاوي في كلا البطينين. خلال مجراه ، يتم إنشاء فروع تخترق جدران البطين.

يمكن أن تلتقي هذه الفروع مع بعضها البعض ، مما يتسبب في حدوث مفاغرة أو وصلات تساعد على توزيع النبضات الكهربائية بشكل أفضل.

كيف يتم إنتاجها؟

تعتمد الأتمتة القلبية على جهد الفعل المتولد في خلايا عضلات القلب. تعتمد إمكانات الفعل هذه على نظام التوصيل الكهربائي للقلب الذي تم وصفه في القسم السابق ، وعلى توازن الأيونات الخلوية. في حالة الإمكانات الكهربائية ، هناك جهد وشحنات وظيفية متغيرة.

المصدر: Pixabay.com

تحتوي إمكانات عمل القلب على 5 مراحل:

المرحلة 0:

تُعرف بمرحلة إزالة الاستقطاب السريع وتعتمد على فتح قنوات الصوديوم السريعة. يدخل الصوديوم ، وهو أيون موجب أو كاتيون ، إلى الخلية ويغير جهد الغشاء فجأة ، منتقلًا من شحنة سالبة (-96 مللي فولت) إلى شحنة موجبة (+52 مللي فولت).

المرحلة 1:

في هذه المرحلة ، يتم إغلاق قنوات الصوديوم السريعة. يحدث عندما يتغير جهد الغشاء ويرافقه عودة استقطاب صغيرة بسبب حركات الكلور والبوتاسيوم ، مع الحفاظ على الشحنة الموجبة.

المرحلة الثانية:

المعروفة باسم الهضبة أو "الهضبة". في هذه المرحلة ، يتم الحفاظ على إمكانات الغشاء الإيجابية دون تغييرات مهمة ، وذلك بفضل التوازن في حركة الكالسيوم. ومع ذلك ، هناك تبادل أيوني بطيء ، وخاصة البوتاسيوم.

المرحلة 3:

خلال هذه المرحلة تحدث عودة الاستقطاب السريع. عندما تفتح قنوات البوتاسيوم السريعة ، فإنها تترك الجزء الداخلي من الخلية ، وكونها أيونًا موجبًا ، يتغير جهد الغشاء باتجاه شحنة سالبة بعنف. في نهاية هذه المرحلة ، يتم الوصول إلى إمكانات غشاء بين -80 مللي فولت و -85 مللي فولت.

المرحلة الرابعة:

يستريح المحتملة. في هذه المرحلة تظل الخلية هادئة حتى يتم تنشيطها بواسطة نبضة كهربائية جديدة وتبدأ دورة جديدة.

تتم كل هذه المراحل تلقائيًا ، بدون محفزات خارجية. ومن هنا جاء اسم أتمتة القلب. لا تتصرف جميع خلايا القلب بالطريقة نفسها ، ولكن المراحل عادة ما تكون مشتركة بينها. على سبيل المثال ، تفتقر إمكانات عمل العقدة الجيبية إلى مرحلة الراحة ويجب أن تنظمها العقدة الأذينية البطينية.

تتأثر هذه الآلية بجميع المتغيرات التي تعدل اتجاه كرونوت القلب. بعض الأحداث التي يمكن اعتبارها طبيعية (التمرين ، الإجهاد ، النوم) وغيرها من الأحداث المرضية أو الدوائية عادة ما تغير أتمتة القلب وتؤدي أحيانًا إلى أمراض شديدة وعدم انتظام ضربات القلب.

المراجع

1. مانجوني ، ماتيو ونارجوت ، جويل (2008). تكوين وتنظيم القلب الآلي. المراجعات الفسيولوجية ، 88 (3): 919-982.
2. إيكونيكوف ، جريج وييل ، دومينيك (2012). فسيولوجيا التوصيل القلبي والانقباض. مراجعة McMaster لعلم الأمراض ، تم الاسترجاع من: pathophys.org
3. أندرسون ، آر إتش وآخرون (2009). تشريح نظام التوصيل القلبي. التشريح السريري ، 22 (1): 99-113.
4. راميريز راميريز ، فرانسيسكو جافيت (2009). فسيولوجيا القلب. المجلة الطبية MD ، 3 (1).
5. كاتزونج ، بيرترام ج. (1978). التلقائية في خلايا القلب. علوم الحياة ، 23 (13): 1309-1315.
6. Sánchez Quintana ، Damián and Yen Ho ، Siew (2003). تشريح العقد القلبية ونظام التوصيل الأذيني البطيني المحدد. Revista Española de Cardiología، 56 (11): 1085-1092.
7. Lakatta E.G ؛ Vinogradova TM و Maltsev VA (2008). الحلقة المفقودة في لغز التلقائية الطبيعية لخلايا جهاز تنظيم ضربات القلب. حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم ، 1123: 41-57.
8. ويكيبيديا (2018). إمكانات العمل القلبي. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org