معلومة

القلب المكون من 4 غرف


الطيور والبشر لديهم أربع غرف قلب. جميع الحيوانات ذات القلوب المكونة من 4 غرف من ذوات الدم الحار. لماذا التماسيح استثناء؟ لماذا هم بدم بارد على الرغم من أن لديهم 4 غرف قلب؟


الإجابة المختصرة هي أن التماسيح قد تكون من ذوات الدم البارد بشكل ثانوي ، لكن الإجابة الطويلة هي أن من ذوات الدم الحار والدم البارد ليس حالة ثنائية بل طيف.

يتعلق الأمر بكمية الحرارة التي تولدها بأنسجتك الخاصة حيث أن جميع الكائنات الحية تولد بعض الحرارة وتكتسب بعضًا من البيئة عندما تستطيع ذلك. من جهة ، لديك درجة حرارة شديدة (بعض الحشرات) عند الطرف الآخر المتطرف للحرارة (مثل الثدييات القطبية) ونطاق كبير بينهما يغطي تقريبًا كل مستوى من مستويات النشاط الأيضي. كان أسلاف التماسيح (Crocodylomorpha) أرضيًا ونشطًا للغاية ، وبالتالي كان من المحتمل بالقرب من نهاية الطيف ذات الدم الدافئ وبالتالي مع قلب من أربع غرف. إنهم في الواقع يشبهون ما ستحصل عليه إذا حاولت تحويل تمساح إلى ذئب. لكن يُعتقد أنه نظرًا لأن الخط الذي أدى إلى التماسيح الحديثة تكيفت أكثر مع البيئة المائية ، فقد تحولوا مرة أخرى إلى التمثيل الغذائي الأكثر توارثًا عن الأسلاف. على الرغم من أنني يجب أن أذكر التماسيح والتماسيح بشكل أساسي قادرة على إنتاج قدر كبير من الحرارة والنشاط الأيضي حتى لفترات طويلة ، أكثر من "الزواحف" الأخرى ، التي يمكن مقارنتها بأبطأ الثدييات في عملية التمثيل الغذائي. أنها تحافظ على العديد من التكيف التشريحي مع التمثيل الغذائي العالي لأنها تساعد أيضًا في الغوص ولا تزال تستفيد من الأيض العالي.


مؤسسة العلوم الوطنية - حيث تبدأ الاكتشافات

تم العثور على المخطط الجزيئي للتطور من ذوات الدم البارد إلى ذوات الدم الحار


تظهر قلوب الأجنة تطور القلب من 3 غرف في الضفادع إلى 4 غرف في الثدييات.

1 سبتمبر 2009

شاهد مقابلة مع طبيب القلب التنموي بينوا برونو.

هذه المواد متاحة في المقام الأول لأغراض الأرشفة. قد تكون أرقام الهاتف أو معلومات الاتصال الأخرى قديمة ، يرجى الاطلاع على معلومات الاتصال الحالية في جهات اتصال وسائل الإعلام.

تم العثور على الرابط الجيني الأول في تطور القلب من ثلاث غرف إلى أربع غرف ، مما يضيء جزءًا من اللغز حول كيف أصبحت الطيور والثدييات من ذوات الدم الحار.

الضفادع لها قلب مكون من ثلاث غرف. يتكون من الأذينين وبطين واحد. نظرًا لأن الجانب الأيمن من قلب الضفدع يتلقى دمًا غير مؤكسج من الجسم ، ويتلقى الجانب الأيسر دمًا مؤكسجًا حديثًا من الرئتين ، يختلط مجرى الدم معًا في البطين ، مما يؤدي إلى إرسال خليط غير مؤكسج بالكامل إلى البقية. من جسم الضفدع.

السلاحف عبارة عن انتقال مثير للفضول - لا يزال لديها ثلاث حجرات ، لكن جدارًا أو حاجزًا بدأ يتشكل في البطين المفرد. يتيح هذا التغيير لدماء السلحفاة أن تكون غنية بالأكسجين أكثر بقليل من دم الضفدع.

ومع ذلك ، فإن الطيور والثدييات لديها بطين محفور بالكامل - قلب حسن النية مكون من أربع غرف. يضمن هذا التكوين فصل الدورة الدموية ذات الضغط المنخفض إلى الرئتين ، والضخ عالي الضغط في باقي الجسم.

بصفتنا حيوانات ذوات الدم الحار ، فإننا نستخدم الكثير من الطاقة وبالتالي نحتاج إلى كمية كبيرة من الأكسجين لأنشطتنا. بفضل قلبنا المكون من أربع غرف ، نحن نتمتع بميزة تطورية: فنحن قادرون على التجوال والصيد والاختباء حتى في برد الليل أو برد الشتاء.

لكن ليس كل البشر محظوظين جدًا لأن لديهم قلبًا سليمًا مكونًا من أربع غرف. بنسبة واحد أو اثنين في المائة ، تعتبر أمراض القلب الخلقية أكثر العيوب الخلقية شيوعًا. وجزء كبير من ذلك يرجع إلى عيوب الحاجز البطيني أو عيوب الحاجز البطيني. كثيرا ما يتم تصحيح الحالة بالجراحة.

شحذ بينوا برونو من معهد جلادستون لأمراض القلب والأوعية الدموية القوى الجزيئية في العمل. على وجه الخصوص ، يدرس عامل النسخ ، Tbx5 ، في المراحل المبكرة من التطور الجنيني. يسمي منظم القلب Tbx5 & quota الرئيسي. & quot

يدرس سكوت جيلبرت من كلية سوارثمور وجولي ويد من جامعة ولاية ميتشيغان علم الأحياء التطوري التطوري للسلاحف وسحالي أنول على التوالي. عندما تعاون برونو معهم ، كان قادرًا على فحص طيف تطوري واسع من الحيوانات. وجد أنه في ذوات الدم البارد ، يتم التعبير عن Tbx5 بشكل موحد في جميع أنحاء جدار القلب المكون. في المقابل ، تُظهر الأجنة ذوات الدم الحار أن البروتين مقيد بوضوح شديد في الجانب الأيسر من البطين. هذا التقييد هو الذي يسمح بالفصل بين البطين الأيمن والبطين الأيسر.

ومن المثير للاهتمام ، أنه في السلحفاة ، وهو حيوان انتقالي تشريحياً - بقلب مكون من ثلاث غرف ، وغير مقسم بشكل كامل ، يكون التوقيع الجزيئي انتقاليًا أيضًا. تم العثور على تركيز أعلى من Tbx5 على الجانب الأيسر من القلب ، يتبدد تدريجياً نحو اليمين.

يستنتج برونو ما يلي: `` إن الشيء العظيم في النظر إلى الوراء كما فعلنا مع تطور الزواحف هو أنه يعطينا معالجة جيدة حقًا حول كيف يمكننا الآن التطلع إلى الأمام ومحاولة فهم كيفية مشاركة بروتين مثل Tbx5 في تكوين القلب وكيف في حالة أمراض القلب الخلقية تكون وظيفتها ضعيفة. & quot

المجلة طبيعة سجية تقرير النتيجة في 3 سبتمبر العدد. مؤسسة العلوم الوطنية تدعم البحث.


    عرض الفيديو

يتحدث بينوا برونو عن تطور غرف القلب الأربعة من الضفادع إلى الثدييات.
ائتمان وإصدار أكبر

فصل الدم المؤكسج عن الدم غير المؤكسج في قلب ثلاثة أنواع من الحيوانات.
ائتمان وإصدار أكبر

جنين قلب سلحفاة على اليسار. قلب سحلية الجنين على اليمين.
ائتمان وإصدار أكبر

تواصل اعلامي
ليلي وايتمان ، مؤسسة العلوم الوطنية ، (703) 292-8310 ، البريد الإلكتروني: [email protected]
فاليري تاكر ، معاهد جلادستون ، (415) 734-2019 ، البريد الإلكتروني: [email protected]

اتصالات البرنامج
ديان ويت ، المؤسسة الوطنية للعلوم ، (703_ 292-7887 ، البريد الإلكتروني: [email protected]

المحققون الرئيسيون
بينوا برونو ، معهد جلادستون لأمراض القلب والأوعية الدموية ، (415) 734-2708 ، البريد الإلكتروني: [email protected]

تدفع مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية الأمة إلى الأمام من خلال النهوض بالبحوث الأساسية في جميع مجالات العلوم والهندسة. تدعم NSF الأبحاث والأفراد من خلال توفير المرافق والأدوات والتمويل لدعم براعتهم والحفاظ على الولايات المتحدة كرائد عالمي في البحث والابتكار. مع ميزانية العام المالي 2021 البالغة 8.5 مليار دولار ، تصل أموال NSF إلى جميع الولايات الخمسين من خلال منح لما يقرب من 2000 كلية وجامعة ومعهد. كل عام ، تتلقى NSF أكثر من 40.000 عرض تنافسي وتقدم حوالي 11000 جائزة جديدة. تشمل هذه الجوائز دعم البحث التعاوني مع الصناعة ، والبحوث والعمليات في القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، ومشاركة الولايات المتحدة في الجهود العلمية الدولية.


  • عرض الفيديو

يتحدث بينوا برونو عن تطور غرف القلب الأربعة من الضفادع إلى الثدييات.
ائتمان وإصدار أكبر

فصل الدم المؤكسج عن الدم غير المؤكسج في قلب ثلاثة أنواع من الحيوانات.
ائتمان وإصدار أكبر

جنين قلب سلحفاة على اليسار. قلب سحلية الجنين على اليمين.
ائتمان وإصدار أكبر


ما الحيوانات التي لها قلب رباعي الغرف؟

للثدييات والطيور قلوب بأربع غرف. ومع ذلك ، فإن الطيور لديها قلوب أكبر بكثير بما يتناسب مع حجمها من الثدييات ، وتضخ قلوبهم دمًا أكثر في الدقيقة من الثدييات من نفس الحجم.

القلب هو عضو عضلي يضخ الدم عبر الدورة الدموية للكائن الحي. يمد الدم الجسم بالأكسجين والمواد المغذية بينما يخلص الجسم أيضًا من الفضلات الأيضية. تتكون القلوب المكونة من أربع غرف من الأذينين الأيمن والأيسر العلوي والبطينين الأيسر والأيمن. يستقبل الأذين الأيسر الدم الخالي من الأكسجين من الجسم ويضخه في البطين الأيسر ، الذي يضخ الدم إلى الرئتين ويتأكسد الدم ثم يدخل الأذين الأيمن. يضخ الأذين الأيمن الدم في البطين الأيمن الذي يضخ الدم عبر الجسم.

ينشئ هذا النظام حلقتين من القلب: واحدة إلى الرئتين وواحدة في جميع أنحاء الجسم. بسبب القوة المطلوبة لضخ الدم عبر هذه الحلقات ، يكون للبطينين جدران أكثر سمكًا من الأذينين. هذا صحيح بشكل خاص في الطيور. غالبًا ما تحتوي الزواحف والبرمائيات على قلوب من ثلاث غرف ، والتي يتم تنظيمها أيضًا في حلقتين. للأسماك قلوب ذات غرفتين ، والديدان وغيرها من الكائنات الحية البسيطة للغاية لها قلوب ذات غرفة واحدة. قلوب الأسماك والديدان والكائنات المماثلة تضخ الدم في حلقة واحدة فقط.


محتويات

الموقع والشكل

يقع قلب الإنسان في وسط المنصف ، على مستوى الفقرات الصدرية T5-T8. يحيط بالقلب كيس مزدوج الغشاء يسمى التامور ويلتصق بالمنصف. [15] يقع السطح الخلفي للقلب بالقرب من العمود الفقري ، والسطح الأمامي خلف عظم القص والغضاريف الضلعية. [7] الجزء العلوي من القلب هو نقطة التعلق لعدة أوعية دموية كبيرة - الوريد الأجوف والشريان الأورطي والجذع الرئوي. يقع الجزء العلوي من القلب على مستوى الغضروف الضلعي الثالث. [7] يقع الطرف السفلي للقلب ، القمة ، على يسار عظمة القص (8 إلى 9 سم من الخط الأوسط) بين تقاطع الضلع الرابع والخامس بالقرب من مفصلهما مع الغضاريف الساحلية. [7]

عادةً ما يتجه الجزء الأكبر من القلب قليلاً إلى الجانب الأيسر من الصدر (على الرغم من أنه قد ينقلب في بعض الأحيان إلى اليمين) ويشعر أنه على اليسار لأن القلب الأيسر أقوى وأكبر ، لأنه يضخ للجميع أجزاء الجسم. نظرًا لأن القلب يقع بين الرئتين ، فإن الرئة اليسرى أصغر من الرئة اليمنى ولديها شق قلبي في حدودها لاستيعاب القلب. [7] القلب على شكل مخروطي ، وقاعدته موضوعة لأعلى وتتناقص حتى القمة. [7] تبلغ كتلة القلب البالغ 250-350 جرامًا (9-12 أوقية). [16] غالبًا ما يوصف القلب بحجم قبضة اليد: طولها 12 سم (5 بوصات) وعرضها 8 سم (3.5 بوصة) وسمكها 6 سم (2.5 بوصة) ، [7] على الرغم من أن هذا الوصف محل خلاف ، حيث من المحتمل أن يكون القلب أكبر قليلاً. [17] يمكن للرياضيين المدربين تدريباً جيداً أن يكون لديهم قلوب أكبر بكثير بسبب تأثير التمارين على عضلة القلب ، على غرار استجابة العضلات الهيكلية. [7]

الغرف

يحتوي القلب على أربع غرف ، وأذينين علويين ، وحجرات استقبال ، وبطينين سفليين ، وغرف التفريغ. تنفتح الأذينان على البطينين عبر الصمامات الأذينية البطينية الموجودة في الحاجز الأذيني البطيني. يظهر هذا التمييز أيضًا على سطح القلب مثل التلم التاجي. [18] يوجد هيكل على شكل أذن في الأذين الأيمن العلوي يسمى الملحق الأذيني الأيمن ، أو الأذين ، وآخر في الأذين الأيسر العلوي ، الملحق الأذيني الأيسر. [19] يُشار أحيانًا إلى الأذين الأيمن والبطين الأيمن معًا باسم القلب الصحيح. وبالمثل ، يُشار أحيانًا إلى الأذين الأيسر والبطين الأيسر معًا باسم يسار القلب. [6] يتم فصل البطينين عن بعضهما البعض بواسطة الحاجز بين البطينين ، المرئي على سطح القلب مثل التلم الطولي الأمامي والتلم الخلفي بين البطينين. [18]

يتكون الهيكل العظمي للقلب من نسيج ضام كثيف وهذا يعطي بنية للقلب. إنه يشكل الحاجز الأذيني البطيني الذي يفصل الأذينين عن البطينين ، والحلقات الليفية التي تعمل كقواعد لصمامات القلب الأربعة. [20] يوفر الهيكل العظمي للقلب أيضًا حدًا مهمًا في نظام التوصيل الكهربائي للقلب نظرًا لأن الكولاجين لا يمكنه توصيل الكهرباء. يفصل الحاجز الأذيني الأذينين ويفصل الحاجز بين البطينين. [7] يكون الحاجز بين البطينين أكثر سمكًا من الحاجز بين الأذينين ، حيث يحتاج البطينان إلى توليد ضغط أكبر عند انقباضهما. [7]

الصمامات

للقلب أربعة صمامات تفصل بين حجراته. يوجد صمام واحد بين الأذين والبطين ، ويوجد صمام واحد عند مخرج كل بطين. [7]

تسمى الصمامات الموجودة بين الأذينين والبطينين بالصمامات الأذينية البطينية. بين الأذين الأيمن والبطين الأيمن يوجد الصمام ثلاثي الشرفات. يحتوي الصمام ثلاثي الشرف على ثلاث شرفات ، [21] تتصل بأوتار الأوتار وثلاث عضلات حليمية تسمى العضلات الأمامية والخلفية والحاجز ، بعد مواضعها النسبية. [21] يقع الصمام التاجي بين الأذين الأيسر والبطين الأيسر. يُعرف أيضًا باسم الصمام ثنائي الشرف نظرًا لوجود وحدتين ، نتوء أمامي وخلفي. يتم توصيل هذه الشرفات أيضًا عبر أوتار الأوتار إلى عضلتين حليميتين بارزتين من جدار البطين. [22]

تمتد العضلات الحليمية من جدران القلب إلى الصمامات عن طريق الوصلات الغضروفية التي تسمى الحبال الأوتار. تمنع هذه العضلات الصمامات من السقوط بعيدًا جدًا عند إغلاقها. [23] أثناء مرحلة الاسترخاء من الدورة القلبية ، يتم استرخاء العضلات الحليمية أيضًا ويكون التوتر على أوتار الحبال طفيفًا. عندما تنقبض غرف القلب ، تنقبض العضلات الحليمية. هذا يخلق توترًا في أوتار الحبال ، مما يساعد على تثبيت شرفات الصمامات الأذينية البطينية في مكانها ومنعها من العودة إلى الأذينين. [7] [ز] [21]

يوجد صمامان نصف قمريان إضافيان عند مخرج كل من البطينين. يقع الصمام الرئوي في قاعدة الشريان الرئوي. يحتوي هذا على ثلاث شرفات غير متصلة بأي عضلات حليمية. عندما يرتاح البطين ، يتدفق الدم عائدًا إلى البطين من الشريان ويملأ تدفق الدم هذا الصمام الذي يشبه الجيب ، ويضغط على الشرفات التي تغلق الصمام. يقع الصمام الأبهري الهلالي في قاعدة الشريان الأورطي وهو أيضًا غير متصل بالعضلات الحليمية. يحتوي هذا أيضًا على ثلاث شرفات تغلق بضغط الدم المتدفق عائدًا من الشريان الأورطي. [7]

الحق في القلب

يتكون القلب الأيمن من حجرتين ، الأذين الأيمن والبطين الأيمن ، يفصل بينهما صمام ، الصمام ثلاثي الشرفات. [7]

يتلقى الأذين الأيمن الدم بشكل شبه مستمر من الأوردة الرئيسية في الجسم ، الوريد الأجوف العلوي والسفلي. كمية صغيرة من الدم من الدورة التاجية تصب أيضًا إلى الأذين الأيمن عبر الجيب التاجي ، والذي يقع مباشرة فوق وإلى منتصف فتحة الوريد الأجوف السفلي. [7] يوجد في جدار الأذين الأيمن اكتئاب بيضاوي الشكل يُعرف بالحفرة البيضاوية ، وهي بقايا فتحة في قلب الجنين تُعرف بالثقبة البيضوية. [7] معظم السطح الداخلي للأذين الأيمن أملس ، ويكون انخفاض الحفرة البيضاوية وسطيًا ، والسطح الأمامي به نتوءات بارزة من عضلات البكتين ، والتي توجد أيضًا في الملحق الأذيني الأيمن. [7]

الأذين الأيمن متصل بالبطين الأيمن بواسطة الصمام ثلاثي الشرف. [7] جدران البطين الأيمن مبطنة بالترابيكولاي اللامعة ، وهي حواف عضلة القلب مغطاة بالشغاف. بالإضافة إلى هذه النتوءات العضلية ، فإن مجموعة من عضلات القلب ، مغطاة أيضًا بالشغاف ، تُعرف باسم الفرقة الوسيطة ، تعزز الجدران الرقيقة للبطين الأيمن وتلعب دورًا حاسمًا في التوصيل القلبي. ينشأ من الجزء السفلي من الحاجز بين البطينين ويعبر المساحة الداخلية للبطين الأيمن للتواصل مع العضلة الحليمية السفلية. [7] البطين الأيمن يتناقص تدريجيًا في الجذع الرئوي ، حيث يقذف الدم عند الانقباض. يتفرع الجذع الرئوي إلى الشرايين الرئوية اليمنى واليسرى التي تحمل الدم إلى كل رئة. يقع الصمام الرئوي بين القلب الأيمن والجذع الرئوي. [7]

يسار القلب

يحتوي القلب الأيسر على حجرتين: الأذين الأيسر والبطين الأيسر ، يفصل بينهما الصمام التاجي. [7]

يستقبل الأذين الأيسر الدم المؤكسج العائد من الرئتين عبر أحد الأوردة الرئوية الأربعة. يحتوي الأذين الأيسر على كيس خارجي يسمى ملحق الأذين الأيسر. مثل الأذين الأيمن ، تصطف عضلات البكتين الأذين الأيسر. [24] الأذين الأيسر متصل بالبطين الأيسر بواسطة الصمام التاجي. [7]

البطين الأيسر أكثر سمكًا مقارنةً بالبطين الأيمن ، نظرًا للقوة الأكبر اللازمة لضخ الدم إلى الجسم بالكامل. مثل البطين الأيمن ، يحتوي البطين الأيسر أيضًا على الترابيق اللحمي ، لكن لا يوجد نطاق وسيط. يضخ البطين الأيسر الدم إلى الجسم من خلال الصمام الأبهري إلى الشريان الأورطي. فتحتان صغيرتان فوق الصمام الأبهري تحمل الدم إلى القلب نفسه ، الشريان التاجي الأيسر الرئيسي والشريان التاجي الأيمن. [7]

جدار القلب

يتكون جدار القلب من ثلاث طبقات: الشغاف الداخلي وعضلة القلب الوسطى والنخاب الخارجي. هذه محاطة بكيس مزدوج الغشاء يسمى التامور.

الطبقة الأعمق من القلب تسمى شغاف القلب. وتتكون من بطانة من ظهارة حرشفية بسيطة وتغطي غرف وصمامات القلب. وهي متصلة ببطانة أوردة وشرايين القلب ، وتتصل بعضلة القلب بطبقة رقيقة من النسيج الضام. [7] شغاف القلب ، عن طريق إفراز البطانة ، قد يلعب أيضًا دورًا في تنظيم تقلص عضلة القلب. [7]

الطبقة الوسطى لجدار القلب هي عضلة القلب ، وهي عضلة القلب - طبقة من الأنسجة العضلية المخططة اللاإرادية محاطة بإطار من الكولاجين. نمط عضلة القلب أنيق ومعقد ، حيث تدور خلايا العضلات وتدور حول غرف القلب ، مع تشكيل العضلات الخارجية شكل 8 حول الأذينين وحول قواعد الأوعية الكبيرة والعضلات الداخلية ، مما يشكل الشكل 8 حول البطينين والتقدم نحو القمة. يسمح هذا النمط المعقد للقلب بضخ الدم بشكل أكثر فعالية. [7]

يوجد نوعان من الخلايا في عضلة القلب: خلايا عضلية لها القدرة على الانقباض بسهولة ، وخلايا جهاز تنظيم ضربات القلب في نظام التوصيل. تشكل الخلايا العضلية الجزء الأكبر (99٪) من الخلايا في الأذينين والبطينين. ترتبط هذه الخلايا المقلصة بأقراص مقسمة تسمح بالاستجابة السريعة لنبضات العمل المحتملة من خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب. تسمح الأقراص المقحمة للخلايا بالعمل كمخلوق وتمكين الانقباضات التي تضخ الدم عبر القلب إلى الشرايين الرئيسية. [7] تشكل خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب 1٪ من الخلايا وتشكل نظام التوصيل للقلب. عادة ما تكون أصغر بكثير من الخلايا المقلصة ولديها عدد قليل من اللييفات العضلية مما يمنحها قابلية تقلص محدودة. تتشابه وظيفتها في كثير من النواحي مع الخلايا العصبية. [7] تمتلك أنسجة عضلة القلب نظامًا ذاتيًا ، وهي القدرة الفريدة على بدء جهد القلب بمعدل ثابت - نشر النبضات بسرعة من خلية إلى أخرى لتحفيز انقباض القلب بأكمله. [7]

هناك بروتينات معينة معبر عنها في خلايا عضلة القلب.[25] [26] ترتبط هذه في الغالب بتقلص العضلات ، وترتبط بالأكتين ، والميوسين ، والتروبوميوسين ، والتروبونين. وهي تشمل MYH6 و ACTC1 و TNNI3 و CDH2 و PKP2. البروتينات الأخرى المعبر عنها هي MYH7 و LDB3 والتي يتم التعبير عنها أيضًا في العضلات الهيكلية. [27]

تامور

التأمور هو الكيس المحيط بالقلب. يُطلق على السطح الخارجي الصلب للتأمور الغشاء الليفي. هذا مبطن بغشاء داخلي مزدوج يسمى الغشاء المصلي الذي ينتج سائل غشاء التامور لتليين سطح القلب. [28] يُطلق على جزء الغشاء المصلي المرتبط بالغشاء الليفي اسم التامور الجداري ، بينما يُعرف جزء الغشاء المصلي المرتبط بالقلب باسم التامور الحشوي. يتواجد التأمور من أجل تليين حركته ضد الهياكل الأخرى داخل الصدر ، والحفاظ على استقرار وضع القلب داخل الصدر ، وحماية القلب من العدوى. [29]

كونسري مجموع

تحتاج أنسجة القلب ، مثلها مثل جميع خلايا الجسم ، إلى تزويدها بالأكسجين والمواد المغذية وطريقة للتخلص من الفضلات الأيضية. يتم تحقيق ذلك عن طريق الدوران التاجي ، والذي يشمل الشرايين والأوردة والأوعية اللمفاوية. يحدث تدفق الدم عبر الأوعية التاجية في القمم والقيعان المتعلقة بارتخاء عضلة القلب أو انقباضها. [7]

تستقبل أنسجة القلب الدم من شريانين يظهران فوق الصمام الأبهري مباشرة. هذه هي الشريان التاجي الأيسر الرئيسي والشريان التاجي الأيمن. ينقسم الشريان التاجي الرئيسي الأيسر بعد فترة وجيزة من مغادرة الشريان الأورطي إلى أوعيتين ، الشريان الأمامي الأيسر ينزل والشريان المحيطي الأيسر. يقوم الشريان الأمامي الأيسر النازل بتزويد أنسجة القلب والجانب الأمامي والجانب الخارجي وحاجز البطين الأيسر. يقوم بذلك عن طريق التفرع إلى شرايين أصغر - فروع قطرية وحاجز. يوفر المحيط الأيسر الجزء الخلفي وأسفل البطين الأيسر. يمد الشريان التاجي الأيمن الأذين الأيمن والبطين الأيمن والأجزاء الخلفية السفلية من البطين الأيسر. يقوم الشريان التاجي الأيمن أيضًا بإمداد الدم إلى العقدة الأذينية البطينية (في حوالي 90٪ من الأشخاص) والعقدة الجيبية الأذينية (في حوالي 60٪ من الأشخاص). يمر الشريان التاجي الأيمن في أخدود في الجزء الخلفي من القلب ويمر الشريان الأمامي الأيسر النازل في أخدود في الأمام. هناك تباين كبير بين الأشخاص في تشريح الشرايين التي تغذي القلب. [30] وتنقسم الشرايين عند أبعد مسافة تصل إلى فروع أصغر تتحد معًا عند حواف كل توزيع شرياني. [7]

الجيب التاجي هو وريد كبير يصب في الأذين الأيمن ، ويتلقى معظم التصريف الوريدي للقلب. يتلقى الدم من الوريد القلبي الكبير (الذي يستقبل الأذين الأيسر وكلا البطينين) ، والوريد القلبي الخلفي (الذي يصرف الجزء الخلفي من البطين الأيسر) ، والوريد القلبي الأوسط (الذي يستنزف الجزء السفلي من البطينين الأيسر والأيمن) ، والصغير عروق القلب. [31] تقوم الأوردة القلبية الأمامية بتصريف الجزء الأمامي من البطين الأيمن وتصب في الأذين الأيمن مباشرة. [7]

توجد شبكات ليمفاوية صغيرة تسمى الضفائر تحت كل طبقة من طبقات القلب الثلاث. تتجمع هذه الشبكات في الجذع الأيسر الرئيسي والجذع الأيمن الرئيسي ، والتي تنتقل عبر الأخدود بين البطينين الموجودين على سطح القلب ، وتستقبل الأوعية الصغيرة أثناء انتقالها لأعلى. ثم تنتقل هذه الأوعية إلى الأخدود الأذيني البطيني ، وتتلقى وعاءًا ثالثًا يقوم بتصفية جزء البطين الأيسر الموجود على الحجاب الحاجز. ينضم الوعاء الأيسر مع هذا الوعاء الثالث ، ويسافر على طول الشريان الرئوي والأذين الأيسر ، وينتهي بالعقدة الرغامية القصبية السفلية. ينتقل الوعاء الأيمن على طول الأذين الأيمن وجزء البطين الأيمن الموجود على الحجاب الحاجز. ينتقل عادة بعد ذلك أمام الشريان الأورطي الصاعد ثم ينتهي في العقدة العضدية الرأسية. [32]

إمداد العصب

يتلقى القلب إشارات عصبية من العصب المبهم ومن الأعصاب الناشئة عن الجذع الودي. تعمل هذه الأعصاب على التأثير في معدل ضربات القلب وليس التحكم فيها. تؤثر الأعصاب السمبثاوية أيضًا على قوة انقباض القلب. [33] الإشارات التي تنتقل على طول هذه الأعصاب تنشأ من مركزي القلب والأوعية الدموية المقترنين في النخاع المستطيل. يعمل العصب المبهم للجهاز العصبي السمبتاوي على تقليل معدل ضربات القلب ، وتعمل الأعصاب من الجذع الودي على زيادة معدل ضربات القلب. [7] تشكل هذه الأعصاب شبكة من الأعصاب التي تقع فوق القلب تسمى الضفيرة القلبية. [7] [32]

العصب المبهم هو عصب طويل متجول ينبثق من جذع الدماغ ويؤمن تحفيز الجهاز السمبتاوي لعدد كبير من الأعضاء في الصدر والبطن ، بما في ذلك القلب. [34] تخرج الأعصاب من الجذع الودي من خلال العقد الصدرية T1-T4 وتنتقل إلى كل من العقد الجيبية الأذينية والأذينية البطينية ، وكذلك الأذينين والبطينين. البطينين أكثر ثراءً بالأعصاب من الألياف السمبثاوية من الألياف السمبتاوي. يتسبب التحفيز الودي في إطلاق الناقل العصبي norepinephrine (المعروف أيضًا باسم noradrenaline) عند التقاطع العصبي العضلي للأعصاب القلبية. يؤدي هذا إلى تقصير فترة عودة الاستقطاب ، وبالتالي تسريع معدل إزالة الاستقطاب والانكماش ، مما يؤدي إلى زيادة معدل ضربات القلب. إنه يفتح قنوات الصوديوم وأيون الكالسيوم الكيميائية أو الموصولة بالرابط ، مما يسمح بتدفق الأيونات الموجبة الشحنة. [7] يرتبط النوربينفرين بمستقبل بيتا -1. [7]

القلب هو أول عضو وظيفي يتطور ويبدأ في الضرب وضخ الدم في حوالي ثلاثة أسابيع من مرحلة التطور الجنيني. هذه البداية المبكرة أمر حاسم للتطور الجنيني وما قبل الولادة.

ينشأ القلب من اللحمة المتوسطة الحشوية البولية في الصفيحة العصبية التي تشكل المنطقة القلبية. يتشكل هنا أنبوبان شغافان يندمجان لتشكيل أنبوب قلب بدائي يعرف باسم القلب الأنبوبي. [35] بين الأسبوع الثالث والرابع ، يطول أنبوب القلب ويبدأ في الانثناء ليشكل شكل حرف S داخل التامور. هذا يضع الحجرات والأوعية الرئيسية في المحاذاة الصحيحة للقلب المتطور. وسيشمل التطوير الإضافي تشكيل الحاجز والصمامات وإعادة تشكيل غرف القلب. بحلول نهاية الأسبوع الخامس ، اكتملت الحاجز وصمامات القلب بحلول الأسبوع التاسع. [7]

قبل الأسبوع الخامس ، توجد فتحة في قلب الجنين تُعرف بالثقبة البيضوية. تسمح الثقبة البيضوية للدم في قلب الجنين بالمرور مباشرة من الأذين الأيمن إلى الأذين الأيسر ، مما يسمح لبعض الدم بتجاوز الرئتين. في غضون ثوانٍ بعد الولادة ، تغلق سديلة من الأنسجة تُعرف باسم الحاجز الأولي الذي كان يعمل سابقًا كصمام الثقبة البيضوية وتؤسس نمط الدورة الدموية القلبية النموذجي. يبقى انخفاض في سطح الأذين الأيمن حيث كانت الثقبة البيضوية تسمى الحفرة البيضاوية. [7]

يبدأ القلب الجنيني في النبض في حوالي 22 يومًا بعد الحمل (5 أسابيع بعد آخر دورة شهرية طبيعية ، آخر دورة شهرية). يبدأ في النبض بمعدل قريب من الأم وهو حوالي 75-80 نبضة في الدقيقة (نبضة في الدقيقة). ثم يتسارع معدل ضربات القلب لدى الجنين ويصل إلى ذروة معدلها 165-185 نبضة في الدقيقة في وقت مبكر من الأسبوع السابع (أوائل الأسبوع التاسع بعد الدورة الشهرية الأخيرة). [36] [37] بعد 9 أسابيع (بداية مرحلة الجنين) تبدأ في التباطؤ ، وتتباطأ إلى حوالي 145 (± 25) نبضة في الدقيقة عند الولادة. لا يوجد فرق في معدل ضربات القلب بين الإناث والذكور قبل الولادة. [38]

تدفق الدم

يعمل القلب كمضخة في الدورة الدموية لتوفير تدفق مستمر للدم في جميع أنحاء الجسم. تتكون هذه الدورة الدموية من الدورة الدموية الجهازية من وإلى الجسم والدورة الرئوية من وإلى الرئتين. يقوم الدم في الدورة الدموية الرئوية بتبادل ثاني أكسيد الكربون بالأكسجين في الرئتين من خلال عملية التنفس. ينقل الدوران الجهازي الأكسجين إلى الجسم ويعيد ثاني أكسيد الكربون والدم غير المؤكسج نسبيًا إلى القلب لنقله إلى الرئتين. [7]

ال القلب الصحيح يجمع الدم غير المؤكسج من وريدين كبيرين ، الوريد الأجوف العلوي والسفلي. يتجمع الدم في الأذين الأيمن والأيسر باستمرار. [7] الوريد الأجوف العلوي يصرف الدم من فوق الحجاب الحاجز ويصب في الجزء الخلفي العلوي من الأذين الأيمن. يستنزف الوريد الأجوف السفلي الدم من أسفل الحجاب الحاجز ويصب في الجزء الخلفي من الأذين أسفل فتحة الوريد الأجوف العلوي. مباشرة أعلى وإلى منتصف فتحة الوريد الأجوف السفلي توجد فتحة الجيب التاجي الرقيق الجدران. [7] بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجيب التاجي يعيد الدم غير المؤكسج من عضلة القلب إلى الأذين الأيمن. يتجمع الدم في الأذين الأيمن. عندما ينقبض الأذين الأيمن ، يُضخ الدم عبر الصمام ثلاثي الشرف إلى البطين الأيمن. عندما ينقبض البطين الأيمن ، ينغلق الصمام ثلاثي الشرف ويتم ضخ الدم في الجذع الرئوي من خلال الصمام الرئوي. ينقسم الجذع الرئوي إلى شرايين رئوية وشرايين أصغر تدريجيًا في جميع أنحاء الرئتين ، حتى تصل إلى الشعيرات الدموية. عندما تمر هذه الحويصلات يتم استبدال ثاني أكسيد الكربون بالأكسجين. يحدث هذا من خلال عملية الانتشار السلبية.

في ال يسار القلبيتم إرجاع الدم المؤكسج إلى الأذين الأيسر عبر الأوردة الرئوية. ثم يتم ضخه في البطين الأيسر من خلال الصمام التاجي وفي الشريان الأورطي من خلال الصمام الأبهري للدورة الجهازية. الشريان الأورطي هو شريان كبير يتفرع إلى العديد من الشرايين الأصغر والشرايين والشعيرات الدموية في النهاية. في الشعيرات الدموية ، يتم توفير الأكسجين والمغذيات من الدم لخلايا الجسم لعملية التمثيل الغذائي ، ويتم استبدالها بثاني أكسيد الكربون ومنتجات النفايات. [7] ينتقل الدم الشعري ، غير المؤكسج الآن ، إلى الأوردة والأوردة التي تتجمع في النهاية في الوريد الأجوف العلوي والسفلي ، وفي القلب الأيمن.

الدورة القلبية

تشير الدورة القلبية إلى تسلسل الأحداث التي ينقبض فيها القلب ويسترخي مع كل نبضة قلب. [9] تُعرف الفترة الزمنية التي ينقبض خلالها البطينان ، مما يضطر الدم إلى الخروج إلى الشريان الأورطي والشريان الرئوي الرئيسي ، باسم انقباض القلب ، بينما تُعرف الفترة التي يرتاح خلالها البطينان ويمتلئان بالدم بالانبساط. يعمل الأذينان والبطينان بشكل جماعي ، لذلك في حالة الانقباض عندما ينقبض البطينان ، يتم استرخاء الأذينين وجمع الدم. عندما يتم استرخاء البطينين في حالة الانبساط ، ينقبض الأذينون لضخ الدم إلى البطينين. يضمن هذا التنسيق ضخ الدم بكفاءة إلى الجسم. [7]

في بداية الدورة القلبية ، يرتاح البطينان. وأثناء قيامهم بذلك ، يتم ملؤها بالدم الذي يمر عبر الصمامات التاجية المفتوحة والصمامات ثلاثية الشرفات. بعد اكتمال معظم حشو البطينين ، ينقبض الأذينون ، مما يجبر المزيد من الدم على البطينين ويمهد للمضخة. بعد ذلك ، يبدأ البطينان في الانقباض. مع ارتفاع الضغط داخل تجاويف البطينين ، يتم إغلاق الصمامات التاجية والصمامات ثلاثية الشرفات بالقوة. كلما زاد الضغط داخل البطينين ، متجاوزًا الضغط في الشريان الأورطي والشرايين الرئوية ، ينفتح الصمام الأبهري والرئوي. يخرج الدم من القلب ، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط داخل البطينين. في الوقت نفسه ، تتم إعادة ملء الأذين حيث يتدفق الدم إلى الأذين الأيمن من خلال الوريد الأجوف العلوي والسفلي ، وفي الأذين الأيسر عبر الأوردة الرئوية. أخيرًا ، عندما ينخفض ​​الضغط داخل البطينين إلى ما دون الضغط داخل الشريان الأورطي والشرايين الرئوية ، يتم إغلاق الصمام الأبهري والرئوي. يبدأ البطينان في الاسترخاء ، وتنفتح الصمامات التاجية وثلاثية الشرف ، وتبدأ الدورة مرة أخرى. [9]

القلب الناتج

النتاج القلبي (CO) هو قياس كمية الدم التي يضخها كل بطين (حجم السكتة الدماغية) في دقيقة واحدة. يتم حساب ذلك بضرب حجم الضربة (SV) في عدد النبضات في الدقيقة لمعدل ضربات القلب (HR). بحيث: CO = SV x HR. [7] يتم تطبيع النتاج القلبي مع حجم الجسم من خلال مساحة سطح الجسم ويسمى مؤشر القلب.

متوسط ​​النتاج القلبي ، باستخدام متوسط ​​حجم الضربة حوالي 70 مل ، هو 5.25 لتر / دقيقة ، مع النطاق الطبيعي 4.0-8.0 لتر / دقيقة. [7] يتم قياس حجم السكتة الدماغية عادةً باستخدام مخطط صدى القلب ويمكن أن يتأثر بحجم القلب والحالة البدنية والعقلية للفرد والجنس والانقباض ومدة الانقباض والحمل المسبق والحمل اللاحق. [7]

يشير التحميل المسبق إلى ضغط ملء الأذين في نهاية الانبساط ، عندما يكون البطينان في أقصى حالاتهما. العامل الرئيسي هو المدة التي يستغرقها البطينين ليملأوا: إذا تقلص البطينين بشكل متكرر ، فسيكون هناك وقت أقل لملء البطينين وسيكون التحميل المسبق أقل. [7] يمكن أيضًا أن يتأثر التحميل المسبق بحجم دم الشخص. تتناسب قوة كل انقباض في عضلة القلب مع الحمل المسبق ، الموصوف بآلية فرانك ستارلينج. ينص هذا على أن قوة الانقباض تتناسب طرديًا مع الطول الأولي للألياف العضلية ، مما يعني أن البطين سوف ينقبض بقوة أكبر ، كلما زاد تمدده. [7] [39]

يتأثر الحمل اللاحق ، أو مقدار الضغط الذي يجب أن يولده القلب لإخراج الدم عند الانقباض ، بمقاومة الأوعية الدموية. يمكن أن يتأثر بتضيق صمامات القلب (تضيق) أو تقلص أو ارتخاء الأوعية الدموية الطرفية. [7]

تتحكم قوة تقلصات عضلة القلب في حجم السكتة الدماغية. يمكن أن يتأثر هذا إيجابًا أو سلبًا بالعوامل المسماة مقويات التقلص العضلي. [40] يمكن أن تكون هذه العوامل نتيجة لتغيرات في الجسم ، أو يمكن إعطاؤها كأدوية كجزء من علاج اضطراب طبي ، أو كشكل من أشكال دعم الحياة ، خاصة في وحدات العناية المركزة. مقويات التقلص العضلي التي تزيد من قوة الانقباض هي مقويات التقلص العضلي "الإيجابية" ، وتشمل عوامل متعاطفة مثل الأدرينالين والنورادرينالين والدوبامين. [41] مقويات التقلص العضلي "السلبية" تقلل من قوة الانكماش وتشمل حاصرات قنوات الكالسيوم. [40]

التوصيل الكهربائي

يتم إنشاء ضربات القلب المنتظمة الطبيعية ، والتي تسمى إيقاع الجيوب الأنفية ، بواسطة جهاز تنظيم ضربات القلب الخاص بالقلب ، العقدة الجيبية الأذينية (المعروفة أيضًا باسم العقدة الجيبية أو العقدة الجيبية الأذينية). هنا يتم إنشاء إشارة كهربائية تنتقل عبر القلب ، مما يؤدي إلى تقلص عضلة القلب. تم العثور على العقدة الجيبية الأذينية في الجزء العلوي من الأذين الأيمن بالقرب من التقاطع مع الوريد الأجوف العلوي. [42] تنتقل الإشارة الكهربائية الناتجة عن العقدة الجيبية الأذينية عبر الأذين الأيمن بطريقة شعاعية غير مفهومة تمامًا. ينتقل إلى الأذين الأيسر عبر حزمة باخمان ، بحيث تنقبض عضلات الأذين الأيمن والأيسر معًا. [43] [44] [45] تنتقل الإشارة بعد ذلك إلى العقدة الأذينية البطينية. يوجد هذا في الجزء السفلي من الأذين الأيمن في الحاجز الأذيني البطيني - الحدود بين الأذين الأيمن والبطين الأيسر. الحاجز هو جزء من الهيكل العظمي للقلب ، وهو نسيج داخل القلب لا تستطيع الإشارة الكهربائية المرور خلاله ، مما يجبر الإشارة على المرور عبر العقدة الأذينية البطينية فقط. [7] تنتقل الإشارة بعد ذلك على طول حزمة فرعي الحزمة اليمنى واليسرى عبر بطينات القلب. يتم نقل الإشارة في البطينين عن طريق نسيج متخصص يسمى ألياف بركنجي والذي ينقل الشحنة الكهربائية إلى عضلة القلب. [46]

معدل ضربات القلب

يُطلق على معدل ضربات القلب الطبيعي أثناء الراحة إيقاع الجيوب الأنفية ، الذي يتم إنشاؤه بواسطة العقدة الجيبية الأذينية ، وهي مجموعة من خلايا تنظيم ضربات القلب الموجودة في جدار الأذين الأيمن. تقوم الخلايا الموجودة في العقدة الجيبية الأذينية بذلك عن طريق إنشاء جهد فعل. يتم إنشاء إمكانات عمل القلب من خلال حركة إلكتروليتات معينة داخل وخارج خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب. ثم ينتشر جهد الفعل إلى الخلايا القريبة. [47]

عندما تستريح الخلايا الجيبية الأذينية ، يكون لها شحنة سالبة على أغشيتها. ومع ذلك ، يؤدي التدفق السريع لأيونات الصوديوم إلى جعل شحنة الغشاء موجبة. وهذا ما يسمى إزالة الاستقطاب ويحدث بشكل عفوي. [7] بمجرد أن تحتوي الخلية على شحنة عالية بما فيه الكفاية ، تغلق قنوات الصوديوم وتبدأ أيونات الكالسيوم في الدخول إلى الخلية ، وبعد ذلك بوقت قصير يبدأ البوتاسيوم في الخروج منها. تنتقل جميع الأيونات عبر القنوات الأيونية في غشاء الخلايا الجيبية الأذينية. يبدأ البوتاسيوم والكالسيوم في التحرك خارج الخلية وداخلها فقط عندما يكون لديها شحنة عالية بما فيه الكفاية ، وبالتالي يطلق عليهما بوابات الجهد. بعد ذلك بوقت قصير ، تغلق قنوات الكالسيوم وتفتح قنوات البوتاسيوم ، مما يسمح للبوتاسيوم بمغادرة الخلية. هذا يتسبب في أن يكون للخلية شحنة سالبة في حالة الراحة ويسمى عودة الاستقطاب. عندما تصل إمكانات الغشاء إلى ما يقرب من -60 ملي فولت ، تغلق قنوات البوتاسيوم وقد تبدأ العملية مرة أخرى. [7]

تنتقل الأيونات من المناطق التي تتركز فيها إلى حيث لا توجد. لهذا السبب ينتقل الصوديوم إلى الخلية من الخارج ، وينتقل البوتاسيوم من داخل الخلية إلى خارجها. يلعب الكالسيوم أيضًا دورًا مهمًا. إن تدفقها عبر القنوات البطيئة يعني أن الخلايا الجيبية الأذينية لديها طور طويل من "الهضبة" عندما يكون لديها شحنة موجبة. جزء من هذا يسمى فترة الانكسار المطلق. تتحد أيونات الكالسيوم أيضًا مع البروتين التنظيمي تروبونين سي في مركب التروبونين لتمكين تقلص عضلة القلب ، وفصلها عن البروتين للسماح بالاسترخاء. [48]

يتراوح معدل ضربات القلب عند البالغين من 60 إلى 100 نبضة في الدقيقة. يمكن أن يكون معدل ضربات قلب المولود أثناء الراحة 129 نبضة في الدقيقة (نبضة في الدقيقة) وينخفض ​​هذا تدريجيًا حتى النضج. [49] يمكن أن يكون معدل ضربات قلب الرياضي أقل من 60 نبضة في الدقيقة. أثناء التمرين ، يمكن أن يكون المعدل 150 نبضة في الدقيقة مع معدلات قصوى تصل من 200 إلى 220 نبضة في الدقيقة. [7]

تأثيرات

يتأثر إيقاع الجيوب الأنفية الطبيعي للقلب ، الذي يعطي معدل ضربات القلب أثناء الراحة ، بعدد من العوامل. مراكز القلب والأوعية الدموية في جذع الدماغ التي تتحكم في التأثيرات الودية وغير السمبثاوية للقلب من خلال العصب المبهم والجذع الودي. [50] تتلقى مراكز القلب والأوعية الدموية هذه مدخلات من سلسلة من المستقبلات بما في ذلك مستقبلات الضغط ، والاستشعار عن تمدد الأوعية الدموية والمستقبلات الكيميائية ، واستشعار كمية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم ودرجة الحموضة. من خلال سلسلة من ردود الفعل هذه تساعد في تنظيم تدفق الدم والحفاظ عليه. [7]

مستقبلات الضغط هي مستقبلات تمدد تقع في الجيب الأبهر وأجسام الشريان السباتي والوريد الأجوف ومواقع أخرى ، بما في ذلك الأوعية الرئوية والجانب الأيمن من القلب نفسه. تطلق مستقبلات الضغط بمعدل يحددها مقدار تمطيطها ، [51] والذي يتأثر بضغط الدم ومستوى النشاط البدني والتوزيع النسبي للدم. مع زيادة الضغط والتمدد ، يزداد معدل إطلاق مستقبلات الضغط ، وتقلل مراكز القلب من التحفيز الودي وتزيد من التحفيز السمبتاوي. مع انخفاض الضغط والتمدد ، ينخفض ​​معدل إطلاق مستقبلات الضغط ، وتزيد مراكز القلب من التحفيز الودي وتقلل من التحفيز السمبتاوي.[7] يوجد رد فعل مشابه ، يسمى منعكس الأذين أو منعكس بينبريدج ، مرتبط بمعدلات متفاوتة من تدفق الدم إلى الأذينين. تمد زيادة العائد الوريدي جدران الأذينين حيث توجد مستقبلات ضغط متخصصة. ومع ذلك ، نظرًا لأن مستقبلات الضغط الأذينية تزيد من معدل إطلاقها ، ومع تمددها بسبب زيادة ضغط الدم ، يستجيب مركز القلب عن طريق زيادة التحفيز الودي وتثبيط التحفيز السمبتاوي لزيادة معدل ضربات القلب. والعكس صحيح أيضا. [7] تستجيب المستقبلات الكيميائية الموجودة في جسم الشريان السباتي أو المجاورة للشريان الأورطي في جسم الأبهر لمستويات الأكسجين في الدم وثاني أكسيد الكربون. سيحفز انخفاض الأكسجين أو ارتفاع ثاني أكسيد الكربون إطلاق المستقبلات. [52]

يمكن أن تؤثر مستويات التمرين واللياقة البدنية والعمر ودرجة حرارة الجسم ومعدل الأيض الأساسي وحتى الحالة العاطفية للشخص على معدل ضربات القلب. يمكن أن تؤدي المستويات العالية من هرمونات الأدرينالين والنورادرينالين وهرمونات الغدة الدرقية إلى زيادة معدل ضربات القلب. يمكن أن تؤثر مستويات الشوارد بما في ذلك الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم أيضًا على سرعة وانتظام معدل ضربات القلب ، وقد يؤدي انخفاض الأكسجين في الدم وانخفاض ضغط الدم والجفاف إلى زيادته. [7]

الأمراض

أمراض القلب والأوعية الدموية ، والتي تشمل أمراض القلب ، هي السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم. [53] غالبية أمراض القلب والأوعية الدموية غير سارية وترتبط بنمط الحياة وعوامل أخرى ، وتصبح أكثر انتشارًا مع تقدم العمر. [٥٣] مرض القلب هو سبب رئيسي للوفاة ، حيث يمثل متوسط ​​30٪ من جميع الوفيات في عام 2008 ، على مستوى العالم. [11] يتفاوت هذا المعدل من 28٪ إلى 40٪ في البلدان ذات الدخل المرتفع. [12] يُطلق على الأطباء المتخصصين في القلب أطباء القلب. يشارك العديد من المهنيين الطبيين الآخرين في علاج أمراض القلب ، بما في ذلك الأطباء مثل الممارسين العامين وجراحي القلب وأخصائيي العناية المركزة والممارسين الصحيين المساعدين بما في ذلك أخصائيي العلاج الطبيعي وأخصائيي التغذية. [54]

مرض القلب الإقفاري

يحدث مرض الشريان التاجي ، المعروف أيضًا باسم مرض القلب الإقفاري ، بسبب تصلب الشرايين - وهو تراكم لمواد دهنية على طول الجدران الداخلية للشرايين. هذه الرواسب الدهنية المعروفة باسم لويحات تصلب الشرايين تضيق الشرايين التاجية ، وإذا كانت شديدة قد تقلل من تدفق الدم إلى القلب. [55] إذا كان التضيق (أو التضيق) طفيفًا نسبيًا ، فقد لا يعاني المريض من أي أعراض. قد تسبب التضيقات الشديدة ألمًا في الصدر (الذبحة الصدرية) أو ضيقًا في التنفس أثناء ممارسة الرياضة أو حتى أثناء الراحة. يمكن أن يتمزق الغطاء الرقيق للوحة تصلب الشرايين ، مما يعرض المركز الدهني للدورة الدموية. في هذه الحالة ، يمكن أن تتشكل جلطة أو خثرة ، مما يؤدي إلى انسداد الشريان وتقييد تدفق الدم إلى منطقة عضلة القلب مما يتسبب في احتشاء عضلة القلب (نوبة قلبية) أو الذبحة الصدرية غير المستقرة. [56] في أسوأ الحالات ، قد يتسبب هذا في توقف القلب ، وفقدان مفاجئ وكامل لإخراج القلب. [٥٧] السمنة ، ارتفاع ضغط الدم ، مرض السكري غير المنضبط ، التدخين وارتفاع الكوليسترول يمكن أن تزيد جميعها من خطر الإصابة بتصلب الشرايين وأمراض الشريان التاجي. [53] [55]

سكتة قلبية

يُعرَّف قصور القلب بأنه حالة يكون فيها القلب غير قادر على ضخ ما يكفي من الدم لتلبية متطلبات الجسم. [58] قد يعاني المرضى المصابون بقصور القلب من ضيق في التنفس خاصة عند الاستلقاء بشكل مسطح ، بالإضافة إلى تورم الكاحل ، المعروف باسم الوذمة المحيطية. فشل القلب هو النتيجة النهائية للعديد من الأمراض التي تصيب القلب ، ولكنه يرتبط بشكل شائع بأمراض القلب الإقفارية ، وأمراض القلب الصمامية ، أو ارتفاع ضغط الدم. تشمل الأسباب الأقل شيوعًا اعتلالات عضلة القلب المختلفة. غالبًا ما يرتبط قصور القلب بضعف عضلة القلب في البطينين (فشل القلب الانقباضي) ، ولكن يمكن أيضًا رؤيته في المرضى الذين يعانون من عضلة القلب القوية ولكن المتيبسة (فشل القلب الانبساطي). قد تؤثر الحالة على البطين الأيسر (يسبب ضيق التنفس في الغالب) ، أو البطين الأيمن (يسبب تورمًا في الغالب في الساقين وارتفاع ضغط الوريد الوداجي) ، أو كلا البطينين. المرضى الذين يعانون من قصور القلب أكثر عرضة للإصابة باضطرابات خطيرة في ضربات القلب أو عدم انتظام ضربات القلب. [58]

اعتلال عضلة القلب

اعتلالات عضلة القلب هي أمراض تصيب عضلة القلب. يتسبب بعضها في زيادة سماكة غير طبيعية لعضلة القلب (اعتلال عضلة القلب الضخامي) ، بينما يتسبب البعض الآخر في توسع القلب وضعفه بشكل غير طبيعي (اعتلال عضلة القلب التوسعي) ، بينما يتسبب البعض الآخر في تيبس عضلة القلب وعدم القدرة على الاسترخاء التام بين الانقباضات (اعتلال عضلة القلب المقيد) وبعضها يتسبب في حدوث القلب عرضة لنظم القلب غير الطبيعي (اعتلال عضلة القلب الناتج عن عدم انتظام ضربات القلب). غالبًا ما تكون هذه الحالات وراثية ويمكن أن تكون وراثية ، ولكن بعضها مثل اعتلال عضلة القلب التوسعي قد يكون ناتجًا عن تلف من السموم مثل الكحول. ترتبط بعض اعتلالات عضلة القلب ، مثل اعتلال عضلة القلب الضخامي ، بزيادة خطر الموت القلبي المفاجئ ، خاصة عند الرياضيين. [7] يمكن أن تؤدي العديد من اعتلالات عضلة القلب إلى فشل القلب في المراحل المتأخرة من المرض. [58]

مرض قلب صمامي

تسمح صمامات القلب السليمة للدم بالتدفق بسهولة في اتجاه واحد ، لكنها تمنعه ​​من التدفق في الاتجاه الآخر. قد يكون لصمامات القلب المريضة فتحة ضيقة وبالتالي تقيد تدفق الدم في الاتجاه الأمامي (يشار إليه باسم الصمام المتضيق) ، أو قد يسمح للدم بالتسرب في الاتجاه العكسي (يشار إليه باسم ارتجاع الصمامات). قد يسبب مرض القلب الصمامي ضيقًا في التنفس أو إغماءًا أو ألمًا في الصدر ، ولكنه قد لا يكون مصحوبًا بأعراض ولا يتم اكتشافه إلا في الفحص الروتيني عن طريق سماع أصوات القلب غير الطبيعية أو نفخة قلبية. في العالم المتقدم ، يكون السبب الأكثر شيوعًا لمرض القلب الصمامي هو التنكس الثانوي إلى الشيخوخة ، ولكن قد يكون أيضًا بسبب عدوى في صمامات القلب (التهاب الشغاف). في بعض أجزاء العالم ، يعد مرض القلب الروماتيزمي سببًا رئيسيًا لأمراض القلب الصمامية ، مما يؤدي عادةً إلى تضيق الصمام التاجي أو الأبهر وينتج عن تفاعل الجهاز المناعي للجسم مع عدوى الحلق بالمكورات العقدية. [59] [60]

عدم انتظام ضربات القلب

أثناء وجود القلب السليم ، تنشأ موجات من النبضات الكهربائية في العقدة الجيبية قبل أن تنتشر إلى بقية الأذينين ، والعقدة الأذينية البطينية ، وأخيرًا البطينين (يشار إليها باسم إيقاع الجيوب الأنفية الطبيعي) ، يمكن أن يتعطل هذا الإيقاع الطبيعي. قد تكون إيقاعات القلب غير الطبيعية أو عدم انتظام ضربات القلب بدون أعراض أو قد تسبب خفقان القلب أو إغماء أو ضيق في التنفس. تزيد بعض أنواع عدم انتظام ضربات القلب مثل الرجفان الأذيني من خطر الإصابة بالسكتة الدماغية على المدى الطويل. [61]

تتسبب بعض حالات عدم انتظام ضربات القلب في أن ينبض القلب ببطء بشكل غير طبيعي ، ويشار إليه باسم بطء القلب أو عدم انتظام ضربات القلب. قد يحدث هذا بسبب بطء العقدة الجيبية بشكل غير طبيعي أو تلف في نظام التوصيل القلبي (إحصار القلب). [62] في حالات عدم انتظام ضربات القلب الأخرى ، قد ينبض القلب بشكل غير طبيعي بسرعة ، ويشار إلى عدم انتظام دقات القلب أو عدم انتظام ضربات القلب. يمكن أن تتخذ حالات عدم انتظام ضربات القلب هذه أشكالًا عديدة ويمكن أن تنشأ من هياكل مختلفة داخل القلب - بعضها ينشأ من الأذينين (مثل الرفرفة الأذينية) ، وبعضها من العقدة الأذينية البطينية (على سبيل المثال ، عدم انتظام دقات القلب في العقدة الأذينية البطينية) بينما ينشأ البعض الآخر من البطينين (على سبيل المثال البطيني) عدم انتظام دقات القلب). بعض حالات عدم انتظام ضربات القلب ناتجة عن تندب داخل القلب (مثل بعض أشكال تسرع القلب البطيني) ، والبعض الآخر بسبب التركيز العصبي (مثل تسرع القلب الأذيني البؤري) ، في حين أن البعض الآخر يحدث بسبب أنسجة التوصيل غير الطبيعية الإضافية التي كانت موجودة منذ الولادة (مثل وولف باركنسون) - متلازمة الأبيض). يعتبر الرجفان البطيني هو أخطر أشكال تسارع ضربات القلب ، حيث يرتجف البطينان بدلاً من الانقباض ، والذي يؤدي إلى الوفاة بسرعة إذا لم يتم علاجه. [63]

مرض التامور

يمكن أن يلتهب الكيس المحيط بالقلب ، والذي يسمى غشاء التامور ، في حالة تعرف باسم التهاب التامور. تسبب هذه الحالة عادةً ألمًا في الصدر قد ينتشر إلى الظهر ، وغالبًا ما يكون ناتجًا عن عدوى فيروسية (الحمى الغدية أو الفيروس المضخم للخلايا أو فيروس كوكساكي). يمكن أن يتراكم السائل داخل كيس التامور ، ويشار إليه باسم الانصباب التأموري. غالبًا ما يحدث الانصباب التأموري ثانويًا لالتهاب التامور أو الفشل الكلوي أو الأورام ، وغالبًا لا يسبب أي أعراض. ومع ذلك ، فإن الانصباب الكبير أو الانصباب الذي يتراكم بسرعة يمكن أن يضغط على القلب في حالة تعرف باسم الدكاك القلبي ، مما يتسبب في ضيق التنفس وانخفاض ضغط الدم المحتمل. يمكن إزالة السوائل من حيز التامور للتشخيص أو لتخفيف السدادة باستخدام حقنة في إجراء يسمى بزل التامور. [64]

مرض قلب خلقي

يولد بعض الناس بقلوب غير طبيعية وتعرف هذه التشوهات بعيوب القلب الخلقية. قد تتراوح من الصغرى نسبيًا (مثل الثقبة البيضوية الواضحة ، والتي يمكن القول إنها متغيرة عن الطبيعي) إلى التشوهات الخطيرة التي تهدد الحياة (مثل متلازمة القلب الأيسر الناقص التنسج). تشمل التشوهات الشائعة تلك التي تؤثر على عضلة القلب التي تفصل بين جانبي القلب (ثقب في القلب مثل عيب الحاجز البطيني). تشمل العيوب الأخرى تلك التي تؤثر على صمامات القلب (مثل تضيق الأبهر الخلقي) ، أو الأوعية الدموية الرئيسية المؤدية من القلب (مثل تضيق الأبهر). تظهر متلازمات أكثر تعقيدًا تؤثر على أكثر من جزء من القلب (مثل رباعية فالو).

تسمح بعض عيوب القلب الخلقية بالدم الذي ينخفض ​​في الأكسجين والذي عادة ما يُعاد إلى الرئتين بدلاً من ضخه مرة أخرى إلى بقية الجسم. تُعرف هذه باسم عيوب القلب الخلقية المزرقة وغالبًا ما تكون أكثر خطورة. غالبًا ما يتم اكتشاف عيوب القلب الخلقية الرئيسية في مرحلة الطفولة ، بعد الولادة بفترة وجيزة ، أو حتى قبل ولادة الطفل (مثل تبديل الشرايين الكبيرة) ، مما يتسبب في ضيق التنفس وانخفاض معدل النمو. قد تظل المزيد من الأشكال الثانوية لأمراض القلب الخلقية غير مكتشفة لسنوات عديدة وتكشف عن نفسها فقط في حياة البالغين (مثل عيب الحاجز الأذيني). [65] [66]

تشخبص

يتم تشخيص أمراض القلب من خلال أخذ التاريخ الطبي ، وفحص القلب ، وإجراء مزيد من الفحوصات ، بما في ذلك فحوصات الدم ، وتخطيط صدى القلب ، وتخطيط القلب والتصوير. يمكن أن تلعب الإجراءات الغازية الأخرى مثل قسطرة القلب دورًا أيضًا. [67]

فحص

يشمل فحص القلب الفحص ، والشعور بالصدر باليدين (الجس) والاستماع بواسطة سماعة الطبيب (التسمع). [68] [69] وهو يتضمن تقييم العلامات التي قد تكون مرئية على يدي الشخص (مثل النزيف الشظوي) والمفاصل ومناطق أخرى. يُؤخذ نبض الشخص ، عادةً في الشريان الكعبري بالقرب من الرسغ ، من أجل تقييم إيقاع النبض وقوته. يتم قياس ضغط الدم إما باستخدام مقياس ضغط الدم اليدوي أو التلقائي أو باستخدام قياس أكثر توغلًا من داخل الشريان. يلاحظ أي ارتفاع في النبض الوريدي الوداجي. يتم تحسس صدر الشخص لأي اهتزازات تنتقل من القلب ، ثم يتم الاستماع إليها بواسطة سماعة الطبيب.

أصوات القلب

عادةً ما يكون للقلوب السليمة صوتان مسموعان للقلب ، يسمى S1 و S2. الصوت الأول للقلب S1 ، هو الصوت الناتج عن إغلاق الصمامات الأذينية البطينية أثناء انقباض البطين ويوصف عادةً بـ "lub". صوت القلب الثاني ، S2 ، هو صوت إغلاق الصمامات الهلالية أثناء الانبساط البطيني ويوصف بـ "dub". [7] يتكون كل صوت من مكونين ، مما يعكس الاختلاف الطفيف في الوقت مع إغلاق الصمامين. [70] قد ينقسم S2 إلى صوتين مختلفين ، إما نتيجة للإلهام أو بسبب مشاكل صمامية أو قلبية مختلفة. [70] قد تكون أصوات القلب الإضافية موجودة أيضًا والتي تؤدي إلى إيقاعات عدو. يشير صوت القلب الثالث ، S3 عادةً إلى زيادة حجم الدم البطيني. يُشار إلى صوت القلب الرابع S4 على أنه عدو أذيني وينتج عن صوت دفع الدم إلى البطين المتيبس. يعطي الوجود المشترك لـ S3 و S4 قوة رباعية. [7]

النفخات القلبية هي أصوات قلبية غير طبيعية يمكن أن تكون مرتبطة بمرض أو حميدة ، وهناك عدة أنواع. [71] عادة ما يكون هناك صوتان للقلب ، ويمكن أن تكون أصوات القلب غير الطبيعية أصواتًا إضافية أو "نفخات" مرتبطة بتدفق الدم بين الأصوات. يتم تصنيف النفخات حسب الحجم ، من 1 (الأكثر هدوءًا) إلى 6 (الأعلى صوتًا) ، ويتم تقييمها من خلال علاقتها بأصوات القلب ، والموقع في الدورة القلبية ، والميزات الإضافية مثل الإشعاع إلى المواقع الأخرى ، وتتغير مع موضع الشخص ، وتواتر الصوت على النحو الذي يحدده جانب السماعة التي يُسمع من خلالها ، والموقع الذي يُسمع فيه الصوت بأعلى صوت. [71] قد تكون النفخات ناتجة عن تلف صمامات القلب أو أمراض القلب الخلقية مثل عيوب الحاجز البطيني أو يمكن سماعها في القلب الطبيعي. يمكن سماع نوع مختلف من الصوت ، وهو احتكاك احتكاك التامور في حالات التهاب التامور حيث يمكن أن تحتك الأغشية الملتهبة ببعضها.

تحاليل الدم

تلعب اختبارات الدم دورًا مهمًا في تشخيص وعلاج العديد من أمراض القلب والأوعية الدموية.

التروبونين هو علامة بيولوجية حساسة للقلب الذي يعاني من نقص إمدادات الدم. يتم إطلاقه بعد 4-6 ساعات من الإصابة ، وعادة ما يصل إلى ذروته في حوالي 12-24 ساعة. [41] غالبًا ما يتم إجراء اختبارين من التروبونين - أحدهما في وقت العرض الأولي ، والآخر في غضون 3-6 ساعات ، [72] مع التشخيص بمستوى عالٍ أو ارتفاع ملحوظ. يمكن استخدام اختبار الببتيد الناتريوتريك للدماغ (BNP) لتقييم وجود قصور في القلب ، ويرتفع عندما يكون هناك طلب متزايد على البطين الأيسر. تعتبر هذه الاختبارات من المؤشرات الحيوية لأنها شديدة التحديد لأمراض القلب. [73] اختبار شكل MB من الكرياتين كيناز يوفر معلومات حول إمداد القلب بالدم ، ولكنه يستخدم بشكل أقل لأنه أقل تحديدًا وحساسية. [74]

غالبًا ما يتم إجراء اختبارات الدم الأخرى للمساعدة في فهم الصحة العامة للشخص وعوامل الخطر التي قد تسهم في الإصابة بأمراض القلب. غالبًا ما تشمل هذه تعداد الدم الكامل للتحقق من فقر الدم ، ولوحة التمثيل الغذائي الأساسية التي قد تكشف عن أي اضطرابات في الإلكتروليتات. غالبًا ما تكون شاشة التخثر مطلوبة للتأكد من إعطاء المستوى المناسب من مضادات التخثر. غالبًا ما يتم طلب دهون الصيام وجلوكوز الدم أثناء الصيام (أو مستوى HbA1c) لتقييم حالة الكوليسترول والسكري لدى الشخص ، على التوالي. [75]

تخطيط القلب الكهربي

باستخدام أقطاب سطحية على الجسم ، يمكن تسجيل النشاط الكهربائي للقلب. تتبع الإشارة الكهربائية هذا هو مخطط كهربية القلب (ECG) أو (EKG). مخطط كهربية القلب (ECG) هو اختبار بجانب السرير وينطوي على وضع عشرة أسلاك توصيل على الجسم. ينتج عن هذا مخطط كهربية القلب "12 رصاصًا" (يتم حساب ثلاثة خيوط إضافية رياضيًا ، وواحدًا هو الأرض). [76]

هناك خمس سمات بارزة في مخطط كهربية القلب: الموجة P (إزالة الاستقطاب الأذيني) ، ومركب QRS (إزالة الاستقطاب البطيني [h]) والموجة T (عودة الاستقطاب البطيني). [7] عندما تنقبض خلايا القلب ، فإنها تخلق تيارًا ينتقل عبر القلب. يشير الانحراف إلى أسفل في مخطط كهربية القلب إلى أن الخلايا أصبحت أكثر إيجابية في الشحنة ("إزالة الاستقطاب") في اتجاه ذلك الرصاص ، بينما يشير الانعطاف إلى الأعلى إلى أن الخلايا أصبحت أكثر سلبية ("إعادة الاستقطاب") في اتجاه الرصاص. يعتمد هذا على موضع السلك ، لذلك إذا تحركت موجة إزالة الاستقطاب من اليسار إلى اليمين ، فإن التقدم على اليسار سيظهر انحرافًا سلبيًا ، وسيظهر التقدم على اليمين انحرافًا إيجابيًا. جهاز تخطيط القلب هو أداة مفيدة في الكشف عن اضطرابات نظم القلب والكشف عن عدم كفاية إمدادات الدم للقلب. [76] في بعض الأحيان يتم الاشتباه في وجود تشوهات ، ولكن لا تظهر على الفور في مخطط كهربية القلب. يمكن استخدام الاختبار عند ممارسة الرياضة لإثارة شذوذ ، أو يمكن ارتداء جهاز تخطيط القلب لفترة أطول مثل جهاز هولتر لمدة 24 ساعة في حالة عدم وجود خلل في النظم المشتبه به في وقت التقييم. [76]

التصوير

يمكن استخدام العديد من طرق التصوير لتقييم تشريح القلب ووظائفه ، بما في ذلك الموجات فوق الصوتية (تخطيط صدى القلب) وتصوير الأوعية والأشعة المقطعية والتصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. مخطط صدى القلب هو تصوير بالموجات فوق الصوتية للقلب يستخدم لقياس وظيفة القلب ، وتقييم مرض الصمام ، والبحث عن أي تشوهات. يمكن إجراء تخطيط صدى القلب بواسطة مسبار على الصدر ("عبر الصدر") أو بواسطة مسبار في المريء ("عبر المريء"). سيتضمن تقرير تخطيط صدى القلب النموذجي معلومات حول عرض الصمامات مع ملاحظة أي تضيق ، وما إذا كان هناك أي ارتداد للدم (قلس) ومعلومات حول أحجام الدم في نهاية الانقباض والانبساط ، بما في ذلك جزء القذف ، والذي يصف مقدار يخرج الدم من البطينين الأيمن والأيسر بعد الانقباض. يمكن بعد ذلك الحصول على الكسر القذفي بقسمة الحجم المقذوف من القلب (حجم الضربة) على حجم القلب الممتلئ (حجم نهاية الانبساطي). [77] يمكن أيضًا إجراء مخطط صدى القلب في ظل الظروف التي يكون فيها الجسم أكثر إجهادًا ، من أجل فحص علامات نقص إمدادات الدم. يتضمن اختبار الإجهاد القلبي هذا إما تمرينًا مباشرًا ، أو إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، حقن عقار مثل الدوبوتامين. [69]

يمكن أن تساعد فحوصات التصوير المقطعي المحوسب والأشعة السينية على الصدر وأشكال التصوير الأخرى في تقييم حجم القلب وتقييم علامات الوذمة الرئوية وتحديد ما إذا كان هناك سائل حول القلب. كما أنها مفيدة لتقييم الشريان الأورطي ، وهو الأوعية الدموية الرئيسية التي تغادر القلب. [69]

علاج او معاملة

يمكن علاج الأمراض التي تصيب القلب من خلال مجموعة متنوعة من الأساليب بما في ذلك تعديل نمط الحياة والعلاج الدوائي والجراحة.

مرض القلب الإقفاري

يتم علاج تضيق الشرايين التاجية (مرض القلب الإقفاري) لتخفيف أعراض آلام الصدر الناتجة عن ضيق الشريان جزئيًا (الذبحة الصدرية) ، لتقليل تلف عضلة القلب عند انسداد الشريان بالكامل (احتشاء عضلة القلب) ، أو لمنع حدوث عضلة القلب احتشاء من حدوث. تشمل الأدوية لتحسين أعراض الذبحة الصدرية النتروجليسرين وحاصرات بيتا وحاصرات قنوات الكالسيوم ، بينما تشمل العلاجات الوقائية مضادات الصفيحات مثل الأسبرين والستاتين وإجراءات نمط الحياة مثل التوقف عن التدخين وفقدان الوزن وعلاج عوامل الخطر مثل ارتفاع ضغط الدم والسكري. [78]

بالإضافة إلى استخدام الأدوية ، يمكن علاج تضيق شرايين القلب عن طريق توسيع التضيقات أو إعادة توجيه تدفق الدم لتجاوز الانسداد. يمكن إجراء ذلك عن طريق التدخل التاجي عن طريق الجلد ، حيث يمكن توسيع التضيقات عن طريق تمرير أسلاك صغيرة ذات رؤوس بالون في الشرايين التاجية ، وتضخيم البالون لتوسيع التضييق ، وفي بعض الأحيان ترك سقالة معدنية تُعرف باسم الدعامة للحفاظ على الشريان مفتوح. [79]

إذا كانت التضيقات في الشرايين التاجية غير مناسبة للعلاج عن طريق التدخل التاجي عن طريق الجلد ، فقد تكون هناك حاجة لعملية جراحية مفتوحة.يمكن إجراء طعم مجازة للشريان التاجي ، حيث يتم استخدام وعاء دموي من جزء آخر من الجسم (الوريد الصافن أو الشريان الكعبري أو الشريان الثديي الداخلي) لإعادة توجيه الدم من نقطة قبل التضيق (عادةً الشريان الأورطي) إلى نقطة وراء الانسداد. [79] [80]

مرض قلب صمامي

قد تتطلب صمامات القلب المريضة التي أصبحت ضيقة بشكل غير طبيعي أو بها تسريب غير طبيعي لعملية جراحية. يتم إجراء هذا تقليديًا كإجراء جراحي مفتوح لاستبدال صمام القلب التالف بنسيج أو صمام اصطناعي معدني. في بعض الحالات ، يمكن إصلاح الصمامات ثلاثية الشرفات أو الصمامات التاجية جراحيًا ، مع تجنب الحاجة إلى استبدال الصمام. يمكن أيضًا علاج صمامات القلب عن طريق الجلد ، باستخدام تقنيات تشترك في العديد من أوجه التشابه مع التدخل التاجي عن طريق الجلد. يتم استخدام استبدال الصمام الأبهري عبر القسطرة بشكل متزايد للمرضى الذين يعتبرون مخاطر عالية جدًا لاستبدال الصمام المفتوح. [59]

عدم انتظام ضربات القلب

يمكن علاج عدم انتظام ضربات القلب (عدم انتظام ضربات القلب) باستخدام الأدوية المضادة لاضطراب النظم. قد تعمل هذه عن طريق التلاعب بتدفق الإلكتروليت عبر غشاء الخلية (مثل حاصرات قنوات الكالسيوم أو حاصرات قنوات الصوديوم أو الأميودارون أو الديجوكسين) ، أو تعديل تأثير الجهاز العصبي اللاإرادي على القلب (حاصرات بيتا والأتروبين). في بعض حالات عدم انتظام ضربات القلب مثل الرجفان الأذيني التي تزيد من خطر الإصابة بالسكتة الدماغية ، يمكن تقليل هذا الخطر باستخدام مضادات التخثر مثل الوارفارين أو مضادات التخثر الفموية الجديدة. [61]

إذا فشلت الأدوية في السيطرة على عدم انتظام ضربات القلب ، فقد يكون خيار العلاج الآخر هو الاستئصال بالقسطرة. في هذه الإجراءات ، يتم تمرير الأسلاك من وريد أو شريان في الساق إلى القلب للعثور على المنطقة غير الطبيعية من الأنسجة التي تسبب عدم انتظام ضربات القلب. يمكن أن يتلف النسيج غير الطبيعي عن قصد ، أو يُستأصل ، عن طريق التسخين أو التجميد لمنع المزيد من اضطرابات ضربات القلب. في حين يمكن علاج معظم حالات عدم انتظام ضربات القلب باستخدام تقنيات القسطرة طفيفة التوغل ، يمكن أيضًا علاج بعض حالات عدم انتظام ضربات القلب (خاصة الرجفان الأذيني) باستخدام الجراحة المفتوحة أو تنظير الصدر ، إما في وقت جراحة القلب الأخرى أو كإجراء مستقل. يمكن أيضًا استخدام تقويم نظم القلب ، حيث يتم استخدام صدمة كهربائية لإخراج القلب من إيقاع غير طبيعي.

قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى أجهزة القلب على شكل أجهزة تنظيم ضربات القلب أو أجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة لعلاج عدم انتظام ضربات القلب. أجهزة تنظيم ضربات القلب ، التي تتألف من مولد صغير يعمل بالبطارية مزروع تحت الجلد وواحد أو أكثر من الخيوط التي تمتد إلى القلب ، هي الأكثر شيوعًا لعلاج بطء ضربات القلب بشكل غير طبيعي. [62] تُستخدم أجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة في علاج ضربات القلب السريعة الخطيرة التي تهدد الحياة. تراقب هذه الأجهزة القلب ، وإذا تم الكشف عن تسارع خطير لنبضات القلب يمكن أن يولد صدمة تلقائية لإعادة القلب إلى إيقاع طبيعي. يشيع استخدام أجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة في المرضى الذين يعانون من قصور القلب أو اعتلال عضلة القلب أو متلازمات عدم انتظام ضربات القلب الموروثة.

سكتة قلبية

بالإضافة إلى معالجة السبب الأساسي لفشل القلب لدى المريض (الأكثر شيوعًا مرض القلب الإقفاري أو ارتفاع ضغط الدم) ، فإن الدعامة الأساسية لعلاج قصور القلب هي الأدوية. وتشمل هذه الأدوية منع تراكم السوائل في الرئتين عن طريق زيادة كمية البول التي ينتجها المريض (مدرات البول) ، والأدوية التي تحاول الحفاظ على وظيفة ضخ القلب (حاصرات بيتا ومثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين ومضادات مستقبلات القشرانيات المعدنية). [58]

في بعض المرضى الذين يعانون من قصور القلب ، يمكن استخدام جهاز تنظيم ضربات القلب المتخصص المعروف باسم علاج إعادة التزامن القلبي لتحسين كفاءة ضخ القلب. [62] غالبًا ما يتم دمج هذه الأجهزة مع مزيل الرجفان. في الحالات الشديدة جدًا من قصور القلب ، قد يتم زرع مضخة صغيرة تسمى جهاز المساعدة البطينية والتي تكمل قدرة القلب على الضخ. في الحالات الشديدة ، يمكن النظر في زراعة القلب. [58]

عتيق

لقد عرف البشر عن القلب منذ العصور القديمة ، على الرغم من عدم فهم وظيفته الدقيقة وتشريحه بشكل واضح. [81] من الآراء الدينية في المقام الأول للمجتمعات السابقة تجاه القلب ، يعتبر الإغريق القدماء المركز الأساسي للفهم العلمي للقلب في العالم القديم. [82] [83] [84] اعتبر أرسطو أن القلب هو العضو المسؤول عن تكوين الدم ، واعتبر أفلاطون أن القلب هو مصدر الدورة الدموية ، ولاحظ أبقراط أن الدم يدور بشكل دوري من الجسم عبر القلب إلى الرئتين. [82] [84] لاحظ إيراسيستراتوس (304-250 قبل الميلاد) القلب كمضخة ، مما تسبب في تمدد الأوعية الدموية ، ولاحظ أن الشرايين والأوردة تشع من القلب ، وتصبح أصغر تدريجيًا مع المسافة ، على الرغم من اعتقاده أنها ممتلئة مع الهواء وليس الدم. كما اكتشف صمامات القلب. [82]

عرف الطبيب اليوناني جالينوس (القرن الثاني الميلادي) أن الأوعية الدموية تحمل الدم وحدد الدم الوريدي (الأحمر الداكن) والشرياني (أكثر إشراقًا وأرقًا) ، ولكل منهما وظائف مميزة ومنفصلة. [82] أشار جالينوس إلى أن القلب هو العضو الأكثر سخونة في الجسم ، وخلص إلى أنه يوفر الحرارة للجسم. [84] لم يضخ القلب الدم ، وحركة القلب تمتص الدم أثناء الانبساط ويتحرك الدم عن طريق نبض الشرايين نفسها. [84] يعتقد جالينوس أن الدم الشرياني نشأ عن طريق الدم الوريدي الذي يمر من البطين الأيسر إلى اليمين من خلال "المسام" بين البطينين. [81] يمر الهواء من الرئتين من الرئتين عبر الشريان الرئوي إلى الجانب الأيسر من القلب ويخلق الدم الشرياني. [84]

استمرت هذه الأفكار دون منازع لما يقرب من ألف عام. [81] [84]

ما قبل الحداثة

يمكن العثور على أقدم أوصاف لأنظمة الدورة الدموية التاجية والرئوية في تعليق على علم التشريح في قانون ابن سينانشره ابن النفيس عام 1242. [85] في مخطوطته ، كتب النفيس أن الدم يمر عبر الدورة الرئوية بدلاً من الانتقال من البطين الأيمن إلى البطين الأيسر كما كان يعتقد في السابق جالينوس. [86] ترجمت أندريا ألباغو عمله لاحقًا إلى اللاتينية. [87]

في أوروبا ، استمرت تعاليم جالينوس في الهيمنة على المجتمع الأكاديمي واعتُمدت عقائده باعتبارها الشريعة الرسمية للكنيسة. شكك أندرياس فيزاليوس في بعض معتقدات جالينوس للقلب نسيج De humani corporis (1543) ، ولكن تم تفسيره على أنه تحدٍ للسلطات وتعرض لعدد من الهجمات. [88] كتب مايكل سيرفيتوس في Christianismi Restitutio (1553) أن الدم يتدفق من أحد جانبي القلب إلى الجانب الآخر عبر الرئتين. [88]

عصري

جاء اختراق في فهم تدفق الدم من خلال القلب والجسم مع نشر دي موتو كورديس (1628) من قبل الطبيب الإنجليزي ويليام هارفي. يصف كتاب هارفي تمامًا الدوران الجهازي والقوة الميكانيكية للقلب ، مما أدى إلى إصلاح عقائد جالينيك. [84] أوتو فرانك (1865-1944) كان عالم فيزيولوجيا ألمانيًا من بين أعماله العديدة المنشورة دراسات تفصيلية لهذه العلاقة القلبية المهمة. كان إرنست ستارلينج (1866–1927) عالمًا فيزيولوجيًا إنجليزيًا مهمًا درس القلب أيضًا. على الرغم من أنهم عملوا بشكل مستقل إلى حد كبير ، إلا أن جهودهم المشتركة واستنتاجاتهم المماثلة تم الاعتراف بها باسم "آلية فرانك ستارلينج". [7]

على الرغم من اكتشاف ألياف Purkinje وحزمة His في وقت مبكر من القرن التاسع عشر ، إلا أن دورها المحدد في نظام التوصيل الكهربائي للقلب ظل مجهولاً حتى نشر Sunao Tawara دراسته بعنوان Das Reizleitungssystem des Säugetierherzensفي عام 1906. دفع اكتشاف تاوارا للعقدة الأذينية البطينية آرثر كيث ومارتن فلاك للبحث عن هياكل مماثلة في القلب ، مما أدى إلى اكتشاف العقدة الجيبية الأذينية بعد عدة أشهر. تشكل هذه الهياكل الأساس التشريحي لمخطط القلب الكهربائي ، الذي حصل مخترعه ، ويليم أينتهوفن ، على جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء في عام 1924. [89]

تم إجراء أول عملية زرع قلب ناجحة في عام 1967 من قبل الجراح الجنوب أفريقي كريستيان بارنارد في مستشفى جروت شور في كيب تاون. كان هذا بمثابة معلم هام في جراحة القلب ، حيث جذب انتباه كل من مهنة الطب والعالم بأسره. ومع ذلك ، كانت معدلات البقاء على قيد الحياة طويلة الأمد للمرضى منخفضة للغاية في البداية. توفي لويس واشكانسكي ، أول متلقي للقلب المتبرع به ، بعد 18 يومًا من العملية بينما لم ينج المرضى الآخرون لأكثر من بضعة أسابيع. [90] يرجع الفضل للجراح الأمريكي نورمان شومواي في جهوده لتحسين تقنيات الزرع ، جنبًا إلى جنب مع الرواد ريتشارد لور وفلاديمير ديميخوف وأدريان كانترويتز. اعتبارًا من مارس 2000 ، تم إجراء أكثر من 55000 عملية زرع قلب في جميع أنحاء العالم. [91]

بحلول منتصف القرن العشرين ، تجاوزت أمراض القلب الأمراض المعدية باعتبارها السبب الرئيسي للوفاة في الولايات المتحدة ، وهي حاليًا السبب الرئيسي للوفيات في جميع أنحاء العالم. منذ عام 1948 ، ألقت دراسة فرامنغهام للقلب الضوء على تأثيرات التأثيرات المختلفة على القلب ، بما في ذلك النظام الغذائي والتمارين الرياضية والأدوية الشائعة مثل الأسبرين. على الرغم من أن إدخال مثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين وحاصرات بيتا قد أدى إلى تحسين إدارة قصور القلب المزمن ، إلا أن المرض لا يزال يمثل عبئًا طبيًا ومجتمعيًا هائلاً ، حيث يموت 30 إلى 40 ٪ من المرضى في غضون عام من تلقي التشخيص. [92]

رمزية

باعتباره أحد الأعضاء الحيوية ، فقد تم تحديد القلب منذ فترة طويلة على أنه مركز الجسم بأكمله ، أو مقر الحياة ، أو العاطفة ، أو العقل ، أو الإرادة ، أو العقل ، أو الهدف ، أو العقل. [93] القلب هو رمز رمزي في العديد من الأديان ، مما يدل على "الحقيقة أو الضمير أو الشجاعة الأخلاقية في العديد من الأديان - معبد أو عرش الله في الفكر الإسلامي واليهودي المسيحي المركز الإلهي ، أو أتمان ، والعين الثالثة من الحكمة الفائقة في الهندوسية هي ماسة النقاء وجوهر بوذا مركز التفاهم الطاوي ". [93]

في الكتاب المقدس العبري ، الكلمة للقلب ، ليف، في هذه المعاني ، كمقر للعاطفة ، والعقل ، والإشارة إلى العضو التشريحي. كما أنها مرتبطة في الوظيفة والرمزية بالمعدة. [94]

كان يُعتقد أن جزءًا مهمًا من مفهوم الروح في الديانة المصرية القديمة هو القلب ، أو باء. ال باء أو القلب الميتافيزيقي يُعتقد أنه يتكون من قطرة دم واحدة من قلب أم الطفل ، مأخوذة عند الحمل. [95] بالنسبة لقدماء المصريين ، كان القلب هو مركز العاطفة والفكر والإرادة والنية. يتضح هذا من خلال التعبيرات المصرية التي تدمج الكلمة باء، مثل Awi-ib من أجل "السعادة" (حرفيا ، "قلب طويل") ، Xak-ib من أجل "المغترب" (حرفيا ، "مبتور القلب"). [96] في الديانة المصرية ، كان القلب هو مفتاح الحياة الآخرة. لقد تم تصورها على أنها موت ناجي في العالم السفلي ، حيث قدمت أدلة لصالح أو ضد مالكها. كان يعتقد أن القلب تم فحصه من قبل أنوبيس ومجموعة متنوعة من الآلهة خلال وزن القلب مراسم. إذا كان وزن القلب أكبر من وزن ريشة ماعت ، فهذا يرمز إلى المعيار المثالي للسلوك. إذا كانت الموازين متوازنة ، فهذا يعني أن مالك القلب قد عاش حياة عادلة ويمكن أن يدخل الآخرة إذا كان القلب أثقل ، فسوف يلتهمه الوحش عميت. [97]

الحرف الصيني لكلمة "قلب" ، 心 ، مشتق من تصوير واقعي نسبيًا للقلب (يشير إلى غرف القلب) بخط ختم. [98] الكلمة الصينية xīn يأخذ أيضًا المعاني المجازية لـ "العقل" أو "النية" أو "الجوهر". [99] في الطب الصيني ، يُنظر إلى القلب على أنه مركز 神 شين "الروح والوعي". [100] يرتبط القلب بالأمعاء الدقيقة ، واللسان ، ويتحكم في الأعضاء الستة وخمسة أحشاء ، وينتمي إلى النار في العناصر الخمسة. [101]

الكلمة السنسكريتية للقلب هود أو هداية، وجدت في أقدم النصوص السنسكريتية الباقية ، ريجفيدا. في اللغة السنسكريتية ، قد تعني كلاً من الكائن التشريحي و "العقل" أو "الروح" ، التي تمثل مركز العاطفة. هرد قد يكون مرادفًا لكلمة قلب في اليونانية واللاتينية والإنجليزية. [102] [103]

اعتبر العديد من الفلاسفة والعلماء الكلاسيكيين ، بما في ذلك أرسطو ، أن القلب هو مقر الفكر أو العقل أو العاطفة ، وغالبًا ما تجاهلوا الدماغ كمساهم في تلك الوظائف. [104] تحديد القلب كمركز للعواطف على وجه الخصوص يرجع إلى الطبيب الروماني جالينوس ، الذي حدد أيضًا مركز العواطف في الكبد ، ومقر العقل في الدماغ. [105]

لعب القلب أيضًا دورًا في نظام عقيدة الأزتك. كان الشكل الأكثر شيوعًا للتضحية البشرية التي مارسها الأزتيك هو استخراج القلب. يعتقد الأزتك أن القلب (تونا) كان مقر الفرد وجزءًا من حرارة الشمس (استلي). حتى يومنا هذا ، يعتبر الناهوا أن الشمس هي روح قلب (تونا تيوه): "دائري ، حار ، نابض". [106]

في الكاثوليكية ، كان هناك تقليد طويل من تبجيل القلب ، نابع من عبادة جروح يسوع المسيح التي اكتسبت مكانة بارزة منذ منتصف القرن السادس عشر. [107] أثر هذا التقليد على تطور التفاني المسيحي في العصور الوسطى لقلب يسوع الأقدس والتبجيل الموازي لقلب مريم الطاهر ، الذي جعله يوحنا يوديس شائعًا. [108]

التعبير عن القلب المكسور هو إشارة عبر الثقافات إلى الحزن على شخص ضائع أو إلى حب رومانسي غير مكتمل.

إن فكرة "سهام كيوبيد" قديمة ، بسبب أوفيد ، ولكن بينما يصف أوفيد كيوبيد بأنه جرح ضحاياه بسهامه ، لم يتم توضيح أنه قلب هذا مجروح. الأيقونية المألوفة لكوبيد وهي تصور رموز القلب الصغيرة هي موضوع من عصر النهضة أصبح مرتبطًا بعيد الحب. [93]

تستهلك قلوب الحيوانات على نطاق واسع كغذاء. نظرًا لأنها عضلية بالكامل ، فهي غنية بالبروتين. غالبًا ما يتم تضمينها في الأطباق مع فضلات أخرى ، على سبيل المثال في kokoretsi العثماني.

تعتبر قلوب الدجاج حوصلة طائر ، وغالبًا ما تُشوى على أسياخ: اليابانية هاتو ياكيتوريبرازيلي churrasco de coração، ساتيه قلب دجاج إندونيسي. [109] يمكن أيضًا قليها في المقلاة ، كما هو الحال في مشاوي القدس المختلطة. في المطبخ المصري ، يمكن استخدامها ، مفرومة ناعماً ، كجزء من حشو الدجاج. [110] تمزجها العديد من الوصفات مع حوصلة أخرى ، مثل المكسيكي Pollo en menudencias [111] والروسية ragu iz kurinyikh potrokhov. [112]

يمكن بشكل عام تبادل قلوب لحم البقر ولحم الخنزير والضأن في الوصفات. نظرًا لأن القلب هو عضلة مجتهدة ، فإنه يصنع لحمًا "صلبًا وجافًا إلى حد ما" ، [113] لذلك يتم طهيه ببطء بشكل عام. طريقة أخرى للتعامل مع الصلابة هي تناول اللحم ، كما هو الحال في القلب الصيني المقلي. [114]

قد يكون قلب لحم البقر مشويًا أو مطهوًا ببطء. [115] في بيرو anticuchos de corazónيتم شوي قلوب اللحم البقري المشوي بعد طراوته من خلال نقع طويل في خليط البهارات والخل. وصفة أسترالية لـ "أوزة وهمية" هي في الواقع لحم بقري محشي مطهو ببطء على شكل قلب. [116]

قلب الخنزير مطهي ، مسلوق ، مطهو ببطء ، [117] أو يصنع إلى نقانق. البالية oret هو نوع من نقانق الدم المصنوع من قلب ودم الخنزير. وصفة فرنسية لـ cœur de porc à l'orange مصنوع من قلب مطهو مع صلصة برتقال.

الفقاريات الأخرى

يختلف حجم القلب بين مجموعات الحيوانات المختلفة ، حيث تتراوح قلوب الفقاريات من أصغر الفئران (12 مجم) إلى الحوت الأزرق (600 كجم). [118] في الفقاريات ، يقع القلب في منتصف الجزء البطني من الجسم ، ويحيط به غشاء التامور. [119] والتي في بعض الأسماك قد تكون مرتبطة بالصفاق. [120]

تم العثور على العقدة SA في جميع السلى ولكن ليس في الفقاريات الأكثر بدائية. في هذه الحيوانات ، تكون عضلات القلب مستمرة نسبيًا ، ويقوم الجيوب الوريدية بتنسيق الضربات التي تمر في موجة عبر الحجرات المتبقية. في الواقع ، نظرًا لأن الجيوب الوريدية مدمجة في الأذين الأيمن في السلى ، فمن المحتمل أن تكون متماثلة مع العقدة الجيبية الأذينية. في teleosts ، مع الجيوب الأنفية الوريدية الأثرية ، يكون المركز الرئيسي للتنسيق ، بدلاً من ذلك ، في الأذين. يختلف معدل ضربات القلب اختلافًا كبيرًا بين الأنواع المختلفة ، حيث يتراوح من حوالي 20 نبضة في الدقيقة في سمك القد إلى حوالي 600 نبضة في الدقيقة في الطيور الطنانة [121] وحتى 1200 نبضة في الدقيقة في الطائر الطنان ذو الحلق الياقوتي. [122]

نظم الدورة الدموية المزدوجة

  1. انا
  2. الأذين الأيسر
  3. الأذين الأيمن
  4. البطين
  5. المخروط الشرياني
  6. الجيوب الأنفية الوريدية لل

تمتلك البرمائيات البالغة ومعظم الزواحف جهازًا دوريًا مزدوجًا ، مما يعني أن جهاز الدورة الدموية ينقسم إلى أجزاء شريانية وريدية. ومع ذلك ، فإن القلب نفسه لا ينفصل تمامًا إلى جانبين. بدلاً من ذلك ، يتم فصلها إلى ثلاث حجرات - أذينان وبطين واحد. يعود الدم العائد من كل من الدورة الدموية الجهازية والرئتين ، ويتم ضخ الدم في وقت واحد في الدورة الدموية والرئتين. يسمح النظام المزدوج للدم بالدوران من وإلى الرئتين والتي توصل الدم المؤكسج مباشرة إلى القلب. [123]

في الزواحف ، يقع القلب عادةً حول منتصف القفص الصدري ، وفي الثعابين ، عادةً بين ملتقى الجزء العلوي الأول والثالث الثاني. يوجد قلب بثلاث حجرات: أذينان وبطين واحد. يختلف شكل ووظيفة هذه القلوب عن قلوب الثدييات نظرًا لحقيقة أن الثعابين لها جسم ممدود ، وبالتالي تتأثر بعوامل بيئية مختلفة. على وجه الخصوص ، تأثر قلب الثعبان بالنسبة للموضع في الجسم بشكل كبير بالجاذبية. لذلك ، تميل الثعابين الأكبر حجمًا إلى ارتفاع ضغط الدم بسبب تغير الجاذبية. ينتج عن ذلك وجود القلب في مناطق مختلفة من الجسم تتناسب مع طول جسم الثعبان. [124] ينفصل البطين بشكل غير كامل إلى نصفين بواسطة جدار (حاجز) ، مع وجود فجوة كبيرة بالقرب من الشريان الرئوي وفتحات الأبهر. في معظم أنواع الزواحف ، يبدو أن هناك القليل من الاختلاط ، إن وجد ، بين مجرى الدم ، لذلك يتلقى الشريان الأورطي ، بشكل أساسي ، الدم المؤكسج فقط. [121] [123] الاستثناء من هذه القاعدة هو التماسيح ، التي لها قلب مكون من أربع حجرات. [125]

في قلب سمكة الرئة ، يمتد الحاجز جزئيًا إلى البطين. يسمح هذا بدرجة معينة من الفصل بين مجرى الدم غير المؤكسج المخصص للرئتين والتيار المؤكسج الذي يتم توصيله إلى باقي الجسم. قد يكون عدم وجود مثل هذا الانقسام في أنواع البرمائيات الحية جزئيًا بسبب كمية التنفس التي تحدث من خلال الجلد ، وبالتالي فإن الدم العائد إلى القلب من خلال الوريد الأجوف يكون بالفعل مؤكسجًا جزئيًا. نتيجة لذلك ، قد تكون هناك حاجة أقل لتقسيم أدق بين مجري الدم مقارنة بالسمكة الرئوية أو رباعيات الأرجل الأخرى.ومع ذلك ، في بعض أنواع البرمائيات على الأقل ، يبدو أن الطبيعة الإسفنجية للبطين تحافظ على مزيد من الفصل بين مجاري الدم. أيضًا ، تم استبدال الصمامات الأصلية للمخروط الشرياني بصمام حلزوني يقسمها إلى جزأين متوازيين ، مما يساعد على إبقاء مجري الدم منفصلين. [121]

القلب المنقسم بالكامل

تظهر الأركوصورات (التمساحيات والطيور) والثدييات انفصالًا تامًا للقلب إلى مضختين لما مجموعه أربع غرف قلب ، ويُعتقد أن قلب الأركوصورات المكون من أربع غرف قد تطور بشكل مستقل عن قلب الثدييات. في التمساحيات ، توجد فتحة صغيرة ، ثقبة بانيزا ، في قاعدة جذوع الشرايين وهناك درجة من الاختلاط بين الدم في كل جانب من القلب ، أثناء الغوص تحت الماء [126] [127] وبالتالي ، فقط في الطيور والثدييات يوجد مجاري الدم - تلك التي في الدورة الدموية الرئوية والجهازية - منفصلة بشكل دائم عن طريق حاجز فيزيائي. [121]

تحتوي الأسماك على ما يوصف غالبًا بأنه قلب من غرفتين ، [127] يتكون من أتريوم واحد لتلقي الدم وبطين واحد لضخه. [129] ومع ذلك ، يحتوي قلب السمكة على حجرات دخول وخروج يمكن أن تسمى حجرات ، لذلك توصف أحيانًا بأنها ذات ثلاث غرف [129] أو بأربع غرف ، [130] اعتمادًا على ما يتم احتسابه على أنه حجرة. يُعتبر الأذين والبطين أحيانًا "حجرات حقيقية" ، بينما يُعتبر الآخرون "حجرات ملحقة". [131]

تمتلك الأسماك البدائية قلبًا مكونًا من أربع غرف ، لكن الغرف مرتبة بشكل متسلسل بحيث يكون هذا القلب البدائي مختلفًا تمامًا عن قلوب الثدييات والطيور المكونة من أربع غرف. الغرفة الأولى هي الجيوب الوريدية ، التي تجمع الدم غير المؤكسج من الجسم عبر الأوردة الكبدية والكاردينالية. من هنا ، يتدفق الدم إلى الأذين ثم إلى البطين العضلي القوي حيث تتم عملية الضخ الرئيسية. الغرفة الرابعة والأخيرة هي المخروط الشرياني ، والتي تحتوي على عدة صمامات وترسل الدم إلى الأبهر البطني. يقوم الشريان الأورطي البطني بتوصيل الدم إلى الخياشيم حيث يتأكسج ويتدفق عبر الشريان الأورطي الظهري إلى باقي أجزاء الجسم. (في رباعيات الأرجل ، ينقسم الشريان الأورطي البطني إلى نصفين يشكلان الشريان الأبهر الصاعد ، بينما يشكل الآخر الشريان الرئوي). [121]

في الأسماك البالغة ، لا يتم ترتيب الغرف الأربع في صف مستقيم ، ولكنها بدلاً من ذلك تشكل شكل حرف S ، مع وجود الحجرتين الأخيرتين فوق الغرفتين السابقتين. يوجد هذا النمط البسيط نسبيًا في الأسماك الغضروفية وفي الأسماك ذات الزعانف. في teleosts ، يكون المخروط الشرياني صغيرًا جدًا ويمكن وصفه بشكل أكثر دقة بأنه جزء من الأبهر بدلاً من القلب الصحيح. المخروط الشرياني غير موجود في أي سلوي ، ويفترض أنه قد تم امتصاصه في البطينين على مدار التطور. وبالمثل ، في حين أن الجيوب الوريدية موجودة كهيكل أثري في بعض الزواحف والطيور ، إلا أنها تمتص في الأذين الأيمن ولم يعد من الممكن تمييزها. [121]

اللافقاريات

تمتلك المفصليات ومعظم الرخويات نظام دوري مفتوح. في هذا النظام ، يتجمع الدم غير المؤكسج حول القلب في التجاويف (الجيوب). يتخلل هذا الدم القلب ببطء عبر العديد من القنوات الصغيرة أحادية الاتجاه. ثم يضخ القلب الدم في تجويف بين الأعضاء. عادةً ما يكون القلب في مفصليات الأرجل عبارة عن أنبوب عضلي يمتد على طول الجسم ، أسفل الظهر ومن قاعدة الرأس. بدلاً من الدم ، يكون سائل الدورة الدموية هو اللمف الدموي الذي يحمل الصبغة التنفسية الأكثر استخدامًا ، الهيموسيانين النحاسي باعتباره ناقل الأكسجين. يستخدم الهيموغلوبين فقط من قبل عدد قليل من المفصليات. [132]

في بعض اللافقاريات الأخرى مثل ديدان الأرض ، لا يتم استخدام الجهاز الدوري لنقل الأكسجين وبالتالي يتم تقليله بشكل كبير ، حيث لا يحتوي على عروق أو شرايين ويتكون من أنبوبين متصلين. ينتقل الأكسجين عن طريق الانتشار وهناك خمسة أوعية عضلية صغيرة تربط هذه الأوعية التي تنقبض في مقدمة الحيوانات والتي يمكن اعتبارها "قلوبًا". [132]

لدى الحبار ورأسيات الأرجل الأخرى "قلبان خيشوميان" يُعرفان أيضًا باسم القلوب الخيشومية ، و "قلب جهازي" واحد. تحتوي القلوب الخيشومية على أذينين وبطين واحد لكل منهما ، وتضخ إلى الخياشيم ، بينما يضخ القلب الجهازي للجسم. [133] [134]


يُعتقد أنه بينما تعيش الأسماك في المحيطات فقط ، كانت البرمائيات مثل الضفدع هي الرابط بين الحيوانات التي تعيش في الماء والحيوانات البرية الأحدث التي تطورت. منطقيا ، يترتب على ذلك أن الضفادع سيكون لها قلب أكثر تعقيدًا من الأسماك لأنها أعلى في السلسلة التطورية.

في الواقع ، للضفادع قلب مكون من ثلاث غرف. تطورت الضفادع بحيث يكون لها أذينان بدلاً من أذين واحد ، ولكن لا يزال لديها بطين واحد فقط. يسمح فصل الأذين للضفادع بالحفاظ على الدم المؤكسج وغير المؤكسج منفصلاً عند دخولهما إلى القلب. البطين الوحيد كبير جدًا وعضلي جدًا بحيث يمكنه ضخ الدم المؤكسج في جميع الأوعية الدموية في الجسم.


القلب المكون من 4 غرف - علم الأحياء


صور شعاعية للصدر (A) والجانبية (B) من مالك الحزين الرمادي ، والتي تظهر الصور الظلية للقلب الطبيعي للطيور ،
التي تقع على طول المحور الطولي للجسم تقريبًا (Machida and Aohagi 2001).

تميل الطيور إلى امتلاكها قلوب أكبر من الثدييات (نسبة إلى حجم الجسم وكتلته). قد تكون قلوب الطيور الكبيرة نسبيًا ضرورية لتلبية متطلبات الطيران العالية الأيضية. بين الطيور ، الطيور الأصغر لها قلوب أكبر نسبيًا (مرة أخرى بالنسبة إلى كتلة الجسم) من الطيور الأكبر حجمًا. تمتلك الطيور الطنانة أكبر قلوب (بالنسبة إلى كتلة الجسم) بين جميع الطيور ، ربما لأن التحليق يستهلك الكثير من الطاقة.

النشاط الكهربائي في قلب الطيور أثناء الانقباض - تبدأ الموجة P بعد إزالة استقطاب العقدة الجيبية بالقرب من أعلى اليمين
الأذين ، وينتشر الدافع من خلال الأذينين باتجاه قمة القلب متجهًا نحو الذيل (لأسفل) وإلى اليسار (ينتج عن هذا
انحراف عمودي صغير في مخطط القلب الكهربائي موجة ف). ثم ينتقل الدافع عبر انتقال AV (الأذيني البطيني)
نظام عضلة القلب البطيني (أو عضلة القلب). التنشيط الأولي للشغاف المحيط بقمة البطين الأيسر
(في الاتجاه الهابط) يتسبب في انحراف صغير عمودي ، أو الموجة R، في تخطيط القلب). إزالة استقطاب ما تبقى من البطين
لم يتم اكتشاف الجدار خلال هذا الوقت في مخطط كهربية القلب لأن الاختراق الواسع والكامل للجدران بواسطة ألياف بوركينجي أدى إلى حدوث
دفعة واحدة من النشاط الكهربائي الذي يلغي كل منهما الآخر. التالي ، موجة RS كبيرة ، أو ببساطة موجة S.، النتائج من الاستقطاب السريع لل
البطين. وضع القطب الكهربائي السطحي = RA يشير إلى الإبط الأيمن ، أو الجناح الأيمن LA ، أو الإبط الأيسر ، أو الجناح الأيسر & amp ؛ LL ، الساق اليسرى (من: Oglesbee
وآخرون. 2001).

تميل قلوب الطيور أيضًا إلى ذلك ضخ المزيد من الدم لكل وحدة زمنية من قلوب الثدييات. بعبارة أخرى ، يكون النتاج القلبي (كمية الدم التي يتم ضخها في الدقيقة) للطيور أكبر عادةً من الثدييات من نفس كتلة الجسم. يتأثر النتاج القلبي بكل من معدل ضربات القلب (نبضة في الدقيقة) وحجم السكتة الدماغية (ضخ الدم مع كل نبضة). تزيد الطيور "النشطة" من النتاج القلبي في المقام الأول عن طريق زيادة معدل ضربات القلب. في الحمام ، على سبيل المثال (بتلر وآخرون 1977):

استراحة نشيط يزيد
معدل ضربات القلب 115 نبضة / دقيقة 670 نبضة / دقيقة 5.8 مرة
حدة الصوت 1.7 مل 1.59 مل 0.9x
القلب الناتج 195.5 مل / دقيقة 1065 مل / دقيقة 5.4 أضعاف
استهلك الأوكسجين 20.3 مل / دقيقة 200 مل / دقيقة 10x

بشكل عام ، "تنبض" قلوب الطيور بمعدلات أقل إلى حد ما من الثدييات من نفس الحجم ولكنها تضخ المزيد من الدم لكل "نبضة". يختلف معدل ضربات القلب بين الطيور حسب الحجم:

صنف معدل ضربات القلب أثناء الراحة معدل ضربات القلب "النشط"
ديك رومى 93 -
نورس الرنجة 130 625
أمريكا روبن 570 -
الطائر الطنان ذو الحلق الأزرق - 1260

المصدر: Welty & amp Baptista. 1988. حياة الطيور. كلية سوندرز للنشر ، نيويورك.


العلاقة بين وزن القلب ومعدل ضربات القلب أثناء الراحة تعطى على أ
مقياس بيلوغاريتمي. يتم رسم متوسط ​​القيمة لنوع معين
في هذا المخطط (Machida and Aohagi 2001).

  • الشرايين - ينقل الدم بعيدًا عن القلب ويصل إلى خلايا الجسم
  • الشرايين الصغيرة - `` توزيع '' الدم (أي الدم المباشر عند الحاجة مع المزيد من الذهاب إلى الأنسجة النشطة وأعضاء الأمبير وأقل إلى الأنسجة والأعضاء الأقل نشاطًا) عن طريق توسيع الأوعية وتضييق الأوعية
  • الشعيرات الدموية - تبادل العناصر الغذائية والغازات وفضلات الأمبير بين الدم وخلايا الجسم
  • الاوردة الصغيرة (عروق صغيرة) وأمبير عروق- توصيل الدم إلى القلب

العضدية تأخذ الدم إلى الأجنحة.

صدريات توصيل الدم إلى عضلات الطيران (الصدرية).

ال النظامية يُطلق على القوس أيضًا اسم الأبهر & amp ؛ حيث ينقل الدم إلى جميع مناطق الجسم باستثناء الرئتين.

ال رئوي الشرايين توصل الدم إلى الرئتين.

ال الاضطرابات الهضمية (أو الاضطرابات الهضمية) هو أول فرع رئيسي من الشريان الأورطي الهابط ويوصل الدم إلى الأعضاء وأنسجة الأمبير في منطقة البطن العلوية.

كلوي الشرايين توصل الدم إلى الكلى.

فتيات توصيل الدم إلى الساقين وأمبير الذيلية الشريان يأخذ الدم إلى الذيل.

ال المساريقي الخلفي يوصل الدم إلى العديد من الأعضاء والأنسجة الأمبيرية في منطقة أسفل البطن.

ال عروق الوداجي استنزاف الرأس والرقبة.

ال الأوردة العضدية استنزف الأجنحة.

ال الأوردة الصدرية استنزاف عضلات الصدر والصدر الأمامي.

ال الوريد الأجوف العلوي (أو precavae) استنزاف المناطق الأمامية من الجسم.

ال الوريد الأجوف السفلي (أو postcava) يستنزف الجزء الخلفي من الجسم.

ال الوريد الكبدي يستنزف الكبد.

ال الوريد البابي الكبدي يستنزف الجهاز الهضمي.

ال الوريد العصعصي يستنزف الجهاز الهضمي الخلفي ويفرغ في الوريد البابي الكبدي.

ال عروق الفخذ استنزاف الساقين.

ال الأوردة الوركية استنزاف مناطق الورك أو الفخذ.

    يتكون من بلازما + عناصر مشكلة
      البلازما عبارة عن ماء إلى حد كبير (

    • خلايا الدم الحمراء للطيور (تظهر على اليمين) ، على عكس الثدييات ، بيضاوية الشكل وذات نواة. في معظم الأنواع ، يبلغ حجم خلايا الدم الحمراء حوالي 6 × 12 ميكرون (كرات الدم الحمراء في الثدييات يبلغ قطرها عادة 5.5 - 7.5 ميكرون). التركيزات النموذجية هي 2.5 إلى 4 مليون / مم مكعب. يبلغ عمر خلايا الدم الحمراء في الطيور 28-45 يومًا (أقصر من الثدييات ، على سبيل المثال ، حوالي 120 يومًا في البشر). تحتوي خلايا الدم الحمراء على الهيموجلوبين ، وهو الجزيء المسؤول عن نقل الأكسجين في جميع أنحاء الجسم ، ويتم إنتاجه في نخاع العظام.
        • الصفيحات الدموية للطيور (كما هو موضح أعلاه مع خليتين من خلايا الدم الحمراء) ، المنواة أيضًا ، يمكن مقارنتها بالصفائح الدموية غير النواة لدم الثدييات. تعتبر الصفيحات مهمة في الإرقاء (تخثر الدم).
        • تلعب خلايا الدم البيضاء دورًا مهمًا في حماية الطيور من العوامل المعدية مثل الفيروسات والبكتيريا. تحتوي الطيور على عدة أنواع من خلايا الدم البيضاء:
        • بسبب المنافسة الشديدة للوصول إلى الاصحاب.
        • تثبيط المناعة بسبب الآثار السلبية للأندروجينات على وظيفة المناعة.

        في BF ، تنضج الخلايا البائية وتصبح وظيفية ثم تنتقل إلى الدم والطحال واللوزتين الأعور ونخاع العظام والغدة الصلبة (الزئبق في الرسم البياني أدناه) والغدة الصعترية.

        تنتج الخلايا الليمفاوية B ثلاث فئات من الأجسام المضادة بعد التعرض لكائن مرضي: IgM و IgY (ما يعادل IgG للثدييات) و IgA. يظهر Ig M بعد 4-5 أيام بعد التعرض لكائن مرضي ثم يختفي لمدة 10-12 يومًا. يتم الكشف عن IgY بعد 5 أيام من التعرض ، ويبلغ ذروته في 3 إلى 3 1/2 أسابيع ، ثم يتناقص ببطء. يظهر Ig A بعد 5 أيام من التعرض. يوجد هذا الجسم المضاد بشكل أساسي في إفرازات مخاط العين والأمعاء والجهاز التنفسي ويوفر حماية "محلية" لهذه الأنسجة.

        لا تمتلك الأجسام المضادة القدرة على قتل الفيروسات أو البكتيريا بشكل مباشر. تؤدي الأجسام المضادة (خاصة IgY) وظيفتها من خلال الارتباط بكائنات المرض (مثل البكتيريا) وحجب مستقبلاتها. ثم يتم منع الكائنات الحية المرضية من الالتصاق بالخلايا المستهدفة. يمكن للأجسام المضادة المرفقة أيضًا أن تسهل تدمير مسببات الأمراض عن طريق الخلايا البلعمية.


        IgY Ab = الجسم المضاد IgY
        المصدر: http://www.genwaybio.com/technology.htm

        تبدأ الخلايا الليمفاوية التائية بنفس الخلايا الجذعية مثل الخلايا البائية ، ولكنها مبرمجة في الغدة الصعترية بدلاً من BF. تشمل الخلايا اللمفاوية التائية عددًا غير متجانسة أكثر من الخلايا البائية. تعمل بعض الخلايا التائية عن طريق إنتاج اللمفوكينات (تم تحديد أكثر من 90 خلية مختلفة) والبعض الآخر يدمر الكائنات المرضية مباشرة. تعمل بعض الخلايا التائية على تعزيز استجابة الخلايا البائية أو الضامة أو غيرها من الخلايا التائية (المساعدة) ، والبعض الآخر يثبط نشاط هذه الخلايا (الكابتات).

        كيف حصل الطاووس على ذيله؟ - إنه سؤال حير علماء الحيوان لأكثر من قرن. لاحظ تشارلز داروين لأول مرة أن الطاووس الانتقائي يلعب دورًا حاسمًا في تطور هذا العرض الجنسي الباهظ. "قد نستنتج أن .. الذكور الأكثر قدرة على إرضاء أو إثارة الأنثى ، من خلال سحرها المختلف ، يتم قبولهم في ظل الظروف العادية. وإذا تم قبول ذلك ، فليس هناك صعوبة كبيرة في فهم كيفية اكتساب ذكور الطيور تدريجياً لشخصيات الزينة الخاصة بهم. كتب داروين. Moller and Petrie (2002) يقترحان الآن أن الريش قد ينقل على وجه التحديد قوة الجهاز المناعي للرجل ورغبته في أن يكون رفيقًا له. اقترح هاميلتون وزوك (1982) لأول مرة أن الذكور "المبتهجين" يشيرون إلى الإناث بأنهم ، إن لم يكونوا خاليين من الطفيليات ، فإن الطفيليات "طفيليات". لكن ، كان هناك القليل من الأدلة لدعم هذه الفرضية. يعتقد مولر أن السبب في ذلك هو أن الناس كانوا ينظرون إلى الطفيليات الخطأ. قال مولر: "إذا نظرت إلى جنسنا البشري ، فإننا نتعرض للهجوم من قبل مئات الأنواع المختلفة من الطفيليات". "لذلك إذا أردت دراسة عبء الطفيليات لدينا ، فعليك تحديد جميع الطفيليات ، من الديدان الشريطية إلى قمل الرأس ، ومعرفة مدى وفرتها وكيف تؤثر علينا. سيكون من المستحيل عمليًا ، لذلك قررنا التركيز على الجهاز المناعي." أخذ مولر وبيتري عينات دم من ذكر الطاووس الأزرق (بافو كريستاتوس) وسجل عدد الخلايا البائية والتائية ، كما قام بقياس ذيول الطاووس وحساب عدد بقع العين. اكتشفوا أن حالة وطول ذيل الطاووس مرتبطان بإنتاج الخلايا البائية ، وحجم بقع العين لإنتاج الخلايا التائية. قال مولر: "النتيجة الرئيسية التي توصلنا إليها هي أن الإناث تبحث في جوانب مختلفة من الكفاءة المناعية للرجل". في الواقع ، يسير الذكور على لوحات إعلانية تعلن عن صحتهم وحالتهم. وهذه الأشياء مهمة. أظهرت الأبحاث السابقة أنه في الدجاج والسمان ، على الأقل ، يخضع الجهاز المناعي للسيطرة الوراثية ، لذا سيرث الأبناء قدرة والديهم على محاربة الطفيليات. وبالتالي ، من المفيد أن تكون الإناث انتقائية لأن صيصانها بدورها ستعيش بشكل أفضل وتتزاوج مع إناث أخرى يصعب إرضاؤها على حد سواء. - سانجيدا أوكونيل ، الإندبندنت (لندن) ، 9 سبتمبر 2002

        نظام القلب والأوعية الدموية للطيور قادر على الاستجابة بسرعة للتغيرات في مستويات النشاط (على سبيل المثال ، الراحة مقابل الطيران) من خلال التغيرات في معدل ضربات القلب ، والناتج القلبي ، وتدفق الدم (عن طريق تضيق الأوعية وتوسع الأوعية).

        تم الحصول على قياسات معدل ضربات القلب أثناء الراحة فقط بعد توقف كل طائر عن نشاطه في القفص المظلم وبقاءه هادئًا.
        تم قياس معدل ضربات القلب في حالة الإثارة (أثناء الإثارة) عندما أصبح الحيوان متحمسًا إلى أقصى حد بسبب ذلك
        تم تقييد الحركة في القفص يدويًا (Machida and Aohagi 2001).

        • من الواضح أن الطائر لا يستطيع التنفس عندما يكون تحت الماء ، لذلك تبدأ مستويات الأكسجين في الجسم في الانخفاض وبالتالي ،
        • يجب توزيع الأكسجين إلى الأماكن التي تشتد الحاجة إليها
        • الحفاظ على الحرارة (هذه مشكلة محتملة للطيور التي تغوص في الأعماق والطيور التي تغوص في الماء البارد)


        المصدر: http://eee.uci.edu/courses/bio112/diving.htm

        • بطء القلب (انخفاض معدل ضربات القلب الذي يحافظ على الطاقة)
        • تضيق الأوعية المحيطية (يذهب أقل من الدم وحرارة الأمبير إلى سطح الجسم مما يقلل من فقدان الحرارة)
        • تضيق الأوعية الدموية التي تغذي الجهاز الهضمي (مما يعني توصيل كمية أقل من الدم ، ولكن عند الغوص ، يمكن أن `` يغلق '' الجهاز الهضمي مؤقتًا للحفاظ على الطاقة)
        • توسع الأوعية الدموية التي تغذي الجهاز العصبي المركزي والقلب (مما يعني توصيل المزيد من الدم)


        المصدر: http://www.zoo.utoronto.ca/stephenson/Research/Diving.htm


        كيف تتجنب طيور البطريق الانحناءات - البطاريق غواصون من الدرجة الأوليمبية. بعد التنفس العميق ، يمكنهم الغطس مئات الأمتار لعدة دقائق ، والقفز لفترة وجيزة ، ثم الغوص مرة أخرى. هذا يجب أن يسبب الانحناءات ، أو مرض تخفيف الضغط ، لكن يبدو أن طيور البطريق محصنة. اكتشف الباحثون الآن عادة الغوص التي قد تساعد في تفسير السبب: في طريقهم صعودًا من الأعماق ، تبطئ طيور البطريق Ad & eacutelie و King وتطفو على السطح بزاوية مائلة - في الواقع تحاكي تخفيف الضغط الدقيق للغواصين البشريين. الحيوانات البحرية لديها مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات ل منع الانحناءات. في الغواصين البشريين ، تؤدي زيادة الضغط تحت الماء إلى دفع النيتروجين الموجود في الهواء داخل تجاويف الجسم إلى الدم. إذا ظهر الغواصون قبل إزالة النيتروجين ، فقد يعانون من التواء المفاصل وصعوبة التنفس وحتى الشلل. تمتلك العديد من الحيتان والفقمات دمًا وعضلاتًا تتكيف للحفاظ على الأكسجين ، كما يمكنها أيضًا انهيار رئتيها قبل الغوص لإخراج الهواء. لا تتمتع طيور البطريق بهذه السهولة: لا تنهار رئتيها ، ويحتاج الغواصون المزدهرون إلى جرعة جيدة من الأكسجين للسباحة بقوة. لمعرفة كيفية تحرك طيور البطريق في العمق ، قام كاتسوفومي ساتو وزملاؤه (Sato et al. 2002) بإرفاق مسجلات البيانات إلى Ad & eacutelie وطيور البطريق الملك قبالة شواطئ القارة القطبية الجنوبية وجزيرة كروزيت ، على بعد حوالي 1000 كيلومتر. قامت الأدوات بقياس تأثيرات الأعماق والسرعة والتسارع والتباطؤ من ضربات الجناح لأكثر من 650 غطسة. من هذه البيانات ، قدر فريق ساتو حجم الهواء في رئتي البطريق أثناء نزولهم وصعودهم. كشفت ملامح الغوص أن طيور البطريق ترفرف زعانفها باستمرار في طريقها إلى الأسفل. في رحلات العودة ، بعد السباحة في منتصف الطريق ، توقفوا وتركوا طفوهم الطبيعي يمنحهم صعودًا مجانيًا. لكن المثير للدهشة ، أنه بدلاً من إطلاق النار بشكل مستقيم ، انحرفت طيور البطريق بزاوية مائلة ، مما أدى إلى إبطاء صعودها بشكل كبير ، حسبما أفاد الفريق في عدد مايو من مجلة Journal of Experimental Biology. هذا يزيد من مقدار الوقت الذي تقضيه طيور البطريق في المياه الضحلة مع القليل من الفرائس ، ولكن يمكن أن يوفر الوقت للنيتروجين ، تحت ضغط منخفض ، للعودة إلى الهواء داخل تجاويف الجسم. هذه النتائج تثير اهتمام عالم الأحياء البحرية دان كوستا من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز: لقد أجروا قياسات دقيقة ومتبصرة لسلوك الغطس الدقيق لاثنين من طيور البطريق ، مدعومة بنماذج متطورة للغاية من حجم الرئة ، وقد تكون صحيحة.ومع ذلك ، يحذر من وجود تفسيرات بديلة لسبب إبطاء طيور البطريق من صعودها ، مثل البحث عن الحيوانات المفترسة. - نورين باركس ، Academic Press Daily InScight

        باتلر ، بي جي 2001. الغوص وراء الحدود. أخبار في العلوم الفسيولوجية 16: 222-227.

        بتلر ، بي جيه ، إن إتش ويست ، ودي آر جونز. 1977. الاستجابات التنفسية والقلبية الوعائية للحمام للرحلة المستمرة والمستوية في نفق هوائي. مجلة البيولوجيا التجريبية 71: 7-26

        هاملتون ، دبليو دي وم. زوك. 1982 اللياقة الحقيقية القابلة للتوريث والطيور اللامعة: دور للطفيليات؟ Science 218: 384-387.

        ماتشيدا ، ن. وي. أوهاجي. 2001. تخطيط القلب ومعدل ضربات القلب وأوزان القلب للطيور الحية. مجلة طب الحيوانات والحياة البرية 32: 47.554.

        M & oslashller، A. P.، J. Erritz & oslashe، & amp L. Z. Garamszegi. 2004. التباين بين حجم الدماغ والمناعة في الطيور: الآثار المترتبة على تطور حجم الدماغ.
        مجلة علم الأحياء التطوري 18: 223-237.

        M & oslashller، A.P. and M. Petrie. 2002. الاعتماد على الحالة ، الإشارات الجنسية المتعددة ، والكفاءة المناعية في الطاووس. علم البيئة السلوكي 13: 248-253.

        Oglesbee، B. L.، R. L. Hamlin، H. Klingaman، J. Cianciola، and S.P Hartman. 2001. القيم المرجعية لتخطيط القلب الكهربائي للببغاوات (آرا sp.) و Cockatoos (كاكاتوا ص). مجلة طب وجراحة الطيور 15: 17-22.

        Sato، K.، Y. Naito، A. Kato، Y. Niizuma، Y. Watanuki، J.B Charrassin، C.-A. بوست ، واي.هاندريتش ، وي.لي ماهو. 2002. الطفو وأقصى عمق للغوص في طيور البطريق: هل يتحكمون في استنشاق حجم الهواء؟ ياء إكسب. بيول. 205: 1189-1197.


        تطور القلب

        تطور القلب
        مكّن تطور القلب من ضخ الأكسجين والمواد المغذية بكفاءة إلى أنسجة الجسم ، مما مكّن الدماغ الجشع للأكسجين من التطور….
        تمتلك الحيوانات اللافقارية نظامًا دوريًا بسيطًا ، على عكس القلب. كثير منهم ليس لديهم دم حتى ، بل تمتلئ بالسوائل التي تتلقى مغذياتها من خلال خلايا الجسم. تستخدم اللافقاريات الأكثر تعقيدًا نظامًا دوريًا مفتوحًا يحتوي على عدد قليل من الأوعية الدموية ، إن وجدت. آلية ضخ (تقلص عضلي ..) تضخ الدم والسوائل في جميع أنحاء الأنسجة ، وترشح مرة أخرى إلى آلية الضخ ، على سبيل المثال ديدان الأرض لديها مناطق عضلية صغيرة تنقبض وتضخ الدم في جميع أنحاء جسم ديدان الأرض. يعتقد أن أصول مضخة القلب بدأت بضخ قنديل البحر.

        شهد التطور التالي للقلب تطور قلب السمكة ، وهو أبسط أنواع القلب. تمتلك الأسماك البدائية بدايات قلب مكون من أربع غرف ، لكن الغرف مرتبة بالتتابع ، على عكس قلوب الثدييات والطيور ذات الأربع حجرات. في الأسماك البالغة ، يتم ترتيب الغرف الأربع على شكل حرف S ، مع وجود الحجرتين الأخيرتين فوق الغرفتين السابقتين. شهدت هذه الأمثلة تطورًا في نظام الدورة الدموية المغلق ، مع وجود غرفتين لفصل الدم الذي يتم ضخه بعيدًا ، وعودة الدم لإعادة الأكسجة. تسمى الغرفة العلوية الأذين ، وتسمى الغرفة السفلية البطين. لها وعاء واحد يوجه الدم إلى الخياشيم لإعادة الأكسجة.

        رأى نظام الدورة الدموية المزدوجة القدرة على توزيع الأكسجين بشكل أكثر كفاءة في جميع أنحاء الجسم. تزامن هذا التغيير في التشكل مع تطور الرئتين ويمكن العثور عليه في الكائنات الحية الأرضية.
        في البرمائيات الحية ، نشأ قلب مكون من ثلاث غرف. تحتوي الضفادع على الأذينين ، ولكن لا يزال هناك بطين واحد فقط. يسمح الأذينان بفصل الدم المؤكسج وغير المؤكسج. البطين الوحيد كبير وقوي ، لذا فهو قادر على ضخ الدم المؤكسج في جميع أنحاء الجسم. يعتبر القلب ذو الحجرات الثلاث الأقل كفاءة مناسبًا لهذه الكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة ، حيث لا تزال تتنفس عبر الجلد ، مما يسمح بدرجة أقل من آليات الأوكسجين داخل نظام الدم.

        تختلف قلوب الزواحف ، فبعضها ، مثل السلاحف ، بها ثلاث غرف ونصف. هناك حاجز يذهب في منتصف الطريق إلى البطين. لا يزال الدم يختلط في البطين ، لكن توقيت المضخة يقلل من اختلاط الدم. كانت هناك ملاحظات تشير إلى أن توقيت هذه المضخة وحجم الحاجز يعني في الواقع أنه لا يوجد اختلاط بين الدم المؤكسج وغير المؤكسج.
        تصور الأركوصورات (التمساحيات والطيور) والثدييات فصلًا تامًا للقلب إلى مضختين وأربع غرف للقلب. يُعتقد أن قلوب الأركوصورات وقلوب الثدييات قد تطورت بشكل مستقل عن بعضها البعض. تمتلك التمساحيات فتحة صغيرة (ثقبة بانيزا) في قاعدة الجذع الشرياني ، لذلك يمكن أن تحدث درجة معينة من الاختلاط ، عادةً أثناء الغوص تحت الماء. يوجد تياران من الدم فقط في الطيور والثدييات ، يتم فصلهما بشكل دائم بواسطة حاجز.

        يحتوي قلب الثدييات على حاجز مكتمل التكوين يفصل الأذينين والبطينين. يدخل الدم غير المؤكسج إلى الأذين الأيمن ، والذي يتم ضخه بعد ذلك إلى البطين الأيمن ، والذي يتم ضخه بعد ذلك إلى الشريان الرئوي لإعادة تأكسده بواسطة الرئتين. ثم يعود إلى الأذين الأيسر ويترك من خلال البطين الأيسر ، ويتم ضخه باستخدام أكبر شريان في الجسم ، وهو الشريان الأورطي.
        في الثدييات ، يقوم الجانب الأيمن من القلب بتجميع الدم منزوع الأكسجين من الجسم إلى الأذين الأيمن ويضخه عبر البطين الأيمن إلى الرئتين. وهذا ما يسمى بالدورة الرئوية. أن ثاني أكسيد الكربون يتم إسقاطه والتقاط الأكسجين من خلال عملية انتشار سلبية تسمح بتبادل الغازات. يقوم الجانب الأيسر بتجميع الدم المؤكسج من الرئتين إلى الأذين الأيسر ، حيث يتم ضخه في جميع أنحاء الجسم عبر الشريان الأورطي.
        القلب عبارة عن خليوي فعال ، وهي خلية متعددة النوى تنتج عن اندماج خلايا متعددة للخلايا أحادية الخلية ، باستخدام نظام رسائل كهربائية للتحكم في نظام الدورة الدموية المعقد والفعال.


        قلب

        1. قلوب صلبة ، وباردة ، مثل أوزان الحجر الجليدي و [مدش] بيرسي بيشي شيلي
        2. القلب يخطئ مثل الرأس و [مدش] أناتول فرنسا
        3. القلب (خاصة القلب اليهودي) هو كمان: تسحب الأوتار ، وتخرج الأغاني ، معظمها حزينة و [مدش]
        4. القلب مثل السماء ، جزء من الجنة ، لكنه يتغير ليلا ونهارا أيضا ، مثل السماء و [مدش] اللورد بايرون
        5. القلب مثل نبات زاحف يذبل ما لم يكن لديه شيء يمكن أن يتشابك حوله و [مدش] تشارلز جيمس أبيرلي
        6. القلب مثل آلة تسرق أوتارها الموسيقى النبيلة من Life & rsquos العديد من الحنق و [مدش]
        7. قلب مثل طفل و [مدش] ماري هود
        8. يجب أن يعكس قلب الحكماء ، مثل المرآة ، جميع الأشياء ، دون أن يلطخهم أي & mdashConfucius
        9. قلوب معزولة خلف قضبان الأضلاع وتقفز مثل القرود و [مدش]
        10. القلوب والهيليب يانعة وكذلك التربة المحروثة جيدًا والتي تزدهر فيها البذور الجيدة و [مدش] فالديمير جي كورولينكو
        11. فتح القلوب مثل الفكين و [مدش] شارون أولدز
        12. يرتجف القلب قليلا مثل باب إيليا النبي و [مدش] يهودا عميحاي
        13. قلب بلا عاطفة يشبه حقيبة بلا مال و [مدش] بنجامين ماندلستام
        14. انقسم قلبها مثل جناحين و [مدش] كارسون ماكولرز
        15. غرق قلبها مثل طائر جريح و [مدش] إلين غلاسكو
        16. قلبه يتألم مثل شلالات نياجرا و [مدشفرانك أو] و rsquoHara
        17. قلبه مثل الافعى ، الهسهسة وبصق السم على الله و [مدش] جوناثان ادواردز
        18. قلبه وجحيم مثل البحر ، مفتوح وشجاع وحر و mdashF. إي ويثرلي
        19. قلبه يتدلى في شبكة الأوردة مثل صخرة في حبال و [مدش] جورج غاريت
        20. تضخم قلبه في حلقه مثل الضفدع و [مدش] أوكلي هول
        21. كان قلبه مفتوحاً كاليوم و [مدش] أنون بالاد ، & ldquo Old Grimes & rdquo
        22. قلب الإنسان مثل سفينة على بحر عاصف تحركها الرياح التي تهب من جميع أركان السماء الأربعة و [مدش] مارتن لوثر
        23. قلب الإنسان مثل حجر الرحى في المطحنة: عندما تضع القمح تحته ، فإنه يدور ويطحن ويضرب القمح إلى طحين إذا لم تضع قمحًا ، فإنه لا يزال يطحن ، ولكن بعد ذلك ، يطحن نفسه ويبتلي و [مدش] مارتن لوثر
        24. قلب الرجل و rsquos مثل الإسفنج ، فقط مغمور بالعاطفة والمشاعر التي يمكنه الضغط عليها قليلاً لكل امرأة جميلة و mdash هيلين رولاند
        25. دائمًا ما يكون قلب الرجل و rsquos ، مثل السيارات ، مستعدًا دائمًا للانزلاق والتخلي عنه في اللحظة النفسية فقط عندما يعتقد أنه تحت السيطرة الكاملة و [مدش] هيلين رولاند
        26. قلبي يضغط مثل قبضة اليد و [مدش] تشارلز جونسون

        تعتبر مقارنة القبضة فعالة أيضًا في وصف تعبيرات وجه قاتمة ومضغوطة.

        المقطع الأول من يوم ميلاد، الذي أخذ منه هذا ، يحتوي على مقارنة قلب أخرى: & ldquo قلبي مثل قوقعة قوس قزح التي تجدف في بحر هالسيون. & rdquo

        هذا التشبيه هو عنوان قصيدة تبدأ بتشبيه آخر: & ldquo روح صغيرة بداخلي انتهت & rsquos مثل الساعة. & rdquo


        القلب (اللافقاريات)

        يمكن تصنيف قلوب اللافقاريات وفقًا لمصدر الإيقاع الكهربائي الذي يكمن وراء إيقاعها. يمكن أن ينشأ النشاط الكهربائي الإيقاعي في العضلات نفسها (القلوب العضلية المنشأ) أو في الخلايا العصبية التي تحرك عضلة القلب (القلوب العصبية). يبدو أن معظم الرخويات وبعض الحشرات لديها قلوب عضلية بحتة ، تنبض هذه القلوب بشكل طبيعي عند عزلها عن المدخلات العصبية. على العكس من ذلك ، فإن قلوب القشريات العليا و xiphosuran ليمولوس تعتبر عادة عصبية بحتة: تفرض الخلايا العصبية الحركية نشاطها الكهربائي الإيقاعي على ألياف عضلة القلب عن طريق المشابك المثيرة المباشرة. بدون مدخلات عصبية ، يتوقف القلب عن النبض. تمتلك اللافقاريات الأخرى ، بما في ذلك علقات gnathobdellid وبعض الحشرات ، قلوبًا يمكن أن تنتج إيقاعًا عضليًا ولكنها تتطلب مدخلات عصبية إيقاعية لتنسيق تلك الضربات والحفاظ على المعدل المناسب.

        في الحلزون البحري أبليسيا، وهو كائن عضلي ذو قلب عضلي ، وهو قلب عضلي يتكون من أذن وبطين يقع في تجويف التأمور الظهري. تملأ الانقباضات المنتظمة للأذن البطين بالدملمف ، والذي يتم ضخه بعد ذلك عبر الجهاز الدوري المفتوح عن طريق الانقباضات الإيقاعية للبطين. تستمر فترة ضربات القلب الطبيعية حوالي 3 ثوان. يمنع زوج من الصمامات الهلالية ارتداد الدملمف إلى الأُذن أثناء الانقباض البطيني. تنطلق ثلاثة شرايين من البطين باتجاه الأمام ، ويمنع الصمام الهلالي المفرد ارتجاعًا منها أثناء التمدد البطيني. تحمل الشرايين الدملمف إلى مختلف أعضاء الجسم ، حيث تنتهي بمساحات الأنسجة. ثم يتجمع الدملمف في hemocoel ويعود إلى القلب عن طريق وريدين متوازيين ، أحدهما من خلال الكلية والآخر من خلال الخياشيم. على الرغم من أن قلب أبليسيا معصب ، إلا أن دقاته الطبيعية تستمر بعد إزالة التعصيب.

        سرطان البحر هو مثال على كائن حي له قلب عصبي. يضخ القلب العضلي الدملمف عبر الدورة الدموية المفتوحة. يقع هذا القلب ظهريًا على طول خط الوسط الصدري ويتم تعليقه داخل تجويف التامور بواسطة الأربطة. تستمر فترة ضربات القلب حوالي 2 ثانية. الشرايين الأمامية والخلفية الكبيرة ، والتي تتفرع بشكل كبير لتزويد أعضاء الجسم المختلفة ، تخرج من القلب. تمنع الصمامات الهلالية ، التي تقع عند مفترق كل شريان مع القلب ، ارتجاع الدم إلى القلب عندما يرتاح. يدخل Hemolymph القلب من الجيب التأموري من خلال ستة ostia ، والتي تحتوي على صمامات لضمان التدفق أحادي الاتجاه. ينتج التفريغ المنتظم للخلايا العصبية الحركية التي تغذي القلب عن طريق المشابك الكيميائية المثيرة نبضات القلب. تقع هذه الخلايا العصبية الحركية في العقدة القلبية على السطح الظهري الداخلي للقلب. تحتوي العقدة القلبية على تسعة خلايا عصبية فقط ، والتي تولد إيقاعًا بسيطًا من مرحلتين للنشاط الكهربائي. الخلايا الأربع الصغيرة الخلفية (الخلايا 6 & # x20139) هي الخلايا العصبية الداخلية ، والخلايا الخمس الكبيرة الأمامية (الخلايا 1 & # x20135) هي الخلايا العصبية الحركية. ارى الجهاز العصبي (اللافقاريات)


        القلب المكون من 4 غرف - علم الأحياء

        أ cladogram هو رسم بياني يوضح العلاقات بين الأنواع. تستند هذه العلاقات على الخصائص الفيزيائية التي يمكن ملاحظتها. تُظهر Cladograms العلاقات في الرسم الذي يشبه الشجرة ، مع الفروع المتصلة بأصل مشترك. يمثل كل فرع سمة مميزة جديدة لم تظهر في المجموعة السفلية على الشجرة. تسمى هذه السمات المميزة الخصائص المشتقة.

        يتم تنظيم المجموعات الموجودة في الرسم التخطيطي في مجموعات ، كل كليد يشترك في سمات مميزة. على سبيل المثال ، في مخطط cladogram الموضح ، يتم تجميع الطيور والتماسيح في كليد يسمى الأركوصورات ، والتي تشترك في خصائص مثل القلب المكون من 4 غرف والأسنان المجوفة.

        1) افحص مخطط cladogram أعلاه واقترح سمة تشترك فيها السحالي والثعابين ، ولكن لا يشاركها أفراد من مجموعات أخرى.

        النشاط 1: إنشاء مخطط حيوان

        2) لكل حيوان معروض ، ضع قائمة بأكبر عدد ممكن من الخصائص. يمكنك أيضًا تضمين سمات غير واضحة من الصورة ، مثل استراتيجيات الإنجاب أو السلوكيات الفريدة. حاول التوصل إلى سمات مشتركة بين حيوانات متعددة وسمة واحدة على الأقل تكون فريدة لكل حيوان.

        3) أكمل مخطط الخصائص. ضع علامة X للميزات التي يمتلكها كل حيوان ، و O للميزات غير المعروضة في الحيوان. كل هذه الحيوانات لها عمود فقري ، العمود الأول مكتمل بالنسبة لك.

        السمة 1 السمة 2 السمة 3 السمة 4 السمة 5
        العمود الفقري رئتين بيضة أمنيوت 4 حجرة القلب الفراء
        سمكة X
        ضفدع X
        سحلية X
        عصفور X
        كوالا X

        4) ثم يتم تحويل المخطط إلى مخطط cladogram. كل مجموعة ، تسمى CLADE ، لها سمات تحتها على الرسم التخطيطي. عندما لا تحتوي المجموعة على سمة ، يطلق عليها اسم OUTGROUP. المجموعة الأولى هي الأسماك ، لأنها الوحيدة التي لا تحتوي على رئتين.

        النشاط 2: قم بإنشاء Cladogram الخاصة بك

        تُستخدم Cladograms أيضًا لإظهار العلاقات بين النباتات والفطريات والكائنات الحية الأخرى. يمكن أن يركز مخطط cladogram على مجموعة واحدة ، مثل الطيور أو الديناصورات لإظهار العلاقات بناءً على الخصائص والأدلة الأخرى. الآن بعد أن عرفت كيفية بناء واحد ، مهمتك هي إنشاء مخطط فصلي لمجموعة من الحيوانات التي تختارها.

        أمثلة على المجموعات للاختيار من بينها: الأسماك ، الطيور ، الحشرات ، الديناصورات ، القرود ، الزواحف ، الأنياب ، الماكرون ، الأشجار ، الزهور.

        * اختر مجموعة تعرف شيئًا عنها حتى تتمكن من إنشاء مخططك بناءً على السمات المرصودة ومعرفتك الخاصة ..

        • يجب أن يكون لديك 4 - 6 كائنات حية
        • يجب عليك إنشاء مخطط مثل المخطط الموجود في # 3 والذي يتضمن السمات المشتركة والسمات الفريدة
        • يجب عليك إنشاء cladogram مثل on في # 4.
        • في حين أنه قد لا يكون هناك مخطط فصلي واحد * صحيح * لمجموعتك ، كن مستعدًا للدفاع عن تصميم كلادوجرام الخاص بك

        /> هذا العمل مرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.


        شاهد الفيديو: من القلب الى القلب الحلقة 10 ج 4 (كانون الثاني 2022).