قلب چگونه کار می‌کند؟

4.7/5 - (4 امتیاز)
قلب انسان. منبع: Nucleus Medical Art, Inc./Getty Images

همه می‌دانند که قلب یک عضو حیاتی است. ما نمی‌توانیم بدون قلبمان زندگی کنیم. با این حال، وقتی دقیق‌تر بررسی کنیم، قلب فقط یک پمپ است. بله، یک پمپ پیچیده و مهم، اما در نهایت فقط یک پمپ. مانند سایر پمپ‌ها، می‌تواند مسدود شود، از کار بیفتد و نیاز به تعمیر داشته باشد. به همین دلیل است که دانستن نحوه عملکرد قلب بسیار مهم است. با کمی دانش در مورد قلب خود و اینکه چه چیزی برای آن خوب یا بد است، می‌توانید خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی را به میزان قابل توجهی کاهش دهید.

بیماری‌های قلبی، عامل اصلی مرگ و میر در ایالات متحده هستند. تقریباً 2000 آمریکایی هر روز بر اثر بیماری قلبی جان خود را از دست می‌دهند. این یعنی یک مرگ در هر 44 ثانیه. خبر خوب این است که میزان مرگ و میر ناشی از بیماری‌های قلبی به طور پیوسته در حال کاهش است. متاسفانه، بیماری‌های قلبی همچنان باعث مرگ ناگهانی می‌شوند و بسیاری از افراد حتی قبل از رسیدن به بیمارستان فوت می‌کنند.

قلب در روان جمعی ما نیز جایگاه ویژه‌ای دارد. البته قلب مترادف با عشق است. معانی ضمنی بسیاری دیگری نیز دارد. در اینجا فقط چند نمونه ذکر شده است:

  • قلب داشتن – مهربان بودن
  • قلب شکسته – از دست دادن عشق
  • از ته دل – عمیقاً احساس شده
  • دل پاک داشتن – مهربان بودن
  • دل گرفته – غمگین بودن
  • دل چیزی را خواستن – به شدت چیزی را خواستن

مطمئناً هیچ عضو دیگری از بدن چنین پاسخی را برنمی‌انگیزد. آخرین باری که لوزالمعده گرفته داشتید کی بود؟!

در این مقاله، ما به این عضو مهم نگاهی خواهیم انداخت تا بتوانید دقیقاً بفهمید چه چیزی باعث تپش قلب شما می‌شود.

قلب انسان

قلب یک عضله توخالی و مخروطی شکل است که بین ریه‌ها و پشت جناغ سینه (استخوان سینه) قرار دارد. دو سوم قلب در سمت چپ خط میانی بدن و یک‌سوم آن در سمت راست قرار دارد (شکل 1 را ببینید).

شکل ۱. [لطفاً توجه داشته باشید - تصاویر پزشکی فرض می‌کنند که بیمار رو به شما است، بنابراین سمت راست و چپ با سمت راست و چپ بیمار مطابقت دارند. به همین دلیل است که برچسب‌های چپ و راست در اینجا برعکس به نظر می‌رسند.]

راس (انتهای نوک تیز) به سمت پایین و چپ اشاره دارد. طول آن 5 اینچ (12 سانتی متر)، عرض آن 3.5 اینچ (۹-۸ سانتی متر) و از جلو به عقب 2.5 اینچ (6 سانتی متر) است و تقریباً به اندازه مشت شما است. میانگین وزن قلب انسان در زنان 9 اونس (تقریباً ۲۵۵ گرم) و در مردان 10.5 اونس (تقریباً ۲۹۸ گرم) است. قلب کمتر از ۰٫۵ درصد از کل وزن بدن را تشکیل می دهد.

قلب دارای سه لایه است. پوشش داخلی صاف قلب، اِندوکاردیوم (Endocardium) نامیده می شود. لایه میانی عضله قلب، میوکارد (Myocardium) نامیده می شود. این لایه توسط یک کیسه پر از مایع به نام پِریکارد (Pericardium) احاطه شده است.

صداهای قلب

وقتی کسی با گوشی پزشکی به صدای قلب شما گوش می دهد، صدا اغلب به صورت (لاب-داب لاب-داب)  “lub-dub lub-dub”  توصیف می شود. صدای اول قلب (لاب، lub) ناشی از شتاب و کاهش سرعت خون و ارتعاش قلب در زمان بسته شدن دریچه های تریکوسپید (Tricuspid) و میترال (Mitral) است. صدای دوم قلب (داب، dub) ناشی از همان شتاب و کاهش سرعت خون و ارتعاشات در زمان بسته شدن دریچه‌های ریوی و آئورت (Aorta) است.

حفره‌ها و دریچه‌ها
شکل ۲. منبع: howstuffworks.com

قلب به چهار حفره تقسیم می‌شود: (شکل 2 را ببینید)

۱. دهلیز راست  (Right Atrium (RA))

۲. بطن راست  (Right Ventricle (RV))

۳.  دهلیز چپ  (Left Atrium (LA))

۴.  بطن چپ (Left Ventricle (LV))  

هر حفره در خروجی خود نوعی دریچه یک طرفه دارد که از جریان خون به عقب جلوگیری می‌کند. هنگامی که هر حفره منقبض می‌شود، دریچه خروجی آن باز می‌شود. وقتی انقباض آن تمام می‌شود، دریچه بسته می‌شود تا خون به عقب جریان نیابد.

۱. دریچه تریکوسپید، سه‌لتی یا سه‌لختی (Tricuspid Valve) در خروجی دهلیز راست قرار دارد.

۲.  دریچه ریوی (Pulmonary Valve) در خروجی بطن راست قرار دارد.

۳.  دریچه میترال (Mitral Valve) در خروجی دهلیز چپ قرار دارد.

۴.  دریچه آئورت (Aortic Valve) در خروجی بطن چپ قرار دارد.

هنگامی که عضله قلب منقبض می‌شود یا می‌تپد (که سیستول (Systole) نامیده می‌شود)، خون را به بیرون از قلب پمپ می‌کند. قلب در دو مرحله منقبض می‌شود. در مرحله اول، دهلیزهای راست و چپ همزمان منقبض می‌شوند و خون را به بطن‌های راست و چپ پمپ می‌کنند. سپس بطن‌ها با هم منقبض می‌شوند تا خون را به بیرون از قلب برانند. سپس عضله قلب قبل از ضربان قلب بعدی شل می‌شود (که دیاستول (Diastole) نامیده می‌شود). این امر به خون اجازه می‌دهد تا دوباره قلب را پر از خون کند.

نیمه راست و چپ قلب عملکردهای جداگانه‌ای دارند. نیمه راست قلب، خون خالی از اکسیژن را از بدن جمع‌آوری می‌کند و آن را به ریه‌ها پمپ می‌کند، جایی که خون اکسیژن را جذب می‌کند و دی اکسید کربن را آزاد می‌کند. سپس نیمه چپ قلب، خون غنی از اکسیژن را از ریه‌ها جمع‌آوری می‌کند و آن را به بدن پمپ می‌کند تا سلول‌های سراسر بدن شما اکسیژن مورد نیاز خود را برای عملکرد صحیح داشته باشند.

آهنگ نبض

نبض (میانگین ضربان قلب در دقیقه) هر فرد با افزایش سن تغییر می‌کند. در اینجا لیستی از میانگین آهنگ نبض در سنین مختلف آورده شده است:

  • نوزاد: 130 ضربه در دقیقه
  • ۳ ماهگی: 140 ضربه در دقیقه
  • ۶ ماهگی: 130 ضربه در دقیقه
  • ۱ سالگی: 120 ضربه در دقیقه
  • ۲ سالگی: 115 ضربه در دقیقه
  • ۳ سالگی: 100 ضربه در دقیقه
  • ۴ سالگی: 100 ضربه در دقیقه
  • ۶ سالگی: 100 ضربه در دقیقه
  • ۸ سالگی: 90 ضربه در دقیقه
  • ۱۲ سالگی: 85 ضربه در دقیقه
  • بزرگسال: ۱۰۰ – ۶0 ضربه در دقیقه
جریان خون
شکل ۳.

همه خون از طریق دو رگ وارد سمت راست قلب می‌شود: بزرگ سیاهرگ بالایی (Superior Vena Cava (SVC)) و بزرگ سیاهرگ پایینی (Inferior Vena Cava (IVC)) (شکل 3 را ببینید).

SVC  خون را از نیمه بالایی بدن جمع می‌کند. IVC خون را از نیمه پایینی بدن جمع می‌کند. خون از SVC و IVC خارج شده و وارد دهلیز راست (RA) می‌شود (۳).

وقتی RA منقبض می‌شود، خون از طریق دریچه سه لتی (Tricuspid Valve) (4) وارد بطن راست (RV) می‌شود (5). وقتی RV  منقبض می شود، خون از طریق دریچه ریوی (6) به داخل شریان ریوی (pulmonary artery (PA)) (۷) و به داخل ریه‌ها پمپ می‌شود، جایی که اکسیژن را دریافت می‌کند.

چرا این اتفاق به این شکل می‌افتد؟ زیرا خون برگشتی از بدن نسبتاً خالی از اکسیژن است. قبل از بازگشت به بدن باید پر از اکسیژن باشد. بنابراین سمت راست قلب ابتدا خون را به ریه‌ها پمپ می‌کند تا قبل از رفتن به سمت چپ قلب، جایی که پر از اکسیژن به بدن بازگردانده می شود، اکسیژن دریافت کند.

خون اکنون از طریق دریچه‌های ریوی (8) از ریه‌ها به قلب باز می‌گردد و وارد دهلیز چپ (LA) می شود (9). وقتی LA منقبض می‌شود، خون از طریق دریچه میترال (10) وارد بطن چپ (LV) می‌شود (۱۱). LV یک حفره بسیار مهم است که خون را از طریق دریچه آئورت (12) به داخل آئورت (13) پمپ می‌کند. آئورت شریان اصلی بدن است. تمام خونی را که قلب پمپ کرده است دریافت می‌کند و آن را به بقیه بدن توزیع می‌کند. LV عضله ضخیم‌تری نسبت به هر حفره دیگر قلب دارد، زیرا باید خون را با فشار بسیار بالاتر در گردش عمومی (فشار خون) به بقیه بدن پمپ کند.

در اینجا خلاصه ای از آنچه که به تازگی مورد بحث قرار دادیم آورده شده است. جریان خون از بدن:

  • به بزرگ سیاهرگ بالایی و پایینی،
  • سپس به دهلیز راست
  • از طریق دریچه سه‌لتی
  • به بطن راست
  • از طریق دریچه ریوی
  • به شریان ریوی
  • به ریه‌ها

خون در ریه ها اکسیژن دریافت می‌کند و سپس از ریه ها جریان می‌یابد:

  • به دریچه‌های ریوی
  • به دهلیز چپ
  • از طریق دریچه میترال
  • به بطن چپ
  • از طریق دریچه آئورت
  • به آئورت
  • به بدن
ضربان قلب، یک ضربان عاشقانه است

میانگین ضربان قلب 72 بار در دقیقه است. در طول یک روز، قلب بیش از 100000 بار می‌زند. در یک سال قلب تقریباً 38 میلیون بار می‌زند و تا زمانی که 70 ساله شوید، به طور متوسط به ۲٫۵ میلیارد ضربان رسیده است.

سیستم الکتریکی بدن
شکل ۴.

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چه چیزی باعث ضربان قلب شما می‌شود؟ چگونه این کار را به طور خودکار، هر ثانیه از هر دقیقه از هر ساعت از هر روز انجام می‌دهد؟

پاسخ در گروه ویژه‌ای از سلول‌ها نهفته است که توانایی تولید فعالیت الکتریکی را به تنهایی دارند. این سلول‌ها ذرات باردار را سوا می‌کنند. سپس به طور خود به خودی ذرات باردار معینی را به درون سلول‌ها نشت یا عبور می‌دهند. این امر باعث ایجاد تکانه‌های الکتریکی در سلول‌های ضربان‌ساز می‌شود که در سراسر قلب پخش شده و باعث انقباض آن می‌شود. این سلول‌ها این کار را بیش از یک بار در ثانیه انجام می‌دهند تا یک ضربان قلب طبیعی 72 ضربه در دقیقه تولید کنند.

ضربان‌ساز طبیعی قلب گره سینوسی دهلیزی (sinoatrial node (SA)) نامیده می‌شود. این گره در دهلیز راست قرار دارد. قلب همچنین حاوی فیبرها یا رشته‌های اختصاصی است که تکانه الکتریکی را از ضربان‌ساز (گره SA) به بقیه قلب منتقل می‌کنند (شکل 4 را ببینید).

تکانه الکتریکی از گره SA خارج می‌شود (1) و به دهلیزهای راست و چپ می‌رود و باعث می‌شود که آنها با هم منقبض شوند. این کار ۰٫۰۴ ثانیه طول می‌کشد. اکنون یک تأخیر طبیعی وجود دارد تا به دهلیزها اجازه داده شود منقبض شوند و بطن‌ها از خون پر شوند. تکانه الکتریکی اکنون به گره دهلیزی بطنی (atrioventricular node (AV)) (۲) رسیده‌است. تکانه الکتریکی اکنون به دسته هیس (His) (3) می‌رود، سپس به شاخه‌های دسته‌ای راست و چپ (4) تقسیم می‌شود و در آنجا به سرعت با استفاده از فیبرهای پورکنژ (Purkinje fibers) (5) به عضلات بطن راست و چپ گسترش می‌یابد و باعث می‌شود که آنها همزمان منقبض شوند.

هر یک از بافت‌های الکتریکی در قلب توانایی این را دارند که یک ضربان‌ساز باشند. با این حال، گره SA یک تکانه الکتریکی سریع‌تر از سایر بافت‌ها تولید می‌کند، بنابراین به طور معمول کنترل را در دست دارد. اگر گره SA از کار بیفتد، سایر قسمت‌های سیستم الکتریکی می‌توانند کنترل را در دست بگیرند، هرچند معمولاً با سرعت کمتر.

اگرچه سلول‌های ضربان‌ساز تکانه الکتریکی را ایجاد می‌کنند که باعث ضربان قلب می‌شود، اعصاب دیگر می‌توانند سرعت شلیک سلول‌های ضربان‌ساز و میزان قدرت انقباض قلب را تغییر دهند. این اعصاب بخشی از سیستم عصبی خودمختار هستند. سیستم عصبی خودمختار (Autonomic Nervous System) دو بخش دارد – سیستم عصبی سمپاتیک (Sympathetic Nerves) و سیستم عصبی پاراسمپاتیک (Parasympathetic Nerves). اعصاب سمپاتیک ضربان قلب و نیروی انقباض را افزایش می‌دهند. اعصاب پاراسمپاتیک برعکس این عمل را انجام می‌دهند.

تمام این فعالیت‌ها امواج الکتریکی تولید می‌کنند که می‌توانیم آنها را اندازه‌گیری کنیم. این اندازه‌گیری معمولاً به صورت نموداری به نام الکتروکاردیوگرام (electrocardiogram (EKG)) نشان داده می‌شود. در اینجا نمونه‌ای از سه ضربان قلب از یک EKG (شکل 5) آورده شده‌است:

شکل ۵.

هر قسمت از نوار قلب دارای یک نام حرفی است:

۱. موج  P همزمان با انتشار فعالیت الکتریکی در دهلیزها و شروع انقباض آن است.

۲.  کمپلکس  QRS –  همزمان با انتشار فعالیت الکتریکی در بطن‌ها و شروع انقباض آن است.

۳. موج  T – همزمان با فاز بهبودی بطن‌ها است.

اختلالات سیستم الکتریکی می‌تواند از ضربان‌های زودرس جزئی (ضربان‌های از قلم افتاده) که نیازی به درمان ندارند، تا ضربان‌های آهسته یا نامنظم که نیاز به ضربان‌ساز مصنوعی دارند، متغیر باشد.

تأمین خون
شکل ۶.

عروق کُرونری (Coronary arteries) رگ‌هایی هستند که تلاش می‌کنیم با رژیم غذایی سالم آن‌ها را باز نگه داریم. اگر عروق کرونری مسدود شوند، حمله قلبی رخ می‌دهد.

قلب نیز مانند هر اندام دیگری، برای انجام کار خود به خون نیاز دارد تا اکسیژن و سایر مواد مغذی را به آن برساند. قلب، اکسیژن و سایر مواد مغذی را از خونی که در داخل آن جریان دارد، استخراج نمی‌کند، بلکه خون خود را از عروق کرونری دریافت می‌کند که در نهایت خون را به داخل عضله قلب می‌برند. تقریباً ۴ تا ۵ درصد از خروجی خون قلب به عروق کرونری می‌رود (۷٫۵ اونس در دقیقه یا ۲۲۵ میلی‌لیتر در دقیقه).

دو سرخرگ کرونری اصلی وجود دارد (شکل ۶) – سرخرگ کرونری اصلی چپ (۱) و سرخرگ کرونری راست (۲) که از آئورت منشعب می‌شوند. سرخرگ کرونری اصلی چپ به شاخه نزولی جلویی چپ (۳) و سرخرگ‌های سیرکومفلکس (Circumflex) چپ (۴) تقسیم می‌شود. هر سرخرگ، خون را به قسمت‌های مختلف عضله قلب و سیستم الکتریکی می‌رساند.

قلب همچنین دارای سیاهرگ‌هایی است که خون کم اکسیژن را از عضله قلب جمع‌آوری می‌کنند. بیشتر سیاهرگ‌های اصلی قلب (سیاهرگ بزرگ قلبی، سیاهرگ کوچک قلبی، سیاهرگ میانی قلبی، سیاهرگ پشتی بطن چپ و سیاهرگ مورب دهلیز چپ) به سینوس کرونری تخلیه می‌شوند که به دهلیز راست باز می‌شود.

بیماری عروق کرونری (coronary artery disease)، ناشی از انسداد در یکی از عروق کرونری است. هنگامی که یک سرخرگ کرونری به طور جزئی مسدود شود، آن سرخرگ نمی‌تواند خون کافی را به عضله قلب برساند تا نیازهای آن را در هنگام فعالیت برآورده کند. وقتی فردی مبتلا به بیماری عروق کرونری به خود فشار می‌آورد، باعث درد قفسه سینه می‌شود. این به دلیل کمبود خون و اکسیژن در آن قسمت از عضله قلب است و آنژین (Angina) نامیده می‌شود. اگر انسداد بدتر شود (قسمت‌های آنژین مکرر، با فشار کمتر) وضعیتی به نام آنژین ناپایدار (Unstable Angina) می‌تواند رخ دهد. حمله قلبی زمانی اتفاق می‌افتد که یک سرخرگ کرونری به طور کامل مسدود شود و هیچ خون یا اکسیژنی به عضله قلب که توسط آن سرخرگ تغذیه می‌شود، نرسد. این نیز باعث درد قفسه سینه می‌شود و باعث مرگ عضله قلب می‌شود که توسط آن سرخرگ تغذیه می‌شود.

حالات قلب

یک قلب متوسط ۲.۴ اونس (۷۰ میلی لیتر) در هر ضربان پمپاژ می‌کند و همانطور که قبلاً اشاره کردیم، یک ضربان قلب متوسط ۷۲ ضربه در دقیقه است. بنابراین یک قلب متوسط ۱.۳ گالن (۵ لیتر) در دقیقه پمپاژ می‌کند. به عبارت دیگر، ۱۹۰۰ گالن (۷۲۰۰ لیتر) در روز، تقریباً ۷۰۰۰۰۰ گالن (۲۶۲۸۰۰۰ لیتر) در سال یا ۴۸ میلیون گالن (۱۸۴۰۸۶۰۰۰ لیتر) تا زمانی که فردی ۷۰ ساله شود، پمپاژ می‌کند. این برای یک پمپ ۱۰ اونسی بد نیست.

سوالات متداول قلب

قلب شما کجاست؟

قلب شما یک عضله توخالی و مخروطی شکل است که بین ریه‌ها و پشت استخوان جناغ (استخوان سینه) قرار دارد و تقریباً به اندازه مشت گره کرده شما است.

مسیر خون در قلب چیست؟

خون از طریق دو سیاهرگ وارد سمت راست قلب می‌شود: بزرگ سیاهرگ بالایی و پایینی. خون از طریق دریچه ریوی، به داخل شریان ریوی و به ریه‌ها خارج می‌شود، جایی که اکسیژن را جذب می‌کند. سپس خون اکسیژن‌دار از طریق دهلیز چپ و دریچه میترال به قلب بازگردانده می‌شود و به بطن چپ وارد می‌شود. سپس بطن چپ خون را از طریق دریچه آئورت به داخل آئورت پمپاژ می‌کند – سرخرگ اصلی بدن.

چهار قسمت قلب چیست؟

قلب به چهار حفره تقسیم می‌شود: دهلیز راست، بطن راست، دهلیز چپ و بطن چپ. چهار دریچه مربوطه به نام دریچه تریکوسپید، دریچه ریوی، دریچه میترال و دریچه آئورت وجود دارد.

سه لایه قلب چیست؟

لایه صاف داخلی قلب اندوکاردیم نامیده می‌شود. لایه میانی عضله قلب میوکارد نامیده می‌شود. این لایه توسط یک کیسه پر از مایع به نام پریکارد احاطه شده است.

عملکرد اصلی قلب چیست؟

عملکردهای اصلی قلب عبارتند از پمپاژ خون به ریه‌ها برای اکسیژن‌رسانی و پمپاژ آن به بدن برای تأمین اکسیژن سلول‌ها.

نویسنده: Carl Bianco, M.D.

مترجم: فؤاد پورفائز

منبع: howstuffworks.com

این مطلب را به اشتراک بگذارید
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
قدیمی‌ترین
تازه‌ترین بیشترین رأی
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها

این مطلب توسط خانه علم، مرکز اختصاصی ترویج علم دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان برای شما آماده شده است.

دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان را بیشتر بشناسیم

دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان (IASBS) که در سال 1371 توسط دکتر یوسف ثبوتی، چهره ماندگار فیزیک ایران، و دکتر محمدرضا خواجه‌پور بنیان‌گذاری شد، یکی از برجسته‌ترین مراکز آموزش عالی کشور در حوزه علوم پایه محسوب می‌شود. این دانشگاه با تمرکز ویژه بر تحصیلات تکمیلی، فضایی پویا برای پژوهش و آموزش در سطح بین‌المللی فراهم کرده است. هدف اصلی IASBS، دستیابی به مرجعیت علمی، انجام پژوهش‌های کاربردی، و تربیت دانشجویانی با دانش عمیق و مهارت‌های نوآورانه است. همکاری‌های گسترده با مراکز علمی داخلی و خارجی، مشارکت فعال در پروژه‌های تحقیقاتی بین‌المللی و انتشار مقالات در مجلات معتبر، از دستاوردهای ارزشمند این دانشگاه به شمار می‌آیند که آن را در ردیف برترین دانشگاه‌های کشور قرار می‌دهد.

این دانشگاه با برخورداری از دانشکده‌های فیزیک، شیمی، ریاضی، علوم زیستی، علوم زمین، و علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، مجموعه‌ای از رشته‌های تخصصی را ارائه می‌دهد. پژوهشکده‌هایی مانند پژوهشکده تغییر اقلیم و گرمایش زمین و پژوهشکده فناوری‌های نوین، بسترهای مناسبی برای تحقیق و نوآوری فراهم کرده‌اند. نسبت استاد به دانشجو 1 به 9 و حضور تمام‌وقت اساتید و دانشجویان در محیط علمی، تجربه آموزشی منحصربه‌فردی را رقم زده است. فضای باز و بدون دیوار، فعالیت 24 ساعته، و جو صمیمی میان اعضای دانشگاه، دانشگاه تحصیلات تکمیلی را به محیطی الهام‌بخش برای تحصیل و پژوهش تبدیل کرده است. این دانشگاه با کسب رتبه‌های برتر در رتبه‌بندی‌های ملی و بین‌المللی، جایگاه خود را به عنوان یکی از برترین مراکز علمی کشور تثبیت کرده است.

برخی از شاخصه‌های دانشگاه تحصیلات تکمیلی