قلب انسان چگونه کار می کند؟

همه می دانند که قلب یک عضو حیاتی است و هیچ کس بدون آن قادر به زندگی نیست. با این حال، وقتی به سراغ آن می روید، متوجه می شوید که قلب فقط یک پمپ است؛ یک عضو مهم و پیچیده، اما همچنان فقط یک پمپ.

همانند دیگر پمپ ها، قلب هم ممکن است نیازمند تامیر باشد و به نواقصی بر بخورد. به همین دلیل، لازم است که حداقل اطلاعات لازم را در مورد یکی از مهم ترین اعضای بدن خود بدانیم تا شاید بدین وسیله قادر باشیم از خطر بیماری های قلبی بکاهیم.

در ایالات متحده آمریکا، امراض قلبی در مرگ و میر پیشتاز هستند. هر روز، 2 هزار آمریکایی به این دلیل از بین می روند که اگر شفاف تر نگاه کنیم، می شود هر 44 ثانیه یک بار. خبر خوب این است که مرگ و میر به دلیل مشکلات قلبی، هر سال نسبت به سال پیش کاهش یافته و مردم کمتری را به کام مرگ می کشد. با این حال، هنوز هم بیماری های قلبی، علت درجه یک مرگ آمریکایی ها هستند، حتی پیش از اینکه پای شان به بیمارستان برسد و درمان شوند.

در فرهنگ، ادبیات، روانشناسی، منطق، فلسفه و هر دانش عرفانی، قلب جایگاهی ویژه دارد و به عنوان نماد حقیقی عشق از آن یاد می شود. اما چرا؟ چرا جایگاه یک پمپ خون تا این حد نزد انسان بالا است؟ در این مطلب متوجه نکات بسیاری در ارتباط با آن خواهید شد.

قلب انسان

قلب یک حفره توخالی و ماهیچه ای مخروطی است که میان شش ها و پشت جناغ سینه قرار گرفته است. دو-سوم قلب در نیمه چپ و یک-سوم آن در نیمه راست بدن قرار گرفته است. قسمت تحتانی این مخروط به سوی پایین و در نیمه راست بدن قرار گرفته.

وزن قلب انسان بالغ در زنان حدود ۲۵۰ گرم و در مردان ۳۰۰ گرم است و این یعنی وزن قلب انسان کمتر از ۰.۵ درصد کل توده بدن را به خود اختصاص می دهد. علاوه بر این، قلب 12 سانتی متر طول و 8 الی 9 سانتی متر عرض دارد و ضخامت آن در حدود 6 سانتی متر است.

این عضو از سه لایه با نام های اندوکاردیوم (لایه نرم داخلی)، میوکاردیوم (بخش ضخیم و ماهیچه ای) و پریکاردیوم (پرده ای نازک که میوکاردیوم را فراگرفته) تشکیل شده است.

حفره ها و دریچه ها

قلب به 4 بخش تقسیم می شود:

• دهلیز راست
• بطر راست
• دهلیز چپ
• بطن چپ

هر یک از این حفره ها، یک مجرای خروجی یک طرفه دارند که مانع بازگشت دوباره خون می شوند. زمانی که هر حفره به کار می افتد، مجرای انتهایی آن نیز باز می شود و وقتی حفره به حالت ثبات در می آید، آن مجرا نیز بسته می شود تا خون باز نگردد. دریچه ها عبارت اند از:

• دریچه سه لختی در انتهای دهلیز راست
• دریچه ریوی در انتهای بطن راست
• دریچه میترال در انتهای دهلیز چپ
• دریچه آئورت در انتهای بطن چپ

وقتی عضلات قلب منقبض می شوند (به این فرآیند سیستول می گویند)، پمپاژ خون دو مرحله ای آغاز می شود. در مرحله اول، دهلیزهای راست و چپ همزمان با یکدیگر منقبض شده و خون را وارد بطن های راست و چپ می کنند.

سپس، بطن ها همزمان با یکدیگر شروع به کار می کنند تا خون را از قلب خارج کنند. سپس عضلات قلب برای لحظاتی استراحت می کنند (به این فرآیند دیاستول می گویند) تا آماده تپش بعدی شوند.

بخش راست و چپ قلب، عملکردهای متفاوتی دارند. سمت راست، خون با غلظت کم اکسیژن را دریافت کرده و آن را به شش ها می فرستد تا غنی از اکسیژن شوند و دی اکسید کربن را رها کنند. اما بخش چپ، خون غنی از اکسیژن را از شش دریافت می کند و به سراسر بدن می فرستد تا سلول های بدن تغذیه شوند.

ضربان قلب در سنین مختلف، کاملا متفاوت است. به طور کلی بر اساس این جدول می توان به نتیجه ای کلی در مورد فعالیت قلب داشت:

• نوزاد: 130 تپش در دقیقه
• 3 ماهه: 140 تپش در دقیقه
• 6 ماهه: 130 تپش در دقیقه
• 1 ساله: 120 تپش در دقیقه
• 2 ساله: 115 تپش در دقیقه
• 3 ساله: 100 تپش در دقیقه
• 4 ساله: 100 تپش در دقیقه
• 6 ساله: 100 تپش در دقیقه
• 8 ساله: 90 تپش در دقیقه
• 12 ساله: 85 تپش در دقیقه
• بزرگسالان: 60 الی 100 تپش در دقیقه

جریان خون

خون از طریق دو رگ اصلی وارد بخش راست قلب می شود: ورید اجوف فوقانی (SVC) و ورید اجوف تحتانی (IVC).

SVC خون را از نیمه بالایی بدن انسان جمع آوری کرده در حالی که IVC از نیمه پایینی خون را به قلب می برد. خون سپس از SVC و IVC خارج شده تا وارد دهلیز راست شود.

وقتی که دهلیز راست (3) منقبض می شود، خون از طریق دریچه سه لختی (4) رد شده و وارد بطن راست (5) می شود. وقتی بطن راست منقبض شد، خون از درون دریچه ریوی (6) رد شده و به شریان ریوی (7) ریخته شده تا به شش ها رسیده و اکسیژن دریافت کند.

خون سپس از شش توسط وریدهای ریوی (8) به قلب یا به طور دقیق تر به دهلیز چپ (9) باز می گردد. وقتی این دهلیز به کار می افتد، خون از طریق دریچه میترال (10) به بطن چپ (11) می رود. بطن چپ، به سبب پمپاژ خون به درون درچه آئورتی (12) و آئورت (13) از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

آئورت، شاهرگ اصلی بدن است که تمامی خون اکسیژن دار را دریافت کرده و به سراسر بدن پخش می کند. به همین دلیل، بطن چپ از ماهیچه های قدرتمندتری برخوردار بوده تا بتواند از پس وظیفه مهمی که دارد برآید و خون را کاملا از قلب، برخلاف فشارهای پیرامونی خارج کند.

مسیر رسیدن خون به شش ها را یکبار دیگر مرور می کنیم:

• وریدهای اجوف فوقانی و تحتانی
• دهلیز راست
• دریچه سه لختی
• بطن چپ
• دریچه ریوی
• شاهرگ ریوی
• شش ها

و سپس خون از شش این مسیر را طی می کند و به قلب می رسد:

• ورید ریوی
• دهلیز چپ
• دریچه میترال
• بطن چپ
• دریچه آئورتی
• آئورت
• بدن

سیستم الکتریکی بدن

تا به حال از خود پرسیده اید که چه چیزی سبب به کار افتادن ماهیچه های قلب می شود؟ چطور این اتفاق در هر ثانیه و به طور خودکار تمام روز و تمام عمر رخ می دهد؟ آن هم بدون لحظه ای توقف.

پاسخ را باید در میان سلول هایی جسنجو کرد که قابلیت تولید امواج الکتریکی دارند. سلول های ایجاد کننده ضربان قلب، سرتاسر قلب را پوشانده اند و با آزاد کردن مقدار خاصی انرژی الکتریکی، عضلات قلب را به کار می اندازند. برای رسیدن به 72 تپش در دقیقه، این سلول ها زیر یک ثانیه باید قادر با آزادسازی الکتریسیته باشند.

ضربان ساز طبیعی قلب را گره سینوسی می نامند که در دهلیز راست واقع شده و رشته ای به آن متصل است که این جریان را به دیگر نواحی قلب نیز می برد.

الکتریسیته از گره سینوسی (1) خارج شده و در طول دهلیز راست و چپ می گذرد و سبب انقباض هر دو با یکدیگر می شود. این اتفاق طی 0.04 ثانیه رخ می دهد. حالا یک وقفه طبیعی پدید می آید که به دهلیز اجازه انقباض و به بطن ها فرصت پر شدن از خون را می دهد. موج الکتریسیته سپس به گره دهلیزی (2) و باندل هیس (3) می رسد تا در نقطه ای به دو شاخه تقسیم شود (4). پس از دو شاخه شدن، الیاف پورکنژ در سرتاسر بطن های راست و چپ پخش می شوند و سپس انقباض آن می گردند.

هر یک از بافت های الکتریکی موجود در قلب، این قابلیت را دارند که یک ضربان ساز باشند، با این حال، گره سینوسی سریع تر از دیگر بافت ها می تواند این کار را انجام دهد، بنابراین کنترل شرایط را در دست دارد. اگر گره سینوسی از کار افتد، دیگر بخش ها مسئولیت را به عهده می گیرند، اما در این شرایط، قلب به خوبی گذشته کار نمی کند.

اعصاب سمپاتیک و پاراسمپاتیک نیز در مواردی کنترل قلب و میزان تپش را بر عهده می گیرند. اعصاب سمپاتیک سبب افزایش ضربان قلب می شوند اما موقعی که اعصاب پاراسمپاتیک به کار می افتد، عکس آن رخ می دهد.

تمام این سیستم، امواج الکتریکی پدید می آورد که قابل اندازه گیری هستند و در گرافی به نام الکتروکاردیوگرام (EKG) قابل نمایش است. در تصویر زیر یک EKG را مشاهده می کنید:

هر یک از این بخش ها در نوار قلب نامی دارد:

• موج P: همزمان با پخش الکتریسیته در دهلیزها و انقباض شان
• کمپلکس QRS: همزمان با پخش الکتریسیته در بطن ها و انقباض شان
• موج T: همزمان با فاز ریکاوری بطن ها

پزشکان به وسیله نوار قلب می توانند تشخیص دهند که فرد در کدام ناحیه از قلب خود دچار مشکل است و در صورت لزوم فعالیت های لازم را انجام دهند.

خون رسانی

عروق کرونر، همان رگ هایی هستند که باید با خوردن غذای سالم و کم چرب سالم و کاملا باز نگه داریم. در صورتی که این عروق مسدود شوند، نتیجه ای بهتر از حمله قلبی نخواهد داشت.

قلب، درست همانند دیگر ارگان ها، به خون برای تغذیه شدن نیازمند است. اکسیژن و دیگر مواد مغذی باید با سلول های قلب برسند تا بتواند به فعالیت صحیح خود ادامه دهد. برخلاف آنچه که احتمالا تصور می کنید، ماهیچه ها اکسیژن و مواد مغذی را از خونی که درونش پمپاژ می شود دریافت نمی کنند، بلکه خود دارای رگ های خاصی است که دورتادور قلب را پوشش داده اند. تقریبا 4 الی 5 درصد کل خونی که از قلب خارج می شود، وارد عروق کرونر می شود تا قلب را تغذیه کنند.

دو کرونر اصلی چپ و راست از آئورت بر می آیند که کرونر اصلی چپ، خود به دو بخش تقصیم شده تا خون را به تمامی بخش ها برساند.

گرفتگی این عروق و مسدود شدن آن ها، منجر به تغذیه نادرست قلب خواهد شد و اگر قلب به خوبی کار نکند، سلامت نیز به خطر می افتد. بنابراین بسیاری از حملات قلبی، در نتیجه خون رسانی نادرست است.

قلب در هر تپش، 70 میلی لیتر خون را پمپاژ می کند و همانطور که پیش تر اشاره شد، در هر دقیقه، انسان عادی 72 تپش خواهد داشت. بنابراین یک انسان سالم در هر دقیقه 5 لیتر، در هر روز 7200 لیتر، در هر سال 2 میلیون و 600 هزار لیتر و طی هفتاد سال عمر، بیش از 184 میلیون لیتر خون پمپاژ می کند. آمار خیره کننده ای برای یک پمپ 300 گرمی هستند.