يعمل القلب كمحرك للجهاز الدوري ، والذي يتكون من القلب والأوعية الدموية والدم. يضخ القلب ما يقرب من 2،000 غالون من الدم خلال الجسم كل يوم ، وفقاً لجمعية القلب الأمريكية. ولأنه يجب أن يعمل بشكل مستمر ، فإن وظائف الخلايا الموجودة داخل القلب ، والمعروفة باسم خلايا القلب ، تحدث كجزء من الجهاز العصبي اللاإرادي. يتحكم هذا النظام في الأعضاء ، مثل القلب ، التي تعمل بشكل غير إرادي ، وهو ما يعني عدم التحكم النشط من الدماغ.
التحفيز الكهربائي
القلب عبارة عن عضلة قوية كبيرة تتكون من خلايا عضلة القلب العضلية. تتقلص معظم الخلايا العضلية بسبب التحفيز العصبي ، مما يعني أن الدماغ يرسل إشارات إلى العضلات باستخدام نظام الأعصاب المعقد. ومع ذلك ، فإن عضلة القلب تتعاقد دون تحفيز عصبي ، وهي خاصية تسمى التلقائية ، وفقا لـ "أساسيات التشريح وعلم وظائف الأعضاء".
الخلايا المتخصصة الموجودة في الأذين الأيمن ، وهي الغرفة اليمنى العليا للقلب ، تعمل على شكل عقدة الجيوب الأنفية. العقدة الجيبية ، وتسمى أيضا جهاز تنظيم ضربات القلب الطبيعي ، تنتج نبضات كهربائية تنظم تقلصات جميع خلايا القلب.
التقلص
وتتمثل المهمة الرئيسية للقلب في ضخ الدم الغني بالأكسجين في جميع أنحاء الجسم لتزويد الخلايا بالمواد المغذية الحيوية. من أجل القيام بذلك ، يجب أن تتقلص خلايا القلب. في الواقع ، ذكرت جمعية القلب الأمريكية أن متوسط عدد البالغين يتعاقد القلب 100 ألف مرة في اليوم.
يمكن أن تعاقب العضويات الفردية بشكل فردي. من أجل ضخ القلب بفعالية ، يجب أن تنكمش كل خلية في انسجام تام. للقيام بذلك ، تتشابك الأغشية الخلوية للخلايا القلبية بعضها البعض. تجمع هذه الخلايا معًا في منطقة بنيوية تُعرف بالأقراص المتداخلة. يوفر تشكيل هذه الأقراص وصلة كهربائية بين الخلايا ، مما يسمح لها بالتعاقد في انسجام تام.
التبادل الأيوني
تعتمد قدرة خلايا القلب على التعاقد على سلسلة معقدة من التبادل الأيوني. يحتوي كل غشاء خلوي قلبية على صمامات تفتح وتغلق أيونات ، مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم ، لتدفق إلى داخل الخلايا وخارجها. ينظم هذا التدفق من الأيونات قوة ومدة الانكماش.
تحتوي الخلية القلوية عند الإستراحة على عدد كبير من أيونات البوتاسيوم داخل الخلية بينما يكون عدد أيونات الصوديوم أكبر خارج الخلايا. عندما تنبض الخلية استجابة للنبضات الكهربائية ، تفتح صمامات القنوات الأيونية أيونات الصوديوم لتسرع كما هو موضح في موقع Cells Alive. هذا يزيد من عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية ، ويزيل استقطاب الخلية ويخلق احتمالات فعلية تسبب التقلص. تطلق أيونات البوتاسيوم ببطء إلى خارج الخلية مما يسمح للخلية بإعادة الاستقطاب والعودة إلى حالة الراحة.
بالإضافة إلى الصوديوم والبوتاسيوم ، تتطلب الخلايا القلبية وجود أيونات الكالسيوم. مع تعاقب خلايا القلب ، تتدفق أيونات الكالسيوم إلى الخلية مما يزيد من مدة الانكماش.
