عضلة القلب هي واحدة من ثلاثة أنواع من عضلات الفقاريات، مع اثنين آخرين وهما العضلات الهيكلية والعضلات الملساء. العضلة لا إرادية مخططة وتشكل النسيج الرئيسي لجدران القلب. تشكل عضلة القلب طبقة وسطية سميكة بين الطبقة الخارجية لجدار القلب (التامور) والطبقة الداخلية (الشغاف)، مع توفير الدم عبر الدورة الدموية التاجية. وهي تتألف من خلايا القلب العضلية الفردية (خلايا القلب العضلية) المرتبطة ببعضها عن طريق أقراص مقحمة، مغلفة بألياف الكولاجين وغيرها من المواد التي تشكل النسيج البيني خارج الخلية.
تنقبض عضلة القلب بطريقة مماثلة للعضلة الهيكلية، على الرغم من بعض الاختلافات الهامة. يؤدي التحفيز الكهربائي في شكل جهد فعل قلبي إلى إطلاق الكالسيوم من مخزن الكالسيوم الداخلي للخلية (الشبكة الهيولية العضلية). يؤدي ارتفاع الكالسيوم إلى انزلاق الخيوط العضلية للخلية عبر بعضها البعض في عملية تسمى انقباض عضلي.
أمراض عضلة القلب هي ذات أهمية كبيرة. وتشمل هذه الحالات التي تتسبب في تقييد جريان الدم في العضلات الذبحة الصدرية والنوبة القلبية، وأمراض عضلة القلب الأخرى المعروفة باسم اعتلال عضلة القلب.
بناء
تشريح وصفي
تشكل عضلة القلب الجزء الأكبر من القلب. جدار القلب هو بنية ثلاثية الطبقات بطبقة سميكة من عضلة القلب تقع بين الشغاف الداخلي والتامور الخارجي (المعروف أيضًا باسم التامور الحشوي). يبطِّن الشغاف الداخلي غرف القلب، ويغطي الصمامات القلبية، ويتصل بالبطانة الغشائية التي تبطن الأوعية الدموية التي تتصل بالقلب. على الجانب الخارجي من عضلة القلب، يوجد غشاء النخاب الذي يشكل جزءًا من التامور، الكيس الذي يحيط ويحمي ويشحم القلب. داخل عضلة القلب هناك صفائح عديدة من خلايا عضلة القلب. يتم توجيه صفائح العضلات التي تلتف حول البطين الأيسر الأقرب إلى الشغاف بشكل عمودي إلى الأقرب من الغشاء. عندما تنقبض هذه الصفائح بطريقة منسقة، فإنها تسمح للبطين بالضغط في عدة اتجاهات في وقت واحد - طولياً (يصبح أقصر من القمة إلى القاعدة)، قطريًا (يصبح أضيق من جانب إلى آخر)، مع حركة التوائية (تشبه حركة عصر قطعة قماش مبللة) للضغط على أقصى كمية من الدم خارج القلب مع كل نبضة قلب.
يستهلك انقباض عضلة القلب الكثير من الطاقة، وبالتالي يتطلب تدفق مستمر للدم لتوفير الأكسجين والمواد المغذية. يصل الدم إلى عضلة القلب عن طريق الشرايين التاجية. تنشأ هذه من تفرعات الأبهر وتقع على السطح الخارجي أو النخابي للقلب. يتم بعد ذلك صرف الدم عن طريق الأوردة التاجية إلى الأذين الأيمن.
علم الأنسجة
عندما ينظر إليها تحت المجهر، تشبه عضلة القلب شكل جدار المنزل. يبني معظم الجدار بالطوب، وهم الخلايا العضلية القلبية الفردية في عضلة القلب. يُعرف الملاط الذي يحيط بالطوب باسم النسيج البيني خارج الخلية، الذي ينتجه خلايا داعمة تُعرف باسم الخلايا الليفية اليافعة. بنفس الطريقة التي تحتوي بها جدران المنزل على أسلاك كهربائية وسباكة، تحتوي عضلة القلب أيضًا على خلايا متخصصة لتوصيل الإشارات الكهربائية بسرعة (نظام التوصيل القلبي)، والأوعية الدموية لجلب العناصر الغذائية إلى خلايا العضلات والتخلص من النفايات (الشرايين التاجية والأوردة والشعيرات الدموية).
عضلة القلب تحت المجهر.
خلايا عضلة القلب
خلايا عضلة القلب هي الخلايا المنقبضة التي تسمح للقلب بالضخ. تحتاج كل خلية عضلية قلبية إلى الانقباض بالتنسيق مع الخلايا المجاورة لها للعمل على ضخ الدم بكفاءة من القلب، وإذا تعطل هذا التنسيق - على الرغم من انقباض الخلايا الفردية - قد لا يضخ القلب على الإطلاق، مثل ما قد يحدث أثناء ضربات القلب غير المنتظمة كالرجفان البطيني.
تحت المجهر، تكون خلايا عضلة القلب مستطيلة تقريبًا، حيث يتراوح حجمها بين 100 و 150 ميكرون في 30-40 ميكرون. تضم خلايا عضلة القلب الفردية معًا عند نهاياتها بواسطة الأقراص المقحمة لتشكيل ألياف طويلة. تحتوي كل خلية على ألياف عضلية ليفية، وهي ألياف بروتينية متخصصة تمر عبر بعضها البعض. تنظم هذه في ساركوميرات، الوحدات الأساسية لانقباض خلايا العضلات. يعطي التنظيم المنتظم للألياف العضلية في الساركومير خلايا عضلة القلب شكل مخطط عندما تتم رؤيتها تحت المجهر، على غرار الهيكل العظمي والعضلات. تنجم هذه الاضطرابات عن شريط I أفتح يتكون أساسًا من بروتين يسمى الأكتين، وشريط A الأغمق يتكون أساسًا من الميوسين.
تحتوي عضلات القلب على نبيبات مستعرضة، أكياس من الغشاء الذي يمتد من السطح إلى داخل الخلية مما يساعد على تحسين كفاءة الانقباض. تحتوي غالبية هذه الخلايا على نواة واحدة فقط (على الرغم من أنها قد تحتوي على ما يصل إلى أربعة)، على عكس خلايا العضلات الهيكلية التي تحتوي عادة على العديد من النويات. تحتوي خلايا عضلة القلب على العديد من الميتوكوندريون التي توفر الطاقة اللازمة للخلية في شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، مما يجعلها شديدة المقاومة للتعب.
ألامراض التي تصيب عضلة القلب لها أهمية سريرية هائلة، وهي السبب الرئيسي للوفاة في الدول المتقدمة. أكثر الحالات شيوعًا التي تؤثر على عضلة القلب هي أمراض القلب الإقفارية، حيث يتم تقليل تدفق الدم إلى القلب. في أمراض القلب الإقفارية، تضيق الشرايين التاجية بسبب تصلب الشرايين. إذا أصبحت هذه الضيقات أشد تدريجيًا بدرجة كافية لتقييد تدفق الدم جزئيًا، فقد تحدث متلازمة الذبحة الصدرية. هذا عادة ما يسبب ألم في الصدر أثناء المجهود الذي يريح بالراحة. إذا أصبح الشريان التاجي فجأة ضيقًا جدًا أو مسدودًا تمامًا، أو يقطع تدفق الدم عبر الأوعية أو يقلل بشدة منه، تحدث النوبة القلبية أو الأزمة القلبية. إذا لم يتم تخفيف الانسداد بسرعة عن طريق الدواء، أو التدخل التاجي عن طريق الجلد، أو الجراحة، فقد تصبح منطقة عضلة القلب مندبة ومتضررة بشكل دائم.
يمكن أن تتضرر عضلة القلب أيضًا على الرغم من الإمداد الطبيعي بالدم. قد تصبح عضلة القلب ملتهبة في حالة تسمى بالتهاب عضلة القلب، المسببه من العدوى الفيروسية في غالب الأحيان ولكن في بعض الأحيان يكون سببها الجهاز المناعي للجسم. يمكن أن تتضرر أيضًا عضلة القلب بسبب المخدرات مثل الكحول أو ارتفاع ضغط الدم طويل الأمد أو ارتفاع ضغط الدم في القلب. يمكن أن تسبب أمراض معينة في عضلة القلب تسمى اعتلال عضلة القلب أن تصبح عضلة القلب سميكة بشكل غير طبيعي (اعتلال عضلة القلب الضخامي)، كبيرة بشكل غير طبيعي (اعتلال عضلة القلب المتوسع)، أو قاسية بشكل غير طبيعي (اعتلال عضلة القلب التقييدي). بعض هذه الحالات ناتجة عن طفرات جينية ويمكن توريثها.
العديد من هذه الحالات، إذا كانت قاسية بما فيه الكفاية، يمكن أن تلحق الضرر بالقلب لدرجة أن وظيفة ضخ القلب تقل. إذا لم يعد القلب قادرًا على ضخ ما يكفي من الدم لتلبية احتياجات الجسم، فسيتم وصفه بأنه قصور القلب.