قلب شما: یک پمپ شگفت‌انگیز چهاراتاقه
قلب چیست و چگونه کار می‌کند؟
قلب یک عضو عضلانی به اندازه مشت شماست که در مرکز قفسه سینه، کمی متمایل به چپ، قرار دارد. کار اصلی آن پمپاژ خون به تمام نقاط بدن است. خون، اکسیژن و مواد غذایی را به سلول‌ها می‌برد و مواد زائد مانند دی‌اکسیدکربن را از آن‌ها دور می‌کند. برای انجام این کار بزرگ، قلب به چهار بخش یا حفره تقسیم شده است: دو حفره در بالا به نام دهلیز (جمع: دهلیزها) و دو حفره در پایین به نام بطن (جمع: بطن‌ها).
می‌توانید قلب را مانند یک خانه دوطبقه در نظر بگیرید که در هر طبقه آن دو اتاق وجود دارد: دو اتاق فوقانی (دهلیزها) و دو اتاق تحتانی (بطن‌ها). دیوارهای عضلانی ضخیمی این چهار اتاق را از هم جدا می‌کنند تا خونِ حاوی اکسیژن و خونِ فاقد اکسیژن با هم مخلوط نشوند.
| ویژگی | دهلیزها (حفره‌های بالایی) | بطن‌ها (حفره‌های پایینی) |
|---|---|---|
| تعداد | دو عدد: راست و چپ | دو عدد: راست و چپ |
| عملکرد اصلی | دریافت خون و انتقال آن به بطن‌ها | پمپاژ خون به خارج از قلب (به ریه‌ها یا بدن) |
| ضخامت دیواره | نازک‌تر | کلفت‌تر (به ویژه بطن چپ) |
| فشار خون ایجاد شده | کم | زیاد |
دهلیزها: ایستگاه‌های دریافت‌کننده
دهلیزها حفره‌های بالایی قلب هستند که مانند اتاق‌های انتظار عمل می‌کنند. کار اصلی آن‌ها دریافت خون از نقاط مختلف بدن و ریه‌ها و سپس فرستادن آن به بطن‌ها است. از آنجایی که آن‌ها فقط نیاز دارند خون را به حفره‌های پایینیِ دقیقاً زیر خودشان پمپ کنند، دیواره‌های عضلانی نازک‌تری دارند.
- دهلیز راست۵: خون فاقد اکسیژن (خون تیره) که از طریق سیاهرگ‌های بزرگ به نام ورید اجوف فوقانی و تحتانی از بدن بازمی‌گردد، وارد این دهلیز می‌شود. سپس این خون از طریق یک دریچه به بطن راست فرستاده می‌شود.
- دهلیز چپ۶: خون غنی از اکسیژن (خون روشن) که از ریه‌ها توسط سیاهرگ‌های ریوی بازمی‌گردد، وارد این دهلیز می‌شود. سپس این خون از طریق یک دریچه به بطن چپ فرستاده می‌شود.
بطن‌ها: پمپ‌های قدرتمند قلب
بطن‌ها حفره‌های پایینی و اصلی‌ترین پمپ‌های قلب هستند. آن‌ها مسئولیت پمپاژ خون به خارج از قلب را بر عهده دارند. بطن‌ها دیواره‌های عضلانی بسیار قوی و ضخیمی دارند زیرا باید خون را با فشار بالا به تمام نقاط بدن بفرستند.
- بطن راست۷: خون فاقد اکسیژن را از دهلیز راست دریافت می‌کند و آن را با فشار نسبتاً پایینی از طریق سرخرگ ریوی به سمت ریه‌ها پمپ می‌کند تا در آنجا اکسیژن دریافت کند. این مسیر، گردش خون ریوی نام دارد.
- بطن چپ۸: این بخش، قوی‌ترین محفظه قلب است. خون غنی از اکسیژن را از دهلیز چپ دریافت می‌کند و آن را با فشار بسیار بالایی به داخل بزرگترین سرخرگ بدن، یعنی آئورت، پمپ می‌کند. از آئورت، خون به تمام قسمت‌های بدن می‌رود. این مسیر، گردش خون سیستمیک نامیده می‌شود. ضخامت دیواره بطن چپ تقریباً سه برابر دیواره بطن راست است زیرا باید در برابر فشار بالای لازم برای فرستادن خون به کل بدن مقاومت کند. رابطه فشار $ P $، نیرو $ F $ و سطح $ A $ به صورت $ P = \frac{F}{A} $ نشان می‌دهد که برای ایجاد فشار بیشتر در خروجی یک پمپ (مانند بطن چپ)، به عضلات قوی‌تر (نیروی بیشتر) نیاز است.
همکاری دهلیزها و بطن‌ها: رقص هماهنگ زندگی
ضربان قلب که ما احساس می‌کنیم، در واقع نتیجه انقباض هماهنگ این چهار حفره است. این فرآیند به دو مرحله اصلی تقسیم می‌شود:
- انقباض دهلیزها (سیستول دهلیزی): هر دو دهلیز در یک زمان منقبض می‌شوند و خون را به داخل بطن‌ها می‌فرستند. دریچه‌های بین دهلیز و بطن باز هستند.
- انقباض بطن‌ها (سیستول بطنی): بلافاصله پس از پر شدن بطن‌ها، آن‌ها با هم منقبض می‌شوند. در این لحظه، دریچه‌های بین دهلیز و بطن بسته می‌شوند تا خون به عقب برنگردد (صدای "لوب" ضربان قلب) و دریچه‌های خروجی به ریه و آئورت باز می‌شوند تا خون به خارج پمپ شود.
پس از هر انقباض، یک مرحله استراحت (دیاستول) وجود دارد که در آن تمام حفره‌ها شل می‌شوند و دوباره از خون پر می‌شوند و چرخه از نو آغاز می‌گردد. این چرخه مدام تکرار می‌شود. در یک فرد بزرگسال در حالت استراحت، این چرخه حدود ۰.۸ ثانیه طول می‌کشد که معادل حدود ۷۵ بار ضربان در دقیقه است. می‌توان فرکانس ضربان قلب را با رابطه $ f = \frac{1}{T} $ محاسبه کرد که در آن $ T $ دوره تناوب یک چرخه کامل است.
| مسیر گردش خون | مسیر حرکت خون | وضعیت خون |
|---|---|---|
| گردش خون ریوی | بدن → دهلیز راست → بطن راست → ریه‌ها | فاقد اکسیژن |
| گردش خون سیستمیک | ریه‌ها → دهلیز چپ → بطن چپ → بدن | غنی از اکسیژن |
اهمیت سلامت دهلیزها و بطن‌ها در زندگی روزمره
سلامت این چهار حفره برای هر فعالیتی، از خوابیدن تا دویدن، حیاتی است. وقتی شما ورزش می‌کنید، عضلات شما به اکسیژن بیشتری نیاز دارند. بنابراین، قلب شما باید سریع‌تر و قوی‌تر بتپد. این یعنی دهلیزها و بطن‌ها باید سریع‌تر پر شده و با قدرت بیشتری منقبض شوند. یک قلب سالم به راحتی می‌تواند خود را با این نیاز تطبیق دهد. نارسایی در عملکرد هر یک از این بخش‌ها می‌تواند منجر به مشکلات جدی مانند تنگی نفس، خستگی مفرط یا حتی آسیب به سایر اندام‌ها شود. اندازه‌گیری فشار خون در واقع میزان فشاری را که بطن چپ در هنگام پمپاژ خون ایجاد می‌کند (عدد اول یا سیستولیک) و فشاری که در زمان استراحت قلب (عدد دوم یا دیاستولیک) وجود دارد، نشان می‌دهد.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: بله، این یک قاعده کلی صحیح است. سمت چپ قلب حاوی خون غنی از اکسیژن (قرمز روشن) است که از ریه‌ها آمده و سمت راست قلب حاوی خون فاقد اکسیژن (قرمز تیره یا متمایل به آبی) است که از بدن بازگشته است. دیواره بین دو نیمه قلب از مخلوط شدن این دو خون جلوگیری می‌کند.
پاسخ: زیرا بطن چپ باید خون را به تمام بدن، از سر تا انگشتان پا، پمپ کند که مسافت بسیار طولانی‌تری است و به نیروی بیشتری نیاز دارد. اما بطن راست فقط خون را به ریه‌ها می‌فرستد که در مجاورت قلب قرار دارند و نیاز به فشار کمتری دارد. تفاوت ضخامت دیواره‌ها نشان‌دهنده این تفاوت در میزان کار است.
پاسخ: قطعاً! دهلیزها نقش حیاتی دارند. انقباض نهایی آن‌ها باعث می‌شود بطن‌ها به طور کامل و کارآمد پر شوند. اگر دهلیزها به درستی کار نکنند (مثلاً فقط بلرزند و منقبض نشوند)، بطن‌ها به خوبی پر نمی‌شوند و خروجی قلب کاهش می‌یابد که می‌تواند خطرناک باشد.
پاورقی
۱ دهلیزها (Atria): حفره‌های فوقانی قلب که خون را دریافت می‌کنند.
۲ بطن‌ها (Ventricles): حفره‌های تحتانی و عضلانی قلب که خون را به خارج پمپ می‌کنند.
۳ گردش خون سیستمیک (Systemic Circulation): مسیر گردش خون از بطن چپ به سراسر بدن و بازگشت به دهلیز راست.
۴ گردش خون ریوی (Pulmonary Circulation): مسیر گردش خون از بطن راست به ریه‌ها و بازگشت به دهلیز چپ.
۵ دهلیز راست (Right Atrium)
۶ دهلیز چپ (Left Atrium)
۷ بطن راست (Right Ventricle)
۸ بطن چپ (Left Ventricle)
۹ chamber : واژه انگلیسی برای "حفره" یا "اتاقک" قلب.