فيزياء نظام القلب والأوعية الدموية PDF

‫فيزياء نظام القلب واألوعية‬ ‫الدموية‬ ‫القلب يحت وي على أرب ع حج رات‪ ،‬اثن ان من‬ ‫األذينين واثنان من البطينين‪.‬‬ ‫م‬ ‫دم من الجس‬ ‫تقبل ال‬ ‫‪ -1‬األذين األيمن يس‬ ‫ويضخه إلى البطين األيمن‪.‬‬ ‫‪ -2‬البطين األيمن يض خ ال دم ع بر الرئ ت...

‫فيزياء نظام القلب واألوعية‬ ‫الدموية‬ ‫القلب يحت وي على أرب ع حج رات‪ ،‬اثن ان من‬ ‫األذينين واثنان من البطينين‪.‬‬ ‫م‬ ‫دم من الجس‬ ‫تقبل ال‬ ‫‪ -1‬األذين األيمن يس‬ ‫ويضخه إلى البطين األيمن‪.‬‬ ‫‪ -2‬البطين األيمن يض خ ال دم ع بر الرئ تين ليتم‬ ‫أكسجته‪.‬‬ ‫‪ -3‬بعد ذلك‪ ،‬يتدفق الدم إلى األذين األيسر‪ ،‬الذي‬ ‫انقباض القلب ‪Cardiac Systole‬‬ ‫ يمث ل االنقب اض(‪ )Systole‬الف ترة ال تي‬ ‫ينقبض فيه ا البطين ان األيس ر واأليمن‬ ‫ويض خان ال دم إلى الش ريان األورطي‬ ‫والشريان الرئوي على التوالي‪.‬‬ ‫ حجم الدم في نهاية االنقباض‪End-systolic‬‬ ‫)‪ volume (ESV‬ه و حجم ال دم في البطين‬ ‫عند نهاية االنقباض وبداية عملية االمتالء‪.‬‬ ‫ يعت بر ‪ ESV‬أق ل حجم لل دم في البطين في‬ ‫أي نقطة خالل دورة القلب‪.‬‬  ‫‪Cardiac Diastole‬‬ ‫ االنبس اط القل بي ‪ ))Cardiac diastole‬ه و‬ ‫الف ترة الزمني ة ال تي يس ترخي فيه ا القلب بع د‬ ‫االنقباض استعداًدا إلعادة االمتالء بالدم‪.‬‬ ‫ حجم ال دم في نهاي ة االنبس اط (‪End-‬‬ ‫)‪ Diastolic volume (EDV‬ه و حجم ال دم‬ ‫في البطين األيمن و‪/‬أو األيس ر عن د نهاي ة‬ ‫التحميل أو االمتالء‪ ،‬أو كمية الدم في البطينين‬ ‫قبل االنقباض مباشرة‪.‬‬  ‫‪ Sinoatrial (SA) node‬العقدة‬ ‫الجيبية األذينية أو منظم ضربات‬ ‫القلب‪:‬‬ ‫‪ -‬هي خاليا عضلية خاصة تقع في األذين‬ ‫األيمن‪.‬‬ ‫‪ -‬يتم التحكم في الحرك ة اإليقاعي ة للقلب‬ ‫بواس طة إش ارة كهربائي ة تب دأ بتحف يز تلق ائي‬ ‫من العقدة الجيبية األذينية‪.‬‬ ‫‪ -‬تطل ق العق دة الجيبي ة األذيني ة إش اراتها‬ ‫بمع دل منتظم يبل غ ح والي ‪ 72‬م رة في‬ ‫الدقيقة‪.‬‬ ‫ تنتق ل اإلش ارة الكهربائي ة بع د ذل ك إلى العق دة األذيني ة‬ ‫البطيني ة ((‪ ،AV node‬ال تي تب دأ في إزال ة اس تقطاب‬ ‫البطي نين‪ ،‬مم ا ي ؤدي إلى انقباض هما ودف ع ال دم إلى ال دورة‬ ‫الدموية الرئوية والدورة الدموية العامة‪.‬‬ ‫ ثم تعيد أعصاب وعضالت البطينين استقطابها‪،‬‬ ‫وتبدأ الدورة من جديد‪.‬‬ ‫ ‪ ECG‬هو تسجيل لجهود القلب على سطح الجلد‪.‬ليس من‬ ‫العملي إج راء قياس ات كهربائي ة مباش رة على القلب‪.‬‬ ‫ُتس تخرج المعلوم ات التشخيص ية من خالل قي اس الجه د‬ ‫الكهرب ائي الن اتج عن القلب في أم اكن مختلف ة على س طح‬ ‫الجسم‪.‬‬ ‫ تق ع األقط اب الس طحية المستخدمة للحص ول على تخطي ط‬ ‫القلب ‪ ECG‬ع ادًة على ال ذراع األيس ر (‪ )LA‬وال ذراع األيمن‬ ‫(‪ )RA‬والساق اليسرى ‪)LL(.‬‬ ‫ القطب األول ‪ Lead I:‬قي اس الجه د بين ال ذراع األيمن‬ ‫والذراع األيسر‪.‬‬ ‫ القطب الث اني ‪ Lead II:‬قي اس الجه د بين ال ذراع األيمن‬ ‫والساق اليسرى‪.‬‬ ‫ القطب الث الث ‪ Lead III:‬قي اس الجه د بين ال ذراع األيس ر‬ ‫والساق اليسرى‪.‬‬ ‫األحداث الكهربائية الرئيسية في دورة القلب الطبيعية‬ ‫من القطب الثاني (‪:)Lead II‬‬ ‫موجة‪ P:‬ناتجة عن إزالة استقطاب األذينين‬ ‫وانقباضهما‪.‬‬ ‫مركب ‪ QRS:‬ناتج عن إزالة استقطاب البطينين‪.‬‬ ‫الجزء‪ S-T:‬ناتج عن انقباض البطينين‪.‬‬ ‫موجة ‪ T:‬ناتجة عن إعادة استقطاب البطينين‪.‬‬  ‫أهمية تخطيط القلب (‪)ECG‬‬ ‫يظهر تخطيط القلب اضطرابات في النشاط الكهربائي الطبيعي للقلب‬ ‫(مثل انسداد القلب)‪.‬‬ ‫تخطيطات القلب الطبيعية والمرضية‬ ‫(‪ )a‬اإليقاع الطبيعى للقلب‬ ‫(ب) اإليق اع العق دي‪ ،‬ال ذي يتم تولي ده بواس طة العق دة‬ ‫األذيني ة البطيني ة‪ AV node‬في غي اب نش اط العق دة الجيبي ة‬ ‫‪SA node‬؛ الحظ عدم وجود موجات ‪P‬‬ ‫(ج) انس داد القلب‪ ،‬حيث ال يتم نق ل بعض موج ات ‪ P‬ع بر‬ ‫العقدة األذينية البطينية ‪ AV node‬وبالتالي تفشل في توليد‬ ‫معقدات ‪QRS‬‬  ‫(د) انقباض بطيني مبكر ‪ ،PVC‬أو انقباض إضافي؛‬ ‫الحظ غياب موجة ‪ ،P‬ومعقد ‪ QRS‬المقلوب‪.‬‬ ‫(هـ) الرجفان البطيني‪ ،‬مع موجات إزالة استقطاب غير‬ ‫منتظمة بشكل كبير‪ُ.‬يالحظ هذا عادًة في احتشاء عضلة القلب‬ ‫(النوبة القلبية)‪.‬‬  ‫مع دل ض ربات القلب ال ذي يق ل عن ‪ 60‬نبض ة في‬ ‫الدقيق ة يش ير إلى (و) بطء القلب؛ بينم ا ُيوص ف‬ ‫المع دل ال ذي يتج اوز ‪ 100‬نبض ة في الدقيق ة بأن ه‬ ‫تسرع القلب (ز)‪.‬‬ ‫تسرع القلب الجيبي )ز(‬ ‫طء القلب الجيبي )و(‬  ‫تدفق الدم من ضغط أعلى إلى ضغط أقل‬ ‫التدفق ∝ ‪ΔP‬‬ ‫‪:‬حيث ‪ΔP = P1 - P2‬‬ ‫تقول هذه العالقة إن كلما زاد تدرج الضغط‪ ،‬زاد تدفق‬ ‫السائل‪.‬‬ ‫الشكل ‪ :‬يعتمد تدفق السائل عبر األنبوب على فرق الضغط‬ ‫في النظام القلبي الوعائي‪ ،‬يتبع تدفق الدم أيًض ا مسار أقل مقاومة‪.‬‬ ‫زي ادة مقاوم ة وع اء ال دم ت ؤدي إلى انخف اض الت دفق من خالل ذل ك‬ ‫الوعاء‪.‬يمكننا التعبير عن هذه العالقة كالتالي‪:‬‬ ‫التدفق ∝ ‪R/1‬‬ ‫ما هي المع ايير ال تي تح دد المقاوم ة؟ بالنس بة للس ائل المت دفق ع بر‬ ‫أنبوب‪ ،‬تتأثر المقاومة بثالثة مكونات‪:‬‬ ‫‪ -1‬نصف قطر األنبوب ((‪r‬‬ ‫‪ -2‬طول األنبوب ( (‪L‬‬ ‫‪ -3‬لزوجة (سمك) السائل ‪))η‬‬ ‫المعادل ة التالي ة‪ ،‬المعروف ة بق انون بوازوي ل‪ ،‬توض ح العالق ة بين ه ذه‬ ‫العوامل‪:‬‬ ‫‪R ∝ ηL / r4‬‬ ‫نظًر ا ألن قيمة ‪ η‬ثابتة‪ ،‬يمكن إزالة هذه العامل من المعادلة‪ ،‬ويمكن‬ ‫‪R ∝ L / r4‬‬ ‫إعادة كتابة العالقة كالتالي‪:‬‬ ‫ باختص ار‪ ،‬من خالل دمج المع ادلتين‬ ‫ت دفق ∝‬ ‫نحص ل على المعادل ة‬ ‫‪ΔP/R‬‬ ‫ وال تي تع ني أن ت دفق ال دم في‬ ‫النظام القلبي الوعائي يتناسب طردًيا‬ ‫م ع ف رق الض غط في النظ ام‪،‬‬ ‫ويتناس ب عكس ًيا م ع مقاوم ة النظ ام‬ ‫للت دفق‪.‬إذا ظ ل ف رق الض غط ثابًت ا‪،‬‬ ‫ف إن الت دفق يتغ ير عكس ًيا م ع‬ ‫المقاومة‪.‬‬  ‫تعتمد السرعة على معدل التدفق‬ ‫والمساحة المقطعية‬ ‫يع ني الت دفق ع ادًة مع دل الت دفق (في نظ ام القلب‬ ‫واألوعية الدموية)‪ ،‬وهو حجم الدم الذي يمر بنقطة‬ ‫معين ة في النظ ام خالل وح دة ال زمن‪.‬في ال دورة‬ ‫الدموي ة‪ُ ،‬يع بر عن الت دفق إم ا ب اللترات في الدقيقة‬ ‫(‪ )L/min‬أو بالملليلترات في الدقيقة ‪)mL/min(.‬‬ ‫يجب عدم الخلط بين معدل التدفق وسرعة التدفق‬ ‫(أو ببس اطة الس رعة)‪ ،‬وهي المس افة ال تي يقطعه ا‬ ‫حجم ثابت من الدم في فترة زمنية معينة‪.‬السرعة‬ ‫هي مقي اس لم دى س رعة ت دفق ال دم بج وار نقط ة‬ ‫معينة‪.‬بالمقابل‪ ،‬يقيس معدل التدفق مقدار (حجم)‬ ‫العالق ة بين س رعة الت دفق (‪ )v‬ومع دل الت دفق (‪ )Q‬والمس احة المقطعي ة لألنب وب‬ ‫(‪ُ )A‬تعبر عنها بالمعادلة‪:‬‬ ‫‪V = Q/A‬‬ ‫ في أنب وب ذو قط ر ث ابت‪ ،‬تك ون الس رعة مرتبط ة طردي ا بمع دل الت دفق‪.‬في‬ ‫أنبوب ذو قطر متغير‪ ،‬إذا كان معدل التدفق ثابًتا‪ ،‬فإن السرعة تتغير عكس ًيا مع‬ ‫القطر‪.‬‬ ‫ تظه ر الش كل كي ف تتغ ير س رعة الت دفق م ع تغ ير المس احة المقطعي ة لألنب وب‪.‬‬ ‫يحتوي الوعاء في الشكل على عرض متغير‪ ،‬من ضيق‪ ،‬مع مساحة مقطعية‪.‬‬ ‫ الشكل‪ :‬معدل التدفق ليس هو نفسه سرعة التدفق‬ ‫ كما ترى‪ ،‬يتدفق السائل بشكل أسرع عبر األقسام الضيقة من األنبوب مقارنة‬ ‫باألقسام الواسعة‪.‬‬