سر قلبك: له نظام عصبي خاص به

نتعرّض في هذه المقالة إلى العلاقة بين الجهاز العصبي والقلب في جسم الإنسان. 

تطور الأعصاب القلبية الذاتية

يتزامن تطور الجهازين القلبي الوعائي والعصبي أثناء التخلق الجنيني البشري، مع اختلاف منشأ كل منهما: الجهاز العصبي من الوريقة الظاهرة العصبية، والجهاز القلبي الوعائي أساسًا من الوريقة المتوسطة. ويركز النص على مسار تطور الأعصاب القلبية اللاإرادية عبر الهجرة، والتمايز، ثم التجميع/الهجرة.

المراحل المذكورة في تطور التعصيب القلبي

1

هجرة الخلايا

هجرة خلايا القنزعة العصبية (NCC) إلى الأبهر الظهري.

2

تمايز الخلايا

تمايز خلايا القنزعة العصبية إلى عصبونات.

3

تجميع وهجرة العصبونات

تجميع/هجرة العصبونات لتشكيل التعصيب الودي حول الفقرات.

الجهاز العصبي داخل القلب: التنظيم والشكل والوظيفة

تعتبر الجملة العصبية داخل القلب شبكة عصبية تقع في القلب وتعمل كموقع تكامل لتنظيم النتاج القلبي الصادر الذاتي. يُعتقد أن هذا النظام الجوهري عبارة عن حلقة تحكم قصيرة في التغذية الراجعة القلبية-القلبية ضمن التسلسل الهرمي لتنظيم القلب، حيث يتكيف مع الاستجابة المناسبة لمقاومة الأوعية الدموية ومتطلبات التمثيل الغذائي للجسم. يتضمن هذا التسلسل الهرمي الشبكات العصبية الموجودة ليس فقط في القلب، بل وأيضًا في العقد خارج القلب داخل الصدر وفي مركز الجسم

دور ICNS في الفسيولوجيا المرضية لأمراض القلب والأوعية الدموية

يربط النص الجهاز العصبي داخل القلبي بعدة أمراض قلبية وعائية وبحالات ينقطع فيها الإمداد العصبي المركزي للقلب، مع نمط عام يتمثل في زيادة النشاط الودي وانخفاض الاستجابة القلبية اللاودية.

المواضع المرضية التي يبرز فيها ICNS

مرض القلب الإقفاري

قلب · تروية

يُذكر ضمن الأمراض القلبية الوعائية التي يكون فيها الجهاز العصبي داخل القلبي مهمًا في الفسيولوجيا المرضية.

عدم انتظام ضربات القلب

إيقاع · تنظيم

يرتبط باختلال التنظيم في نظام عصبي قلبي معقد يؤثر في الاستجابة الودية واللاودية.

قصور القلب (HF)

وظيفة · إنذار

يظهر ضمن الحالات التي قد يساهم فيها اختلال التنظيم العصبي في إنذار سلبي من حيث الاعتلال والمرض.

ارتفاع ضغط الدم

أوعية · استجابة

يُدرج النص ارتفاع ضغط الدم ضمن الأمراض التي يتداخل فيها ICNS مع الفسيولوجيا المرضية للقلب والأوعية.

بعد زراعة القلب

انقطاع · تغذية عصبية

يشير النص إلى الظروف التي تتم فيها مقاطعة تغذية الجهاز العصبي المركزي للقلب بشكل مصطنع، مثل ما بعد زراعة القلب.

كيف ندرس ICNS؟

واجهت دراسة ICNS العديد من العقبات التي تعيق الفهم السريع لتنظيمها ووظيفتها. على سبيل المثال، تشكل الحركة المستمرة للقلب حاجزًا صعبًا أمام إجراء دراسات كهروفيزيولوجية أكثر تقدمًا في الجسم الحي أو في تحضيرات الأعضاء الكاملة. لذلك ليس من المستغرب أن يتم إجراء معظم هذه الدراسات باستخدام مستحضرات في المختبر من الخلايا العصبية داخل القلب، مما يفرض العديد من القيود على تفسير النتائج ذات الصلة.

فإذا يتضمن التنظيم الذاتي للقلب مستويات مختلفة من التنظيم من الدماغ إلى المحيط. يتم ترتيب الخلايا العصبية الودية واللاودية بعد العقدية في العقد والضفيرة في مناطق محددة من القلب وتلعب دورًا نهائيًا في تعديل وظيفة القلب في الظروف الفسيولوجية والمرضية. وقد يساهم الفهم الأفضل لهذه الخلايا العصبية في تطوير علامات جديدة للمرض أو أهداف علاجية جديدة .أظهر بحث جديد من معهد كارولينسكا وجامعة كولومبيا أن القلب لديه دماغ صغير - نظامه العصبي الخاص الذي يتحكم في ضربات القلب. إن الفهم الأفضل لهذا النظام، والذي هو أكثر تنوعًا وتعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا، يمكن أن يؤدي إلى علاجات جديدة لأمراض القلب. وقد نُشرت هذه الدراسة التي أجريت على سمك الزرد في مجلة Nature Communications. لطالما كان يُعتقد أن القلب يتم التحكم فيه فقط بواسطة الجهاز العصبي الذاتي، الذي ينقل الإشارات من الدماغ. تم اعتبار الشبكة العصبية للقلب، والتي يتم تضمينها في الطبقات السطحية لجدار القلب، بنية بسيطة تنقل الإشارات من الدماغ. ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن لها وظيفة أكثر تقدمًا من ذلك.

التحكم في ضربات القلب

اكتشف العلماء الآن أن القلب لديه نظام عصبي معقد خاص به ضروري للتحكم في إيقاعه .يوضح كونستانتينوس أمباتزيس، الباحث الرئيسي والمحاضر في قسم علوم الأعصاب بمعهد كارولينسكا، السويد، الذي قاد الدراسة، "يلعب هذا "الدماغ الصغير" دورًا رئيسيًا في الحفاظ على ضربات القلب والتحكم فيها، على غرار الطريقة التي ينظم بها الدماغ الوظائف الإيقاعية مثل الحركة والتنفس". حدد الباحثون عدة أنواع من الخلايا العصبية في القلب لها وظائف مختلفة، بما في ذلك مجموعة صغيرة من الخلايا العصبية ذات خصائص منظم ضربات القلب. ويتحدى هذا الاكتشاف النظرة الحالية حول كيفية التحكم في ضربات القلب، والتي قد يكون لها آثار سريرية.

على غرار قلب الإنسان

توضح الدراسة أن الجهاز العصبي داخل القلب بدا أكثر تعقيدًا مما توقعه الباحثون، وأن سمكة الزرد استُخدمت كنموذج حيواني يظهر تشابهًا قويًا مع معدل ضربات القلب لدى البشر ووظيفة القلب بشكل عام.

عناصر الدراسة وما تكشفه عن القلب

العنصر	ما ورد في النص	الدلالة
سمكة الزرد	نموذج حيواني يظهر تشابهًا قويًا مع معدل ضربات القلب لدى البشر ووظيفة القلب بشكل عام.	يسمح بدراسة نظام عصبي قلبي قريب في خصائصه العامة من قلب الإنسان.
تعقيد الجهاز العصبي داخل القلب	قال كونستانتينوس أمباتزيس: "لقد فوجئنا برؤية مدى تعقيد الجهاز العصبي داخل القلب".	يفتح المجال لرؤى جديدة حول أمراض القلب وعلاجات مثل عدم انتظام ضربات القلب.
تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية	استخدمه الباحثون ضمن مجموعة من الأساليب لرسم خريطة لتكوين الخلايا العصبية داخل القلب.	يساعد في تمييز أنواع الخلايا العصبية وتكوينها.
الدراسات التشريحية	وردت ضمن الأساليب المستخدمة في رسم خريطة تنظيم الخلايا العصبية داخل القلب.	توضح مواضع وتنظيم الشبكة العصبية القلبية.
التقنيات الكهربية الفيزيولوجية	استُخدمت مع الأساليب الأخرى لدراسة وظيفة الخلايا العصبية داخل القلب.	تربط البنية العصبية بوظيفتها في التحكم القلبي.

أهداف علاجية جديدة

"سنواصل الآن التحقيق في كيفية تفاعل دماغ القلب مع الدماغ الفعلي لتنظيم وظائف القلب في ظل ظروف مختلفة مثل التمرين أو الإجهاد أو المرض"، كما يقول كونستانتينوس أمباتزيس. "نهدف إلى تحديد أهداف علاجية جديدة من خلال فحص كيفية مساهمة الاضطرابات في الشبكة العصبية للقلب في اضطرابات القلب المختلفة." تم إجراء الدراسة بالتعاون الوثيق مع باحثين في جامعة كولومبيا بالولايات المتحدة الأمريكية، وتم تمويلها من قبل مؤسسة الدكتورة مارغريتا نيلسون، ومؤسسة إريك وإديث فيرنستروم، ومعهد ستراتنيورو ومعهد كارولينسكا.و لا توجد تقارير عن تضارب المصالح.