كم قلبًا نملك؟

تعلَم جيدًا أن الإنسان والزرافة لديهما قلب واحد فقط، كمعظم الحيوانات، ولكن ليس جميعها. إذا إن حيوان الأخطبوط والحبّار (حيوانات تُعرف برأسيات القدم) يمتلك ثلاثة قلوب. حيث يضخ قلبان منهما الدم إلى الخياشيم لامتصاص الأكسجين، ويضخ الأخير الدم إلى بقية أجزاء الجسم (الشكل 1). ويبدو أيضًا أن الديدان فريدة من نوعها، حيث تحتوي على خمسة مكونات بداخلها تُسمى أقواس الأبهر تعمل عمل القلب. وتمتلك الأسماك المخاطية التي أحيانًا ما تُسمى بسمكة الجريث قلبًا واحدًا حقيقيًا بالإضافة إلى مضخات مساعدة تُسهم في عملية نقل الدم. وعندما تظن أنك قد علمت كل شيء عن هذا الأمر، تكتشف أن هناك حيوانات لا تمتلك أية قلوب. مثل قنديل البحر، ونجم البحر، وحيوان المرجان التي تعيش بشكل طبيعي دون أي قلب. بالإضافة إلى أن نجم البحر ليس لديه دم من الأساس، مما يُفسر عدم ضرورة وجود أي قلب داخل أجسام تلك الحيوانات. ولكنها تستخدم - بدلًا من ذلك - بعض الشعيرات الصغيرة التي تُسمى الأهداب؛ لضخ مياه البحر داخل أجسامها كي تمتص الأكسجين منها.

يرى محبو مسلسل ''دكتور هو'' (Dr. Who) أن الأشخاص من خارج الأرض في سباق تايم لورد يمتلكون قلبين، ولكن البشر الحقيقيين نادرًا ما يمتلكون أكثر من قلب واحد. إلا أنه في حالات استثنائية للغاية، يمتلك الإنسان الذي يُعاني من أمراض القلب قلبًا ثانيًا يقوم الأطباء بزراعته وإلحاقه بالقلب الأصلي الخاص به. حيث يعمل القلب السليم وغير السليم معًا في آن واحد ليتشاركا العمل. وكذلك قد يُولد التوأم الملتصق بقلبين بصورة طبيعية.

قلوب الطيور والثدييات

ليس عدد القلوب فقط ما يُشكل اختلافًا بين أنواع الحيوانات. بل وأيضًا التركيب الأساسي لهذا العضو الحيوي الذي بإمكانه أن يُشكل اختلافًا كبيرًا بين نوع وآخر. وتتكون القلوب غالبًا من عضلة تنقبض وتنبسط؛ مما يسبب انتقال الدم عبر الأوعية الدموية من الرئتين وإليها، وإلى جميع أجزاء الجسم (الشكل 2)¹. ويتكون القلب داخل أجسامنا – كثدييات - من أربعة أجزاء رئيسية، أذين أيمن وأيسر وبطين أيمن وأيسر. حيث يُسمى هذا النوع من القلوب بقلب رباعي الغرف. وتمتلك كل الثدييات والطيور الأخرى قلوبًا رباعية الغرف. بينما تمتلك أنواع الحيوانات الأخرى قلوبًا تبدو مختلفة إلى حدٍ ما، مثل: الزواحف، والبرمائيات، والأسماك، والحشرات (الشكل 1).

قلوب الزواحف والديناصورات

تمتلك الزواحف قلوبًا ثلاثية الغرف، تتكون من أذينين وبطين واحد (الشكل 1). ويُستثنى من ذلك التماسيح التي تمتلك قلوبًا رباعية الغرف، تمامًا مثل الثدييات والطيور. إلا أنه يُوجد ثقب بجدار إحدى غرف القلب لدى التمساح، لذا ما زال الأمر محل جدال فيما إذا كان التمساح يمتلك قلبًا ثلاثي الغرف أم رباعي الغرف. ويتساءل الناس عادةً عما إذا كانت الديناصورات قد تحورت من الطيور أم من الزواحف. ويصعب العثور على قلب أي ديناصور، لأن القلب رخو - بخلاف العظم - فغالبًا ما يتحلل. وربما لم يتم العثور سوى على قلب حفري واحد يوضح أن الديناصورات تمتلك قلبًا رباعي الغرف مثل الطيور وليس مثل الزواحف. وللأسف، بعد فحص هذه العينة باستخدام تقنيات علمية أكثر تطورًا، وُجد أنها لا تمت للديناصور بصلة؛ لذلك، ما زلنا لا يُمكننا معرفة المعلومات الكافية عن قلوب الديناصورات ومن ثمَّ التنبؤ بنوع الكائنات الحية التي تحورت منها الديناصورات [2].

قلوب البرمائيات

فصيلة البرمائيات فصيلة مثيرة للاهتمام، حيث إن قلبها مُدهش للغاية. فهي تعيش على اليابس وفي الماء، وكثيرًا ما تمتص الأكسجين عن طريق رئتيها، كما تمتصه عن طريق جلدها. ويمتلك الكثير من البرمائيات؛ مثل الضفادع والعلجوم قلوبًا ثلاثية الغرف، وتتكون من أذينين وبطين واحد (الشكل 1). ومع ذلك، لا تمتلك حيوانات السلمندر أي غشاء ليُقسم الأذين إلى غرفتين، لذا يمتلك هذا الحيوان أذينًا واحدًا وبطينًا واحدًا. ويبدو أن بعض البرمائيات الأقل شُهرة تمتلك غشاءً يفصل بين البطينين داخل قلبها؛ لذا قد تكون البرمائيات القديمة ذات قلب رباعي الغرف، تمامًا مثل الثدييات والطيور.

قلوب الأسماك والحشرات

تمتلك الأسماك قلوبًا ذات غرفتين فقط؛ أذين وبطين (الشكل 1). وتمتلك الحشرات غالبًا أنبوبًا يضخ اللمف الدموي - اسم السائل الموجود في جسم الحشرات المماثل للدم - بحرية إلى جميع أنحاء الجسم، بمساعدة وعاء دموي يساعده على نقل هذا السائل. ومع ذلك، يمتلك الصرصور قلبًا ذا ثلاث عشرة غرفة!

ما حجم قلبك؟

من البديهي أن حجم القلب يختلف باختلاف نوع الحيوان. فالحوت لا يُمكنه البقاء على قيد الحياة بقلب بحجم الفأر. ويزن قلب الإنسان البالغ حوالي 0.6 رطل. ويُعادل حجم قلبك تقريبًا حجم قبضة يدك. كما تصل ضخامة وزن قلب الزرافة إلى 26 رطلًا، ويزن قلب الحوت الأزرق 400 رطل. وينتمي القلب ذو الحجم الأصغر في العالم إلى ''الدبابير الخرافية''. حيث يبلغ طول هذا الحيوان الصغير جدًا 0.2 ملم، ويلزم الاستعانة بالمجهر لرؤية قلبه.

عادةً ما تبلغ كتلة القلب حوالي 0.6% من كتلة جسم الحيوان. إلا أن فصيلة الكلاب والذئاب تمتلك قلبًا كبيرًا نسبيًا مقارنةً بوزنها، حيث يبلغ وزن عضو القلب بداخلها حوالي 0.8% من وزن الجسم. وفي الوقت نفسه، يبلغ وزن قلب القطط 0.35% فقط من وزن جسمها. ولحسن الحظ، لا يتعلق حجم القلب بتاتًا بكمِّ الحب الذي يشعر به حامله. وإذا كان الأمر كذلك، فستحمل الزبابة الأترورية - أصغر الثدييات حجمًا في العالم - الكثير من الحب لتمنحه! وتزن الزبابات الشبيهة بالفأر جرامين فقط، ويبلغ طولها حوالي 4 سنتيمترات، ومع ذلك، يزن قلبها 1.2% من وزن جسمها [3]. كما اكتشف العلماء أن قلب تلك الزبابات يُمكنه الانكماش في الطقس البارد. حيث يساعدها هذا الانكماش على البقاء على قيد الحياة في الظروف المناخية القاسية؛ من خلال تقليل كمية الطعام التي تحتاجها. إذا إن هذا الحيوان الثديي الصغير يأكل يوميًا كمية من الطعام تُعادل ضعف وزن جسمه؛ لذا لن يُجدي البيات الشتوي نفعًا. ونادرًا ما ينام.

معدلات ضربات القلب السريعة والبطيئة

تختلف طريقة عمل قلوب الحيوانات باختلاف نوعها أيضًا. كما يختلف معدل ضربات القلب الذي يُقاس بعدد النبضات في الدقيقة (ن/د) باختلاف نوع الحيوان.

في العموم، يكون معدل ضربات القلب في الحيوانات الأكبر حجمًا أكثر بطئًا. حيث يبلغ معدل ضربات قلب حيوان البزاق الكبير حوالي 55 ن/د، في حين أن معدل ضربات قلب حيوان البزاق الأصغر حجمًا يفوق الـ 90 نبضة. ويبلغ معدل ضربات القلب لدى الحيتان 10-30 ن/د، كما يبلغ 40-90 ن/د لدى الزرافات، و150 ن/د لدى القطط. ويزداد المعدل لدى الحيوانات الأصغر حجمًا، حيث يبلغ معدل ضربات القلب لدى الدجاج البالغ 259 ن/د، كما يبلغ 400 ن/د لدى صغير الدجاج (الفيديو 1)، و450 ن/د لدى الأقداد. ويبلغ معدل ضربات القلب لدى صغير الزبابة الأترورية 835 ن/د، حيث يُعادل 12 مرة أسرع من معدل ضربات القلب لدى الإنسان. وبلغ أعلى معدل لضربات القلب تم تسجيله لدى الزبابات 1511 ن/د، مما يُعد رقمًا قياسيًا عالميًا لمعدل ضربات القلب لدى الحيوانات ذوات الدم الحار [3].

يبلغ مُعدّل ضربات القلب لدى الإنسان حوالي 60-100 ن/د، إلا أنه لدى الأطفال يكون أسرع قليلًا. حيث يبلغ المعدل الطبيعي لضربات القلب لدى الأطفال بعمر الشهر 70-190 ن/د، كما يبلغ 80-120 لدى الأطفال بعمر 3-4 أعوام، و60-100 حينما يبلغ الطفل 10 أعوام. ويبدأ مُعدل ضربات القلب لدى الجنين داخل رحم الأم من 80 ن/د في الأسبوع الخامس، و155-195 ن/د في الأسبوع التاسع، وحوالي 130 ن/د حينما يقترب موعد ولادته. ومن المُدهش أن قلب الإنسان حينما يبدأ تكوينه في رحم الأم في الأيام من 19-20 يأخذ شكل أنبوب يشبه السمكة، ولكنه يتحول تدريجيًا، ويتطور شكله، وينقسم إلى أربع غرف على مدار الستة أسابيع التالية.

ضربات القلب وعلاقتها بالحركة ودرجة الحرارة والبيات الشتوي

يتغير مُعدل ضربات القلب لدى الكثير من الحيوانات التي تتحرك كثيرًا. حيث يبلغ مُعدل ضربات القلب لدى الزرافة أثناء الجري 170 ن/د، وقد يصل لدى الإنسان أثناء جريه إلى 220 ن/د، رغم أنه ينبغي للمُعدل المثالي أن يكون أقل قليلًا. ويصل مُعدّل ضربات القلب لدى حيوان التمساح في درجة الحرارة 10° درجات مئوية إلى 1-8 نبضات، وعندما تصل درجة الحرارة إلى 28° درجة مئوية، يصل معدل ضربات القلب إلى 24-40، وقد ينفجر القلب إذا زادت درجة الحرارة لأكثر من 40° درجة مئوية. ويُقلل صغير طائر السمامية معدل ضربات قلبه حينما يتواجد في العُش؛ كي لا يتضور جوعًا. كما تستطيع حيوانات البيات الشتوي أن تُقلل من مُعدل ضربات قلبها. ويبلغ المعدل الطبيعي لضربات قلب الدب الرمادي 84 ن/د، ويقل هذا المعدل ليصل إلى 19 ن/د أثناء البيات الشتوي، وإذا وصل قلب الإنسان لمثل هذا المُعدل فسيتوقف عن العمل. كما تُغير المشاعر؛ مثل الخوف، والحب، والانفعال، وكذلك مستويات الهرمونات، والمرض، ومستويات الأكسجين، والعوامل الأخرى داخل الجسم وخارجه من مُعدل ضربات القلب.

إصلاح القلب غير السليم

قد تقصينا في ورقتنا البحثية السابقة التابعة لفرونتيرز تحت عنوان ''إصلاح القلب غير السليم''، كيفية إصلاح القلب غير السليم [4, 5]. إذ يمتلك سمك دانيو المخطط قدرة بالغة الأهمية؛ حيث يُمكنه التجدد (النمو مرةً ثانية). فإذا تعرض لأي إصابة أو إذا واجه قلبه أي مُشكلة، يُمكنه معالجة نفسه بنفسه. ويُعد جسم الإنسان مُدهشًا للغاية، حيث يحاول باستمرار استبدال خلايا القلب وإصلاح أنسجته، إلا أن سمك دانيو المخطط محترف في إصلاح قلبه التالف.

الخلاصة

لقد سلَّطنا الضوء في هذا المقال على بعض أوجه التشابه والاختلاف بين قلوب أنواع الحيوانات المختلفة.

تمتلك الثدييات والطيور قلوبًا متشابهة للغاية بسبب تطورها عبر الزمن، في حين أن الزواحف والأسماك والحشرات والحيوانات الأخرى طوّرت قلوبًا تختلف قليلًا عن قلوب الثدييات. حيث تؤثر البيئة داخل وخارج كل حيوان على تركيب القلب ووظيفته، في حين أن أسلوب الحياة؛ مثل الحركة الكثيرة والطعام، قد يؤثر تأثيرًا كبيرًا على صحة قلبك. وتتشابه قلوب أصدقائك مع قلبك أكثر من تشابهها مع قلب الزرافة على سبيل المثال، أو قلب الضفدعة أو العنكبوت الذي يختلف كثيرًا عن قلوب أصدقائك. ولكن في النهاية يُعد قلب كل شخص فريدًا من نوعه. ويتكيف قلبك فورًا مع أي موقف تتعرض له، حيث يصدر رد الفعل المناسب للطعام والحركة والمشاعر والمرض. وبخلاف حيوان الحبّار، فأنت تمتلك قلبًا واحدًا ينبض حوالي 2.21 مليار مرة في حياتك، لذلك فهو يستحق منك الثناء وأن تحاول الحفاظ على صحته.

مسرد للمصطلحات

رأسيات القدم (Cephalopods): ↑ عبارة عن حيوانات ليس لديها أي عمود فقري؛ مثل حيوان الحبّار، والأخطبوط، وحيوان النوتي. وتمتلك أجسامًا متشابهة تتكون من رأس بارز وأذرع.

الأذين (Atrium): ↑ الغرفة أو الغرف العلوية للقلب. والجمع أذينات، فمثلًا: قد تمتلك أذينًا واحدًا أو أذينين.

البطين (Ventricle): ↑ الغرفة أو الغرف السفلية للقلب.

الحيوان البرمائي (Amphibian): ↑ الحيوانات التي تمتلك عمودًا فقريًّا، والتي تحتاج إلى التواجد في المياه أو في بيئة رطبة لتظل على قيد الحياة. وتتضمن البرمائيات العلجوم، والضفدع، وحيوان السلمندر، والضفدع الثعباني (حيوان برمائي دون أي أرجل أو أطراف).

اللمف الدموي (Hemolymph): ↑ عبارة عن سائل يشبه الدم يوجد داخل أجسام بعض الحيوانات بسيطة التكوين، وينقل العناصر الغذائية والأكسجين إلى جميع أنحاء أجسامها.

معدل ضربات القلب: ↑ عدد المرات التي ينبض فيها القلب في الدقيقة الواحدة.

الفيديو 1: ↑ في البداية، أثناء نمو صغير الطائر داخل البيض، يُمكن رؤية قلبه عند النظر إلى جسمه من الخارج. وبمرور الوقت، سيتحرك القلب داخل الجسم. ويوضح هذا الفيديو نبض قلب صغير أحد الطيور الذي يبلغ من العمر أيامًا قليلة فقط. حيث يتكون القلب من أحد الأنابيب التي تحتوي على غرفتين -بطين وأذين- ومع تطور نموها، سيؤول القلب في النهاية إلى أن يتكون من أربع غرف. ويُمكنك مشاهدة عملية ضخ الدم خلال غرف القلب.

إقرار تضارب المصالح

يعلن المؤلفون أن البحث قد أُجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.

إقرار

يود المؤلفون شكر مراجعينا الصغار إيرين وجوشاوا روتلاند. تم التمكن من إجراء جزء من هذا العمل بفضل تمويل Anatomical Society ذات حملة المشاركة العامة والتوعية الممنوحة لكاترين بعنوان ''علم التشريح متاح للجميع''. ونود أيضًا شُكر الجمعية البريطانية لتقدم العلوم وجامعة نوتنغهام على منح كاترين منحة إعلامية من BSA لعام 2019.

الحواشي

[1] ↑ اطلع على الورقة البحثية ''الأوعية الدموية تحت المجهر'' للحصول على معلومات عن لدم [1].