يستخدم القلب النبضات الكهربائية لتنظيم ضرباته وحين تضطرب كهرباء القلب تختل الضربات، ويحدث إما خفقان سريع أو بطيء أو غير منتظم، ويُمكن أن تُسبب اضطرابات نظم القلب في ضعف تلك العضلة أو فشلها، وهي أمراض لا علاج لها حتى الآن.

وظل السبب الكامن وراء اضطراب نظم القلب عصياً على الفهم، إلا أن دراسة جديدة نُشرت في دورية الفيزياء الحيوية تفتح طريقاً جديداً في محاولة فهم تلك المشكلة، بعد أن ألقت مزيداً من الضوء على الكيفية التي تنتقل بها النبضات الكهربائية في القلب من خلية إلى أخرى.

ينقبض القلب العامل لضخ الدم إلى الجسم والرئتين، ويعمل جهاز تنظيم ضربات القلب داخل القلب كساعة كهربائية، إذ يرسل إشارة تخبر القلب بموعد الانقباض، وتتحرك العضلة بأكملها معاً، لأن كل خلية فردية بداخلها تتقلص بطريقة منسقة وخلال فترة زمنية قصيرة.

ومن أجل القيام بذلك، وبحسب الدراسة، فإن النبضات الكهربائية الأولية، التي ترسلها الخلايا المسؤولة عن تنظيم ضربات القلب، تنتشر بسرعة عبر الخلايا في القلب.

لكن إذا تم تحفيز إحدى الخلايا كهربائياً وعدم تحفيز الخلايا الأخرى، فإن الخلية المستثارة تصبح مشحونة بشحنات موجية بداخلها، ولا تزال الخلية غير المشحونة سالبة. ونتيجة لذلك، يتراكم فرق الجهد بين الخلايا. 

وحين يحدث فرق الجهد بين الخلايا، تتولد مقاومة كهربائية ويتدفق تيار في ما بينهما يُسمى التيار المحلى، أي التيار الذي يحدث بين أحد الخلايا المستثارة كهربائياً والخلايا غير المستثارة.

وتسمى الروابط بين الخلايا التي تشكل مسار المقاومة المنخفضة وتسهل تدفق التيار "تقاطعات الفجوة"، ويتكون كل منها من العديد من القنوات، والتي تتشكل عندما تلتحم بروتينات معينة من خلية واحدة وتندمج مع البروتينات من خلية أخرى. 

وبسبب تشكل تلك التقاطعات، يحدث خلل في نظم القلب، إذ تتدفق التيارات الكهربائية بشكل يُعاكس فيه بعضها البعض، ما ينجم عنه اضطراب وخلل في نبضات القلب ويسبب الإصابة بالعديد من الأمراض.

وتؤكد الدراسة أن عملية انتقال الشحنات الكهربائية بين الخلايا الفردية في القلب هي المسؤولة عن اضطراب إيقاع القلب وكهربته.

ويقول الباحثون إن سبب تحفيز بعض الخلايا وعدم تحفيز البعض الأخر لا يزال مجهولاً، فربما يكون ذلك الخلل ناجم عن وظائف غير طبيعية للمكونات الخلوية، كالميتوكوندريا، المسؤولة عن توليد الطاقة في الخلايا والتي يُحتمل أن تكون مسؤولة عن ذلك الأمر.