دور النظام العصبي في إعادة التوازن الوظيفي للعضوية
طرح مشكلة حول تكييف الوتيرتين القلبية والتنفسية أثناء الجهد العضلي
كيف يتم تكييف الوتيرتين القلبية والتنفسية
أثناء الجهد العضلي؟
اقتراح فرضيات
- بتدخل الجهاز العصبي
- بتدخل منبهات خارجية
تكييف نبض القلب استجابة للجهد العضلي
إثبات وجود حركة ذاتية ومصدرها للقلب انطلاقا من فيديو والوثيقتين 3 و 4 ص 183
الفيديو
يظهر الفيديو أن القلب ينبض حتى بعد فصله
كليا عن العضوية
نستنتج أن القلب ينبض ذاتيا.
الوثيقة 3 ص 183
يتكون القلب من 4 تجاويف أذينين أيمن وأيسر
وبطينين أيمن وأيسر.
يتصل
الأذين الأيمن بالبطين الأيمن عن طريق صمام يسمح بمرور الدم من الأذين إلى البطين
ولا يسمح بالعكس، يتصل الأذين الأيسر بالبطين الأيسر عن طريق صمام يسمح بمرور الدم
من الأذين إلى البطين ولا يسمح بالعكس، ولا يوجد أي اتصال بين الأذين الأيمن
والأذين الأيسر وكذلك لا يوجد اتصال بين البطين الأيمن والبطين الأيسر.
يصب الوريد الأجوف السفلي والعلوي في الأذين
الأيمن، ويخرج من البطين الأيمن الشريان الرئوي الأيمن والأيسر، تصب الأوردة
الرئوية في الأذين الأيسر، كما يخرج من البطين الأيسر الشريان الأبهر.
يحتوي القلب أيضا على عقدة جيبية موجودة في
الأذين الأيمن، وعقدة حاجزية موجودة بين الأذين الأيمن والأيسر وحزمة هيس المتفرعة
في البطينين. يمثل مجموع العقدة الجيبية والعقدة الحاجزية وحزمة هيس ما يعرف
بالنسيج العقدي.
الوثيقة 4 ص 183
تثبيط منطقة محددة في الأذين الأيمن هي العدة
الجيبية وذلك بالتبريد يلاحظ تباطؤ الوتيرة القلبية، وتخريب العقدة الجيبية يؤدي
إلى تباطؤ شديد للوتيرة القلبية.
نستنتج أن النسيج العقدي هو المسؤول عن
الحركة الذاتية للقلب.
الربط:
ينبض القلب ذاتيا وذلك بفضل النسيج العقدي الموجود فيه
شرح آلية تكييف الوتيرة القلبية استجابة للجهد العضلي انطلاقا من الوثيقتين 1 و2 ص 184 والوثيقة 3 ص 185
الوثيقة 2 ص 184
يتكون النظام العصبي الإعاشي من نظامين:
نظام عصبي إعاشي ودي (باللون الأحمر في
الوثيقة) ويتواجد في المناطق الرقبية والظهرية والقطنية للنخاع الشوكي وتخرج منه
أعصاب ودية تنتشر في الأحشاء ومن بينها القلب الذي يتصل به العصب القلبي الودي.
نظام عصبي إعاشي قرب ودي (باللون الأزرق)
ويتواجد في البصلة السيسائية ويخرج منه عصب واحد هو العصب قرب ودي أو ما يعرف
بالعصب العاشر أو العصب المعدي الرئوي والذي يتفرع في الأحشاء ومن بينها القلب.
نستنتج أن القلب تعصبه أعصاب ودية وقرب ودية.
الوثيقة 1 ص 184
تكون دقات القلب ثابتة عند 75 نبضة/دقيقة
وعند تنبيه الأعصاب قرب الودية تنخفض دقات القلب إلى 30 نبضة/دقيقة وتستقر عندها،
وعند توقيف التنبيهات تعود دقات القلب إلى 75 نبضة/دقيقة، وعند تنبيه الأعصاب
الودية تزيد دقات القلب إلى 120 نبضة/دقيقة وتستقر عندها، وعند توقيف التنبيهات
تعود دقات القلب إلى 75 نبضة/دقيقة.
عند قطع الأعصاب الودية تنخفض دقات القلب إلى
45 نبضة/دقيقة وتستقر عندها، عند قطع الأعصاب القرب الودية تزيد دقات القلب إلى
100 نبضة/دقيقة وتستقر عندها.
نستنتج أن النظام العصبي الإعاشي الودي يسرع
ضربات القلب والنظام العصبي الإعاشي القرب ودي يبطئ ضربات القلب.
الوثيقة 3 ص 185
تتواجد المراكز العصبية القلبية في النخاع
الشوكي والبصلة السيسائية حيث:
يتواجد المركز النخاعي في النخاع الشوكي
ويرسل العصب الودي مرورا بالعقدة النجمية المتواجدة في السلسلة العقدية الودية
بالقرب من النخاع الشوكي ليواصل طريقه إلى القلب فيعصبه، ويتواجد المركز العصبي البصلي
في البصلة السيسائية ويرسل العصب العاشر الذي يعب القلب.
ينطلق من الشريان الأبهر عصب القوس الأبهرية
الذي يتجه إلى المركز العصبي البصلي في البصلة السيسائية.
الربط:
عند بذل جهد عضلي يتنبه المركز النخاعي
المتواجد في النخاع الشوكي فيرسل رسائل عصبية عبر العصب القلبي الودي إلى القلب
فتتسارع ضربات القلب فتزيد الوتيرة القلبية.
عند الاسترخاء يتنبه المركز العصبي البصلي
المتواجد في البصلة السيسائية فيرسل رسائل عصبية عبر العصب العاشر إلى القلب
فتتباطئ ضربات القلب وبالتالي تعود الوتيرة القلبية إلى قيمتها الأصلية.
تكييف الوتيرة التنفسية استجابة للجهد العضلي
شرح آلية تكييف الوتيرة التنفسية استجابة للجهد العضلي انطلاقا من الوثيقة 2 ص 186 والوثيقتين 3 و 4 ص 187
الوثيقة 2 ص 186
تتمثل العضلات التنفسية في عضلة الحجاب
الحاجز وهي عضلة تفصل التجويف الصدري عن التجويف البطني، والعضلات البيضلعية وهي
عضلات تتواجد بين عظام الأضلاع. يعصبها نوعين الأعصاب:
أعصاب تنطلق من المنطقة القشرية (المتحكمة في
الحركات الإرادية) وتعصب عضلة الحجاب الحاجز والعضلات البيضلعية.
أعصاب تنطلق من المنطقة R في البصلة
السيسائية وتعصب عضلة الحجاب الحاجز والعضلات البيضلعية.
نستنتج أن التنفس يحدث لا إراديا ويمكن
التحكم فيه إراديا (مثل حالة الغطس تحت الماء).
الوثيقة 3 ص187
التسجيل 1: تكون الحركات التنفسية (شهيق
وزفير) عادية ومنتظمة وعند تنبيه المنطقة R من البصلة السيسائية نسجل شهيق متواصل طول
مدة التنبيه وهذا راجع لتقلص متواصل للعضلات التنفسية نتيجة تلقيها رسائل عصبية
متواصلة من المنطقة R.
التسجيل 2: تكون الحركات التنفسية عادية
ومنتظمة وعند تبريد المنطقة R تزيد المدة بين شهيق
وآخر طيلة فترة التبريد وهذا راجع إلى تقلص أقل للعضلات التنفسية نتيجة تلقيها
رسائل عصبية أقل من المنطقة R.
الوثيقة 4 ص 187
يتزايد ويتناقص الحجم الرئوي بشكل طبيعي في
الحالة العادية وعند قطع الأعصاب التنفسية التي تخرج من المنطقة R في البصلة
السيسائية يحدث اضطراب في الحجم الرئوي حيث يزيد وينقص بشكل غير طبيعي.
نستنتج أن المنطقة R تنظم التنفس الآلي (اللاإرادي).
الربط:
عند بذل جهد عضلي تتنبه المنطقة R من البصلة
السيسائية فترسل رسائل عصبية أكثر عبر الأعصاب التنفسية (العصب العاشر) نحو
العضلات التنفسية (عضلة الحجاب الحاجز والعضلات البيضلعية) فتتقلص بشكل أسرع فتحدث
الحركات التنفسية الشهيق والزفير بشكل أسرع فتزيد الوتيرة التنفسية.
عند الاسترخاء يقل تنبيه المنطقة R من البصلة
السيسائية فترسل رسائل عصبية أقل عبر الأعصاب التنفسية (العصب العاشر) نحو العضلات
التنفسية (عضلة الحجاب الحاجز والعضلات البيضلعية) فتتقلص بشكل أبطأ فتحدث الحركات
التنفسية الشهيق والزفير بشكل أبطأ فتتباطئ الوتيرة التنفسية.
شرح آلية حدوث تزامن تكييف الوتيرتين القلبية والتنفسية خلال جهد عضلي انطلاقا من المخطط ص 193
عند بذل جهد عضلي تتقلص العضلات الهيكلية (عضلات
اليدين أو الرجلين) بشكل أسرع مما يعني حاجتها لطاقة أكبر، وهذا يعني أكسجين
وغلوكوز أكثر للقيام بعملية التنفس المنتجة للطاقة.
في هذه اللحظات يكون الدم الذي يصل إلى
العضلات محملا بكمية من الغلوكوز والأكسجين متناسبة مع حالة الراحة التي سبقت
الجهد، فتتنبه النهايات العصبية لعصب القوس الأبهرية لنقص الأكسجين أو زيادة CO2.
ينتقل عصب القوس الأبهرية رسائل عصبية إلى
البصلة السيسائية، فينبه المركز المسرع لضربات القلب الذي يرسل رسائل عصبية عبر العصب
الودي القلبي الذي يخرج من النخاع الشوكي إلى القلب فتزيد ضربات القلب فتتسارع
الوتيرة القلبية، وفي نفس الوقت ينبه عصب القوس الأبهرية المركز التنفسي فيرسل رسائل
عصبية عبر الأعصاب التنفسية إلى العضلات التنفسية فيزيد تقلصها فتتسارع الوتيرة
التنفسية.
وبهذا يحدث تزامن في تسارع الوتيرتين القلبية
والتنفسية خلال الجهد العضلي.