جهاز الدوران

تحتاج خلايا أجسامنا إلى التزود المستمر بالغذاء والأكسجين وإلى التخلص من الفضلات، لذا يمتلك جسم الإنسان جهازاً فعالاً للنقل، هو جهاز الدوران.

مم يتكون هذا الجهاز؟ وما وظيفة أعضائه؟ وما مشكلاته الصحية؟ هذه الأسئلة، وأُخرى غيرها، سأتمكن من الإجابة عنها بعد دراستي هذا الفصل، وسأكون قادراً على:

1. وصف تركيب جهاز الدوران.
2. تحديد الوظائف الرئيسة لجهاز الدوران.
3. توضيح آلية تنظيم عمل القلب.
4. المقارنة بين مكونات الدم الرئيسة.
5. تتبع آلية تخثر الدم والتئام الجروح.
6. التعرف على بعض الأمراض التي تصيب جهاز الدوران وطرق علاجها.

يتركب جهاز الدوران من القلب، والأوعية الدموية، والدم:

1. القلب Heart: عضلة قوية يقع داخل التجويف الصدري، يعمل مضخة نشطة تدفع الدم إلى شبكة من الأوعية الدموية.

• يتكون القلب من جزأين: أيمن وأيسر مفصولين بعضهما عن بعض بشكل تام،
• ويحيط بالقلب غشاء التامور. أنظر الشكل (1).

• السهم يشير إلى الشريان الأبهر الذي يحوي الصمام الأبهري.

للتعرف إلى الحجرات المكونة للقلب ومواقع الصمامات والأوعية الدموية الرئيسة المتصلة بكل حجرة، أقوم بتنفيذ النشاط الآتي:

المواد والأدوات: قلب خروف، أدوات تشريح، طبق تشريح، عدسة مكبرة.

خطوات العمل:

1. أتفحص القلب من الخارج، ما شكله؟
2. أحدد الجانب الأيمن للقلب من خلال تحديد الوريدين الأجوفين العلوي والسفلي، وأحدد الجانب

   الأيسر من خلال الأوردة الرئوية.

3. باستخدام أدوات التشريح أقطع أسفل الجدار الخارجي للأذين الأيمن والبطين الأيمن، ثم أباعد القطع

   وألاحظ الصمام الثلاثي الشرفات بينهما، وكذلك الشريان الرئوي الذي يخرج من البطين الأيمن، ثم أقطع إلى أسفل على طول هذا الشريان، وأتفحص الصمام الموجود في الشريان، أستخدم العدسة المكبرة للتوضيح.

4. أقطع طولياً الجدار الخارجي للأذين الأيسر والبطين الأيسر، ثم ألاحظ الصمام الثنائي الشرفات والشريان الأبهر.

الأسئلة:

1. لماذا يكون جدار البطين الأيسر أكثر سمكاً من البطين الأيمن، ما أهمية ذلك؟
2. أقارن بين الصمام ثنائي الشرفات والصمام ثلاثي الشرفات والصمام النصف قمري من حيث الموقع والوظيفة؟
3. ما نوع الدم المنقول عبر كل من الشريان الرئوي والأوردة الرئوية الأربعة؟
4. أصمم مخططاً لمسار الدم في القلب والجسم.

ينبض القلب بشكل مستمر ومنظم، نتيجة لنشاط عقدة من الخلايا المتخصصة، تقع في جدار الأذين الأيمن تدعى العقدة جيب أذينية Sinoatrial Node، التي تعمل كمنظم للنبض Pacemaker:

1. حيث تصدر جهد فعل كل 0.8 ثانية الذي ينتشر خلال جدار الأذينين مسبباً انقباضهما،
2. وينتقل جهد الفعل إلى العقدة الأذينية البطينية Atriventricular Node
3. التي بدورها تنقله إلى حزم هس Bundle of His،
4. ثم إلى ألياف بركنجي Purkinje Fibers مسببة انقباض عضلات البطينين.

لتتبع خطوات انقباض القلب، أنظر الشكل (2).

التخطيط الكهربائي للقلب (ECG) Electrocardiogram

• عند مرور جهد الفعل، ينتشر في ألياف عضلة القلب إشارات كهربائية، يمكن تسجيلها من سطح الجسم بوضع مجسات حساسة توصل في نقاط معينة من الصدر،
• حيث تقيس هذه المجسات فرق الجهد الكهربائي الناتج من انقباض عضلة القلب وانبساطها، وتعمل على تحويل هذه الفروق إلى تخطيط بياني يتم رسمه على ورق خاص. أنظر الشكل (3).

وبمقارنة تخطيط قلب المريض مع التخطيط الطبيعي يمكن تشخيص بعض الأمراض والاختلالات في عمل عضلة القلب. أنظر الشكل (4).

للاستماع إلى صوت نبضات القلب، أقوم بالنشاط الآتي:

الأدوات: سماعة الطبيب Stethoscope

• أضع السماعة على الجهة اليسرى من المنطقة الصدرية لزميلي وأستمع إلى نبضات قلبه. هل سمعت أصواتاً للقلب؟ أفسر ذلك.

يصدر عن كل نبضة صوتان مميزان:

1. الصوت الأول (لَب Lub) وهو منخفض النبرة وطويل، ويحدث عند انقباض البطينين، حيث يغلق الصمامان الواقعان بين الأذينين والبطينين في كل جانب.
2. أما الصوت الثاني (دَب Dub) فهو أقصر وأكثر حدة، ويحدث عند انبساط البطينين، حيث يغلق الصمامان الواقعان عند فتحتي الشريان الأبهر والشريان الرئوي.

تمتلك أجسامنا شبكة من الأوعية الدموية يدور فيها الدم وينقل الغذاء والأكسجين إلى أنحاء الجسم و يخلص الجسم من الفضلات. تشمل الأوعية الدموية الأنواع الآتية: الشرايين Arteries، والأوردة Veins، والشعيرات الدموية Capillaries، ألاحظ الشكل (6).

هي أوعية دموية تنقل الدم بعيداً عن القلب، ولها جدران سميكة تتكون من 3 طبقات:

1. طبقة داخلية من الخلايا الطلائية،
2. وطبقة وسطى من العضلات الملساء،
3. وطبقة خارجية من النسيج الضام،

يوفر هذا التركيب للشرايين القوة والمرونة معاً.

ب- الأوردة

• هي أوعية دموية تنقل الدم إلى القلب، وتتكون من الطبقات الثلاث نفسها التي تتركب منها جدران الشرايين، إلا أن الطبقة الوسطى سمكها أقل، لذا يكون ضغط الدم فيها أقل مما هو عليه في الشرايين،
• وتوجد في معظم الأوردة صمامات تُسهم في إبقاء حركة الدم في اتجاه واحد.

هي شبكة من الأوعية الدموية الدقيقة واسعة الانتشار تصل بين التفرعات الشريانية الدقيقة (الشريانات) والتفرعات الوريدية الدقيقة (الوريدات) وتتكون من طبقة واحدة من خلايا طلائية رقيقة، فجميع أنسجة الجسم تقع بجوار شعيرات دموية؛ ما يسمح بالتبادل السريع للمواد بينهما.

وللتعرف على مكونات الدم ووظائف كل منها، أدرس الشكل (7)، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليه:

1. ما مكونات الدم الرئيسة؟
2. أذكر أنواع خلايا الدم البيضاء.
3. أقارن بين خلايا الدم الحمراء والبيضاء من حيث العدد، والوظيفة، ووجود الأنوية؟
4. أحدد وظيفة بروتينات البلازما.
5. أفسر وجود خلايا دم بيضاء أكثر من المعدل الطبيعي.

نشاط (3): فصل مكونات الدم

يقوم طلبة الصف بصحبة معلمهم بزيارة أحد المختبرات الطبية في البلدة، والتعرف على جهاز الطرد المركزي ومبدأ عمله في فصل مكونات الدم، وإجراء فصل لعينة دم في المختبر، ومقارنة مكوناتها مع الشكل السابق.

بالرجوع إلى الشكل (7) يتبين أن الدم يتكون من جزئين رئيسيين هما:

1. البلازما Plasma: وتشكل %55 من حجم الدم، وتتكون من %90 ماء و %10 مواد ذائبة.
2. المكونات الخلوية Cellular Component: وتشكل 45% من حجم الدم، وتشمل:

تمثل معظم المكونات الخلوية في الدم، وتتكون في نخاع العظم الأحمر، وتعيش 120 يوماً كحد أعلى. وقد تلاءم شكل خلايا الدم الحمراء وتركيبها مع وظيفتها:

1. حيث تفتقر خلايا الدم الحمراء الناضجة للنواة والميتوكندريا، وبالتالي فهي لا تستهلك الأكسجين الذي تعمل على نقله،
2. كما أن شكلها المقعر من الوجهين يساعد على زيادة مساحة السطح المخصص لحمل الغازات، ويجعلها مرنة، بحيث تستطيع المرور عبر الشعيرات الدموية،
3. والخلية الواحدة تحوي ما يقارب 250 مليون جزيء هيموغلوبين وهو البروتين القادر على نقل الأكسجين.

نلاحظ من الشكل (8) أن جزيء الهيموغلوبين يتكون من بروتين الغلوبين الذي يتركب من أربع سلاسل من عديد الببتيد تسمى سلاسل ألفا وسلاسل بيتا، يرتبط كل منها بمجموعة هيم Heme تحتوي في مركزها ذرة حديد، وترتبط ذرات الحديد الأربع في جزيء الهيموغلوبين مع أربع جزيئات أكسجين.

ب- خلايا الدم البيضاء White Blood Cells

تتكون في نخاع العظم الأحمر لتنتقل بعدها إلى مجرى الدم والوظيفة الرئيسة لها هي الدفاع عن الجسم ضد مسببات الأمراض، وتمتاز بكبر حجم نواتها، وتعيش شهوراً وسنوات.

وهي أجزاء خلوية، وتلعب دوراً في عملية تخثر الدم والتئام الجروح، وتتكون في نخاع العظم الأحمر، وتحتوي حبيبات إفرازية، وتعيش (12-7) يوماً.

عند حصول جرح أو قطع يؤدي ذلك إلى تحطيم الأوعية الدموية، تحصل عملية التخثر من أجل منع استمرار النزيف وتمكين الجسم من البدء بعملية إصلاح النسيج المتضرر؛ وبالتالي التئام الجرح . فكيف تتم هذه العملية؟ للإجابة عن هذا السؤال، ألاحظ الشكل (9) وأتتبع الخطوات الآتية:

1. تبدأ عملية تخثر الدم عندما يتحطم الغشاء الطلائي الداخلي للوعاء الدموي بفعل الجرح، حيث تقوم الصفائح الدموية بالالتصاق على خيوط الكولاجين في النسيج المتهتك، وتتجمع بشكل كثيف، ما يؤدي إلى تكون سدادة سريعة تحد من استمرار النزيف.
2. يتم إفراز بروتين الثرومبوبلاستين Thromboplastin من قبل الأوعية الدموية المتحطمة والأنسجة المحيطة.
3. يقوم بروتين الثرمبوبلاستين - بوجود أيونات الكالسيوم وعوامل التخثر- بتحويل بروتين البروثرومبين Prothrombin غير النشط إلى بروتين الثرومبين Thrombin النشط.
4. يحول بروتين الثرومبين بروتين الفيبرينوجين Fibrinogen الذائب في الدم إلى مادة الفيبرين Fibrin، وهو بروتين غير ذائب في الماء.
5. يتكون الفيبرين على هيئة شبكة من ألياف تحجز خلايا الدم الحمراء، مكونة الخثرة الدموية؛ وبالتالي يتوقف النزيف. وبعد ذلك تزال الخثرة بواسطة أنزيمات خاصة، ويصاحب عملية إزالتها، عملية التئام الجرح وشفائه.

أشار التقرير الصحي السنوي في فلسطين لعام 2015 م إلى أن أمراض القلب الوعائية هي المسبب الأول للوفاة بين الفلسطينيين وعزى إليها %27.5 من الوفيات التي سجلت خلال العام 2015م، ومن الأمثلة على هذه الأمراض:

1. تصلب الشرايين Atherosclerosis

ألاحظ الشكل (10).

• وقد لا يصل الدم عبر الشريان التاجي إلى عضلة القلب، فينتج عنه اعتلال في عضلة القلب (الذبحة الصدرية)، ويؤدي إلى الموت إذا لم تتم معالجته.
• وتحدث السكتات الدماغية عندما تتكون خثرات دموية تتسبب في انسداد الأوعية الدموية التي تزود الدماغ بالأكسجين.

قضية للبحث: أبحث في الأسباب التي تؤدي إلى الإصابة بتصلب الشرايين.

2. ضغط الدم Blood Pressure

تُعد قراءة ضغط الدم من الفحوصات الطبية المهمة، حيث تُزود الإنسان بمعلومات عن حالة الشرايين.

يمكن قياس ضغطين للدم:

1. الأول ناتج عن اندفاع الدم في الشرايين خلال انقباض البطينين، ويعرف بالضغط الانقباضي Systolic،
2. والثاني خلال انبساط البطينين ويعرف بالضغط الانبساطي Diastolic،

ويُعبر عنه بقيمة رقمية بالملميتر الزئبقي، وتكتب على شكل كسر، فالمعدل الطبيعي لضغط الدم هو (80/120) ملم زئبق (قيمة الضغطين الانقباضي والانبساطي على التوالي).

• إذا كانت قيمة ضغط الدم أقل من (60/100) ملم زئبقي، تُعرف بحالة هبوط ضغط الدم Hypotension،
• أما إذا كانت أعلى من (90/140) فتُعرف بارتفاع ضغط الدم Hypertension.

ويسمى ضغط الدم المرتفع المرض القاتل الصامت وهو مشكلة صحية مهمة؛ إذ يصيب أكثر من %20 من السكان، الذين تتراوح أعمارهم بين 64-35 سنة في أغلب المجتمعات، ويسهم ضغط الدم المرتفع في حدوث النوبات القلبية والسكتات الدماغية، ويؤثر على الكلية وشبكية العين.

يختلف ضغط الدم في الجسم طوال اليوم بشكل طبيعي، ويمكن أن يتغير بشكل غير ملحوظ مع كل نبضة للقلب. لقياس هذا التغير في حالات الراحة والقيام بالتمارين الرياضية، أقوم بالنشاط الآتي:

المواد والأدوات: جهاز قياس الضغط الرقمي

1. أستخدم جهاز قياس الضغط في قياس ضغط دم زميلي أثناء الراحة.
2. أطلب من زميلي أداء تمرين رياضي كالجري مثلاً لمدة دقيقتين.
3. أقيس ضغط دمه مرة أخرى، وأقارن ذلك بقراءة ضغطه وقت الراحة، ماذا أستنتج؟

أصمم نموذجاً لأحد أجزاء جهاز الدوران الآتية: ( القلب، أو الشريان، أو الوريد ) باستخدام خامات بيئية كالصلصال، والورق، والأسلاك .

السؤال الأول: أضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة لكل مما يأتي:

1. ما الوعاء الدموي الذي يتصل بالبطين الأيسر من القلب؟

• أ. الأبهر
• ب. الوريد الأجوف العلوي
• ج. الوريد الأجوف السفلي
• د. الوريد الرئوي

2. أي من الآتية تحتوي على صمامات تعمل على تدفق الدم في اتجاه واحد داخل جهاز الدوران؟

• أ. الشرايين
• ب. الشعيرات الدموية
• ج. الأوردة
• د. الشريّنات

3. أي من الآتية يرتفع عددها في الدم عند إصابة الشخص بالتهاب في الزائدة الدودية؟

• أ. خلايا الدم الحمراء
• ب. الصفائح الدموية
• ج. بروتينات البلازما
• د. خلايا الدم البيضاء

4. مم يتكون الدم؟

• أ. %45 مكونات خلوية و %55 بلازما.
• ب. خلايا دم حمراء وبيضاء وصفائح دموية فقط.
• ج. %45 بلازما و %55 مكونات خلوية.
• د. بروتينات ومكونات خلوية.

5. أي من الآتية له دور في حدوث نبضات القلب:

• أ. الصمام الأبهري
• ب. العقدة الأذينية البطينية
• ج. العقدة الليمفية
• د. الصمام ثلاثي الشرفات

السؤال الثاني: ولد الطفل ماهر بحاجز قلبي مثقوب بين الأذينين، أوضح الضرر الذي ستلحقه هذه الحالة بالطفل.

السؤال الثالث: ما مضاعفات ضغط الدم المرتفع؟

السؤال الرابع: أصف بخطوات متسلسلة عملية تخثر الدم والتئام الجرح عند التعرض لجرح سطحي.

السؤال الخامس: يوضح الرسم التخطيطي وعاءين دمويين عند الإنسان يتصلان بالشعيرات الدموية، أدرسه جيداً، ثم أجيب عن الأسئلة الآتية:

1. ما نوع الوعاء الدموي المشار إليه بالرقم (1) والرقم (2)؟
2. أيهما يكون تركيز الأكسجين فيه أعلى (أ) أم (ب)؟
3. أفسر كون الضغط الدموي في الموقع (أ) أعلى من (ب)؟

السؤال السادس: شاركت في حملة للتبرع بالدم وقمت بزيارة بنك الدم الفلسطيني. أصمم بطاقة عليها اسمي وفصيلة دمي ولمن أستطيع التبرع.