مدرسة القادسية

أهمّية جهاز النقل في المخلوقات متعدّدة الخلايا

تقيم المخلوقات الحيّة علاقات متبادلة مع بيئتها، منها عن طريق استيعاب موادّ من البيئة وإطلاق (إخراج) موادّ إليها. في المخلوقات وحيدة الخلية كالأميبا مثلاً، وفي المخلوقات متعدّدة الخلايا البسيطة كقنديل البحر، عملية تبادل الموادّ للخلايا مع البيئة تتمّ بصورة مباشرة، عن طريق أغشية الخلايا. في المخلوقات متعدّدة الخلايا الكبيرة هناك حاجة لأجهزة تستوعب الموادّ من البيئة وتنقلها إلى خلايا الجسم. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة بوساطة وتنسيق عمل (نشاط) الأجهزة المختلفة.

جهاز النقل في المخلوقات الحيّة مسؤول عن نقل الموادّ من الأجهزة التي تستوعبها إلى الخلايا، على سبيل المثال: الغذاء من الجهاز الهضمي والأوكسجين من جهاز التنفّس في الإنسان وفي الحيوانات. جهاز النقل مسؤول أيضًا عن نقل الموادّ من الخلايا إلى الأجهزة التي تطلقها (تخرجها) الى الخارج، كجهاز الإفراز في الإنسان، وعن نقل الموادّ التي تتكوّن في الخلايا إلى خلايا أخرى في الجسم، وهناك تقوم بعملها (نشاطها) وتساعد في الوساطة والتنسيق بين أجهزة الجسم، على سبيل المثال: الهورمونات.

جهاز النقل عند الإنسان

يتكوّن جهاز النقل عند الإنسان من الدم والأوعية الدموية والقلب. هذا الجهاز جهاز مغلق يجري الدم فيه في أنابيب مغلقة وبصورة دورية، بين الجسم والقلب. جهاز النقل عند الإنسان مسؤول عن نقل الموادّ من مكان إلى آخر في الجسم، ويشارك في المحافظة على موازنة الحرارة في الجسم وفي حماية الجسم من مسبّبات الأمراض، وكذلك يشترك مع الجهاز العصبي وجهاز الإفراز الداخلي (الجهاز الهورموني) في عمليتَي الوساطة والتنسيق بين أجهزة الجسم.

الشعيرات الدموية- وحدة الأداء الوظيفي الأساسية في جهاز النقل

توجد في جهاز النقل عند الإنسان ثلاثة أنواع من الأوعية الدموية: الشرايين والشعيرات الدموية والأوردة، التي تتميّز عن بعضها البعض بمبناها وأدائها الوظيفي. الشعيرات الدموية هي الأوعية الدموية الدقيقة والأكثر رقّة، والتي تمتدّ كشبكة في كلّ خلايا الجسم.

فهم المبنى والأداء الوظيفي للشعيرات الدموية هو مركزي في فهم عمل (نشاط) جهاز النقل بأكمله، وذلك لأنّ انتقال الموادّ بين خلايا الجسم والدم يتمّ عبر الجدار الدقيق للشعيرات الدموية:

·انتقال الاحتياجات الضرورية بين الخلايا والدم

ينتقل الأوكسجين والغذاء من الدم الذي في الشعيرات الدموية إلى السائل بين- الخلوي ومنه إلى الخلية؛ في المقابل، تُفرِز الخلية ثاني أكسيد الكربون والفضلات إلى السائل بين- الخلوي، ومن هناك تنتقل هذه الموادّ عن طريق جدار الشعيرات الدموية إلى الدم.

·استيعاب الأوكسجين والغذاء من الجهازين اللذين يستوعبانهما إلى الدم

عن طريق جدار الشعيرات الدموية التي حول الأمعاء الدقيقة تنتقل مركّبات الغذاء من الأمعاء إلى الدم.

عن طريق جدار الشعيرات الدموية التي حول حويصلات الرئة ينتقل الأوكسجين من الهواء الذي في الحويصلات إلى الدم.

·انتقال ثاني أكسيد الكربون والفضلات من الدم إلى الجهاز الذي يطلقها

عن طريق جدار الشعيرات الدموية التي حول حويصلات الرئة، ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء الذي في الحويصلات.

عن طريق جدار الشعيرات الدموية التي حول الكليتين، تنتقل موادّ الفضلات من الدم إلى الإفراز.

الأوعية الدموية الأخرى- الشرايين والأوردة

الشرايين هي الأوعية الدموية التي تنقل الدم من القلب. وهي عبارة عن أنابيب جدرانها سميكة ومرنة وقوية، تمكّن جريان الدم بضغط عالٍ (القلب يدفع الدم إلى الشرايين بضغط عالٍ). تتوزّع الشرايين إلى شرايين أدقّ، تسمّى الشرايين الصغيرة، والتي تتجمّع في النهاية في شبكة الشعيرات الدموية التي بالقرب من خلايا الجسم.

الأوردة هي الأوعية الدموية التي تنقل الدم إلى القلب. الدم الذي يجري في شبكة الشعيرات الدموية يتجمّع في الأوردة الدقيقة، التي تسمّى الأوردة الصغيرة، ومنها إلى أوردة أكبر عائدًا إلى القلب.

الدم- المبنى والأداء الوظيفي

الدم هو محلول مكوّن من الماء في الأساس. جزء الدم الذي يحوي الماء المذابة فيه موادّ مختلفة (مثلاً: مركّبات الغذاء وأملاح مختلفة) يسمّى: البلازما. جزء الدم الآخر يحوي الخلايا الدموية وهي ثلاثة أنواع: خلايا الدم الحمراء التي تنقل الأوكسجين في الدم- وتحوي مادّة الهيموجلوبين التي ترتبط بالأوكسجين الذي في الرئتين وتحرّره بالقرب من خلايا الجسم. الهيموجلوبين يربط أيضًا قسمًا من ثاني أكسيد الكربون وينقله من الخلايا إلى الرئتين. مبنى خلايا الدم يمكّن نجاعة قصوى في القدرة على حمل الأوكسجين: فهي عديمة النواة وشكلها المسطّح كالقرص يتيح لخلايا كثيرة التجمّع في مساحة صغيرة، وبذلك تزداد كمّية الأوكسجين الذي ينتشر داخلها والتي تحمله. مرونة خلايا الدم الحمراء تمكّنها من المرور في الشعيرات الدموية الدقيقة أيضًا. خلايا الدم البيضاء لها وظيفة في حماية الجسم من مسبّبات الأمراض- بإمكانها تغيير شكلها والخروج من الأوعية الدموية من أجل مهاجمة وابتلاع مسبّبات الأمراض. نوع آخر من خلايا الدم البيضاء يشترك في إنتاج الأجسام المضادّة ومسؤول عن ردّ الفعل المناعي. النوع الثالث من خلايا الدم هو الصفائح الدموية المسؤولة عن آلية تخثّر الدم.  عندما يُصاب أحد الأوعية الدموية تجري صفائح دموية كثيرة إلى المنطقة المصابة وتنتج تخثّرًا مركّبًا من ألياف فيبرين، صفائح دموية وخلايا دم حمراء.

القلب- المبنى والأداء الوظيفي

القلب هو عضو عضلي وأجوف، يعمل "كمضخّة" تدفع الدم في الأوعية الدموية. القلب مبنيّ عمليًا من "مضخّتين" متلاصقتين- الأولى في الجهة اليمنى، والثانية في الجهة اليسرى- ويفصل بينهما حاجز. يمنع هذا الحاجز اختلاط الدم الغني بالأوكسجين الموجود في الجهة اليسرى من القلب، وبين الدم الفقير بالأوكسجين الموجود في الجهة اليمنى من القلب. يوجد في كلّ واحد من القسمين تجويفان- بطين وأذين. بين البطينين والأذينين تفصل صمّامات- تمكّن هذه الصمّامات جريانًا إلى إتجاه واحد فقط (عندما تكون مفتوحة)- من الأذينين إلى البطينين. هناك صمّامات أخرى موجودة بين البطينين والشرايين وتمنع عودة الدم من الشريان إلى القلب.

عندما تنقبض العضلات التي في جدار البطينين، يصغر البطينان، ويزداد الضغط داخلهما ويندفع الدم منهما إلى الشرايين. عندما ترتخي هذه العضلات، يكبر البطينان، وينخفض الضغط داخلهما والصمّامات التي بين البطينين والأذينين تُفتَح، ويُضخّ الدم إلى البطينين من الأذينين.