جهاز الدوران
جهاز الدوران (بالإنجليزية: Circulatory System) أو الجهاز القلبي الوعائي (بالإنجليزية: Cardiovascular System) هو الجهاز الذي ينقل بواسطة الدم المغذيات، الغازات، والفضلات من وإلى الخلايا، يساعد على مواجهة الأمراض واستقرار حرارة الجسم ودرجة الحموضة pH للحفاظ على حالة الثبات Homeostasis. في حين أن الإنسان كغيره من الفقاريات لديه جهاز دوران مغلق (أي أن الدم لا يغادر أبدا شبكة الشرايين، الأوردة والشعريات الدموية)، بعض مجموعات =اللافقاريات لديها جهاز دوران مفتوح. وإن الشعبة الأكثر بداءة لدى الحيوانات لا تملك جهازا للدوران.
جهاز الدوران لدى الإنسان
المكونات الرئيسية لجهاز الدوران لدى الإنسان هي: القلب، الدم، والأوعية الدموية. جهاز الدوران يتضمن: الدوران الرئوي، كعقدة ضمن الرئتين حيث تتم أكسدة الدم; والدوران الجهازي، كعقدة في بقية الجسم لتزويده بالدم المؤكسد. الشخص البالغ المتوسط يملك حوالي 5 إلى 6 لترات من الدم، والذي يتكون من البلازما التي تحوي الكريات الحمر، الكريات البيض، والصفيحات الدموية.
هناك نوعان من السوائل تجري ضمن جهاز الدوران: الدم واللمف. يتألف جهاز دوران قلبي من الدم، القلب، والأوعية الدموية. يتألف الجهاز اللمفاوي من اللمف، العقد اللمفية، والأوعية اللمفية. يشكل الجهاز القلبي الوعائي مع الجهاز اللمفاوي الجهاز الدوراني.
الجهاز الدوراني
الجهاز الدوراني هو القسم من الجهاز القلبي الوعائي الذي يحمل الدم المؤكسج بعيدا عن القلب، إلى الجسم، ويعود بالدم غير المؤكسج من الجسم إلى القلب. تحمل الشرايين عادة الدم بعيدا عن القلب بغض النظر عن أكسجته، وتعود الأوردة عادة بالدم إلى القلب. تأتي الشرايين بالدم المؤكسج إلى الأنسجة;تجلب الأوردة الدم الغير المؤكسج إلى القلب. لكن في حالة الأوعية الرئوية تكون حالة الأكسجة متعاكسة حيث الشريان الرئوي يحمل الدم غير المؤكسج من القلب إلى الرئتين، والدم المؤكسج يضخ من جديد عن طريق الأوردة الرئوية عائدا إلى القلب. وبينما يجول الدم في الجسم، المغذيات والأوكسجين تنتشر من الدم إلى الخلايا المجاورة للأوعية الشعرية. وينتشر ثاني أكسيد الكربون إلى الدم من الخلايا المحيطة بالأوعية الشعرية. إن تحرر الأوكسجين من الكريات الحمر يخضع لتنظيم في الثدييات. هو يزداد بازدياد ثاني أكسيد الكربون في الأنسجة، زيادة الحرارة، أو نقص درجة الحموضة pH. إن هذه العوامل تكون من قبل أنسجة ذات معدل استقلاب مرتفع، لحاجتها لكميات متزايدة من الأوكسجين.
الدوران الرئوي
الدوران الرئوي هو قسم من الجهاز القلبي الوعائي الذي يحمل الدم المنزوع الأوكسجين بعيدا عن القلب إلى الرئتين، ويعود بالدم المؤكسج إلى القلب بواسطة الوريد الرئوي. والدم المنزوع الأوكسجين يدخل الأذين الأيمن للقلب إلى البطين الأيمن ثم يضخ عبر الشرايين الرئوية إلى الرئتين. تحمل الأوردة الرئوية الدم الحديث الأكسجة إلى القلب، حيث يدخل الأذين الأيسر قبل دخوله البطين الأيسر. ومن البطين الأيسر الدم الغني بالأكسجين يضخ عبر الأبهر إلى بقية أنحاء الجسم.
الدوران الإكليلي
جهاز الدوران الإكليلي تؤمن تزويد القلب بالدم.
القلب
مقالة مفصلة: قلبيوجد في القلب أذين واحد وبطين واحد لكل دوران (دوران جهازي أو رئوي) وبالدورانين الجهازي والرئوي معا يوجد بالمجموع 4 أجواف في القلب: الأذين الأيسر، البطين الأيسر، الأذين الأيمن، والبطين الأيمن.
الجهاز الدوراني المغلق
إن جهاز الدوران الإنساني هو جهاز مغلق، أي أن الدم لا يغادر أبدا الأوعية الدموية بينما تعبر وتنتشر المغذيات والأوكسجين عبر طبقات الوعاء الدموي إلى السائل الخلالي، الذي يحمل الأوكسجين والمغذيات إلى الخلايا الهدفية، وثاني أكسيد الكربون بالاتجاه المعاكس.
الفقاريات غير الإنسان
إن الجهاز الدوراني لكل الفقاريات، كما الديدان الحلقية (مثل دودة أرض) وبعض الحيوانات البحرية (مثل الحبار والأخطبوط) هو جهاز مغلق، كما في الإنسان. وأجهزة الأسماك، البرمائيات، الزواحف، والطيور تظهر مراحل مختلفة من تطور جهاز الدوران. يملك جهاز الدوران لدى الأسماك دورة واحدة فقط، حيث الدم يتم ضخه عبر الشعريات الدموية إلى الخياشيم ويتابع عبر الأوعية الشعرية إلى أنسجة الجسم. وهذا يعرف بالدوران المفرد أو الوحيد. قلب الأسماك لذلك هو مضخة واحدة (تتألف من حجرتين). يوجد في الحيوانات البرمائية والزواحف جهاز دوران مزدوج، لكن القلب ليس دائما مقسوم إلى مضختين مفصولتين تماما. فالبرمائيات تملك قلبا يتألف من 3 حجرات. الطيور والثدييات لديهم انقسام تام وكامل للقلب إلى مضختين، فيتألف بالمجموع من 4 حجرات ويعتقد أن القلب ذي الحجرات الأربعة للطيور تطور بشكل مستقل من ذلك للثدييات.
عند اللافقاريات
يوجد عند اللافقاريات جهاز دوران مفتوح وهو عبارة عن مجموعة ترتيبات للنقل الداخلي موجودة في بعض الحيوانات اللافقارية مثل الرخويات ومفصليات الأرجل يتم فيها انتقال سائل يدعى اللمف دموي Hemolymph ضمن تجويف مفتوح يدعى الجوف الدموي Hemocoel، بحيث يلامس السائل معظم الأعضاء، لا يوجد أي فاصل بين الدم والسائل الخلالي.
جهاز دوراني مفتوح
هو تنظيم للنقل الداخلي يوجد عند بعض الحيوانات مثل الرخويات ومفصليات الأرجل، حيث تعبر السوائل المسماة ب اللمف دموي التي تتواجد ضمن فراغ يسمى الفراغ الدموي الأعضاء محملة بالأوكسجين والأغذية من غير وجود فاصل بين الدم والسائل الخلالي ; هذا السائل المختلط يسمى اللمف الدموي. حركة العضلات أثناء تنقل الحيوان تسهل حركة اللمف الدموي، ولكن انزياح السائل من منطقة لأخرى محدود. عندما يسترخي القلب، يعود الدم تدريجيا إلى القلب عبر مسام مفتوحة النهاية (ثغرات). يملأ اللمف الدموي كل الجوف الدموي الأمامي للجسم ويحيط بكل الخلايا.يتألف اللمف الدموي من ماء، أملاح عضوية (غالبا صوديوم، كلور، بوتاسيوم، مغنيزيوم وكالسيوم)، ومكونات عضوية (غالبا سكريات، البروتينات، والشحوم). الجزيء الناقل الأولي للأوكسجين هو هيموسيانين. تلعب دورا في الجهاز المناعي عند مفصليات الأرجل.
عدم وجود جهاز دوران
يغيب الجهاز الدوراني في بعض الحيوانات، تشمل الديدان المنبسطة (شعبة الديدان المسطحة). لا يحوي جوف جسمها سائل مبطن أو داخلي. بدلا من ذلك يتصل البلعوم العضلي مع جهازها الهضمي متفرع بشدة الذي يؤمن انتقال مباشر للغذيات إلى جميع الخلايا. إن شكل الجسم الظهري-البطني في الديدان المنبسطة يقلل من المسافة بين أبعد خلية أو الخلايا الخارجية والجهاز الهضمي. أما الأوكسجين فينتقل من الماء المحيط بالخلايا إلى داخلها ويخرج ثاني أوكسيد الكربون. بالنتيجة تستطيع كل خلية الحصول على الغذيات، الماء، والأوكسجين دون الحاجة إلى جهاز ناقل.
الوسائل التشخيصية
- تخطيط القلب الكهربائي – من أجل تحري فعالية القلب الكهربائية.
- مقياس الضغط الشرياني والسماعة – من اجل تحري ضغط الدم.
- مقياس النبض – من أجل تحري وظيفة القلب (سرعة النبض، النظم القلبي، الضربات الهاجرة).
- النبض – يستخدم لتحديد سرعة القلب في غياب فعالية مرضية قلبية محددة.
- اختبار درجة امتلاء سرير الظفر – اختبار للتروية القلبية.
- وضع قنية ضمن الوعاء أو قثطرة قياس الضغط – لقياس الضغط الإسفيني الرئوي أو قياس الضغط في التجارب على الحيوانات قديما.
الصحة والمرض
تاريخ الاكتشاف
اكتشفت الصمامات القلبية من قبل طبيب في المدرسة الأبوقراطية في القرن الرابع قبل الميلاد ولكن لم تفهم وظيفتهم بشكل جيد حينها بسبب ركودة الدم ضمن الأوردة بعد الموت وبقاء الشرايين فارغة واعتقاد المشرحين القدماء بأن الشرايين مملوءة بالهواء ووظيفتها نقل الهواء. ثم فرق هيروفيلوس بين الأوردة والشرايين بوجود النبض الذي يعتبر إحدى خاصيات الشرايين.
لاحظ اراسيستراتوس أن الشرايين تنزف إذا ما قطعت أثناء الحياة وأرجع هذه الحقيقة إلى الظاهرة التالية :يهرب الهواء من الشريان ويستبدل بالدم الذي يدخل الشريان عبر أوعية صغيرة تصل بين الشرايين والأوردة. وهو بذلك اكتشف الشعريات الدموية ولكن مع جريان معاكس للدم. في القرن الثاني للميلاد، طبيب إغريقي يسمى غالينوس،عرف أن الأوعية الدموية تحمل الدم الذي يصنف إلى وريدي (أحمر غامق) وشرياني (أحمر قاني) لكل منهما وظيفة مميزة ومختلفة. تشتق الطاقة ونمو الأنسجة من الدم الوريدي الذي يتشكل في الكبد من الكيلوس بينما يؤمن الدم الشرياني القدرة الحياتية من خلال احتواءه على الهواء حيث يتشكل الدم الشرياني في القلب. يجري الدم من الأعضاء المشكلة إلى كل أقسام الجسم حيث يستهلك دون أن يعود إلى القلب أو الكبد.
القلب لا يضخ الدم وإنما حركته تمتص الم خلال الاسترخاء ويتحرك الدم ضمن الشرايين بواسطة الضغط الموجود فيها. لقد آمن غالينوس بأن الدم الشرياني ينشأ من مرور الدم الوريدي من البطين الأيسر إلى الأيمن عبر مسام موجودة ضمن الحاجز بين البطينين، ويمر الهواء من الرئتين عبر الشريان الرئوي إلى القسم الأيسر من القلب. وخلال تشكل الدم الشرياني تتشكل الغازات الملوثة وتمر إلى الرئتين عبر الشريان الرئوي حيث تطرح خارج الجسم.
في عام 1242 ،أصبح طبيب عربي مسلم، يدعى ابن النفيس أول شخص يصف بشكل صحيح عملية دوران الدم في الجسم البشري خاصة الدوران الرئوي، وعد بذلك أبو فيزيولوجية جهاز الدوران. يقول ابن النفيس في تعليقه على التشريح في كتاب القانون لابن سينا : " يجب أن يصل الدم من الحجرة اليمنى للقلب إلى الحجرة اليسرى ولكن لا يوجد طريق مباشر يصل بينهما فالحاجز السميك بين حجرات القلب غير مثقوب ولا يحوي مسام مرئية كما اعتقد بعض الناس أو مسام خفية كما اعتقد غالينوس. حيث يجري الدم من الحجرة اليمنى عبرالشريان الرئوي ليصل إلى الرئتين وينتشر عبر مكوناتها ليمتزج مع الهواء ويعود عبر الأوردة الرئوية إلى الحجرة اليسرى للقلب وهناك تشكل روح الحياة... ووجدت رسوم توضيحية تشرح هذه العملية.
في عام1552، وصف ميشيل سيرفيتوس نفس العملية وكذلك ريلدو كولمبو برهن هذه النتيجة ولكنها بقيت غير معروفة في معظم أوروبا. وأخيرا قام وليم هارفي، وهو تلميذ هيرونيموس فابريكيوس(الذي وصف الأوردة والشرايين سابقا دون أن يحدد ما هي وظيفتها)،بمجموعة من التجارب ليكتشف في عام 1628 الجهاز الدوراني البشري وتحدث عنه في كتابه الملهم. واستطاع هذا العمل أن يقنع العالم الطبي تدريجيا بصحته. لم يستطع هارفي أن يحدد اتصال الشرايين والأوردة عبر جهاز الشعريات الدموية إلى أن وصفت لاحقا من قبل مارسيللو مالبيفي.
اقرأ أيضا
المراجع
^ Chairman's Reflections (2004), "Traditional Medicine Among Gulf Arabs, Part II: Blood-letting", Heart Views 5 (2), p. 74-85 [80].