فيديو الدرس: الأوعية الدموية الأحياء

نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نربط بين تركيب أنواع الأوعية الدموية المختلفة ووظيفتها في الجهاز الدوري للإنسان. سنتعرف أولًا على أوجه التكيف الموجودة في الشرايين ثم في الأوردة ثم في الشعيرات الدموية. وأخيرًا، سوف نستعرض ما تعلمناه.

الأوعية الدموية هي أعضاء داخل الجهاز الدوري. وهي عبارة عن أنابيب مجوفة ومرنة يتدفق الدم خلالها لكي ينتقل من مكان إلى آخر. تتكون الأوعية الدموية من عدة طبقات من الأنسجة تحيط بفتحة تسمى التجويف، الذي يحتوي على الدم. الطبقة الداخلية عبارة عن بطانة ملساء مكونة من خلايا طلائية. وتتكون الطبقة الوسطى من أنسجة عضلية ملساء وأنسجة مرنة خاصة. هذا يسمح للأوعية الدموية بالتمدد، والانكماش، والاستطالة عند الضرورة. أما الطبقة الخارجية فهي مكونة من نسيج ضام، وهي تساعد في تقوية الأوعية الدموية وتدعيمها.

لنتناول رسمًا مبسطًا للجهاز الدوري في الإنسان. في المركز نجد القلب، الذي يضخ الدم عبر الأوعية الدموية. والأوعية الدموية التي تحمل الدم من القلب تسمى الشرايين. ومن الطرق السهلة لتذكر هذه المعلومة أن نربط بين حرف «ن» الذي تنتهي به كلمة شرايين والحرف نفسه «ن» الذي تنتهي به كلمة من. أما الأوعية الدموية التي تنقل الدم إلى القلب فهي تسمى الأوردة. ومن الطرق السهلة لتذكر تلك المعلومة القول بأن مهمة الوريد هي «توريد» الدم إلى القلب.

هاتان الدائرتان المشار إليهما بالرئتين والجسم تمثلان في الواقع الكثير والكثير من الشعيرات الدموية. من خلال هذه الشعيرات الدموية الموجودة داخل أنسجة الجسم، يعمل الدم المؤكسج على نقل الأكسجين إلى الخلايا، التي تستخدمه بدورها في عملية التنفس الخلوي. ثم يمتص الدم ثاني أكسيد الكربون، الذي ينتج عن هذه العملية في صورة فضلات. ثم يتحول الدم غير المؤكسج، داخل الشعيرات الدموية الموجودة في الرئتين، إلى دم مؤكسج مرة أخرى عندما يمتص الأكسجين الذي نتنفسه من الهواء. ويخرج ثاني أكسيد الكربون من الدم مع الزفير.

عادة ما يمثل الدم المؤكسج والأوعية الدموية التي تنقله باللون الأحمر، بينما يمثل الدم غير المؤكسج والأوعية الدموية التي تنقله باللون الأزرق. لكن لنكن واضحين. كل الدم الموجود في الجسم أحمر اللون في الواقع. ويعتمد لون الأوردة والشرايين على تكوين طبقات الأنسجة التي وصفناها منذ قليل. نحن نستخدم هذه الألوان فقط كطريقة مناسبة للإشارة إلى الفرق في تركيز الأكسجين.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن الجهاز الدوري عبارة عن نظام مغلق. أي إن كل الدم الموجود في الجسم يظل دائمًا داخل الأوعية الدموية، ما لم تتعرض إلى جرح بالطبع. إذا سقطت دون قصد وجرحت ركبتك، فقد تلاحظ أن الدم ينزف من الجرح. هذا يعني أنك قطعت واحدًا أو أكثر من الأوعية الدموية وتسرب الدم من النظام المغلق. وأحيانًا يعتقد الطلاب خطأ أن أجسامنا عبارة عن أكياس مليئة بالدم بالطريقة نفسها التي توصف بها الخلايا بأنها أكياس مليئة بالسيتوبلازم. لكن هذا ليس صحيحًا.

إذن، ذكرنا بالفعل أن الشرايين تحمل الدم وتنقله من القلب ثم تحمله الأوردة وتعيده ثانية إلى القلب. وتوجد بعض الاختلافات المهمة بين هذين النوعين من الأوعية الدموية تتيح لهما التكيف جيدًا مع وظيفتيهما. فجدران الشرايين أكبر سمكًا، وتحتوي على المزيد من العضلات مقارنة بالأوردة. وهذا يرجع إلى أن الشرايين تنقل الدم تحت ضغط مرتفع جدًّا، كما أن الجدران السميكة تحمي الأوعية الدموية من التلف. على العكس من ذلك، تنقل الأوردة الدم تحت ضغط منخفض جدًّا، ومن ثم فإن جدرانها أقل سمكًا وتحتوي على المزيد من الألياف. كما تحتوي الكثير من الأوردة على صمامات، وهي تراكيب خاصة تحافظ على تدفق الدم في اتجاه واحد.

والآن بعد أن تعرفنا على خواص الأوردة والشرايين، ماذا عن الشعيرات الدموية؟ داخل أي نظام مغلق، تتدفق السوائل دائمًا من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض. وهذه هي الديناميكية التي يتحرك بها الدم من القلب عبر جميع الأوعية الدموية ثم يعود إلى القلب مرة أخرى. حيث يغادر الدم القلب عبر شريان الأورطى ثم ينتقل منه عبر الشرايين، التي تتفرع باستمرار، لتصبح أصغر حجمًا وأكثر عددًا إلى أن تنقسم إلى شبكة من الأوعية الدموية البالغة الصغر، تعرف باسم سرير الشعيرات. وأسرة الشعيرات هذه وفيرة العدد للغاية. ولا يكاد يخلو منها أي نسيج من أنسجة الجسم. وهذا يرجع إلى أن الشعيرات الدموية هي التراكيب التي تسمح بدخول المواد إلى مجرى الدم وخروجها منه.

لنلق نظرة عن قرب على تركيب الشعيرة الدموية ونعرف كيف تتكيف مع وظيفتها. نستعرض هنا رسمًا مكبرًا لشعيرة دموية. وهي أصغر الأوعية الدموية حجمًا، لكنها الأكثر عددًا. الشعيرة الدموية تجويف بالغ الصغر لدرجة أن خلايا الدم الحمراء يجب أن تمر من خلاله واحدة تلو الأخرى. كما أن سمك جدران الشعيرات الدموية يعادل سمك خلية واحدة فقط. تسمح الشعيرات الدموية للعديد من المواد المهمة بالدخول إلى مجرى الدم والخروج منه عبر جدرانها الرفيعة للغاية. وهذه المواد تتضمن غازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، وكذلك الجلوكوز وغيره من المغذيات الممتصة من طعامنا، والهرمونات التي تفرزها الغدد، والفضلات التي تنتجها الخلايا المختلفة، بل والماء أيضًا.

الشعيرات الدموية هي أكثر أنواع الأوعية الدموية عددًا لأنها المواقع التي تحدث فيها عملية تبادل المواد بين الدم وغيره من أنسجة الجسم. كما تقع أسرة الشعيرات الدموية بالقرب من جميع أنسجة الجسم تقريبًا. تعمل الشعيرات الدموية على توصيل الأكسجين والجلوكوز إلى جميع خلايا الجسم، التي تستخدم تلك المواد في إجراء عملية التنفس الخلوي لتوليد الطاقة الخلوية التي تحرك جميع وظائفنا الحيوية. كما تعمل الشعيرات الدموية على التخلص من غاز ثاني أكسيد الكربون الزائد الذي ينتج عن هذه العملية.

وفي الرئتين، تعمل الشعيرات الدموية على نقل ثاني أكسيد الكربون، الذي يخرج مع الزفير. كما تمتص غاز الأكسجين من الهواء الذي نتنفسه، وتدخله إلى مجرى الدم. وفي الكلى، ينقى مجرى الدم من الفضلات والمياه الزائدة بواسطة الشعيرات الدموية، ويتخلص الجسم من هذه المواد في صورة بول. وفي الأمعاء الدقيقة، تمتص الشعيرات الدموية الجلوكوز وغيره من المغذيات من الطعام. وفي الغدد الصماء، مثل الغدة النخامية، تمتص الشعيرات الدموية الهرمونات وتنقلها إلى مجرى الدم، مما يسمح بتوزيعها إلى جميع أنحاء الجسم. يتولى الدم مهمة نقل المواد داخل أجسامنا. والشعيرات الدموية هي الأوعية الدموية التي تسمح لتلك المواد بالدخول إلى مجرى الدم والخروج منه.

بعد أن تعرفنا على الأوردة والشرايين والشعيرات الدموية وتركيبها ووظائفها، لنجرب حل سؤال تدريبي.

أكمل الجدول للمقارنة بين السمات التركيبية للأوعية الدموية الرئيسية الثلاثة.

يقدم لنا هذا السؤال جدولًا غير مكتمل. معطى لدينا أسماء أنواع الأوعية الدموية الثلاثة أعلى الجدول وعدة سمات تركيبية مختلفة على الجانب. والمطلوب منا أن نملأ تلك الفراغات الأربعة بالمعلومات الصحيحة. ولكي نملأ تلك الفراغات، سوف نراجع ما نعرفه عن تركيب أنواع الأوعية الدموية الرئيسية الثلاثة. وسوف نبدأ باستعراض وظائفها، بما أننا نعرف أن التركيب يرتبط بالوظيفة ارتباطًا مباشرًا.

هذه جميع أنواع الأوعية الدموية. ونحن نعرف أن وظيفتها الأساسية هي نقل الدم. وظيفة الأوردة هي نقل الدم إلى القلب. ويمكننا تذكر هذه المعلومة عن طريق القول بأن مهمة الوريد هي «توريد» الدم إلى القلب. أما وظيفة الشرايين فهي نقل الدم بعيدًا عن القلب. ويمكننا أن نتذكر ذلك بالربط بين حرف «ن» الذي تنتهي به كلمة شريان والحرف نفسه «ن» الذي تنتهي به كلمة «من». أما وظيفة الشعيرات الدموية فهي نقل الدم والسماح بتبادل المواد.

وهذا رسم توضيحي يمثل المسار العام لتدفق الدم عبر تلك الأنواع الثلاثة للأوعية الدموية. يضخ الدم من القلب عبر الشرايين، التي تتفرع في النهاية لتكون شبكة من الأوعية الدموية الصغيرة التي تعرف باسم الشعيرات الدموية. وهنا تدخل مواد مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والماء والجلوكوز وغيرها الكثير إلى مجرى الدم وتخرج منه. تتصل الشعيرات الدموية معًا لتكون في النهاية وريدًا، ويحمل الوريد الدم إلى القلب ثانية.

للإجابة عن سؤالنا، رسمنا مخططًا أكثر تفصيلًا لوريد وشريان وشعيرة دموية. والمعلومات التي نبحث عنها في هذه الرسومات هي حجم التجويف أو الفراغ الذي يمر الدم من خلاله، وعرض جدار الوعاء الدموي، وإذا ما كان الوعاء الدموي يحتوي على صمامات أو لا؛ وهي تراكيب خاصة تحافظ على تدفق الدم في اتجاه واحد.

سوف نبدأ بإكمال المعلومات الناقصة في العمود الخاص بالوريد. يمكننا أن نلاحظ أن عرض الجدار رفيع، وهذا الجزء مملوء بالفعل. حجم التجويف مقارنة بغيره من الأوعية الدموية كبير جدًّا. ويمكننا أن نلاحظ أيضًا وجود صمامات. ونظرًا لحجم التجويف في الوريد وبعده النسبي عن القلب، فإن ضغط الدم فيه منخفض جدًّا، وهذا هو السبب في وجود صمامات في بعض الأوردة تحافظ على تدفق الدم في الاتجاه الصحيح وتمنعه من التدفق في الاتجاه المعاكس.

بعد ذلك، لنكمل العمود الخاص بالشريان. نلاحظ أن حجم التجويف صغير نسبيًّا. وضغط الدم في الشرايين أعلى منه في الأوردة، ومن ثم فهي لا تحتاج إلى صمامات للحفاظ على تدفق الدم في اتجاه واحد. ونظرًا لارتفاع ضغط الدم، فإن الشرايين بحاجة إلى جدران عضلية سميكة تحميها من التلف.

وأخيرًا، لنكمل العمود الخاص بالشعيرة الدموية. للشعيرات الدموية جدران رفيعة للغاية، إذ يبلغ سمكها سمك طبقة واحدة من الخلايا، وهو ما يسمح بدخول المواد إلى مجرى الدم وخروجها منه بسهولة. كما أن حجم التجويف بالغ الصغر، في الواقع إنه بالغ الصغر لدرجة أن خلايا الدم يجب أن تمر من خلاله واحدة تلو الأخرى. ولا توجد صمامات في الشعيرات الدموية. حيث يتدفق الدم داخلها من ضغط الشريان المرتفع إلى ضغط الوريد المنخفض دون الحاجة إلى هذه التركيبات الخاصة.

والآن اكتمل جدولنا. وضعنا معلومات تفيد بأن الشرايين لها جدران سميكة والأوردة لها تجاويف كبيرة، وأن الصمامات توجد في الأوردة لكنها لا توجد في الشعيرات الدموية.

دعونا نلخص الدرس عبر استعراض ما تعلمناه. في هذا الفيديو، تعرفنا على أنواع الأوعية الدموية الرئيسية الثلاثة. وتعلمنا أن للأوردة خواص تجعلها متكيفة بشكل خاص لإجراء عملية نقل الدم إلى القلب تحت ضغط منخفض نسبيًّا. كما تعلمنا أن أوجه التكيف في الشرايين تسمح لها بنقل الدم من القلب تحت ضغط مرتفع نسبيًّا. وتعلمنا أيضًا أن الشعيرات الدموية تكيفت بشكل خاص بحيث تسمح بدخول المواد إلى مجرى الدم وخروجها منه.