جهاز الدوران

هذه المقالة تتحدث عن الجهاز الدوري في الحيوانات للإطلاع على النقل عند النباتات انظر نسيج وعائي.

نظام الدورة الدموية يعد نظام القلب و الأوعية الدموية للدم الذي يسمح بتداول ونقل المواد الغذائية مثل السكر و الأحماض الأمينية والماء، والأكسجين، و ثاني أكسيد الكربون، والهرمونات و خلايا الدم، ووغيرها إلى خلايا أغضاء الجسم لأن يصلها الغذاء والماء والأكسجين، وتساعد على مكافحة الأمراض، وتحقيق الاستقرار، وتثبت درجة حرارة الجسم و الباهاء ، والحفاظ على التوازن.^[2][3][4]

جهاز الدوران
الاسم اللاتيني systema cardiovasculare
جهاز الدوران في الإنسان بشكل مبسط
تفاصيل
يتكون من	قلب،  ووعاء دموي،  ودم،  والدم واللمف
نوع من	نظام أحيائي[1]
ترمينولوجيا أناتوميكا	12.0.00.000 و A12.0.00.001
FMA	7161
UBERON ID	0004535
ن.ف.م.ط.	A07
ن.ف.م.ط.	D002319
[ ]

تشغيل الوسائط

فيديو توضيحي

وغالبًا ما يُنظر إلى هذا النظام هو شبكة توزيع الدم، ولكن البعض ينظر أن نظام الدورة الدموية ينبغى أن تتكون بشكل جماعي من نظام القلب والأوعية الدموية الذي يقوم بتوزيع الدم، والجهاز اللمفاوي، الذي يساعد في دوران السائل الليمفاوي.^[5] الدم هو سائل يتكون من البلازما، و الكرات الدموية الحمراء و خلايا الدم البيضاء، والصفائح الدموية . يقوم القلب بضخ الدم في شبكة الأوعية الدموية في الفقاريات، حاملًا الأكسجين والماء والمواد المغذية وتوزيعها على جميع أعضاء الجسم، كما يورد الكلى بالدم لتفصل النفايات التي تذوب في الماء (في البول) وتعمل على أخراجها من الجسم.

السائل الليمفاوي يقوم بإعادة تدوير بلازما الدم الزائدة أساسا بعد أن تم تصفيتها من السائل الخلالي (بين الخلايا)، وعاد إلى الجهاز اللمفاوي. القلب والأوعية الدموية (المصطلح الطبي: “Cardiac” وهي من الكلمات اللاتينية تعني "قلب' 'السفينة') نظام يتألف من ال قلب، والأوعية الدموية و الدم.^[6] السائل الليمفاوي والغدد الليمفاوية، والأوعية الليمفاوية تشكل الجهاز الليمفاوي، التي تعيد بلازما الدم المصفاة من السائل الخلالي (بين الخلايا) مثل السائل الليمفاوي. بينما البشر، فضلا عن غيرهم من الفقاريات، لديها نظام القلب والأوعية الدموية المغلقة (وهذا يعني أن الدم لا يغادر أبدًا شبكة الشرايين، والأوردة والشعيرات الدموية)، وبعض مجموعات اللافقاريات لديها نظام القلب والأوعية الدموية المفتوح. الجهاز اللمفاوي، من ناحية أخرى، هو نظام مفتوح على توفير مسار هام للسائل الخلالي الزائد للمساعدة على إرجاعها إلى الدم.^[7] الشعب الحيوانية البدائية diploblastic animal phyla تفتقر إلى نظم الدورة الدموية .

الجهاز القلبي الوعائي (جهاز الدوران) لدى الإنسان

رسم متحرك لدورة نموذجية لخلية دم حمراء في الانسان خلال الدورة الدموية. يحدث هذا الرسم المتحرك في الوقت الحقيقي (20 ثانية للدورة). يظهر الرسم تغير شكل خلية الدم الحمراء عند المرور داخل الشعيرات الدموية، وكذلك يبيّن تغيير لون الخلية بالتناوب حسب التقاطها الأكسجين ثم توصيل الأكسجين إلى الأقدام ، وجمع ثاني أكسيد الكربون واعادته للرئتين ليخرج من الجسم .

مقطع عرضي في شريان بشري

المكونات الأساسية للجهاز القلبي الوعائي (سمي بذلك لأنه مكون من القلب والأوعية الدموية) هي القلب والأوعية الدموية والدم .^[8] وهو يشمل الدورة الدموية الصغرى أو الدورة الرئوية: وهي دورة تمثل مسار الدم عبر الرئتين والقلب حيث يكون الدم مؤكسدا (غني بالأكسجين). ويشمل هذا الجهاز أيضًا الدورة الدموية الكبرى أو الدورة الجهازية: وهي حلقة تمثل مسار الدم عبر بقية الجسم (كل الجسم عدا الجزء المشمول في الدورة الدموية الصغرى) ووظيفتها تزويد هذه الأجزاء بالدم الحامل للأكسجين. الشخص البالغ العادي لديه بين 4.7 إلى 5.7 لتر من الدم تشكل ما يقارب 7 % من الحجم الكلي للجسم.^[9] الدم يتكون من البلازما، و خلايا الدم الحمراء، و خلايا الدم البيضاء، والصفائح الدموية. الصفائح الدموية تعمل على تضميد الجروح بحيث لا يسيل منها الدم إلى الخارج .

بالإضافة إلى ذلك؛ الجهاز الهضمي يعمل مع جهاز الدورة الدموية على تزويد أعضاء الجسم والخلايا بالمواد الغذائية اللازمة للحياة، كما يمد القلب بالسكر والأكسجين ليعمل ويضخ الدم . القلب هو هذا العضو الحيوي الذي يتوقف عليه نشاط الجسم وتتوقف عليه حياة الإنسان.^[10]

الجهاز الدوراني المغلق

شكل ترسيمي لجهاز الدوران عند الإنسان فيه الشرايين بالأحمر والأوردة بالأزرق

إن جهاز الدوران عند الإنسان هو جهاز مغلق، أي أن الدم لا يغادر أبدًا الأوعية الدموية بينما تعبر وتنتشر المغذيات والأكسجين عبر جدران الأوعية الدموية إلى السائل الخلالي، الذي يحمل الأكسجين والمغذيات إلى جميع خلايا الجسم، ومن ضمنها الدماغ ويمدها أيضا بالطاقة، ثم يعود الدم حاملا ثاني أكسيد الكربون من الخلايا ويعود به إلى الرئتين للتخلص منه مع الزفير .

الفقاريات غير الإنسان

إن الجهاز الدوراني لكل الفقاريات، كما الديدان الحلقية (مثل دودة الأرض) وبعض رأسيات القدم (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 الشعيرات 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 تمامًا. فالبرمائيات تملك قلبا يتألف من 3 حجرات.

الطيور والثدييات لديهم انقسام تام وكامل للقلب إلى مضختين، فيتألف القلب فيها 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 الدموي 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. بدلًا 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 يعد 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 الدم 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 عبر الشريان 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. وأخيرًا 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

• طب القلب
• الدم
• الجهاز اللمفاوي
• الأوعية الدموية
• العضلة القلبية
• أهم الأجهزة الحيوية البشرية
• القلب
• غالينوس
• ابن النفيس
• وليم هارفي
• ديناميكا الدم
• فيزيولوجيا الخلية
• أكسجة غشائية خارج الجسم
• سائل خارج خلوي

المراجع

^ Chairman's Reflections (2004), "Traditional Medicine Among Gulf Arabs, Part II: Blood-letting", Heart Views 5 (2), p. 74-85 [80].

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة طب
• موسوعة تشريح
• موسوعة غوص
• موسوعة علم الأحياء