اقسام الانقباض العضلي

التغيرات التي تصاحب الانقباض العضلي:
يصحب انقباض العضلات الإرادية ثلاثة أنواع من التغيرات هي:
1 ـ تغيرات كيميائية.
2 ـ تغيرات حرارية.
3 ـ تغيرات ميكانيكية.
أولاً ـ التغيرات الكيميائية للانقباض العضلي:
تتكون العضلة كيميائياً من:
1 ـ 20% بروتين خاص يسمى بروتين العضلة أو كتين وميوسين.
2 ـ 87% ماء.
3 ـ 2% مواد مختزنة للطاقة هي فوسفات الأدينوسين ـ الكرياتين ـ النشا الحيواني.
وتتغير المواد المختزنة للطاقة باستمرار تبعاً لنشاط العضلة وذلك نتيجة لتأثير مجموعة الأنزيمات المختلفة الموجود فيها.
ثانياً ـ التغيرات الحرارية للانقباض العضلي:
يصحب انقباض العضلة انطلاق مقدار من الحرارة تمكن العلماء من قياسها بدقة باستخدام ترمومترات كهربائية وسبب هذه التغيرات الحرارية هي التفاعلات التي تحدث في العضلة وتنطلق الحرارة في أثناء انقباض العضلة، أما في أثناء انبساطها تنطلق أيضاً حرارة تعادل تقريباً حرارة الانقباض.
ثالثاً ـ التغيرات الميكانيكية للانقباض الحركي:
عند انبساط العضلة وانقباضها تحدث تغيرات ميكانيكية وهي تحرك الجزء المتصل بالعضلة طولاً أو أن ينقص هذا الجزء مثل حركة اليد أو الرجل أو المثانة …. الخ ويمكن تقسيم الحركة الميكانيكية إلى ثلاثة أقسام أو ثلاثة فترات وهي:
أ ـ فترة الكمون: وهي فترة قصيرة تنقضي بين بداية التنبيه العصبي وبداية انقباض العضلة.
ب ـ فترة الانقباض: وهي تأتي مباشرة بعد فترة الكمون وفيها تنقبض العضلة وتقصر مسببة الحركة.
جـ ـ فترة الانبساط: وفيها تنبسط الألياف العضلية ويزداد طولها وتعود العضلة إلى طولها الأصلي. وهذه الفترة أطول من فترة الانقباض.

التنظيم الحراري أثناء الجهد البدني في الجو الحار والإصابات الحرارية

إنتاج الحرارة من الجسم أثناء الجهد البدني في الجو الحار:
على عكس الزواحف وبعض الحيوانات الأخرى ذوات الدم البارد، يعد الإنسان من الثدييات ذوات الدم الحار، مما يستعدي الأمر المحافظة على استقرار درجة حرارة جسمه طوال الوقت عند معدل 37 درجة مئوية (98.6 فهرنهايت) بغض النظر عن درجة الحرارة الخارجية. ولقد زود الله سبحانه وتعالى الإنسان بآلية (كيفية) فعالة تمكنه من إنتاج الحرارة والتخلص منها، من أجل أن الإبقاء على درجة حرارة الجسم الداخلية ضمن الحدود الفسيولوجية المعتادة، تزيد أو تنخفض بنصف درجة مئوية تقريباً طوال اليوم. ومن المعروف أن درجة حرارة الجسم تبلغ أدنى مستوى لها أثناء النوم، وأعلى مستوى لها في ساعات المساء الأولى.
والجدير بالذكر أن معدل إنتاج الحرارة أثناء الجهد البدني العنيف يرتفع إلى حد كبير، لأن معظم الطاقة اللازمة للانقباض العضلي (أكثر من 75%) يتم فقدها على هيئة حرارة. ولو تصورنا أن الجسم لم يتمكن من التخلص من الحرارة المنتجة بصورة أو بأخرى، فإن الحرارة الداخلية للجسم سوف ترتفع بمعدل درجة مئوية واحدة كل 5-8 دقائق أثناء الجهد البدني المتوسط الشدة، مما سيؤدي في النهاية إلى حدوث فرط الحرارة (ارتفاع درجة حرارة الجسم الداخلية) ومن ثم الإعياء الحراري في حدود 15-20 دقيقة.

غير أن هذا لا يحدث في الأحوال الاعتيادية، حيث حبا الله جسم الإنسان بآلية جيدة للتحكم بدرجة حرارته الداخلية وبالتالي في التخلص من الحرارة المنبعثة من الانقباض العضلي، إلا أن التدريب البدني في الجو الحار (أو الشديد الرطوبة) يلقي عبئاً إضافياً على نظام التحكم الحراري في الجسم، مما قد يؤدي في بعض الأحيان إلى عجز الجسم عن تنظيم درجة حرارته الداخلية، وبالتالي إلى ارتفاعها كثيراً، الأمر الذي يؤدي إلى حدوث الإصابات الحرارية، خاصة لدى المبتدئين بممارسة التدريب البدني، أو غير المتأقلمين على الجهد البدني في الجو الحار، أو في حالات صحية خاصة يكون فيها الإنسان أكثر عرضة للإصابات الحرارية.

كيفية انتقال الحرارة (Heat Transfer):

ينبغي القول أولاً إن هناك تبادلاً مستمراً لعمليتي اكتساب الطاقة الحرارية وفقدها بين جسم الإنسان والبيئة الخارجية المحيطة، حيث يتم فقدان واكتساب الطاقة الحرارية بالوسائل الأربع التالية:

1- الإشعاع (Radiation):

هو انتقال الطاقة الحرارية على صورة موجات كهرومغناطيسية (شبيهة بحزم الأشعة الضوئية) من جسم إلى آخر، فالشمس مثلاً تعطي طاقة حرارية بالإشعاع للإنسان الذي من الممكن أن يفقد كذلك طاقة حرارية بالإشعاع للأجسام المحيطة، وفي الواقع يمكن لشخص موجود في بيئة حرارية معتدلة (12-25 درجة مئوية) لا يرتدي أي ملابس أن يفقد حوالي 60% من الطاقة المخزنة في جسمه عن طريق الإشعاع.

2- التوصيل (Conduction):
يتم خلال هذه الطريقة انتقال الطاقة الحرارية من الجسم الحار إلى الجسم الأقل حرارة عن طريق الملامسة، وكذلك انتقال الحرارة من الماء الساخن إلى جسم الإنسان عند الجلوس في مغطس مملوء بالماء الساخن، والعكس صحيح بالنسبة للماء البارد، وفي داخل جسم الإنسان تنتقل الحرارة من نسيج إلى آخر حتى الوصول إلى سطح الجلد ثم إلى الملابس التي يرتديها الشخص، والعكس صحيح.

3- الحمل (Convection):

يتم انتقال الطاقة الحرارية من الجسم عن طريق ملامسة الهواء المحيط بالجسم لسطح الجلد، حيث يؤدي التيار الهوائي إلى إزاحة الهواء السابق، وإحلال هواء آخر، وهكذا يتم من خلال هذه العملية انتقال الطاقة الحرارية بالحمل، فعندما يكون الهواء المحيط بالجسم بارداً مقارنة بدرجة حرارة سطح الجلد، فإنه يكتسب الحرارة ثم يسخن فينتقل بعيداً عن سطح الجسم، لتأتي جزيئات أخرى من الهواء وتلامس سطح الجلد وتكتسب الحرارة وهكذا، والعكس صحيح بالنسبة للهواء الحار الملامس لسطح الجلد، فإنه يفقد الحرارة ويكتسبها سطح الجلد عندما تكون درجة الهواء المحيط أعلى من درجة حرارة سطح الجلد. ويزداد معدل انتقال الحرارة بالحمل كلما كانت حركة جزيئات الهواء المحيطة بالجسم عالية. كما يمكن للسوائل أيضاً توصيل الحرارة بواسطة الحمل.

4- التبخر (Evaporation):

يتم فقد الطاقة الحرارية من سطح الجسم بواسطة التبخر الذي يحدث لسائل العرق، ويعد التبخر من الطرق الأساسية والمهمة التي يتمكن الجسم خلالها من التخلص من الحرارة العالية الناتجة عن الجهد البدني العنيف. إلا أن زيادة الرطوبة النسبية في الجو المحيط (زيادة جزيئات بخار الماء في الجو) تؤدي إلى انخفاض قدرة العرق على التبخر، لتصبح صفراً عند درجة رطوبة مقدارها 100%. بالإضافة إلى تبخر العرق، فإن جزءاً بسيطاً من الطاقة الحرارية المخزنة في الجسم يتم فقده عن طريق تبخر هواء الزفير في المجاري التنفسية من جراء التهوية الرئوية العالية أثناء الجهد البدني، ويبلغ مقدار الطاقة الحرارية المفقودة عبر تبخر هواء التنفس جوالي 5% من الطاقة الحرارية المنبعثة من التبخر.

ويلاحظ أن الجسم يمكنه اكتساب وفقد الطاقة الحرارية بالطرق الثلاث الأولى وهي: الإشعاع والتوصيل والحمل، بينما يتم فقط من خلال عملية التبخر فقدان الطاقة الحرارية من الجسم إلى المحيط الخارجي، ولا بد لقطرات العرق أن تتبخر حتى يتم فقدان الطاقة الحرارية منها، وبالتالي تبريد سطح الجلد، أما إذا سقطت قطرات العرق على الأرض أو تم مسحها بقطعة قماش أو منديل من سطح الجلد فلن يتم فقدان الحرارة منها. ومن المعروف أن تبخر لتر واحد من العرق يؤدي إلى فقدان 580 كيلو سعراً حرارياً من الجسم.
آلية التحكم الحراري في الجسم :(Mechanism of Heat control)
يتم التحكم في درجة حرارة الجسم الداخلية عن طريق خلايا عصبية حساسة، موجودة في الجزأين الأمامي والخلفي من منطقة تحت المهاد (Hypothalamus)، حيث تقوم هذه الخلايا برصد درجة حرارة الدم، فالخلايا الأمامية لتحت المهاد تستجيب لارتفاع درجة حرارة الجسم، بينما تستجيب الخلايا الخلفية في تحت المهاد لانخفاض درجة حرارة الجسم. بالإضافة إلى المستقبلات الحرارية المركزية الموجودة في منطقة تحت المهاد، هناك مستقبلات حرارية طرفية (للحرارة والبرودة) موجودة على سطح الجلد، تشعر بدرجة الحرارة المحيطة بالجسم وترسل المعلومات إلى منطقة تحت المهاد وإلى القشرة الدماغية (Cerebral cortex).

أما كيفية التحكم في عملية انتقال الحرارة من الجسم إلى المحيط الخارجي فتتمثل في واقع الأمر في الآليتين التاليتين:

1. التحكم في كمية الدم المتجه للجلد، حيث يؤدي توسع الأوعية الدموية المحيطية إلى اتجاه كمية أكبر من الدم إلى الجلد، وبالتالي فإن الدم الحار القادم من مركز الجسم سوف يفقد جزءاً من حرارته عن طريق إحدى الوسائل السابقة (الإشعاع ، التوصيل، الحمل) من جراء جريانه في الجلد. والملاحظ أن حجم الدم المتجه للجلد يزداد عندما ترتفع شدة الجهد البدني إلى ما يعادل لتراً واحداً من استهلاك الأوكسجين (VO2)، على أن بلوغ درجة الحرارة الداخلية للجسم حداً معيناً (يختلف تبعاً لعدة عوامل من أهمها محتوى الجسم من السوائل) فإن توسع الأوعية الدموية الطرفية لا يزداد بشكل ملحوظ، على الرغم من ارتفاع درجة حرارة الجسم.

ومن جهة أخرى عندما يكون الجو الخارجي بارداً، يقوم تحت المهاد (الخلايا الخلفية) من خلال الجهاز العصبي السمبثاوي بتقليص الأوعية الدموية تحت الجلد ليتجه الدم بعد ذلك إلى وسط الجسم (مركزه) بعيداً عن الأطراف، مما يقود في النهاية إلى تقليص الفرق في درجة الحرارة بين الجلد والبيئة المحيطة، الأمر الذي يقلل من فقدان الحرارة من الجسم، كما أن بقاء الأوعية الدموية الطرفية متقلصة يمنع إلى حد كبير عملية انتقال الحرارة من داخل مركز الجسم إلى محيطه (أطرافه).
2. التحكم في كمية إفراز العرق بواسطة الغدد الدرقية، حيث إن زيادة عملية إفراز العرق ومن ثم تبخره، سوف تؤدي إلى سرعة معدل فقدان الحرارة من الجسم. ويعد تبخر العرق الطريقة الرئيسية للتخلص من ارتفاع درجة حرارة الجسم أثناء الجهد البدني، خاصة في الجو الحار، حيث يتم التخلص من حوالي 80% من الطاقة الحرارية المخزنة في الجسم عن طريق تبخر العرق، مقارنة مع حوالي 20% من الطاقة الحرارية التي تفقد عن طريق التبخر أثناء الراحة.

والمعروف أن كلا الآليتين (التحكم في كمية الدم المتجه إلى الجلد، والتحكم في كمية إفراز العرق) يتم ضبطهما والتحكم فيهما عن طريق نشاط تحت المهاد في قاع الدماغ (Hypothalamus). علماً بأن انتقال الحرارة من وإلى الجسم يعتمد بشكل كبير على مقدار مساحة سطح الجسم منسوباً لكتلة الجسم، وعليه، فكلما كان الشخص صغير الحجم كلما كان من السهولة بمكان اكتسابه الحرارة وفقدانه لها من الوسط المحيط به.
هل يؤثر ارتفاع درجة الحرارة الخارجية سلباً على الأداء البدني؟
إن من المؤكد أن ارتفاع درجة الحرارة الخارجية إذا تزامن مع زيادة معدل شدة الجهد البدني سوف يلقي عبئاً إضافياً على جهاز التحكم الحراري والجهاز الدوري معاً. لكن السؤال المطروح هو هل هناك تأثير سلبي على الأداء البدني من جراء ارتفاع درجة الحرارة الخارجية؟ بالطبع هناك تأثير سلبي لارتفاع درجة الحرارة الخارجية أو زيادة الرطوبة النسبية على مستوى الأداء البدني (Performance)، المرتفع الشدة، خاصة في المسابقات التي تتطلب عنصر التحمل، أو تلك التي تدوم لفترة طويلة (أكثر من 15 دقيقة).

يعتقد نظرياً أن السبب في انخفاض الأداء البدني في الجو الشديد الحرارة ناتج عن حدوث تنافس بين العضلات العاملة والجلد على الدم الصادر من القلب (أي على نتاج القلب، وهو كمية الدم التي يضخها القلب باللتر في الدقيقة)، فالعضلات العاملة تتطلب ضخ أكبر كمية من نتاج القلب المحمل بالأكسجين إليها، لتتمكن من أداء الانقباض العضلي اللازم للجهد البدني بفاعلية، بينما نجد أن الجلد يحتاج إلى زيادة الدم المتجه إليه حتى يتمكن من القيام بعملية التبريد الضرورية لخفض درجة حرارة الجسم.

كما يتأثر الجهاز القلبي الدوري من جراء الجهد البدني الطويل الأمد في الجو الحار، خاصة عندما لا يتم تعويض السوائل المفقودة من خلال العرق – حيث من الممكن أن يحدث انخفاض في كمية العائد الوريدي (venous return)، وهو الدم العائد إلى القلب عبر الأوردة، نتيجة للتوسع الشديد في الأوعية المحيطية من جراء ضخ الدم إلى الجلد كإجراء لخفض درجة حرارة الجسم، مضافاً إلى ذلك ما ينتج من انخفاض حجم بلازما الدم بسبب التعرق الغزير الذي غالباً ما يحدث أثناء الجهد البدني الطويل الأمد في الجو الحار. إن انخفاض العائد الوريدي سوف يقود بالطبع إلى انخفاض ضغط ملء القلب (أي انخفاض العبء القبلي)، وبالتالي إلى انخفاض نتاج القلب من جراء تدني حجم الضربة، مما يؤدي بعد ذلك إلى انخفاض في الضغط الشرياني (بسبب انخفاض نتاج القلب مع بقاء الأوعية الدموية في حالة توسع)، وعند هذه المرحلة، فإن الجسم سيقوم بحماية التوازن الداخلي له (أي المحافظة على الضغط المركزي) على حساب التحكم الحراري، والنتيجة هي انخفاض كمية الدم المتجهة إلى الجلد، وكذلك انخفاض كمية العرق بغرض ترشيد سوائل الجسم، فترتفع نتيجة لذلك درجة الحرارة الداخلية للجسم بما يصاحب ذلك من تعب وإعياء مع احتمال التعرض للإصابات الحرارية إذا لم يتم التوقف عن أداء الجهد البدني.

وعلى الرغم مما سبق الإشارة إليه من تغيرات ملحوظة في الجهاز الدوري من جراء ارتفاع درجة الحرارة الداخلية للجسم كنتيجة للجهد البدني في الجو الحار، إلا عدداً من الدلائل العلمية الحديثة بدأ يتراكم مشيراً إلى أن الأسباب الرئيسية لانخفاض الأداء البدني في الجو الحار لا يكمن في التغيرات الحاصلة في الجهاز الدوري التي أشرنا إليها في الفقرات السابقة، بل يكمن في الجهاز العصبي المركزي، حيث يعتقد أن ارتفاع درجة الحرارة الداخلية للجسم فوق حداً معيناً يؤدي إلى تثبيط الإيعاز المحفز للعضلات والقادم من الدماغ، والنتيجة هي انخفاض مستوى الأداء البدني والشعور بالتعب المركزي مع ظهور الأعراض الأخرى المصاحبة للجهد البدني في الجو الحار، كالشعور بالغثيان، والدوخة. إن الاعتقاد السائد أن هذه الأعراض، بما في ذلك تدني قوة العضلات على إنتاج القوة الانقباضية، تمثل نوعاً من الحماية للجسم من أن يصل به الأمر إلى حالة من الهبوط الدوري أو الفشل الكلوي الذين يمكن أن يحدثا من جراء الإصابة بالضربة الحرارية.

أما أثناء الجهد البدني المنخفض إلى المعتدل الشدة الذي لا يدوم طويلاً، فلا يعتقد أن الأداء البدني يتأثر سلباً بشكل ملحوظ من جراء ارتفاع درجة الحرارة الخارجية لدى الشخص الذي لا يعاني من جفاف في الجسم، حيث تشير البحوث في هذا الصدد إلى أن الجسم البشري يكون قادراً على إعادة توزيع الدم من المناطق غير العاملة أثناء الجهد البدني كالأحشاء والكليتين وضخه إلى الجلد بغرض التبريد دون حدوث نقص ملحوظ للدم المتجه إلى العضلات العاملة، ودون الحاجة إلى زيادة ملحوظة في حجم نتاج القلب.

قياس الإجهاد الحراري على الجسم (Measurement of Heat Stress):
تمثل درجات الحرارة، التي تصدر ضمن النشرات الجوية في المحطات التلفزيونية والإذاعية، درجة الحرارة الخارجية الجافة (Dry bulb temperature)، والتي يتم قياسها بواسطة مقياس درجة الحرارة الزئبقي في مكان ظليل وفي منطقة مفتوحة يتم فيها السماح بمرور الهواء بحرية. وعلى الرغم من المعلومات المفيدة والمهمة التي تزودنا بها عن درجة الحرارة الخارجية الجافة، إلا أنها لا تعد كافية للدلالة على مقدار الإجهاد الحراري على الجسم أثناء الجهد البدني في الجو الحار. ولمعرفة الإجهاد الحراري على الجسم ينبغي أن نعرف - بالإضافة إلى درجة الحرارة الخارجية الجافة - درجة الرطوبة النسبية، والحرارة القادمة عن طريق الإشعاع. ذلك أن ارتفاع نسبة الرطوبة (بخار الماء) في الجو الخارجي يلقي عبئاً إضافياً على آلية التحكم الحراري في الجسم، فارتفاع نسبة الرطوبة الخارجية يجعل عملية تبريد الجسم عن طريق تبخر العرق صعبة، وقد تكون غير ممكنة عندما تصل نسبة الرطوبة إلى درجة عالية جداً، ولهذا الغرض لا يكفي قياس درجة الحرارة الخارجية بواسطة الترمومتر الاعتيادي (الجاف)، بل لا بد من مراعاة عامل الرطوبة وكذلك عامل الإشعاع الحراري القادم مباشرة من أشعة الشمس، وهذا بالتحديد ما يقوم به مقياس درجة الحرارة الكروي الرطب (Wet–Globe Thermometer) أو الترمومتر الكروي الرطب – الذي يتكون من ترمومتر (مقياس درجة الحرارة) زئبقي جاف ليعكس الحرارة الخارجية الجافة، وترمومتر آخر موضوع داخل جسم نحاسي كروي مغطى بقطعة قماش سوداء (أو مصبوغ بلون أسود ليمتص أشعة الشمس) يعبر عن الإشعاع الحراري، ومقياس حرارة زئبقي ثالث مغطى رأسه بقطعة قماش قطنية بيضاء مبللة بالماء يتدلى منها خيط (كالفتيلة)، ويعلق هذا المقياس في الهواء لتعكس قراءة الترمومتر تأثير الحرارة القادمة من أشعة الشمس (الإشعاع) وتأثير ملامسة الهواء المحيط بالترمومتر (الحمل) بالإضافة إلى تأثير عملية التبريد الناجمة عن تبخر الماء من قطعة القماش المبللة.
التأقلم على الجهد البدني في الجو الحار:

يعد التأقلم جزءاً من التكيف الفسيولوجي الذي يحصل لأجهزة الجسم المختلفة جراء التدريب البدني في الجو الحار. ويحدث التأقلم نتيجة للتعرض بشكل متكرر ومتدرج للجهد البدني في الجو الحار، والنتيجة هي زيادة قدرة الشخص على أداء الجهد البدني تحت الظروف الجوية الحارة، من خلال تحسن وظائف الجهاز الدوري وزيادة فاعلية جهاز التنظيم الحراري واتزان السوائل في الجسم. هذه التغيرات الإيجابية تجعل صور الإجهاد الحراري أخف وطأة على وظائف الجسم وأقل أثراً، فنجد أن ارتفاع درجة حرارة الجسم يكون بعد التأقلم أقل مما سبق، والقدرة على التخلص من الحرارة تتحسن، كما تستجيب الغدد العرقية للتدريب البدني بشكل فعال، فتصبح أكبر حجماً وأكثر كفاءة، وتكون مستهل عتبة التعرق أدنى (أي يبدأ الجسم بالتعرق مبكراً مقارنة بما قبل التأقلم)، كما أن إفراز العرق بعد التأقلم يصبح أقل احتواءً على كلوريد الصوديوم (الملح)، مما يشير إلى أن الجسم صار أكثر قدرة على ترشيد هذا العنصر المهم. ويؤدي التأقلم على الجو الحار إلى انخفاض ضربات القلب دون القصوى عند أداء جهد بدني دون الأقصى، ويزداد تدفق الدم إلى الجلد، ويصبح حجم بلازما الدم أكثر لدى المتأقلم مقارنة بغير المتأقلم، مما يزيد حجم الضربة وبالتالي نتاج القلب. بالإضافة إلى ما سبق، ينخفض استخدام جليكوجين العضلات أثناء الجهد البدني دون الأقصى بعد التأقلم، مما يعني انخفاض إنتاج حمض اللبنيك في الجهد البدني دون الأقصى.

والملاحظ أيضاً أن ذوي اللياقة البدنية العالية يتعرقون بصورة أسرع من ذوي اللياقة المنخفضة عند أداء جهد بدني، ولذا فإنهم يخزنون حرارة أقل من غير اللائقين بدنياً، مما يجعلهم أقل عرضة للإصابات الحرارية. كما يتحسن زمن الجهد البدني بعد حصول التأقلم. ويوضح الجدول رقم (1) مجمل مظاهر الاستجابة الفسيولوجية للجهد البدني في الجو الحار بعد فترة من التأقلم تتراوح من 10 أيام إلى أسبوعين، مقارنة بما قبل التأقلم. إن من أهم مظاهر التأقلم على الجهد البدني في الجو الحار ترشيد طرح الصوديوم والكلوريد (الملح) في سائل العرق. ويعزى ذلك لزيادة حجم البلازما والتنشيط الهرموني. ويعد الصوديوم عنصراً مهماً للتحكم في حجم السوائل بالجسم، علماً بأن تركيزه في البلازما يبلغ 140-145 ملي مول/لتر، أما إذا انخفض مستواه عن 130 ملي مول/لتر فيؤدي ذلك إلى أعراض نقص الصوديوم.


جدول رقم (1): مظاهر الاستجابة الفسيولوجية للجهد البدني بعد التأقلم على الجهد البدني في الجو الحار مقارنة بما قبل التأقلم.

المتغير
الاستجابة بعد فترة من التأقلم

لمدة 10- 14 يوماً

ضربات القلب
تنخفض

حجم الضربة
يزداد

درجة حرارة الجسم
تنخفض

درجة حرارة الجلد
تنخفض

معدل التعرق
يزداد

مستهل (بداية) التعرق
تحدث مبكراً

محتوى العرق من الصوديوم
ينخفض

معدل القدرة على الجهد البدني
تزداد

التعب العضلي
ينخفض

حجم السوائل خارج الخلايا
يزداد

حجم بلازما الدم
يزداد


المصدر: Binkley, et al, J Athletic Training, 2002, 37: 329-343
ويعتمد مقدار التأقلم على التدريب البدني في الجو الحار على عدة عوامل منها العمر، ونوع الجنس، والرطوبة الخارجية، واللياقة البدنية، ويعتقد أن التأقلم التام مع الجو الحار يحدث للشخص البالغ خلال مدة تتراوح من 10 أيام إلى أسبوعين من التدريب البدني المتوسط الشدة. أما عن المدة التي يضمحل خلالها التأقلم مع الجو الحار بعد أن يكون قد اكتسبه الرياضي، فيعتقد أنها تتراوح من أسبوعين إلى 4 أسابيع. إن أول متغير يبدأ بالاضمحلال هو ذلك المتغير الذي حصل له التأقلم أولاً، لذا نرى أن أول ما يضمحل (أول من يفقد التأقلم) هو معدل ضربات القلب وبقية المتغيرات القلبية التنفسية الأخرى، علماً بأن الرياضيين الذين يمتلكون معدلاً عالياً من الاستهلاك الأقصى للأكسجين يكون اضمحلال التأقلم لديهم أبطأ من الذين يمتلكون معدلاً منخفضاً من الاستهلاك الأقصى للأكسجين.

الإصابات الحرارية الناجمة عن الجهد البدني في الجو الحار:

تتأثر الوظائف الحيوية في الجسم من جراء ارتفاع درجة حرارة الجسم، فعندما ترتفع درجة حرارة الجسم فوق 43 درجة مئوية (109 فهرنهايت) فإن ذلك يؤدي إلى بداية تفكك وتحلل الإنزيمات البروتينية في خلايا الجسم ويتبع ذلك احتراق بطيء لأنسجته. على هذا يتضح مدى أهمية جهاز التنظيم الحراري في التخلص من الحرارة المنتجة من الانقباض العضلي، خاصة عندما نعرف أن القيام بجهد بدني عنيف لمدة طويلة كما في سباق الماراثون مثلاً قد يؤدي إلى رفع درجة حرارة الجسم إلى ما فوق 40.6 درجة مئوية (105 درجات فهرنهايت).

ولا يقتصر الارتفاع في درجة الحرارة مع ما يصاحبه من جفاف في الجسم على تعريض صحة الفرد للخطر، بل أن ارتفاع درجة الحرارة الداخلية للجسم يوثر سلباً على الأداء البدني التحملي، حيث يؤدي إلى انخفاض حجم بلازما الدم من جراء التعرق، ويقود إلى انخفاض حجم الدم المضخوخ إلى العضلات العاملة (حدوث تنافس على الدم بين كل من العضلات العاملة والجلد.

في الفقرات التالية، سنستعرض أهم الإصابات الحرارية الشائعة أثناء الجهد البدني، خاصة في الجو الحار، ونتناول بعض المعلومات المبسطة حول مؤشرات الإصابات الحرارية وكيفية التصرف حيالها.

1- التشنج الحراري :(Heat Cramp)

عندما يفقد الشخص كمية كبيرة من السوائل نتيجة للتعرق، فإن ذلك يؤدي إلى فقدان كمية من الصوديوم والبوتاسيوم مع العرق، وبذلك ينخفض تركيز هذين العنصرين المهمين في السوائل المحيطة بالخلايا العضلية، مما يؤدي إلى تغيير حساسية النشاط الكهربائي في الخلايا العضلية، مسبباً لها بدون أعراض مسبقة انقباضاً مستمراً لتلك العضلات بدون ارتخاء. فإذا تزامن ذلك مع الانقباض العضلي المتكرر من جراء التدريب البدني فإن المحصلة هي حدوث ما يسمى بالتشنج العضلي الناتج عن فقدان بعض الأملاح من جراء التعرق الغزير.

وعلى الرغم من أن التفسير السابق ذكره هو الاعتقاد التقليدي المتعارف علية حول التشنج العضلي المصاحب للجهد البدني في الجو الحار، إلا أن بعض البحوث الحديثة بدأت في إلقاء ضوء الشك على هذا التفسير، حيث تشير نتائج إحدى الدراسات التي أجريت على عدائي المسافات الطويلة وما فوق الطويلة عدم وجود فروقاً دالة في معدل فقدان السوائل أو حجم الدم أو حجم بلازما الدم بين العدائيين الذين يعانون من التشنج العضلي المصاحب للجهد البدني في الجو الحار وأقرانهم الذين لا يعانون من التشنج العضلي، أما محتوى الصوديوم في بلازما الدم وإن كان منخفضاً قليلاً لدى المجموعة التي تعاني من التشنج العضلي، إلا أنه كان ضمن الحدود الإكلينيكية للشخص العادي، وخلصت تلك الدراسة إلى أنه لا يوجد تغير في تركيز المنحلات في الدم لدى الرياضيين الذين يعانون من التشنج العضلي المصاحب للجهد البدني.

العلاج:

عند حدوث التشنج العضلي الناتج عن فقدان بعض الأملاح مع العرق (الصوديوم والكلوريد والبوتاسيوم بصفة رئيسية) بشكل متكرر فإن على الممارس القيام بما يلي:

· الاسترخاء بعد كل تدريب أو مباراة.

· تناول تغذية جيدة بعد التدريب البدني أو المباراة، لكي يستعيد الجسم حاجاته من المعادن الضرورية، مع الاهتمام خاصة بتناول الفاكهة والخضروات.

· محاولة تعويض السوائل، وذلك بشرب الماء أو السوائل الأخرى قبل التدريب البدني وأثنائه ثم بعده، ولا مانع في حالة تجاوز مدة الجهد الساعة من تناول بعض المشروبات التي تحتوي على الكربوهيدرات والمنحلات شريطة أن لا تحتوي على نسبة عالية من السكر (لا يتجاوز ذلك 4-8 %) أو نسبة مرتفعة من المنحلات (كالصوديوم والكلوريد والبوتاسيوم، الخ ...).

2- الإغماء الحراري :(Heat Syncope)

يحدث الإغماء الحراري عندما يتعرض الشخص لبيئة حرارية مرتفعة، ويعزى حدوثه إلى توسع الأوعية الدموية الطرفية، وخاصة في الجزء السفلي من الجسم، وبالتالي تجمع كمية كبيرة من الدم في الأوردة السفلية من الجسم، ويتزامن ذلك مع حدوث جفاف ونقص في السوائل من جراء التعرق الغزير وبالتالي انخفاض حجم بلازما الدم ومن ثم انخفاض العائد الوريدي من الدم، الذي بدوره يقود إلى انخفاض نتاج القلب مما يحدث نقصاً في كمية الدم المتجه إلى الدماغ، خاصة إذا كان ذلك مصاحباً لانخفاض ضغط الدم، والنتيجة هي حالة الإغماء الحراري، وغالباً ما يحدث الإغماء الحراري في بداية فترة التأقلم الحراري، قبل حدوث زيادة في حجم الدم من جراء عملية التأقلم الحراري للجهد البدني في الجو الحار. وفي حالة حدوث الإغماء الحراري، فبالإضافة إلى تزويد الرياضي بالسوائل، ينبغي أن يستلقي على ظهره ويرفع ساقيه قليلاً عن مستوى الأرض، ليتمكن الدم من الوصول إلى الدماغ بيسر وسهولة.
3- الإعياء الحراري (Heat Exhaustion):

يعني عدم قدرة الجهاز الدوري وجهاز التحكم الحراري على مجابهة ارتفاع درجة حرارة الجسم نتيجة للجهد البدني في الجو الحار، وقد تصل درجة حرارة الجسم في الغالب من 39-40 درجة مئوية (101-104 فهرنهايت) أو أكثر، كما ترتفع ضربات القلب، وقد تنخفض كمية التعرق نتيجة لحدوث جفاف في الجسم، ولذا فإن الشخص قد يسقط من الإعياء، أو قد لا يتمكن من إكمال التدريب أو السباق، وهذه الحالة يجب أن تؤخذ بجدية حيث من الممكن أن تقود إلى الضربة الحرارية ومن ثم إلى الوفاة.
إن من أعراض الإعياء الحراري التعرق الغزير، والصداع، والضعف العام، والدوخة، والغثيان، والتقيؤ، وارتفاع معدل ضربات القلب، والشعور بالقشعريرة، وانخفاض ضغط الدم، وفي حالة حدوث أي من أعراض الإعياء الحراري ينبغي إتباع الآتي:

· التوقف عن التدريب أو المسابقة، واللجوء إلى مكان ظليل.

· تبريد الجسم عن طريق شرب سوائل باردة (وليست مثلجة).

· ترطيب الجسم بماء أو قماش مبلل بالماء.

· توفير تهوية جيدة للمصاب.
· مراقبة الشخص مراقبة جيدة، وفي حالة عدم تحسنه يجب نقله مباشرة إلى أقرب مستشفى أو مركز طبي.
4- الضربة الحرارية (Heat Stroke):
تحدث الضربة الحرارية عندما لا يتم إسعاف الشخص المصاب بالإعياء الحراري أو لم تتم ملاحظته، وتعد امتداداً لعملية الإعياء الحراري التي لم تعالج، حيث تكون درجة الحرارة الداخلية فوق 40 درجة مئوية وقد تصل إلى 42 درجة مئوية، ويتطلب الأمر في هذه الحالة المراقبة والمعالجة الطبية، لذا يجب نقل المصاب إلى أقرب مركز طبي. إن من أعراض الضربة الحرارية أن يكون الجلد جافاً وحاراً ويتوقف العرق، وتتسارع ضربات القلب، وتكون درجة الحرارية الداخلية عالية، مع حدوث هذيان، وقد يفقد المصاب وعيه، وفي حالة عدم علاج المصاب فقد يحدث تلفاً للدماغ وموت له. ونظراً للعلاقة الوطيدة بين فترة بقاء درجة حرارة الجسم مرتفعة وحدوث الوفاة للشخص المصاب بالضربة الحرارية أو حصول تلف لأجهزته الحيوية، فينبغي نقل المصاب بسرعة إلى أقرب مركز طبي، حيث يتم البدء بالعلاج والإسعاف اللازم، بما في ذلك التغذية الوريدية.
عوامل الخطورة المهيأة للإصابات الحرارية:

بالإضافة إلى عدم التأقلم للجهد البدني في الجو الحار، هناك جملة من العوامل الأخرى التي تجعل الشخص أكثر عرضة من الآخرين للإصابات الحرارية. بعض هذه العوامل مرتبطة بالشخص نفسه والبعض الآخر ذا ارتباط بالبيئة المحيطة به. لذا ينبغي دائماً إجراء تقييم شامل للرياضيين ومعرفة الذين هم أكثر عرضة للإصابات الحرارية، ومن ثم أخذ ذلك في الحسبان عند إجراء التدريبات البدنية في الجو الحار، خاصة قبل فترة التأقلم. وتشمل القائمة التالية أهم عوامل الخطورة المهيأة للإصابات الحرارية:
§ مرحلة ما قبل البلوغ.

§ انخفاض اللياقة البدنية.

§ حدوث جفاف للجسم.
§ عدم التأقلم للجهد البدني في الجو الحار.
§ وجود إصابة حرارية سابقة.
§ قلة النوم.
§ استخدام المنبهات (الكافين، الأفيدرا، شبيه الأفيدرا).
§ استخدام بعض الأدوية (مضادات الاكتئاب، مدرات البول، أدوية ارتفاع ضغط الدم، مضادات الهستامين).
§ تناول الكحول.
§ اضطراب عمل الغدد العرقية (Sweat gland dysfuction).
§ ارتداء الملابس الثقيلة.
§ الإصابة بداء السكري.
§ الإصابة بالتليف الكيسي (Cystic fibrosis).
§ حدوث الحروق الشمسية للشخص.
§ الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي أو الإصابة الهضمية الحادة خلال أسبوع من القيام بجهد بدني عنيف.
نصائح عامة عند التدريب أو ممارسة النشاط البدني في الجو الحار:
1- ينبغي التدرج في التدريب في الجو الحار (زيادة مدة التدريب وشدته بالتدريج) حتى يتم التأقلم على الجهد البدني في الجو الحار. أما قبل حدوث التأقلم فيجب الاعتناء بموعد إجراء التدريب الذي يستحسن أن يكون في أوقات الصباح الباكر أو في المساء، حيث لا يكون الجو حاراً جداً.

2- يجب عدم ارتداء الملابس الثقيلة أثناء التدريب في الجو الحار، مع عدم لبس الملابس التي لا تسمح بتهوية الجسم (كالبوليستر) بتاتاً، بل لبس الملابس القطنية الخفيفة التي تساعد على تبخر العرق، مع مراعاة أن تكون الملابس فاتحة اللون، نظراً لأن الملابس الداكنة تمتص الحرارة عن طريق الإشعاع.

3- أثناء الأيام الشديدة الحرارة فإنه ليس من المستغرب أن يفقد الرياضي الذي يمارس رياضة بدنية تحملية ما بين 2-4 لترات من الماء بسبب التعرق، هذا التعرق يعد أمراً ضرورياً لمقاومة الارتفاع في درجة حرارة الجسم، ولذا يصبح من اللازم تعويض الجسم عما يفقده من ماء، من خلال شرب الماء والسوائل حتى أثناء التدريب، ولذا ينبغي على المدرب أن يشجع اللاعبين على تناول السوائل وخاصة الماء قبل التدريب وأثناءه وبعده.
4- إن الشعور بالعطش ليس دليلاً كافياً لاحتياج الجسم للماء، لذلك يمكن الاستدلال بانخفاض وزن الجسم بعد التدريب مقارنة مع الوزن قبل التدريب على مقدار السوائل المفقودة نتيجة للجهد البدني، ويعد انخفاض الوزن بأكثر من 3% من وزن الجسم انخفاضاً ملحوظاً ومؤشراً على احتياج الجسم لكمية من الماء لتعويض السوائل المفقودة عن طريق التعرق، ويمكن الاسترشاد بشرب كأسين من الماء مقابل كل نصف كيلو جرام انخفاض لوزن الجسم، كما ينبغي العمل على تفادي أي انخفاض مماثل لوزن الجسم في المرات التالية من التدريب، وذلك بتناول السوائل على الدوام.
5- ينبغي تثقيف الرياضيين حول أهمية تجنب الإصابات الحرارية، وضرورة تناول السوائل بالقدر الكافي الذي يضمن تعويض السوائل المفقودة عن طريق العرق.
6- على الرياضيين تجنب الإكثار من القهوة والشاي أو المشروبات التي تحتوي على نسبة عالية من الكافين قبل التدريب البدني أو المنافسات التحملية في الجو الحار، لأن الكافين يساعد على إدرار البول، وبالتالي سرعة فقدان السوائل من الجسم.
7- عندما تزيد احتمالات تعرض الرياضيين للإصابات الحرارية كما في حالات الجهد البدني في الجو الحار، ينبغي تعديل توقيت المسابقات الرياضية وفتراتها، من أجل تفادي حدوث الإصابات الحرارية، مع توفير السوائل للرياضيين على الدوام، وحثهم وتشجيعهم على تناولها.
8- ينبغي على المدرب الذي يتعامل مع الأطفال والناشئة أن يدرك أنهم أقل قدرة على تحمل الإجهاد الحراري من الكبار، وأنهم يستغرقون وقتاً أطول في التأقلم على التدريب البدني في الجو الحار .

التنظيم الحراري

أهمية التنظيم الحراري في النشاط الرياضي :
لابراز أهمية التنظيم الحراري في النشاط الرياضي نعرض المثال التالي بأحتراق الوقود تندفع السيارة ويتحول جزء فقط من الطاقة المستهلكة في الاحتراق الى شغل الى عمل ميكانيكي ذلك الذي يحرك أجزاء الالة وأما معظم الطاقة فتنفق أو تبدأ على شكل حرارة وتمثل تلك الحقيقة ما يحدث بالعطلة أيضا أذ يتحول نحو 25 – 20 % من الطاقة ألى عمل ميكانيكي بينما بقية الطاقة تنطلق على شكل حرارة ، من هذا المثال تبرز أهمية التنظيم الحراري الذي على عاتقة الحفاظ على الثبات النسبي لدرجة الحرارة اي الاستقرار المتجانس والتخلص من نحو 75 % الى 80 % من الطاقة المنطلقة على شكل حرارة والا ارتفعت حرارة الجسم الى مستوى الخطورة .
ويمكن للحرارة المتولدة من العضلات المدربة أن ترفع درجة حرارة الجسم الى حد الحمى أثناء النشاط الرياضي العنيف مما يؤدي إلى جعل الجسم ضعيفا اذا ما تعرض الى ضغط خارجي للحرارة.
من ناحية أخرى نجد أن التدريب الرياضي يلعب دورا أيجابيا في عملية التنظيم الحراري أذ بالتدريب يتحقق للجسم العديد من الفوائد سواء كان ذلك للأجهزة الحيوية بالجسم أو لعملية التنظيم الحراري نفسها فهناك فائدة يحققها التدريب الرياضي للجهاز الدوري وهي تحسين الدورة الوريدية خاصة بأطراف الجسم أذ تؤدي الانقباضات العضلية الناتجة عن قوة وعنف التدريب الى زيادة ضغط الدم الوريدي وعودة الدم الى القلب ، وأن ارتفاع ضغط الدم الوريدي يشير الى وجود دورة دموية أفضل كما يؤدي التدريب الى زيادة الشعيرات بأنسجة العضلة الى الضعف تقريبا عن طريق تفتح الشعيرات الخاملة وتكوين شعيرات دموية جديدة كما يعمل التدريب على اكساب الجسم درجة حرارة عالية من الفاعلية في تنظيم درجة الحرارة وذلك عن طريق زيادة فاعلية تمدد الاوعية الدموية السطحية ، وللتأكد على مدى أهمية النشاط الرياضي في أحداث التكيف مع حرارة الداخلية للجسم اي تحسين استجابات التنظيم الحاراري عند الاداء الرياضي نورد المثال التالي ... لو ان شخصا يفتقر الى اللياقة البدنية داوم على التدريب الشاق يوميا فأن درجة الحرارة المعي المستقيم (( الشرج )) قد ترفع الى نحو 83. 78 درجة .
ويؤكد أهمية النشاط الرياضي في أحداث التكيف من الحرارة الداخلية للجسم ان الفرد المدرب تكون درجة حرارة الداخلية (( جوف الجسم )) لدية عند الحمل العالي الشدة او غيره بل وانه لمن المرجح اعادة تهيئة الجهاز التلقائي للتنظيم لدى الفرد المدرب عند ارتفاع درجة حرارة خلال التدريب ليتكيف هذا الجهاز وبشكل ايجابي حيث يوفر للجسم بيئة حرارية أفضل للعمل الوظيفي وعمليات التمثيل الغذائي ومن ناحية أخرى يختزن جسم الفرد المدرب أقل من الحرارة الناتجة عن التدريب ويستقبل هذة الحرارة وبسرعة في حالة من الاستقرار ودرجة داخلية أ أقل وعلى العكس من ذلك الشخص الغير مدرب .

التنظيم الحراري في جسم الإنسان

شرح فزيولوجي عن التظيم الحراري في جسم الإنسان :
كما نعلم فإن الإنسان يعدّ من الموجودات ذات الدم الحار، ومن أجل بقائه على قيد الحياة لابدّ من أن يحافظ على درجة حرارة جسمهِ ضمن حدود ضيقة , إنّ المحافظة على حرارة الجسم ضمن هذه الحدود تعدّ عاملا حيوياً وأساسياً، من أجل قيام مختلف أجهزة الجسم بوظائفها المعينة على النحو المطلوب , و لهذا فإن جسم الإنسان يسعى جاهداً كي يحافظ على درجة حرارته عند 37 درجة . ومن أجل المحافظة على بقاء هذه الدرجة ثابتة، يجب أن تتوازن عملية فقدان الحرارة مع انتاجها , يتم التنظيم الحراري في الجسم بعملية التوازن بين الحرارة المكتسبة و الحرارة الضائعة .

الحرارة المكتسبة :

إن الحرارة المكتسبة يمكن أن ننظر إليها على شكلين :

الحرارة المكتسبة من الوسط المحيط أي من خارج الجسم مثل الحرارة المكتسبة من الإشعاع الشمسي و الهواء الساخن .

الحرارة المكتسبة من داخل الجسم فعلى سبيل المثال تصل نسبة الحرارة المتولدة في الظروف المُثلى، وأثناء الاستراحة لدى الشخص البالغ إلى حوالي (60-70 Kcal ) في الساعة .

كما و أن العمل العضلي يرفع المستوى القاعدي لتوليد الحرارة عشرات الأضعاف أو أكثر و الذي يمكنه أن يرفع الحرارة المتولدة إلى (1000 Kcal ) في الساعة بحسب نوعه وشدّته , حيث أننا نلاحظ عندما نقوم بجهد بدني عال ، ( مثلا عندما نؤدي التمرينات الرياضية ) أن لون بشرتنا يميل إلى الحمرة ، وهذا يعود إلى ارتفاع معدل جريان الدم تحت الجلد ، الذي يحصل لغرض انتقال حرارة الجسم إلى المحيط الخارجي . بالإضافة إلى أنه هناك عوامل مختلفة يمكنها أن ترفع معدل انتاج الحرارة في الظروف المثلى , ومن جملة هذه العوامل يمكن الإشارة إلى الاضطراب و الخوف و تعاطي بعض الأدوية و ارتفاع هرمونات الغدة الدرقية .

الجدول التالي يحتوي قيم تعبر عن الحرارة المتولدة في الجسم حسب العمل ، مع بيان متوسط مقدار الحرارة الناتجة:


العمل معدل الحرارة المتولدة
[ Kcal / hour ]
رياضة كرة القدم 102
رياضة المصارعة 114
رياضة الهوكي 173
أعمال البناء 216
حمل أدوات البناء 300
رياضة كرة السلة 344
الركض لمسافة 5 أميال 360
استخدام المنشار 450
الحراثة بالمجرفة 570
رياضة السباحة 660

الحرارة الضائعة :

في المناخ البارد تضيع حرارة الجسم بسهولة , ويصبح الجسم بحاجة إلى تعويض الحرارة الضائعة من أجل المحافظة على درجة حرارة ثابتة .
كيفية خفض درجة حرارة الجسم :
في الحالات التي يكون فيها الجسم عرضةً لضغط حراري مرتفع يكون من الواجب على الجسم أن يتخلص بسعة و فعالية من الحرارة , ويتم ذلك من خلال الآليات التالية و التي يعد التعرق أكثرها أهمية ً من أجل التخلص من الحرارة الزائدة :
 الإشعاع : ويعدّ من أهم الطرق في فقدان الحرارة، الذي يتمثل بانتقال الحرارة من سطح إلى سطح آخر دون حصول التماس فيزيائي بينهما. وفي الظروف الطبيعية، يتم دفع 6% من الحرارة المتولدة في الجسم عن طريق الاشعاع.
 التوصيل : هذه الطريقة مهمة في الماء والأجواء القطبية , ومن خلال طريقة التوجيه ، فإنّ الهواء البارد الذي يكون في حالة تماس مع الجلد يسخن ، ويخلي مكانه أمام الهواء البارد للنقاط الأخرى.
 التعرق : يفرز الجسم حتى 12 ليتر من العرق يومياً و عند التبخر يمتص كل واحد ليتر 580 حريرة , وهذه الكمية من الحرارة تزيد كثيراً عن الكمية التي تضيع من خلال طرق فقد الحرارة الأخرى مثل التنفس و الإشعاع و التوصيل و النقل الحراري في محيط بارد .
الآلية الفزيولوجية و التحكم العصبي في النظام :
ينظم درجة حرارة الجسم منطقة تحت المهاد الموجودة في الدماغ , حيث في الجهة السفلى من المهاد توجد بضع مجموعات صغيرة من الخلايا تكون تحت المهاد , تحتوي منطقة تحت المهاد على خلايا عصبية حساسة للتغيرات الحرارية للدم , كما و تحتوي منطقة تحت المهاد على خلايا عصبية ودية , من حيث المبدأ فإن آلية تنظيم الحرارة تتم على الشكل التالي :

عند انخفاض درجة الحرارة :
تتحسس الخلايا العصبية في منطقة تحت المهاد لانخفاض الحرارة مما يؤدي إلى تنشيط الدافع العصبي اللاإرادي حيث ترسل هذه الخلايا إشارة إلى الخلايا العصبية الودية الموجودة في هذه المنطقة و التي تملك تأثير على العضلات الملساء في الجسم و خاصة العضلات في جدران الأوعية الدموية مما يؤدي إلى التقبض الوعائي و بالتالي يعمل على تقليل الفقد الحراري .

كما و تؤثر على العضلات الإرادية (الملساء) في الجسم مما يؤدي إلى حدوث الارتعاش و الذي يسبب توليد كمية من الحرارة ترفع من درجة حرارة الجسم .

عند ارتفاع درجة الحرارة :
يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى التوسع الوعائي و ذلك بآلية مشابهة للحالة السابقة حيث تتنبه الخلايا العصبية في منطقة تحت المهاد إلى ارتفاع حرارة الدم فتقوم بإرسال الإشارة إلى الخلايا العصبية الودية مما يضعف النشاط الودي مما يؤدي إلى اتساع الأوعية الدموية مسببة زيادة التبادل الحراري بين الجسم و الوسط الخارجي , و هذا يحصل من خلال تغيير نسبة جريان دم القسم الخارجي للبدن , أي عندما ترتفع الحرارة المركزية للجسم فإنّ العروق المجاورة تتسع مما يزيد جريان الدم فيها , و ينقل الدم الحرارة الفائضة إلى الجلد، ويتم التخلص منها هناك بطريقتي الإشعاع والتوصيل .

إذا كانت حرارة الجلد أقل من حرارة الجو المحيط ، يتم التخلص من الحرارة على شكل عرق يفرز خارج الجسم , و بإمكان الفرد البالغ أن يفرز من نصف لتر إلى لترا واحدا ( كحد أقصى ) من العرق خلال الساعة الواحدة , علماً بأنّ التعرق يحصل عندما تكون رطوبة الجو قليلة ، وينقطع التعرق عندما تصل الرطوبة إلى 75% .

العناصر الأساسية لهذا النظام :
 مركز عصبي تحت المهاد .
 الجملة الودية .
 العضلات الملساء في جدران الأوعية الدموية .
 العضلات الإرادية ( الملساء ) في الجسم .
 الدم .

المخطط الصندوقي للنظام :
من خلال معرفة العناصر الأساسية و علاقتها ببعضها يمكن لنا رسم المخطط الصندوقي للنظام على الشكل التالي :



حيث :
T0 : درجة الحرارة المرجعية و تساوي في جسم الإنسان 37 درجة مئوية .
T1 : درجة حرارة الجسم .
E : الفرق بين درجة حرارة الجسم و درجة الحرارة المرجعية .
F1 : إشارة عصبية من المركز العصبي إلى الخلايا الودية .
F2 : إشارة عصبية من الخلايا الودية إلى العضلات جدران الأوعية الدموية .
F3 : إشارة عصبية من المركز العصبي إلى العضلات الإرادية ( الملساء ) .
Q1 :كمية الحرارة المتبادلة مع الوسط الخارجي .
Q2 : كمية الحرارة المتبادلة مع الدم .
Q3 : كمية الحرارة المكتسبة من داخل الجسم أي الناتجة عن الفعاليات الحيوية .
Q4 : كمية الحرارة الناتجة عن الرعشة و المقدمة إلى الدم .
Q5 : كمية الحرارة المقدمة إلى الدم و الناتجة الفعاليات الحيوية و عن الرعشة .
تحليل النظام تحكمياً :

من الناحية التحكمية نجد أن النظام :

يحتوي تغذية خلفية سالبة :
تؤمن معرفة المركز العصبي لقيمة درجة حرارة الجسم , و هذه التغذية الخلفية كونها سالبة فهي تؤمن عملية الاستقرار للنظام .

يعمل على التنظيم و ليس التعقب :
إن النظام السابق هو نظام يعمل على التنظيم و ليس التعقب , حيث أن النظام يحافظ على درجة حرارة ثابتة للجسم و هي الدرجة 37 درجة مئوية من خلال مقارنة درجة حرارة الدم مع درجة الحرارة المرجعية و من خلال الفرق تتولد إشارة مناسبة من أجل التأثير على كل من عضلات الأوعية الدموية أو عضلات الجسم من أجل إزالة الفرق و وصول بدرجة حرارة الجسم إلى نفس قيمة درجة الحرارة المرجعية .

مناقشة للقيم :
إن قيمة (E) ممكن أن تأخذ قيمة موجبة أو سالبة و ذلك بالاعتماد على انخفاض أو ارتفاع درجة الحرارة عن القيمة المرجعية .

إن قيمة (Q1) كمية الحرارة المتبادلة مع الوسط الخارجي و قيمة (Q2) كمية الحرارة المتبادلة مع الدم يمكن أن تأخذ قيمة سالبة أو موجبة حسب كونها مقدمة أو مأخوذة من الجسم للأولى أو الدم للثانية .

إن قيمة (Q3) و (Q5) ستأخذ قيم موجبة حصراً كونها دائمة تكون مقدمة للجسم و الدم .

هروب النظام :

سنناقش هل يمكن أن يعترض النظام في إحدى نقاطه للهروب و سندرس النقاط التالية : X1,X2,X3,X4

X1 : إذا فتح النظام في هذه النقطة فإن النظام لن يقوم بعمله أي لن يتحسس المركز العصبي لفرق الحرارة وبالتالي لا يوجد هروب.

X2 : إن فتح النظام في النقطة X2 لا يعني هروب النظام وإنما حالة خلل فيزيولوجي أي لا يمكن أن يحدث فتح في هذه النقطة لأن ذلك يؤدي إلى اضطراب في الجهاز العصبي وهذا غير ممكن.

X4 : في هذه الحالة فرق درجة الحرارة سيصل إلى المركز العصبي وسيرسل سيالة عصبية إلى الجملة الودية وكذلك إلى الأوعية الدموية التي ستتوسع لتقوم بعملية تبادل حراري مع الوسط الخارجي ولكن فتح النظام في هذه النقطة سيلغي عملية التبادل وهنا يحدث هروب للنظام .

X3 : وهنا يوجد احتمالين:

 إذا كان المريض في حالة صحية جيدة ووعي فإنه لا يمكن أن يحدث هروب في هذه النقطة لأنه يوجد ترابط بين عمل المركز العصبي والعضلات.

 إذا كان المريض فاقداً للوعي فإن المركز العصبي يتحسس لفرق الحرارة ويرسل سيالة عصبية إلى العضلات والتي تكون خارجة عن سيطرة الجهاز العصبي وبالتالي لا تقوم بعملها بشكل جيد وبالتالي يحدث هروب للنظام في هذه النقطة.

و من الأمثلة العملية عن حالة الهروب و التي يمكن لنا أن نقوم بها بشكل غير جارح حالة تسمى ضربة الشمس , حيث تحدث ضربة الشمس عندما تعجز الأنظمة المسؤولة عن تنظيم الحرارة في الجسم عن تبريد الجسم إلى الحد المطلوب ، وفي هذه الحالة ترتفع حرارة الجسم ، ولكن دون حصول التعرق ، وبالنتيجة تُخزن نسبة عالية من الحرارة في الجسم ، مسببة أرتفاع في درجة حرارة الجسم , مما يؤدي إلى إصابة الخلايا الدماغية بالضرر , وهذه المسألة تؤدي إلى الضعف الدائم أو الموت .

و تحدث هذه الحالة نتيجة عدم وجود كمية كافية من الماء في الجسم من أجل القيام بعملية التعرق و تخفيض الحرارة , و يمكن لنا أن نقوم بفتح النظام هنا بطريقة غير جارحة من خلال تعريض الشخص لكمية من الحرارة ( مثلاً حرارة الشمس ) بدون تقديم السوائل أو الماء له مما يسبب حدوث فتح للنظام في النقطة X4 و بالتالي حدوث هروب للنظام كما وضحنا سابقاً .
اهتزاز النظام :
سنناقش احتمال حدوث اهتزاز في النظام , إن أسباب الاهتزاز في أي نظام هي التأخير الزمني الزائد في حلقة التغذية الخلفية أو الزيادة المفاجئة في ربح الحلقة .

لدينا هنا حلقتين :
في حال الارتفاع في درجة الحرارة إشارة الدخل والتي هي T0 ثابتة و نلاحظ أن ربح الحلقة أو تابع النقل قريب من الواحد أي أن تابع النقل أو ربح الحلقة لا يزيد بشكل كبير وبالتالي لا يسبب الاهتزاز , و كذلك الأمر بالنسبة للحلقة الناتجة عن انخفاض درجة الحرارة فهو أيضاً قريب من الواحد وبالتالي لن يتشكل لدينا الاهتزاز .

أما الحالة الثانية والناتجة عن التأخير الزمني في حلقة التغذية الخلفية فلا يمكن أن نصادفه في هذه الحالة وخاصة أن السيالة العصبية تنتقل بشكل آني بحيث لا نلحظ أي تأخير في الاستجابة.

إذاً لا يوجد لدينا اهتزاز في النظام.

الدم - حجم ومكونات وخصائص ووظائف

تعريف الـــدم
هو سائل لزج معتم يملأ الأوعية الدموية والشعيرات الدموية (الأوردة والشرايين) ويندفع إلى جميع أجزاء الجسم بفضل انقباض عضلة القلب ويبلغ حجمه حوالي 5-6 لترات في الشخص البالغ.


مكونات الدم
1- البلازما Plasma
وهي عبارة عن الجزء السائل من الدم ، تسبح فيها الكريات الدموية وتبلغ نسبة البلازما الدموية الى حجم الدم الكلي 54%.

خصائص البلازما :
اللون :
يميل اللون الى الاصفر وذلك بسبب وجود البيليروبين Bilirubin.
2. الشكل :
البلازما عديمة الشكل.
3. الكثافة :
تبلغ كثافة البلازما 1.027غم/سم3 ، وهي تعتمد على البروتينات البلازمية.
4. بقية الخصائص :
(اللزوجة / الضغط الإسموزي ، PH) كما ذكر في خصائص الدم.


مكونات البلازما الدموية :
تتكون البلازما الدموية من العناصر التالية :
• الماء ويشكل 90% من حجم البلازما.
• مواد صلبة وتشكل 10% من حجم البلازما منها :
- 9% مواد عضوية.
- 1% مواد غير عضوية.
1. المواد العضوية Organic materials :
وهذه بدورها تتكون من :
* مواد بروتينية (6-8) % من حجم البلازما (6-8غم /100سم3 بلازما).
وهي تنقسم الى :
A – الالبومين Albumin ويشكل 55% من بروتينات البلازما وهذا يساوي الى (3.8-5.1) غم /100سم3 بلازما.
B – الغلوبيولين Globulin و يشكل 38%من المواد البروتينية وهذا يساوي 3غم/100سم3 بلازما.
C – فيبرينوجين Fibrinogen ويشكل 7% من المواد البروتينية وهذا يساوي ( 200-400) ملغم /100سم3 بلازما.

* المواد الغير بروتينية وتنقسم الى :
مواد غذائية وهي :
- السكريات Glucose ونسبتها 80-120ملغم/100سم3 بلازما.
- الدهنيات Lipid ونسبتها 600-800ملغم/100سم3 بلازما.

مواد إخراجية مثل :
- البول Urea و نسبتها 11-53ملغم/100سم3 بلازما.
- كرياتنين Creatinine ونسبتها 0.8-1.2ملغم/100سم3 بلازما.
- حمض البول Uric acid نسبتها 0.3-0.7ملغم/ 100سم3 بلازما.

2. المواد غير العضوية Non organic materials :
وهي تضم :
- البوتاسيوم Potassium ونسبته 3.5-5.5 ميلي ايكويفيلانت/ليتر MEq/L.
- الصوديوم Sodium ونسبته 135-153 ميلي ايكويفيلانت/ليتر.
- الكالسيوم ونسبته 8.8 -10.2 ملغم/100سم3 بلازما.
- مغنيسيوم Manganese ونسبته 1.6-2.5 ملغم/100سم3 بلازما.
- الحديد Iron ونسبته 100-150 ملغم/100سم3 بلازما .
- الكلور ونسبته 38-110 ميلي ايكويفيلانت/ليتر.
- البايكربونات.


2 - خلايا الدم Blood cells :
ويتم تصنيف هذه الخلايا إلى :
• كريات الدم الحمراء (Red Blood Cells R.B.C).وتسمى كريات دموية لأنها لا تحتوي على صفات الخلايا من حيث اشتمالها على نواة و نوية ورايبوسومات ومايتوكوندريا لذلك فهي غير قادرة عن الانقسام والتكاثر.
يبلغ عددها (4.5-6.5) مليون كرية /ملم3 دم.

• الخلايا الدموية البيضاء (White Blood Cells W.B.C).خلايا دموية بكل معنى الكلمة وعددها (4-11) ألف خلية /ملم3 دم.

• الصفيحات الدموية Blood platelets.أجسام دائرية لا تحمل صفات الخلية العادية يبلغ عددها (150-400) ألف صفيحة /ملم3 دم.



الصفات الفيزيائية للدم
اللون :
لون الدم أحمر وذلك لوجود الهيموجلوبين الذي يضفي على الدم هذا اللون ، ويختلف اللون الأحمر في الشرايين عنه في الأوردة فهو أحمر فاقع في الشرايين بسبب وجود الاكسجين وأحمر قاتم في الاوردة بسبب وجود ثاني أكسيد الكربون.

درجة الحرارة :
وهي ثابتة في الجسم مع وجود بعض الفروقات فيه من عضو لآخر حسب حاجة هذا العضو للحرارة من أجل القيام بوظيفته الرئيسية. فمثلاً درجة حرارة الكبد تساوي (40-41) درجة ، أما الدماغ فدرجة حرارته تساوي أقل من 36 درجة مئوية.
والمعدل العام لدرجة حرارة الجسم يتراوح بين 36.8-37.8 درجة مئوية.

كثافة الدم :
وهي تعتمد على وجود المواد المنحلة في البلازما مثل كريات الدم الحمراء والبروتين وقيمتها للرجال تتراوح بين (1.057-1.067) غم/سم3.
وللنساء تتراوح بين (1.051-1.061) غم/سم3.

لزوجة الدم :
وهي عبارة عن قوة أحتكاك الدم بجدران الشرايين والأوردة وهي بشكل اساسي تعتمد على البروتينات الموجودة في البلازما وبالأخص الفيبرونوجين وتتمثل أهميتها في الحفاظ على الضغط الدموي وهي للرجال 4.7 وللنساء 4.3.

الضغط الأسموزي :
وينتج هذا الضغط عن وجود البلورات والأملاح في البلازما وترجع أهميته إلى المحافظة على تعادل الأملاح والماء داخل الخلية وخارجها (في الشرايين والاوعية الدموية الدقيقة).
فمثلاً وجود الأملاح بكثرة في الدم يسبب سحب الماء من الخلايا وهذا يؤدي الى التجفاف ، أما قلة الأملاح فيسبب دخول الماء الى الخلايا وهذا ما يعرف بالتسمم المائي.
والضغط الاسموزي للبلازما يساوي 310 L/MOSM = 5000-5300 ملم زئبقي.

الضغط الكولويدو اسموزي ( الغرواني ) :
وينتج هذا الضغط عن وجود البروتينات في البلازما وهو يساوي الى 25ملم زئبقي وترجع أهميته إلى :
أ ) المحافظة على وجود الماء داخل الأوعية الدموية (حجم الدم).
ب) تبادل المواد الغذائية بين الدم والخلايا.
إن نقص البروتين في الدم يؤدي إلى نقص الضغط الكولويدو واسموزي مما يبقي الماء داخل الخلية وتحدث الوذمة Oedema وهذا الضغط هو أقل من الضغط الاسموزي عادة.

كثافة تركيز الهيدروجين في الدم ( PH ) :
وعادة تميل هذه الكثافة إلى القاعدية (أي أن الدم محلول قاعدي) وتساوي هذه الكثافة 7.4 في الشرايين و 7.35 في الأوردة.
أما داخل الخلية فهي تساوي (7-7.2) بسبب وجود ثاني أوكسيد الكربون.



وظائف الـــــدم
1. الوظيفة التنفسية :
يقوم الدم بنقل الاوكسجين من أعضاء التنفس (الرئتين) إلى الأنسجة بواسطة هيموجلوبين الكريات الحمراء ، ونقل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين لطرحها خارج الجسم.


2. الوظيفة الغذائية Nutritive :
يقوم الدم بنقل وتوزيع المواد الغذائية من الجهاز الهضمي إلى جميع أنحاء أنسجة الجسم.


3. الوظيفة الإخراجية (الطرح) Excretory :
يقوم الدم بنقل المواد الإخراجية لطرحها خارج الجسم مثل نقل ثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين والبولة Urea إلى الكليتين.


4. تنظيم حرارة الجسم Regulation of body temperature :
يساعد الدم في تنظيم درجة حرارة الجسم حيث يقوم بتوزيع الحرارة على أجزاء الجسم المختلفة.


5. تنظيم الاستقلاب Regulation of metabolism :
حيث يقوم الدم بنقل وحمل الأنزيمات من أماكن تصنيعها إلى بقية أعضاء الجسم وذلك من أجل عمليات البناء والهدم (الاستقلاب).


6. الحماية Defence :
ويتم ذلك بوساطة كريات الدم البيضاء بسبب قدرتها على التهام الميكروبات وبالتالي حماية الجسم من الأمراض. كما يوجد في الدم الأجسام المضادة Antibodies التي تحمي الجسم من العدوى الجرثومية.

7. تنظيم إفراز الهرمونات وحملها : Carriage and regulation of hormone secretion
حيث يقوم بتنظيم إفراز الهرمونات من غددها (عن طريق التغذية الارجاعية السالبة) ويحافظ على نسبتها بشكل متوازن في الدم كما ويقوم الدم بنقل هذه الهرمونات إلى أماكن عملها.


8. توازن الماء Water balance :
حيث يقوم الدم بالمحافظة على كمية الماء الموجودة في الجسم وذلك عن طريق إخراج الماء الزائد عبر الكليتين والجلد.


9. تجلط الدم Blood coagulation :
حيث يتم وقف النزيف الناتج عن إصابة الأوعية الدموية عن طريق التجلط بواسطة الفيبرينوجين الموجود في البلازما.


10. الدور الواقي Buffering :
حيث يقوم الدم بالمحافظة على PH الدم بسبب إحتوائه على الأجهزة الدارئة الخاصة بذلك.

تأثير التدريب الرياضي على الدم
أن زيادة الهيموجلوبين لا تؤدى إلى زيادة الإمداد بالأكسوجين نظراً لأن العضلات هي المسئولة الأساسية عن مقدار الأكسوجين المستهلك ويرتبط ذلك بقدرة العضلات على استخلاص الأكسوجين الوارد إليها مع الدم وبذا فإن زيادة قدرة العضلات على استخلاص كمية اكبر من الأكسوجين أكثر فاعلية من زيادة حجم الهيموجلوبين الذي يحمل إليها الأكسوجين ، حيث يمكن للعضلات أن تعوض نقص الهيموجلوبين بزيادة استخلاص الأكسوجين. وقد دلت الدراسات على أن زيادة الهيموجلوبين والكرات الحمراء عن المستوى العادي عند التدريب في المرتفعات تكون لتعويض نقص الضغط الجزئي للأكسوجين في الهواء الجوى ، وهذه الزيادة لها تأثيرها على مستوى الأداء ، إلا أن تأثير ذلك عند التدريب في مستوى سطح البحر على مستوى الأداء ما زال موضع البحث . وقد دلت نتائج دراسة أكبلوم (1968)على انخفاض نسبة تركيز الهيموجلوبين لدى لاعبي الجري مسافات طويلة حيث بلغت 14.3جرام ، بينما بلغت لغير الرياضيين 15جرام% ، إلا أننا يجب أن نفرق دائماً بين مقدار الهيموجلوبين الكلى في الدم وبين نسبة تركيز الهيموجلوبين في 100 ملليلتر نم الدم حيث أن زيادة أو نقص مقدار الهيموجلوبين الكلى هي العامل الهام ، وقد تحدث هذه الزيادة أو النقص دون أن تعطى الصورة الحقيقية من خلال نسبة تركيز الهيموجلوبين لأن هذه النسبة ترتبط بعامل زيادة حجم الدم الكلى والذي يتم عن طريق زيادة حجم الكرات الحمراء والبلازما ، فإذا ما تمت هذه الزيادة بصورة متوازية فإن نسبة تركيز الهيموجلوبين تبقى كما هي لا تتغير في الوقت الذي حدثت فيه زيادة فعلية في حجم الهيموجلوبين الكلى بالدم ، وقد لاحظ أكبلوم وآخرون 1972 زيادة في حجم البلازما بدرجة أزيد نسبياً من الكرات الحمراء تحت تأثير التدريب الرياضي ونتيجة لذلك تنخفض نسبة تركيز الهيموجلوبين في الدم نتيجة زيادة حجم البلازما بالنسبة للهيموجلوبين وليس نتيجة لنقص الهموجلوبين ، وبناء عليه فقد تظهر حالة تسمى الأنيميا الكاذبة أو يطلق عليها أحياناً الأنيميا الرياضية ، إلا أنه يجب عدم التسرع في تشخيص هذه الحالة قبل التأكد من حدوث الزيادة الوظيفية لبلازما الدم بالنسبة للكرات الحمراء .
وقد ركزت معظم الدراسات على تأثير التدريب الرياضي على كرات الدم الحمراء والهيموجلوبين نظرا لأهميتها بالنسبة للتحمل بينما لم يتم التركيز على تأثير التدريب الرياضي المنتظم على الكرات البيضاء ، وقد يرجع ذلك لارتباط الكرات الحمراء والهيموجلوبين بعنصر التحمل نظرا لدورهما في نقل الأكسجين إلى العضلات العاملة ، إلا أن دور الكرات البيضاء لا يقل أهمية بالنسبة للرياضي نظرا لما تقوم به من دور هام في مقاومة الأمراض والتي كثيرا ما يصاب بها اللاعب في موسم المنافسة وبذا يفقد لياقته وينخفض مستواه الرياضي ، وقد اهتمت دراسات قليلة بتأثير التدريب الرياضي المنتظم على الكرات البيضاء وعلى المناعة حيث قام ماتفينكو Matvinko 1979 بدراسة تتبعية لمتغيرات مكونات الدم لدى أفراد المنتخب القومي السوفيتي في الفترة من 1962 إلى 1974 ودلت نتائج الدراسات على زيادة الكرات الحمراء والهيموجلوبين خلال سنوات الإعداد الأولى ، ثم عدم تغيرها بعد ذلك ، بينما استمرت الزيادة بعد ذلك في السنوات التالية بالنسبة لكرات الدم البيضاء لدى اللاعبين المتفوقين بينما حدث عكس ذلك بالنسبة لغير المتفوقين ، إلا أن الزيادة أو النقص كانت دائما في حدود العدد الطبيعي ، وقد لوحظت هذه الظاهرة في دراسة في البيئة المصرية قام بها أبو العلا وآخرون 1984 على المنتخب القومي المصري للمصارعة بهدف دراسة تأثير فترة الإعداد للمنافسة (7 أسابيع) على تغيرات مكونات الدم حيث لم يلاحظ تغيرات في تركيز الهيموجلوبين أو الكرات الحمراء بينما لوحظ زيادة في عدد الكرات البيضاء لدى اللاعبين الذين فازوا بمراكز متقدمة فى دورة البحر الأبيض المتوسط 1983 بينما لوحظ انخفاض في كرات الدم البيضاء لدى اللاعبين الذين لم يحققوا نتائج في نفس هذه الدورة .
وما زالت نتائج الدراسات متضاربة حول تأثير التدريب البدني المنتظم على عدد الكرات البيضاء فقد ذكر كربوفتش بناء على نتائج دراسة قام بها هاوكينس 1937 Hawkins عن عدم تغير عدد الكرات البيضاء إلا أنه حدثت زيادة في عدد الكرات الصغيرة من نوع النتروفيل والليمفوسايت .
ولا تقتصر تكيفات الدم على تلك التغيرات المرتبطة فقط بخلايا الدم ولكن يشمل ذلك أيضا تغيرات ترتبط بخصائص الدم الأخرى ويعتبر حامض اللاكتيك من أهمها لارتباطه بالتعب العضلي حيث يتأثر مستوى حامض اللاكتيك في الدم أثناء أداء النشاط البدني بعاملين أحدهما هو معدل إنتاج حامض اللاكتيك في العضلات ، والعامل الآخر هو معدل التخلص منه وأي زيادة أو نقص في ذلك لها تأثيرها على نسبة تركيز حامض اللاكتيك في الدم ، وعندما تبلغ هذه النسبة درجة معينة من التركيز تحدث حالة "الحمضية" Asidosis وينخفض معدل إنتاج الطاقة اللاهوائية وبالتالي تنخفض سرعة الأداء الحركي وقوته ويزداد الشعور بالألم ، ولذا فإن التدريب الرياضي يؤدى على تقليل معدل إنتاج حامض اللاكتيك في العضلات عند أداء نفس الحمل البدني كما يزيد سرعة التخلص من حامض اللاكتيك بالإضافة إلى زيادة تحمل اللاعب الألم الناتج عن زيادة حامض اللاكتيك .

حموضة وقلوية الدم


حمضية الجسم هي حالة يحدث فيها خلل في كيميائية الجسم بحيث يصبح اكثر حمضية وتشمل اعراض ذلك كثرة التنهد والارق واحتجاز السوائل وتكون العينان غائرتين والاصابة بالالتهاب المفصلي الروماتويدي ونوبات الصداع النصفي وانخفاض ضغط الدم بشكل غير طبيعي والبراز يكون صلبا وجافا وكريه الرائحة كما يكون التبرز مصحوبا بشعور بالحرقة في الشرج وتحدث حالات متبادلة من الامساك والاسهال وصعوبة في البلع وشعور بحرقة في الفم او اسفل اللسان وتكون الاسنان شديدة الحساسية للخل والفواكه الحمضية وتكون نتوءات على اللسان او سقف الحلق. وبصفة عامة تقاس الحمضية والقلوية الرقم الهيدروجيني PH فالرقم سبعة متعادل بين الحمضي والقلوي وما زاد عنه يعتبر قلوي وما نقص حمضي والرقم الطبيعي لجسم الانسان يتراوح بين 7.2 و 7.4 وقيل الرقم المثالي هو بين 6 و 6.8 ويمكن اختبار ذلك باستخدام ورق عباد الشمس بقياس اللعاب او البول فإذا ازرقت الورقة تكون النتيجة قلوي(توجد تعليمات مع ورق عباد الشمس لتحديد درجة الحمضية والقلوية) ويمكن استخدام جهاز بشكل قلم خاص بذلك ويتم الاختبار قبل الأكل او بعده بساعة على الأقل وإذا زادت القلوية او الحمضية فعليك تعديل نظامك الغذائي.
الظروف التي تؤدّي إلى حمضية الدم تتضمّن :
عدم ممارسة التمارين الرياضية او قلتها , سموم بيئية مثل : معادن ثقيلة .. زئبق، كادميوم، مبيدات حشرية (في دراسة اجريت على القات في اليمن وجد خبراء أجانب أن المبيدات الحشرية التي تستخدم للقات تساوي قرابة مائة ضعف ما هو مصرح به عالميا للفواكه والخضروات- المصدر:إذاعة صنعاء أواخر 2005) - قلة الأطعمة الخام الطبيعية الجديدة
-حليب مبستر-قهوة - مشروبات غازية-حبوب-كربوهيدرات -سكّريات بسيطة-تمارين عنيفة-إجهاد مستمر- هواء بيت مكيّف -هواء ملوّث –الإكثار من اللحم الأحمر- حشوات أسنان تحتوي زئبقا - مرض السكّر اللذي لا يمكن السيطرة عليه- مخدّرات.
مؤشرات وأعراض حموضة الدم:العلامات الطبيعية تتضمّن: نخر الأسنان – نزيف اللثة - رائحة فمّ كريهة - "إلتهاب مفاصل -نقرس مزيّف - ضغط دمّ مرتفع – سرطان – سمنة- هشاشة العظام - حصوات بولية - "شيخوخة مبكرة – حساسيات- أمراض مناعة ذاتية - تكرّر العدوى - مشاكل هضمية – التهابات جيوب أنفية مزمنة –صداع – اضطراب في النوم - مزاج عصبي يتأرجح - ضعف الرؤية - كآبة وأمراض نفسية أخرى - ضعف الحدّة العقلية - طاقة منخفضة وضعف الحيوية والنشاط .
العلامات السريرية لحموضة الدم:
1. درجة حموضة البول pH تحت 5.5 ودرجة حموضة اللعاب pH تحت6.0 يشيران إلى خطر عالي لحموضة الدم.
أطعمة شديدة القلوية
= pH (9) ليمون حامض(حجم كبير)- البطيخ الأحمر
= pH (8.5) أغار- الشّمّام- الفلفل (البيبار والحار) - التمر والتين المجفّف - عشب البحر-جذر كودزو - ليم حامض (حجم صغير)-المانجة -البطيخ -عنب باباي-بقدنوس -العنب بدون بذور(حلو)-الجرجير- الأعشاب البحرية-هليون-الهندباء-فاكهة الكيوي-عصائر فاكهة-عنب (حلو)- باشا فروت- الأناناس- الزبيب - أجاص
معادن قلويه: عنصر السيزيوم: pH=14,البوتاسيوم: pH=14
الصوديوم: pH=14 ,الكالسيوم: pH=12 ,المغنيسيوم: pH=9
قلوي معتدل
:(8)= pH تفاح-المشمش-ورق البرسيم9-المادة النشوية -طحين-الأفوكادو -موز(غير ناضج) -التوت-الجزر -الكرفس-الكشمش-البلح والتين(طازج) -ثوم-عنب الثّعلب-عنب (أقل حلاوة) -فاكهة الكريب (ليمون هندي)-الجوافه -الخسّ (اوراق خضراء)-الخوخة -خوخ (حالي) -أجاص(أقل حلاوة)- بازلاء (طريه) - فاكهة الكاكي-قرع(حلو) -ملح بحر - السبانخ
:(7.5)= pH فاصوليا(خضراء طازجة) -البنجر - فلفل (بيبار)- بروكلي(نوع من القرنبيط)-الملفوف؛ -الخروب (الخرنوب او القرانيط) -بقل (قشمي)- زنجبيل اخضر(طازج)-عنب (حامض)- اللفت -الكرنب - خسّ (أخضر شاحب) -البرتقال -الجزر الأبيض -خوخ (أقل حلاوة) -بازلاء (أقل حلاوة)- البطاطا وقشرتها -قرعة (أقل حلاوة) -توت العليق الشيلك (الفراوله) -سكواتش14,-ذرة صفراء (طازجه) -اللفت - خلّ(شراب تفاح)
قلوي قليلا إلى محايد
لوز- خرشوف (القدس) -شعير-عصير رزّ اسمر- برعم او نبات صغير -الكرز - جوزة هند (طازج) -الخيار -البيض- عسل -نبات الكرّاث - ميسو- الفطر- البامية -زيتون ناضج - البصل- مخللات (صناعة منزليه)-الفجل - ملح بحر- توابل- الطماطم-حلوى خرشوفة (الكرة الأرضية) - محّ بيض (مطبوخ قليلا) خبز -حليب ومصل حليب الغنم (خام)- مايونيز(محلي) -الدخن -زيت الزيتون -بذور سمسم(كامل) - حبّ صويا (جاف) جبن صويا -حليب صويا -خميرة
اطعمة غير محدد شدة قلويتها: البرسيم- ماء مقاوم للتّأكسد القلويّ- كلّ الأعشاب- عشب شعير-غبار طلع نحلة-العليق- القرنبيط- - الشمندر - السلق.
أطعمة حامضية جدا
:(5)= pH حلوى صناعية
:(5.5)= pH لحم البقر -المشروبات اللاكحولية المكربنة والمشروبات الفوارة - سجائر -المخدّرات - طحين (حنطة بيضاء)- لحم الغنم-لحم الحمل(الصغير)- المعجّنات والكعك من الطحين الأبيض -لحم الخنزير -سكّر(أبيض)- بيرة-سكّر بني- الدجاج-الأيّل -الشوكولاته - محلبية بالسكّر الأبيض - المربيات - مشروب كحولي- الأرنب - دقيق السّميد - الملح نقّى ومعالج باليود - شاي أسود- ديك رومي- الحنطة-الخبز - الرزّ الأبيض - الخلّ الأبيض (مصنّع).
الحامض المعتدل
:(6)= pH السمك -عصائر فاكهة بالسكّر- عصير قيقب (مصنّع) - مخللات (تجاري) -خبز(مصفّاة) من الذرة -الشوفان -الرزّ - الذرة بدون قشّر- الأسماك الصدفيّة -بذرة الحنطه- أطعمة الحنطة الكاملة – نبيذ -لبن (محلّى)
:(6.5)= pH موز (ناضج) -الحنطة السوداء -أجبان (حادّة) خبز الرزّ والذرة -كل البيض (طبخ بشدّة) -الصلصة المايونيز -باستا (حبوب كاملة) -الفستق -بطاطا (بدون قشرة) - ذرة صفراء (بالملح والزبده) -رزّ بسمتي -رزّ (أسمر) - صلصة صويا (تجاري)
حامض بعض الشّيء (محايد) PH =7
الشعير-النخالة- توت بري-سكّر الفواكه -عسل (مبستر) -العدس-عصير قيقب (غير مصنّع)-حليب (متجانس) وأكثر معمل الألبان المصنّع-دبس-جوز الطيب -الخردل -الذرة الصفراء والزبد (سهل) -الحنطة أو الرزّ(غير مصفّى)-جاودار (حبوب)-خبز جاودار (مورق عضوي) -بذور(قرعة وعبّاد شمس)-الجوز-العنب البرّيّ-بندق البرازيل-زبده(مملّح)-أجبان(معتدلة ومتفتّتة)- الفاصوليا المجفّفة-الكلية-جوزة الهند الجافّة- بياض البيض_ حليب الغنم -زيتون (مخلّل)- البقان (جوز امريكي)-خوخ-أجاص مجفّف-الحنطة السمراء i
.أطعمة شدة حموضتها اقل من : 5
البيرة والمشروبات الغازية:pH =2.5
أطعمة غير محدد شدة حموضتها :الأسبيرين-زيت - الزبده-الثمار المعلّبة -سمك الشبوط-صلصة الطماطم- الجبن.
http://cosahara.com/index.php/img_http_www_alhnuf_com_up_pics-gif_upload_uploads_images_a-954b7dcfe8_jpg_img_url_http_www_alhnuf_com_members_1-album

http://www.werathah.com/phpbb/archive/index.php/t-8774.html

الجهاز العضلي

الجهاز العضلي

العضلات مثل سائر أعضاء الجسم المختلفة، تتكون من خلايا إلا أنها خلايا من نوع خاص فهي طويلة ورفيعة، ومن المعتاد تجمع عدد كبير منها لتكوين وحدة العضلة التي تسمى الليفة العضلية. ومن أغرب صفات الألياف العضلية قدرتها على الانقباض أو القصر والانبساط.

تكوين العضلة:
تتكون العضلة من عدد كبير من الحزم التي تحتوي على الألياف العضلية الطويلة الرفيعة. وعندما تكون الألياف في وضعها الطبيعي ـ أي منبسطة ـ تكون العضلة منبسطة. وعندما تنقبض الألياف العضلية، تنقبض العضلة وبذلك تقل في الطول وتتصل العضلة عادة بعظمتين، فعندما تنبسط العضلة لا يحدث شيء فيهما ولكنها ما إن تنقبض حتى تتحرك العظمتان.

عمل العضلة:
إن ثني الساعد عملية مزدوجة، تنقبض فيها العضلة ذات الرأسين وتنبسط العضلة ذات الثلاثة رؤوس في نفس الوقت. وبسط الساعد عملية مزدوجة أيضاً، فتنقبض فيها العضلة ذات الثلاثة رؤوس وتنبسط العضلة ذات الرأسين ذلك هو سر معظم عضلات الجسم فهي تعمل مثنى أو في مجموعات سواء في ذلك عضلات الساقين أو عضلات الأصابع أو العضلات الست التي تحرك مقلة العين فلا توجد عضلة تعمل على انفراد، فمهما كان العمل الذي تؤديه العضلة فهناك عضلة أخرى تعمل عكس ذلك العمل.
بل وأكثر من ذلك، فإن أبسط حركة تستدعي نشاط مجموعات بأكملها من العضلات، وقد يكون بعضها بعيداً عن مكان الحركة، ومثال على ذلك عندما تشد الحبل تجد أن عضلات الساق والظهر وأصابع القدم تشد أزر عضلات الذراعين.
عندما تنقبض العضلة تقصر في الطول ولكنها تزداد سمكاً في الوسط وذلك يحدث في الألياف العضلية وبذلك تظهر في العضلة بأكملها. ولذلك تتضخم العضلة ذات الرأسين عند ثني الذراع.
وفي انقباض العضلة العادي، لا ينقبض إلا عدد معين من الألياف العضلية، ذلك لأننا لا نحتاج في الأحوال العادية إلا إلى قدر قليل محدود من المجهود. أما في المجهودات الشاقة، فإن عدد الألياف العضلية الذي ينقبض يزداد بالتدريج ونتيجة لذلك يزداد حجم العضلة وتزداد صلابتها عند الانقباض. من هذا نرى أن العضلات تنمو وتزداد قوة بالعمل أو بأداء التمرينات الرياضية.
ونحن لا نحتاج إلى عضلات كبيرة نامية فوق العادة، وفي الواقع تنمو بعض العضلات إلى درجة تعوق العضلات الأخرى عن العمل وتبطئ الحركة.

توتر العضلة:
ويزداد توتر العضلة في الجو البارد وهذا يؤدي إلى ظهور نتوءات صغيرة في الجلد مما أدى إلى تسمية الجلد بجلد الأوزة. فجسم الإنسان مغطى كله بشعر خفيف جداً لدرجة أننا لا نشعر به. وتنمو هذه الشعيرات من بصيلات دقيقة تحت الجلد. ويتصل بجدار هذه البصيلات عضلات دقيقة جداً تنقبض عندما يتعرض الجلد للبرد أو الصقيع فيقف شعر الجلد. وهذه طريقة من طرق الجسم للاحتفاظ بالحرارة، وفي الوقت نفسه دفع البصيلات إلى الخارج تحت الجلد لدرجة أنك تستطيع رؤيتها على هيئة نتوءات صغيرة،

فائدة شعيرات الجسم:
لشعيرات جلد الإنسان فائدة كبيرة، فبالقرب من كل شعرة نجد نهاية عصبية تسمى بقعة لمس وعندما تزحف حشرة على الجلد فإنها تحدث اضطراباً في الشعيرات محدثة تغييرات في بقع اللمس فتشعر بإحساس ينذرك بوجود الحشرة.

عدم وجود شعيرات في أطراف الأصابع:
لا توجد شعيرات عند أطراف الأنامل ولكنها حساسة جداً لأسباب أخرى.
فإننا لو رفعنا راحة اليد وفحصنا جلدها لوجدنا خيوطاً عليها بارزة بينها أخاديد دقيقة تشكل أنماطاً من الأقواس والدوائر. وهذه الخطوط البارزة حساسة جداً نستعملها باستمرار لنتحسس بها طبيعة الأشياء.

أنواع العضلات:
يمكن تقسيم العضلات إلى مجموعتين هما:
1 ـ عضلات لها مندغمات ومندمات: ومنبت العضلة هو طرفها القريب من المحور الطولي المنصف للجسم ومندغم العضلة هو طرفها البعيد، وتنبت هذه العضلات وتندم على تراكيب هيكلية ـ ويطلق عليه اسم العضلة الطولية ـ ومن أمثلة هذا النوع العضلات التي تحرك الأطراف كالأرجل.
2 ـ عضلات بدون منابت أو مندغمات: وهي مرتبة حول تراكيب جوفاء، وهذه العضلات بصورة عامة أبطأ في حركتها من الطولية، والغالبية العظمى منها وترية، ولذا تسمى العضلات الوترية. ومن أمثلة هذه العضلات: عضلات جدران القناة الهضمية والأوعية الدموية.

الوحدات الحركية للعضلة:
إن العضلة تنقبض عندما ينبه العصب كهربائياً. وواضح أن العضلة لا تنقبض تلقائياً. ولكنها تنقبض فقط عندما تثار عن طريق إما العصب أو بشكل مباشرة بواسطة تيار كهربائي.
ومن البديهي أنه:
1 ـ كلما قل عدد الألياف العضلية في الوحدة الحركية كلما كانت الحركة الناتجة سريعة ودقيقة ولكن ينقصها القوة.
2 ـ كلما زاد العدد كلما كانت الحركة الناتجة قوية.
3 ـ تزداد قوة انقباض العضلة كلما زاد عدد الوحدات الحركية التي أثيرت، وتصل قوة انقباض العضلة إلى حدها الأقصى عندما تثار جميع الوحدات الحركية المكونة للعضلة.

الاتصال العصبي العضلي:
وهو نوع خاص من المشتبك العصبي تنتهي فيه الليفة العصبية المتصلة بالعضلة على شكل فروع صغيرة تنتشر على سطح الليفة العضلية. ينتهي كل فرع صغير في حفرة على سطح الليفة العضلية تسمى ميزان المشتبك ويوجد في هذه الحفرة أنزيم خاص يسمى كولين استرين استريز يساعد على تحليل مادة الاستيل كولين التي تلعب دوراً هاماً في نقل النبضة من الليفة العصبية إلى الليفة العضلية.
وعندما تصل النبضة العصبية إلى الفروع الصغيرة تتحرك مادة الاستيل كولين عند نهايات هذه الفروع وتمر هذه المادة بالانتشار عبر غشاء الليفة العضلية التي بداخلها. وتبدأ في التأثير على الغشاء وإذا تحررت هذه المادة اسيتيل كولين بكمية كافية تؤدي إلى إزالة استقطاب الغشاء فإن تأثيرها يتولد في الليفة العصبية نفسها.
وتجري هذه النبضة العصبية في نفس الوقت في جميع الألياف العضلية المكونة للوحدة الحركية. ولذلك تنقبض هذه الألياف جميعها في نفس الوقت.
وبعد ذلك يبدأ عمل إنزيم كولين استريز الموجود بوفرة في ميزاب المشتبك وعمله هو مهاجمة الاستيل كولين وتحليله مسبباً بذلك إعادة استقطاب الغشاء مرة أخرى أي انبساط الألياف العضلية ومن ثم انبساط (ارتخاء) العضلة.

التغيرات التي تصاحب الانقباض العضلي:
يصحب انقباض العضلات الإرادية ثلاثة أنواع من التغيرات هي:
1 ـ تغيرات كيميائية.
2 ـ تغيرات حرارية.
3 ـ تغيرات ميكانيكية.

أولاً ـ التغيرات الكيميائية للانقباض العضلي:
تتكون العضلة كيميائياً من:
1 ـ 20% بروتين خاص يسمى بروتين العضلة أو كتين وميوسين.
2 ـ 87% ماء.
3 ـ 2% مواد مختزنة للطاقة هي فوسفات الأدينوسين ـ الكرياتين ـ النشا الحيواني.
وتتغير المواد المختزنة للطاقة باستمرار تبعاً لنشاط العضلة وذلك نتيجة لتأثير مجموعة الأنزيمات المختلفة الموجود فيها.
ثانياً ـ التغيرات الحرارية للانقباض العضلي:
يصحب انقباض العضلة انطلاق مقدار من الحرارة تمكن العلماء من قياسها بدقة باستخدام ترمومترات كهربائية وسبب هذه التغيرات الحرارية هي التفاعلات التي تحدث في العضلة وتنطلق الحرارة في أثناء انقباض العضلة، أما في أثناء انبساطها تنطلق أيضاً حرارة تعادل تقريباً حرارة الانقباض.
ثالثاً ـ التغيرات الميكانيكية للانقباض الحركي:
عند انبساط العضلة وانقباضها تحدث تغيرات ميكانيكية وهي تحرك الجزء المتصل بالعضلة طولاً أو أن ينقص هذا الجزء مثل حركة اليد أو الرجل أو المثانة …. الخ ويمكن تقسيم الحركة الميكانيكية إلى ثلاثة أقسام أو ثلاثة فترات وهي:
أ ـ فترة الكمون: وهي فترة قصيرة تنقضي بين بداية التنبيه العصبي وبداية انقباض العضلة.
ب ـ فترة الانقباض: وهي تأتي مباشرة بعد فترة الكمون وفيها تنقبض العضلة وتقصر مسببة الحركة.
جـ ـ فترة الانبساط: وفيها تنبسط الألياف العضلية ويزداد طولها وتعود العضلة إلى طولها الأصلي. وهذه الفترة أطول من فترة الانقباض.
العضلات الإرادية والعضلات غير الإرادية:
يمكن تقسيم العضلات من حيث الإرادة إلى نوعين هما العضلات الإرادية والغير إرادية.
أولاً ـ العضلات الإرادية:
وهي تلك العضلات التي يمكن أن نتحكم فيها والتي يمكن أن تؤدي وظيفة معينة وهي التي تطلبها أو تريدها مثل عضلات اليد والقدم، والجسم يضم مئات العضلات الإرادية التي تتحرك حسبما يريد الإنسان.
ثانياً ـ العضلات الغير إرادية:
وهي تلك العضلات التي لا يمكنك التحكم فيها وعلى سبيل المثال عضلات القلب.

أنواع الخلايا العضلية
المصطلحات العلمية :
الجهاز الحركي : هو جهاز يستعان به للقيام بالحركة وهو يتكون من عضلات ، وهيكل من العظام ، وما يتصل بها من مفاصل وغضاريف.
العضلة : خلايا لها القدرة على الإنقباض والإنبساط.
العضلات الهيكلية أو المخططة : هي اللّحم الذي يكسو العظم ويكسب الكائن الحي صورته المميزة . يتصل معظمها بالهيكل العظمي لذا سميت هيكلية . وتتألف أليافها من خيوط عرضية قائمة ولذا توصف بأنها مخططة.
ولها عدة أشكال :
دائرية : كعضلة الجفن. حلقية : كعضلة الشرج. مسطحة : كعضلة الصدغ.
ستار عريض : كالحجاب الحاجز. مغزلية : كعضلة العضلات الإرادية.

تشكل العضلات نحو 40% من وزن الذكر و23% من وزن الأنثى.
- يبلغ عدد العضلات 600 عضلة مخططة في الإنسان تخضع في انقباضها وانبساطها للإرادة الواعية لذا توصف بأنها إرادية.
- يتم التحكم بها بواسطة الأعصاب الحركية.


العضلات الملساء : ( الحشوية ، اللاإرادية ) :
هي عضلات ليست مخططة تخطيطاً عرضياً وغير مرتبة في حزم ولا ترتبط بالعظام وخلاياها ، ليست اسطوانية بل مغزلية الشكل ، وهي وحيدة النواة وهي تابعة في عملها للجهاز العصبي الذاتي .
أماكن تواجدها : جدار القناة الهضمية ، جدار الأوعية الدموية ، جدران المجاري التنفسية والبولية والتناسلية.

العضلات القلبية :
تجمع في خصائصها بين العضلات المخططة من حيث تركيبها من خلايا عضلية اسطوانية مخططة والعضلات الملساء فيها وحيدة النواة ، لاإرادية في عملها ، وتختلف عن النوعين السابقين بكونها :
1- متفرعة.
2- الغشاء البلازمي العرضي للخلايا المتجاورة يقترب كثيرا في بعض نقاطه مشكلا قرصا يدعى القرص البيني.
القرص البيني : تركيب من التقاء الغشاءين العرضيين لخليتين متجاورتين من خلايا العضلات القلبية، ويسهل نقل السيالات العصبية من خلية لأخرى.
الوتر : نسيج ضام قوي غني ببروتين الكولاجين يربط بين عضلة وأخرى أو بين عظم وعضلة.
الليفة العضلية : حزمة من خيوط تحتويها الخلية العضلية الواحدة ـ تحاط جميعها بغشاء بلازمي واحد ، ويتخللها شبكة اندوبلازمية متسقة ، تخزن الكالسيوم اللازم لانقباضها . ويقع تحت غشائها البلازمي العديد من الميتوكندريا والنوى ، وقليل من السيتوبلازم.
خيوط الأكتين : هي خيوط بروتينية رفيعة من مكونات اللييفة العضلية.
خيوط الميوسين : هي خيوط بروتينية سميكة ومن مكونات اللييفة العضلية.
قارن بين العضلات الهيكلية والملساء والقلبية من حيث :
أماكن تواجدها / تركيبها / سرعة انقباضها / الجهاز المسيطر عليها.

المقارنة الهيكلية الملساء القلبية
أماكن تواجدها
تكسو العظام للخارج وبعضها يتصل بالهيكل العظمي في الأحشاء
في القلب

تركيبها حزم متوازية مخططة ذات مدمج نووي يتجمع في لييفات من خيوط الأكتين الرفيعة والميوسين الغليظة غيرمخططة، غير مرتبة في حزم ، لا ترتبط بالعظام وخلاياها مغزلية الشكل، وحيدة النواة خلايا عضلية أسطوانية مخططة وحيدة النواة، متفرعة ، ترتبط مع بعضها بالقرص البيني
سرعة انقباضها تنقبض بسرعة تنقبض ببطء متوسطة السرعة في انقباضها
الجهاز المسيطر عليها الأعصاب الحركية في الدماغ الجهاز العصبي الذاتي الجهاز العصبي الذاتي



آلية انقباض العضلة
من دراسة أنواع العضلات وجدنا أن :
- جميع أنواع العضلات تحتوي على خيوط الأكتين الرفيعة وخيوط الميوسين الغليظة ، فهل تنقبض جميعها بالطريقة نفسها ؟
- وما الآلية التي تنقبض بها؟
لقد تبين أخيراً أن الآلية التي تنقبض بها العضلة المخططة تحدث في نوعي العضلات الآخرين .

التغذية العصبية للعضلات المخططة

1- من دراستنا للحبل الشوكي وجدنا أنه يحتوى على قرنين ظهري وبطني. ويخرج من القرن البطني للحبل الشوكي ألياف عصبية أو محاور لخلايا عصبية حركية.
2- يتصل المحور الواحد بمجموعة من الألياف العضلية التي يتباين عددها حسب حجم العضلة ونوع الحركة المطلوبة منها.
3- عند تنبيه أحد المحاور أو الخلية العصبية الحركية بمنبه قوي ، فإن كل الألياف العضلية المرتبطة بذلك المحور تنقبض معاً، وبأقصى ما لديها. ونستطيع زيادة


قوة انقباض العضلة بزيادة أعداد الألياف العضلية المشاركة في الانقباض إلى أن تشارك ألياف العضلة جميعها بالانقباض. وهنا يصل انقباضها الى حده الأقصى ويحكم ذلك قانون الكل او العدم.

1- عند تنبيه أحد المحاور العصبية بمنبه ما :
- يتحرر الناقل الأستيل كولين من النهايات العصبية.
- يرتبط بمستقبلاته على الغشاء البلازمي لليف العضلي.
- تزداد نفاذية الغشاء للأيونات.
- تنتج حالة إزالة الاستقطاب في غشاء الليف العضلي بنفس الطريقة التي تمت عند تنبيه العصبون.
- أن إزالة الاستقطاب وإعادة الاستقطاب يشكلان جهد فعل ينتشر على طول الليف العضلي وعبر انغمادات غشائية تدعى الأنيببات المستعرضة تمتد بين اللييفات العضلية وتصل إلى مقربة من مخازن الكالسيوم في الشبكة الإندوبلازيمة مما يؤدي إلى تحرر الكالسيوم منتشراً بين الخيوط العضلية البروتينية مؤدياً إلى انقباضها.


فرضية الخيوط المنزلقة :
وضع العالمان البريطانيان هكسلي وهانسون فرضية الخيوط المنزلقة اعتمادا على دراساتهما بالمجهر الإلكتروني للعضلات المخططة في أثناء الانقباض والراحة وقد وجدا أن:
1- طول خيوط الميوسين السميكة يبقى ثابتا أثناء الانقباض والراحة بينما يقصر طول القطعة العضلية ويقترب خطا Z من بعضهما عند الانقباض ويزداد طول القطعة العضلية ويبتعد الخطان عن بعضهما في حالة الانبساط.
2- أدت هذه الملاحظة الى الاستنتاج بأن خيوط الأكتين الرفيعة تنزلق على خيوط الميوسين الغليظة ، مقربة خطي Z من بعضهما مسببة قصر القطعة العضلية وبالتالي قصر العضلة بأكملها.

لماذا تنزلق الخيوط الرفيعة والسميكة على بعضها في أثناء الانقباض فقط ولا يحدث ذلك في أثناء الانبساط ؟
السبب في ذلك يعود إلى أيونات الكالسيوم : فعند صدور أمر بالحركة يؤدي الى حدوث جهد فعل ، وهذا يؤدي الى تحرير أيونات الكالسيوم التي تسبب ارتباطا مباشراً بين الجسور العرضية للميوسين وخيوط الأكتين. ونظرا لقدرة الجسورالعرضية على الانثناء نحو وسط القطعة العضلية ( منطقة H ) فإن هذه الجسور تسبب سحب خيوط الأكتين معها نحو وسط القطعة العضلية ويحدث بذلك الانزلاق.

استهلاك الطاقة أثناء نشاط العضلة

هل تحتاج العضلة إلى الطاقة الكيميائية ATP أثناء نشاطها ؟
تحتاج العضلة إلى الطاقة في كل من الخطوات التالية :
1- تكرار انثناء الجسور العرضية لإحداث انزلاق معقول وتكراره يتطلب فصل الارتباط بين الجسر العرضي والأكتين ، ثم إعادة ارتباطه بموقع جديد على خيط الأكتين يكون أقرب إلى خط Z . تحتاج عمليتا الفصل وإعادة الارتباط إلى استهلاك جزيء واحد من ATP .
2- إعادة ضخ أيونات الكالسيوم نحو مخازن في الشبكة الإندوبلازيمة عند زوال المنبه وقبل حدوث الارتخاء تحتاج إلى طاقة ATP ( ويعد هذا نوعا من النقل النشط ).
ما مصدر الطاقة في العضلة ؟
1- تحتوي العضلة عادة على كمية قليلة من جزيئات ATP وهي المصدر المباشر لانقباض العضلة وهذه الكمية لا تكفي إلا لبضعة انقباضات .
لماذا تصاب العضلة بالتشنج العضلي ؟
لأن نقص كمية ATP يبقي الجسور العرضية مرتبطة بمكان واحد من الأكتين مما يؤدي إلى إستمرار انقباض العضلة وهذا ما يعرف بالتشنج العضلي .
2- هناك مصادر أخرى للطاقة منها :
أ- فوسفات كرياتين ( Creatine Phosphate CP ).
وهو مصدر سريع لتزويد العضلة بالطاقة ، يكفي لمدة ثوانٍ فقط ، ويمكن تفسير ذلك حسب المعادلة التالية.
أثناء الراحة : يصبح تركيز CP خمس مرات قدر تركيز ATP.
ب- غلايكوجين :
يتحطم غلايكوجين بواسطة أنزيمات متعددة ويعطي سكر الجلوكوز الذي يتأكسد ويتحلل ليعطي ATP 38 في عملية الفسفرة التأكسدية تزود العضلة بالطاقة من 5 - 10 دقائق من التمرين.
أما في عملية التخمر فيتحلل ليعطي i2 ATP فقط.
وتلجأ العضلة إلى عملية التخمر عندما تكون الانقباضات متتالية وسريعة وكمية الأوكسجين غير كافية لإتمام عملية الفسفرة التأكسدية . نتيجة ذلك يتراكم حمض اللاكتيك ( حمض اللبن ) في العضلة مسبباً حالة تعرف بـ ( إعياء العضلة ) لأن الحموضة الزائدة الناتجة من تراكم حمض اللبن تؤدي إلى إنقاص القوة التي تولدها انثناءات الجسور العرضية. وباستراحة بسيطة يمكن أن تنقبض العضلة إذا ما نبهت حيث يستهلك حمض اللبن لبناء غلايكوجين وفوسفات كرياتين من جديد.

http://www.mkm-haifa.co.il/schools/almotnbi/atar2003/afaf/gehaz_3d.htm -



http://www.schoolarabia.net/ahia2/level5/ajhezet_algesem/aljihaz_al3adali_new/aljihaz_al3adali4.htm

( مرسل من الدكتور عبدالرحمن)
" السلام عليكم
تجد أدناه لمفردات المنهج الخاص بإرتباط الأنشطة الترويحية بالصحة:
المنهج الذي كلفت بوضعه وهو الشطر المرتبط بعلاقة ممارسة الترويح بهدف المحافظة على الصحية.
كما يعلم الجميع بأن التربية البدنية أصبحت كبستان أزهار يصعب على المرء أن يحدد أيهما أجمل في الشكل أو الرائحة وبالتالي أتفهم يا أ. عبدالعزيز مدى صعوبة هذا القرار فمن أين يمكن أن تبدأ أو تنتهي. ولكن أورد لك بعض الزهور التي يمكنك أن تنتقي منها ما شأت:
يمكنك رسم تصور عام على هذا الأساس يبدأ بأهمية ممارسة الأنشطة الرياضية وأثر ذالك على جسم الإنسان. هذا هو الهدف رقم 1 ويمكن أن تشعب منه التالي:
أ‌. تنمية مهارات الفرد البدنية المستعملة والنافعة لحياته العامة.
ب‌. تنمية الكفاية البدنية وصيانتها.
ت‌. مساعدة الفرد على اكتساب صفات التفكير العقلي المنطقي المنتظم.
ث‌. ترقية النمو الانفعالي.
ج‌. المساهمة في اكتساب الفرد الصفات الاجتماعية المثلى.
ح‌. ممارسة الحياة الصحية السليمة.
خ‌. التدريب على اكتساب صفات القيادة والتبعية السليمة ( علم نفس ).
د‌. تشجيع وتنمية القدرات والمواهب الرياضية العالية.
الهدف الثاني:
تلمس المشاكل الجسمية سواء من الناحية التشريحية أو من الناحية الفسيولوجية والتي تواجه الممارسين للأنشطة الرياضية للتعرف عليها وتضمينها ضمن البرنامج الترويحي.
أ‌. التعرف على أسباب التعب العضلي ومحاولة تأخير حدوثه.
1. من الناحية التشريحية يمكن التركيز على مسببات التعب العضلي في:
أ‌- عصبي عضلي
ب‌- مركزي
ت‌- عضلي هيكلي.
2. من الناحية الفسيولوجية:
أ‌- كيميائي.
ب‌- ايض.
ت‌- نقص هورمون استيل كولين.
ث‌- نقص السكر.
ج‌- استنزاف بعض المكونات اللازمة للطاقة.
ح‌- زيادة الحرارة الجفاف.
ب‌. حمض اللاكتيك.والرياضة.
ت‌. التغذية والنمو العضلي.
ث‌. الدم والجهاز الدوري.
ج‌. السمنة.
ح‌. العادات الضارة والتي تأثر على الممارسين:
1. التدخين.
2. تعاطي المشروبات الكحولية.
3. إدمان المخدرات.
4. استخدام المنشطات.
خ‌. المتطلبات الصحية للملابس الرياضية.

علاقة الأنشطة الترويحية الرياضية بالصحة

المطلوب من الدارسين الكتابة في المواضيع التالية بشكل يمكن من التبحر في هذه المواضيع وإستخدام جميع الوسائل التعليمية الممكنة في عرض المضمون:
أ. إحسان ( 1 + 2 ).
أ. عبدالعزيزي ( 3 + 4 ).
أ. صلاح ( 5 + 6 ).
أ. محمد ( 7 + 8 ).
أ. وليد ( 9 ).

في موع أقصاه قبيل البدء بعد إجازة عيد الأضحى المبارك.
بااالتوفييييق.

1 - مفهوم علم الفسيولوجي وواجباته وعلاقته بالأنشطة الترويحية - مفهوم فسيولوجيا التدريب الرياضي وأهميتها – المبادئ الفسيولوجية للتدريب الرياضي.

2 – الجهاز العصبي – نظرة عامه –  مكوناته - وظائفه – الخلية العصبية – فسيولوجيا الخلية العصبية – أنواع الخلايا العصبية – تولد الإشارة العصبية – الخواص الفسيولوجية للأعصاب – انتقال الإشارات العصبية – الجهاز العصبي والتدريب الرياضي – الجهاز العصبي والتعلم الحركي – الفعل المنعكس – الاستثارة العصبية – الجهاز العصبي وحالة ما قبل البداية ومدى تأثير ذلك على الأنشطة الرياضية والمنافسات الترويحية.

3-  – الجهاز العضلي –  أنواع العضلات - تركيب العضلات - الانقباض والارتخاء العضلي - أنواع الانقباض العضلي -الظواهر الكهربائية –للعضلات- أعضاء الحس بالعضلات - الجهاز العضلي و التدريب الرياضي -الجهاز العضلي والقوة العضلية -الجهاز العضلي والسرعة -الجهاز العضلي والتحمل - التحكم العصبي العضلي خلال مقاومة التدريب .

4- الدم –  حجم ومكوناته وخصائص  ووظائف  -  تأثير التدريب الرياضي – التغيرات المصاحبة للممارسة الأنشطة الترويحية – سكر الدم – حمضية وقلوية  الدم  - تغيرات ضغط الدم.

5 – الجاهز الدوري والقلب – خصائصه – القلب والأوعية الدموية – الخصائص الفسيولوجية لعضلة القلب – مصدر نبض القلب –العوامل الفسيولوجية المؤثرة على عضلة القلب – الإمداد القلبي بالدم -  العوامل المؤثرة على القلب – الدفع القلبي – تنظيم وظيفة القلب – التدريب الرياضي والقلب – التمثيل الغذائي لعضلة القلب أثناء النشاط الرياضي – مؤشرات القلب الرياضي -

6- الجهاز التنفسي – تركيبه – وظائفه – فسيولوجيا  التنفس -  العمليات الفسيولوجية فى للتنفس – تقسيم عملية التنفس – التهوية الرئوية – الأحجام والسعات الرئوية – تنظيم التنفس – الجهاز التنفسي والتدريب الرياضي – الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين -

7 – الطاقة – تعريفها – مستويات استهلاك الطاقة – تطبيقات فى المجال الرياضي – تقويم حمل التدريب تبعا لمستويات الطاقة – التمثيل الغذائي – مصادر الطاقة – طرق إنتاج الطاقة – مقارنة نظم إنتاج الطاقة – استشفاء مصادر الطاقة – التغيرات الناتجة عن النشاط البدني – استعادة تكوين مصادر الطاقة – التكيفات الفسيولوجية – انتقال الطاقة – القدرات الهوائية واللاهوائية – التعبئة الجليكوجينية – التعب العضلى – طرق تأخير التعب.

8 –  الهرمونات الغدد الصماء -  وظائفها – الفروق بين السيطرة الهرمونية والعصبية – الغدد الصماء هى – الهرمونات – تصنيف عمل الهرمونات –الغدد وإفرازاتها – تصنيف الهرمونات – أساسيات فعلها – تنظيم إفرازها – وظائف الهرمونات أثناء النشاط البدنى – الأنشطة البدنية ( الطويلة – القصيرة الدوام )  والهرمونات - تعبئة وتنظيم واستهلاك وقود الطاقة - الهرمونات المساعدة البطيئة الهرمونات المساعد السريعة .

9 – التنظيم الحراري – والجهد البدنى - مصادر اكتساب الحرارة فى الجسم-التوازن الحراري – العوامل التى تزيد من فقد وإنتاج الحرارة -استجابات التنظيم الحراري -كيف تنظم درجة حرارة الجسم ؟ -حرارة الانقباض العضلية -أقسام حرارة الانقباض العضلية -اثر البرودة والحرارة على الأداء العضلى -التغيرات الحرارية المصاحبة للجهد البدنى -الجهد البدنى وتحسين استجابات التنظيم الحراري - إصابات التدريب فى الجو الحار.