الفصل السابع الدعامة والحركة فى الكائنـــــات الحيــــة

الفصل السابع الدعامة والحركة فى الكائنـــــات الحيــــة



الدعامة فى النبات

يحتوى النبات على وسائل وأجهزة دعامية تدعمه وتحافظ على شكله وتقيه

وأنواع هذه الدعامة فسيولوجية (تتناول الخلية نفسها )

أو تركيبية (ترسيب السليلوز أو اللجنين )وهى مواد صلبة

(أ) الدعامة الفسيولوجية :-

أمثلة

1- انتفاخ وكبر حجم الثمار الجافة المنكمشة (الضامرة)عند وضعها فى الماء بسبب كبر حجم خلاياها

2-ضمور بعض البذور الغضة كالبسلة أو الفول بسبب فقد خلاياها للماء فيزول إنتفاخها

• ويقال أن الخلية قد إنتفخت إذا دخل فيها الماء بالخاصية الاسموزية ليصل الى فجوتها العصارية فيزيد حجمه وبالتالى يزيد ضغطة فيضغط على البروتوبلازم ويدفعه للخارج نحو الجدار الذى يتمدد نتيجة زيادة الضغط علية

• ذبول سوق وأوراق النباتات العشبية عندما تعانى من جفاف التربة فترتخى – وإذا رويت التربة تستعيد استقامتها نتيجة انتفاخ خلايا أنسجتها الداخلية

(ب) الدعامة التركيبية:-

يلجأ النبات الى وسائل كثيرة لتدعيمه منها أن يرسب بعض المواد فى جدر الخلايا لكى يحافظ النبات

على أنسجته الداخلية ويمنع فقد الماء فأنه

• قد يزيد سمك جدر خلايا البشرة وخاصة الخارجية –

• أو يرسب عليها مادة الكيوتين غير المنفذة للماء على البشرة –

• أو يحيط نفسه بطبقة فلين غير منفذة للماء مرسب فيها السيوبرين –

• أو قد يرسب فى جدر خلاياه مادة السليلوز أو اللجنين ليكسبها صلابة وقوه مثل الخلايا الكولنشيمية – آو الاسكلرنشيمية (الألياف والخلايا الحجرية )

• كما أن موقع الخلايا وأماكن تواجدها يدعم النبات













أولا الجهاز الهيكلى فى الإنسان

1- العمود الفقرى(33فقرة)

تختلف الفقرات عن بعضها فى الشكل (علل؟) (ً لاختلاف مكان وجودها)

وهم 7 عنقية (حجمها متوسط ) – 12 ظهرية(أكبر حجماً)- 5 قطنية (أكبرها جميعاً وتوجد فى البطن )-5عجزية (عريضة ومفلطحة )

-4 عصعصية (صغيرة الحجم وملتحمة معاً)

وتتركب الفقرة من 1- جسم الفقرة (جزء أمامى سميك )

2- نتوءان مستعرضان (زائدتان جانبيتان تتصلان بجسم الفقرة )

3-الحلقة الشوكية (وهى حلقة عظمية تتصل بجسم الفقرة من الخلف وتحمل زائدة مائلة الى أسفل هى النتوء الشوكى )

2- الجمجمة علبة عظمية تتكون من

أ- جزء خلفى (مخى) من 8 عظام تتصل بمفاصل غير متحركة مسننة بة ثقب كبير يمر فية الحبل الشوكى من المخ

ب-جزء أمامى (جبهى) يشمل عظام الوجه والفكين ومواضع أعضاء الحس (الأذنان – العينان – الأنف)

3- القفص الصدرى

أ- علبة مخروطية الشكل تتصل من الخلف بالفقرات الظهرية (12فقرة)

ومن الأمام بالقص (عظمة مفلطحة مدببة من أسفل وجزؤها السفلى غضروفى

ب- 12 زوج من الضلوع عشرة أزواج منها تصل بين الفقرات الظهرية وعظمة القص وزوجان قصيران تسمى

الضلوع العائمة (لا يتصلان بالقص )

الضلع عظمة مقوسة تنحنى الى اسفل وتتصل من الخلف بجسم الفقرة ونتوئها المستعرض وتتحرك هذه الضلوع الى الأمام والجانبين لتزيد من اتساع التجويف الصدرى أثناء الشهيق والزفير فى عملية التنفس)

الحزام الصدرى والطرفان العلويان الحزام الحوضى والطرفان السفليان

يتركب الحزام الصدرى من عظام الكتف وهى تتكون من

لوح الكتف وهو عظمة مثلثة الشكل طرفها الداخلى عريض والخارجى مدبب به نتوء تتصل به الترقوة

الترقوة (هى عظمة رقيقة) ويوجد عند الطرف الخارجى للوح الكتف التجويف الأروح الذى يتكون عنده المفصل الكتفى ويتكون الطرف الأمامى من

1-العضد عظمة طويلة تصل عظام الساعد بالكتف

2- الساعد (الزند والكعبرة) يوجد بالطرف العلوى للزند تجويف يستقر به النتوء الداخلى للعضد - والكعبرة أصغر حجماً وتتحرك حركة نصف دائرية حول الزند الثابت

3-الرسغ يتكون من 8 عظيمات فى صفين يتصل طرفها العلوى بالطرف السفلى للكعبرة والسفلى بعظام راحة اليد

4-راحة اليد تتكون من 5 أمشاط رفيعة مستطيلة

5- عظام (سلاميات )الأصابع يتكون كل منها من 3

سلاميات رفيعة عدا الإبهام من سلاميتين











يتكون من الحزام الحوضى وهى عظمتين مفلطحتين ملتحمتين ومقوستين وتتكون كل عظمة منها من الحرقفة (التى تتصل من الخلف بعظام العجز )والورك والعانة

ويوجد عند اتصال الحرقفة بالورك تجويف عميق (التجويف الحقى) تستقر فيه رأس عظمة الفخذ

ويتكون الطرف الخلفى من

1- الفخذ التى يوجد بأسفلها نتؤان كبيران يتصلان بالساق عند المفصل الركبى

2-الساق من عظمتين القصبة (داخلية) الشظية (خارجية) ويوجد أمام عظمة الركبة عظمة صغيرة مستديرة تسمى الرضفة

3-العرقوب (رسغ القدم) يتكون من 7 عظام أكبرها كعب القدم (عظمة خلفية)

4- القدم يتكون من 5 أمشاط رفيعة ينتهى بالأصابع

5-سلاميات الأصابع يتكون كل منها من 3 سلاميات رفيعة عدا الإبهام به سلاميتان











الحركة فى الكائنات الحية

الحركة ظاهرة تميز الكائنات الحية عن الجماد

الجماد (ثابت لا يتحرك – ولا يقوم بعمليات حيوية ولا يستجيب لمؤثرات خارجية )

أما الكائن الحى تنشأ حركته ذاتياً ويستجيب للمؤثرات الخارجية















- وتؤدى حركة الحيوان وتنقله من مكان إلى آخر لزيادة انتشاره - وتتسع دائرة نشاطه كلما كانت وسائل الحركة فيه قوية وواسعة

- ولايمكن للحيوان أن يحتفظ بتوازنه ولا أن يتحرك إلا بوجود مركز صلب يتصل به العضلات

وهذه الدعامة قد تكون خارجية فى المفصليات – أو داخلية فى الفقاريات (وتسمى هيكل الحيوان )

الهيكل الداخلى غضروفى فى الأسماك الغضروفية – أو عظمى فى الأسماك العظمية ويتكون من قطع تتصل ببعضها اتصالا مفصليا يتيح الحركة

أولاً الحركة فى النبات Locomotion in plant

اللمس النوم واليقظة الانتحاء الشد الحركة الدورانيه

1- الحركة باللمس (نبات المستحية) تتأثر أوراق نبات المستحية باللمس فعند لمس ورقة نبات المستحية فإنها تتدلى كالتي أصابها الذبول ثم يتتابع تدلى ما يجاورها من وريقات ثم يعم التأثير فى كل الوريقات ثم ينحنى عنق الورقة

2-حركة النوم واليقظة (فى البقوليات والمستحية) تتقارب أوراق النبات فى الظلام وتنبسط فى الضوء وبتعاقب الظلام و النور يتعاقب النوم و اليقظة

3-حركة الانتحاء وهى استجابة مختلف أجزاء النبات بتأثير الضوء والرطوبة والجاذبية

4-الحركة الدورانيه فى السيتوبلازم

وهى حركة السيتوبلازم فى دوران مستمر داخل الخلية

مثال إذا فحصنا خلية ورقة ايلوديا وهو نبات مائى يلاحظ أن السيتوبلازم يبطن الجدار من الداخل بطبقة رقيقة وينساب فى

حركة دورانية حول الخلية فى اتجاه واحد ونلاحظ ذلك

بدوران البلاستيدات الخضراء المنغمسة فى السيتوبلازم محمولة فى تياره

5- حركة الشد

الشد بالمحاليق الشد بالجذور

فى البازلاء

="؛ يبدأ الحالق عملة بأن يدور فى الهواء حتى يلمس جسم صلب ويلتف حوله ويوثق التصاقه به ثم يتموج ما تبقى من أجزاء الحالق فى حركة لولبية فينقص طوله ويقترب الساق من الدعامة أي يشد الساق إلى الدعامة فيستقيم الساق رأسياً وبعد ذلك يتغلظ الحالق وما به من أنسجة دعامية فيقوى ويشتد

= وإذا لم يجد الحالق ما يلتصق به فإنه يذبل ويموت

= سبب حركة المحلاق حول الدعامة هو بطء نمو المنطقة الملامسة للدعامة ويسرع نمو المنطقة التى لا تلامسة فتستطيل مما يؤدى الى التفاف الحالق حول الدعامة











فى الكورمات والأبصال

توجد الجذور الشادة اسفل الكورمات والأبصال

وتستطيع بتقلصها أن تشد النبات إلى أسفل فتهبط بالكورمة والبصلة الى المستوى الطبيعى الملائم

وبفضل هذه الجذور تظل الساق الأرضية المختزنة دائماً على بعد ملائم من سطح الأرض يزيد من تدعيمها وتأمين أجزائها الهوائية ضد الرياح

الحركة فى الإنسان

تعتمد الحركة فى الإنسان على ثلاثة أجهزة هى

• الجهاز الهيكلى (الدعامة للأطراف المتحركة )

• والجهاز العضلى ينقبض وينبسط العضلات فتحرك الأطراف

• والجهاز العصبى الذى يعطى الأوامر للعضلات لكى تقوم بعملية الانقباض والانبساط

الجهاز العضلى

الجهاز العضلى هو مجموعة من العضلات يمكن الجسم بواسطتها تحريك أجزاء الجسم المختلفة

ويتركب الجهاز العضلى من وحدات تسمى العضلات وهى عبارة عن مجموعة من الأنسجة العضلية – تمكن الإنسان من القيام بحركاته الميكانيكية والتنقل من مكان لأخر وتعرف باللحم

عدد العضلات فى الجسم 620 عضلة أو أكثر

وظائف العضلات تتميز العضلات بأنها خيطية الشكل ولها القدرة على الانقباض والانبساط – والانقباض العضلى ضرورى لتأدية النشاطات والوظائف الآتية:-

1- الحركة وتشمل تغيير وضع عضو معين من الجسم بالنسبة لبقية الأعضاء

2- الانتقال من مكان لآخر

3- تحرك الدم فى الأوعية الدموية والمحافظة على ضغط الدم داخل هذه الأوعية عن طريق انقباض العضلات الملساء (اللاإرادية) الموجودة فى جدرانها

4- المحافظة على وضعية الجسم سواء فى الجلوس أو الوقوف وذلك بفضل عضلات الرقبة والجذع والأطراف السفلية

تركيب العضلة

تتركب من عدد كبير من خيوط رفيعة متماسكة مع بعضها تسمى الألياف (الخلايا)العضلية وكل ليفة عضلية تحتوى على مجموعة من لييفات عضلية (عددها بين 1000-2000 لييفة) مرتبة طوليا وموازية للمحور الطولى للعضلة وتحتوى الليفة على عدد كبير من الأنوية

- وتتكون اللييفة العضلية من

أ- المادة الحية(البروتوبلازم) والسيتوبلازم فى العضلات يسمى (الساركوبلازم)

ب- غشاء خلوى يحيط بالساركوبلازم يسمى الساركوليما

جـ- توجد الألياف العضلية فى مجموعات تعرف بالحزم العضلية تحاط بغشاء يسمى غشاء الحزمة

ء-تتكون كل ليفة من :-

1-(مناطق مضيئة) مجموعة من الأقراص رمزها (I ) يقطعها فى منصفها خط داكن رمزه(Z) وتتكون الأقراص المضيئة من خيوط بروتينية رفيعة (الأكتين)

2-(مناطق داكنة) مجموعة من الأقراص رمزها ( (A

وفى منتصف كل منطقة توجد منطقة شبه مضيئة رمزها (H ) وتتكون المناطق الداكنة من نوع من الخيوط البروتينية السميكة يسمى (ميوسين)

3-(القطعة العضلية)المسافة بين خطين متتاليين داكنيين (Z) الموجودة فى منتصف المناطق المضيئة

- وتوجد المناطق المعتمة والمضيئة فقط فى العضلات الهيكلية والقلبية ولذلك تسمى بالعضلات المخططة (علل؟) ولا توجد فى العضلات الملساء لذلك تسمى عضلات غير مخططة(علل؟)

الانقباض العضلى

تمتاز العضلات بقدرتها على الانقباض والانبساط ولذلك فهى مسئولة عن الحركات المختلفة للجسم(علل؟)

ويتم ذلك بتعاون ثلاثة أجهزة

1- الجهاز الهيكلى (العظمى):- وهو مكان اتصال مناسب للعضلات وأيضا كدعامة للأطراف المتحركة –ولذلك فالمفاصل لها دور مهم فى حركة أجزاء الجسم المختلفة

2- الجهاز العصبى:-وهو الذى يعطى أوامر (سيال عصبى) للعضلات فتستجيب بالانقباض والانبساط

3- الجهاز العضلى:- وهو المسئول عن الحركة

وغالبية العضلات يسيطر عليها الجسم وتسمى بالعضلات الإرادية(الهيكلية أو المخططة)وتشمل معظم عضلات الجسم

وبعضها لا يستطيع الإنسان التحكم فيها تماما وتسمى لاإرادية مثل العضلات الملساء وعضلة القلب

- ويجب الإجابة على بعض الأسئلة مثل –كيف تنقبض العضلة؟ - وما تأثير السيالات العصبية على العضلة وفسيولوجية إستجابتها للحفز العصبى ؟ وكيف يتم التناسق والتآزر بين الأجزاء السابقة كلها؟

1- فى العضلات الهيكلية الإرادية السطح الخارجى لغشاء الليفة العضلية مشحونة بشحنة موجبة بينما الغشاء الداخلى سالب الشحنة فينشأ فرق فى الجهد للفرق فى تركيز الأيونات بين خارج وداخل الغشاء

2- المؤثر الذى يسبب انقباض العضلة الإرادية هو وصول السيالات العصبية عن طريق الخلايا العصبية الحركية الآتية من المخ والحبل الشوكى التى تتصل نهاياتها العصبية اتصالا محكما بالليفة العضلية مكونة تشابك عصبى

3- النهايات العصبية للخلايا العصبية تحتوى على حويصلات بها بعض المواد الكيميائية تسمى الناقل العصبى مثل الأستيل كولين

4- عند وصول السيال العصبى الى الحويصلات تسبب خروج الناقل العصبى وتقوم ايونات الكالسيوم بدور مهم فى خروج النواقل التى تسبح فى الفراغ الموجود بين النهايات العصبية وغشاء العضلة حتى تصل الى سطح الليفة العضلية الإرادية وتسبب تلاشى فرق الجهد على غشاء الليفة العضلية وإنعكاسها (داخل الليفة موجب - لزيادة النفاذية غشاء الخلية لأيونات الصوديوم فتدخل لداخل غشاء الليفة العضلية وخذا يؤدى الى انقباض العضلة (غشاء الليفة فى حالة استقطاب)

5- فرق الجهد على غشاء الليفة العضلية يعود الى وضعة الطبيعى بعد جزء من الثانية بفعل أنزيم الكولين أستريز (متوافر فى نقاط الاتصال العصبى العضلى) ويعمل على تحطيم الاستيل كولين (الى كولين+حمض خليك) فيبطل مفعولة وتعود نفاذية غشاء الليفة العضلية الى وضعها الطبيعى فى حالة الراحة

آلية انقباض العضلة (نظرية الخيوط المنزلقة) اقترحها هكسلى

تعتمد هذه النظرية على التركيب المجهرى الدقيق لألياف العضلات - لأن كل ليفة عضلية تتكون من نوعين من الخيوط البروتينية (رفيعة أكتينية- وغليظة ميوسينية)

استنتج أن الخيوط البروتينية تنزلق الواحدة فوق الأخرى مما تسبب انقباض (تقلص) العضلة عن طريق وجود روابط مستعرضة تم تكوينها بمساعدة أيونات الكالسيوم وتمتد هذه الروابط من خيوط الميوسين لتتصل بخيوط الأكتين _ فالانقباض العضلى يحدث عندما تعمل هذه الروابط كخطاطيف تسحب (بمساعدة الطاقة) المجموعات المتجاورة من خيوط الأكتين باتجاه بعضها فتنقبض الليفة

ملحوظة:- لم تستطيع هذه النظرية تفسير انقباض العضلات الملساء رغم أنها تفسر انقباض الهيكلية (المخططة)

رغم أن الخيوط البروتينية فى العضلات الملساء تتكون من نوع يشبه الخيوط الأكتينية فى العضلات الهيكلية

الوحدة الحركية (الوحدة الوظيفية للعضلة الهيكلية)

لان انقباض العضلة هو محصلة انقباض جميع الوحدات الحركية المكونة للعضلة

وتتكون الوحدة الحركية من الألياف العضلية والخلية العصبية التى تغذيها – وعند دخول الليف العصبى الحركى الى العضلة يتفرع الى عدد كبير من الفروع العضلية يتراوح بين(5-100)ليف عضلى بواسطة تفرعاته النهائية التى يتصل الواحد منها بالصفائح النهائية الحركية لليفة العضلية (ويسمى مكان الاتصال هذا بالوصلة العصبية العضلية )



إجهاد العضلة

انقباض العضلة بصورة متتالية وسريعة يسبب إجهاد العضلة وتعبها وذلك لان الدم لا يستطيع نقل الأكسجين بالسرعة الكافية ليوفر للعضلة احتياجاتها من التنفس وإنتاج الطاقة –

• ولهذا تلجأ العضلة الى تحويل الجليكوجين (نشا حيوانى) الى جلوكوز الذى يتأكسد بطريقة التنفس اللاهوائى (لا يحتاج الى أكسجين) لإنتاج طاقة تعطى العضلة فرصة أكبر للعمل وينتج عن هذه العملية تراكم حمض اللاكتيك الذى يسبب تعب العضلة وإجهادها

ولذلك يتوقف الشخص عن الحركة حتى تصل كمية كافية من الأكسجين لتقوم بعملية التنفس الهوائى (الخلوى) والذى ينتج كمية كبيرة من الطاقة عن الناتجة من التنفس اللاهوائى