معلومة

21.9: لماذا يهم - الجهاز الدوري - علم الأحياء

21.9: لماذا يهم - الجهاز الدوري - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لماذا وصف مكونات ودور الجهاز الدوري؟

معظم الحيوانات عبارة عن كائنات معقدة متعددة الخلايا تتطلب آلية لنقل العناصر الغذائية في جميع أنحاء أجسامها والتخلص من الفضلات. تزود هذه الشبكة الواسعة الخلايا والأنسجة والأعضاء بالأكسجين والمواد المغذية ، وتزيل ثاني أكسيد الكربون والنفايات ، وهي منتجات ثانوية للتنفس.

القلب هو جوهر الجهاز الدوري للإنسان. بحجم قبضة اليد ، قلب الإنسان محمي تحت القفص الصدري. تتكون من عضلة قلبية متخصصة وفريدة من نوعها ، تضخ الدم في جميع أنحاء الجسم وإلى القلب نفسه. تحدث انقباضات القلب بواسطة نبضات كهربائية داخلية يساعد الدماغ وهرمونات الغدد الصماء على تنظيمها. يعد فهم البنية الأساسية للقلب ووظيفته أمرًا مهمًا لفهم الدورة الدموية والجهاز التنفسي في الجسم.

تبادل الغازات هو أحد الوظائف الأساسية لجهاز الدورة الدموية. لا توجد حاجة إلى نظام الدورة الدموية في الكائنات الحية التي ليس لديها أعضاء تنفسية متخصصة لأن الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ينتشران مباشرة بين أنسجة الجسم والبيئة الخارجية. ومع ذلك ، في الكائنات الحية التي تمتلك الرئتين والخياشيم ، يجب نقل الأكسجين من هذه الأعضاء التنفسية المتخصصة إلى أنسجة الجسم عبر نظام الدورة الدموية. لذلك ، يجب أن تتطور أجهزة الدورة الدموية لتلائم التنوع الكبير في أحجام الجسم وأنواع الجسم الموجودة بين الحيوانات.

نتائج التعلم

  • وصف تنظيم الدورة الدموية للفقاريات
  • وصف بنية ووظيفة الدم في الجسم
  • وصف بنية القلب واشرح كيف تختلف عضلة القلب عن العضلات الأخرى
  • اشرح بنية الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية وكيف يتدفق الدم عبر الجسم

21.2 عدوى الفيروسات والمضيفين

في هذا القسم سوف تستكشف الأسئلة التالية:

  • ما هي خطوات التكاثر الفيروسي ، وما الأحداث التي تحدث في كل منها؟
  • ما هو الفرق بين الدورة اللايسوجينية والدورة اللايسوجينية لتكاثر الفيروس؟
  • كيف تنتقل فيروسات النبات والحيوان ، وما هي أمثلة الأمراض التي يسببها الفيروس في النباتات والحيوانات ، وما هي الآثار الاقتصادية لفيروسات النبات؟

اتصال لدورات AP ®

تختلف الفيروسات عن الكائنات الحية الأخرى في طريقة تكاثرها. تتكاثر الفيروسات داخل خلية مضيفة حية ، وتحدث تغييرات في الخلية تؤدي غالبًا إلى موت الخلية المصابة. وبالتالي ، تعتبر الفيروسات طفيليات داخل الخلايا. يتضمن التكاثر الفيروسي عدة خطوات: التعلق والاختراق والتكرار والتجميع والإفراج. الفيروسات خاصة بالمضيف لأنها يمكن أن ترتبط فقط بخلايا كائنات معينة وتصيبها. تسمى الخلايا التي قد يستخدمها الفيروس للتكرار متساهل. يهاجم الفيروس الخلية المضيفة عن طريق الارتباط أولاً بموقع مستقبل معين على غشاء الخلية المضيفة. بعد ذلك ، يدخل الحمض النووي الفيروسي ، إما DNA أو RNA ، إلى الخلية المضيفة ، إما عارياً ، تاركاً وراءه قفيصة البروتين ، أو مع القفيصة. إذا دخل الكابسيد إلى الخلية ، فستكون هناك حاجة إلى خطوة إضافية لإزالة الطلاء. ثم يصبح الحمض النووي الفيروسي متاحًا للتكاثر والنسخ. المرحلة الأخيرة من تكاثر الفيروس هي إطلاق الفيروسات الجديدة التي ينتجها المضيف والتي تكون قادرة على إصابة الخلايا الأخرى. اعتمادًا على نوع الفيروس ، تسهل دورة النسخ المتماثل نقل المعلومات الوراثية من خلال حلواني و ليسوجينيك دورات.

العاثيات، مثل T4 هي فيروسات تصيب الخلايا البكتيرية ، يمكن أن تدخل كل من الدورات اللايتية والدورة اللايسوجينية. تسبب الفيروسات الحيوانية مجموعة متنوعة من العدوى ، على سبيل المثال ، التهاب الكبد الوبائي ، والهربس ، وفيروس الورم الحليمي البشري ، ونزلات البرد ، والإنفلونزا. في بعض الأحيان ، يمكن للفيروسات أن "تختبئ" وتبقى كامنة (كامنة) في خلايا مثل الأعصاب أو خلايا الكبد لأشهر أو حتى سنوات على سبيل المثال ، يمكن لفيروس الحماق النطاقي الذي يسبب جدري الماء لدى الأطفال أن ينشط عند البالغين لإحداث الحالة المؤلمة المعروفة على أنها "القوباء المنطقية". يمكن أن تسبب فيروسات الأورام في الحيوانات السرطان عن طريق التدخل في تنظيم دورة الخلية المضيفة. يمكن أن تتسبب فيروسات النبات في أضرار اقتصادية جسيمة ناجمة عن ضعف جودة وكمية المحاصيل على مستوى العالم.

المعلومات المقدمة والأمثلة الموضحة في القسم تدعم المفاهيم الموضحة في الفكرة الكبيرة 3 من إطار منهج علم الأحياء AP ®. توفر أهداف التعلم AP ® المدرجة في إطار المناهج الدراسية أساسًا شفافًا لدورة AP ® Biology ، وتجربة معملية قائمة على الاستفسار ، وأنشطة تعليمية ، وأسئلة اختبار AP ®. يدمج هدف التعلم المحتوى المطلوب مع واحد أو أكثر من الممارسات العلمية السبعة.

فكرة كبيرة 3 تقوم الأنظمة الحية بتخزين المعلومات الأساسية لعمليات الحياة واستردادها ونقلها والاستجابة لها.
الفهم الدائم 3. ج معالجة المعلومات الجينية غير كاملة وهي مصدر للتنوع الجيني.
المعرفة الأساسية 3-ج 3 ينتج عن التكاثر الفيروسي تباين جيني ، ويمكن أن تؤدي العدوى الفيروسية إلى تباين جيني في العوائل.
ممارسة العلوم 6.2 يمكن للطالب بناء تفسيرات للظواهر بناءً على الأدلة المنتجة من خلال الممارسات العلمية.
هدف التعلم 3.29 الطالب قادر على بناء تفسير لكيفية إدخال الفيروسات للتنوع الجيني في الكائنات الحية المضيفة.
المعرفة الأساسية 3-ج 3 ينتج عن التكاثر الفيروسي تباين جيني ، ويمكن أن تؤدي العدوى الفيروسية إلى تباين جيني في العوائل.
ممارسة العلوم 1.4 يمكن للطالب استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف أو حل المشكلات نوعًا وكميًا.
هدف التعلم 3.30 الطالب قادر على استخدام التمثيلات والنماذج المناسبة لوصف كيف يقدم التكاثر الفيروسي التباين الجيني في المجتمع الفيروسي.

تحتوي أسئلة تحدي ممارسة العلوم على أسئلة اختبار إضافية لهذا القسم والتي ستساعدك على التحضير لامتحان AP. تتناول هذه الأسئلة المعايير التالية:
[APLO 3.1] [APLO 3.27] [APLO 3.29] [APLO 1.3] [APLO 2.38] [APLO 3.40] [APLO 3.30]

خطوات الإصابة بالفيروسات

يجب أن يستخدم الفيروس عمليات الخلية للتكرار. يمكن أن تنتج دورة التكاثر الفيروسي تغيرات بيوكيميائية وتركيبية دراماتيكية في الخلية المضيفة ، مما قد يتسبب في تلف الخلية. هذه التغييرات ، ودعا اعتلال خلوي (تسبب تلف الخلايا) ، يمكن أن تغير وظائف الخلية أو حتى تدمر الخلية. تموت بعض الخلايا المصابة ، مثل تلك المصابة بفيروس البرد الشائع المعروف باسم فيروس الأنف تحلل (انفجار) أو موت الخلايا المبرمج (موت الخلية المبرمج) ، وإطلاق جميع فيروسات النسل دفعة واحدة. تنجم أعراض الأمراض الفيروسية عن الاستجابة المناعية للفيروس الذي يحاول السيطرة على الفيروس والقضاء عليه من الجسم ، ومن تلف الخلايا الذي يسببه الفيروس. تترك العديد من فيروسات الحيوانات خلايا الجهاز المناعي المصابة بعملية تُعرف باسم في مهدها، حيث تغادر الفيريونات الخلية بشكل فردي. أثناء عملية التبرعم ، لا تخضع الخلية للتحلل ولا يتم قتلها على الفور. ومع ذلك ، فإن الضرر الذي يلحق بالخلايا التي يصيبها الفيروس قد يجعل من المستحيل أن تعمل الخلايا بشكل طبيعي ، على الرغم من بقاء الخلايا على قيد الحياة لفترة من الوقت. تتبع معظم الإصابات الفيروسية المنتجة خطوات مماثلة في دورة تكرار الفيروس: التعلق ، والاختراق ، وفك الطلاء ، والنسخ المتماثل ، والتجميع ، والإفراج (الشكل 21.8).

مرفق

يرتبط الفيروس بموقع مستقبل معين على غشاء الخلية المضيفة من خلال بروتينات ملحقة في القفيصة أو عبر البروتينات السكرية المدمجة في الغلاف الفيروسي. تحدد خصوصية هذا التفاعل المضيف - والخلايا داخل المضيف - التي يمكن أن تُصاب بفيروس معين. يمكن توضيح ذلك من خلال التفكير في عدة مفاتيح وعدة أقفال ، حيث يلائم كل مفتاح قفلًا واحدًا محددًا فقط.

ارتباط بالتعلم

يشرح هذا الفيديو الذي أعده مشروع صناع اللقاحات كيف تهاجم الإنفلونزا الجسم.

  1. عندما تتصل كبسولة الفيروس بالخلية ، تنفجر ، ثم تلتصق الفيروسات بالخلية.
  2. إذا كان مفتاح الفيروس يلائم قفلًا على سطح الخلية ، فسيتم ربط الفيروس بالخلية.
  3. يتم إرفاق المفاتيح تلقائيًا بجميع الأقفال.
  4. لجنة الترحيب تتشابك مع الفيروس.

دخول

يدخل الحمض النووي للعاثيات الخلية المضيفة عارياً ، تاركاً القفيصة خارج الخلية. يمكن للفيروسات النباتية والحيوانية أن تدخل من خلال الالتقام الخلوي ، حيث يحيط غشاء الخلية بالفيروس بأكمله ويبتلعها. تدخل بعض الفيروسات المغلفة إلى الخلية عندما يندمج الغلاف الفيروسي مباشرة مع غشاء الخلية. بمجرد دخول الخلية ، يتحلل القفيص الفيروسي ، ويتم إطلاق الحمض النووي الفيروسي ، والذي يصبح بعد ذلك متاحًا للتكاثر والنسخ.

النسخ المتماثل والتجميع

تعتمد آلية النسخ المتماثل على الجينوم الفيروسي. عادةً ما تستخدم فيروسات الدنا بروتينات الخلية المضيفة والإنزيمات لإنتاج DNA إضافي يتم نسخه إلى الرنا المرسال (mRNA) ، والذي يستخدم بعد ذلك لتوجيه تخليق البروتين. عادة ما تستخدم فيروسات الحمض النووي الريبي جوهر الحمض النووي الريبي كقالب لتخليق الحمض النووي الريبي الجينومي الفيروسي و mRNA. يوجه mRNA الفيروسي الخلية المضيفة لتخليق الإنزيمات الفيروسية والبروتينات القفيصة ، وتجميع فيريونات جديدة. بالطبع ، هناك استثناءات لهذا النمط. إذا لم توفر الخلية المضيفة الإنزيمات اللازمة لتكاثر الفيروس ، فإن الجينات الفيروسية تزود المعلومات لتوليف البروتينات المفقودة مباشرة. الفيروسات القهقرية لديها جينوم RNA يجب نسخه عكسيًا إلى DNA ، والذي يتم دمجه بعد ذلك في جينوم الخلية المضيفة. هم ضمن المجموعة السادسة من مخطط تصنيف بالتيمور. لتحويل الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي ، يجب أن تحتوي الفيروسات القهقرية على جينات تقوم بترميز إنزيم النسخ العكسي الخاص بالفيروس الذي يقوم بنسخ قالب الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي. لا يحدث النسخ العكسي أبدًا في الخلايا المضيفة غير المصابة - يتم اشتقاق إنزيم النسخ العكسي المطلوب فقط من التعبير عن الجينات الفيروسية داخل الخلايا المضيفة المصابة. حقيقة أن بعض الفيروسات القهقرية تنتج بعض الإنزيمات الخاصة بها غير الموجودة في المضيف سمحت للباحثين بتطوير عقاقير تثبط هذه الإنزيمات. تمنع هذه الأدوية التكاثر عن طريق تقليل نشاط الإنزيم دون التأثير على عملية التمثيل الغذائي للمضيف. أدى هذا النهج إلى تطوير مجموعة متنوعة من الأدوية المستخدمة لعلاج هذه الفيروسات وكان فعالًا في تقليل عدد الفيروسات المعدية (نسخ الحمض النووي الريبي الفيروسي) في الدم إلى مستويات غير قابلة للاكتشاف لدى الأشخاص المصابين بالفيروس.

الخروج

المرحلة الأخيرة من تكاثر الفيروس هي إطلاق الفيروسات الجديدة المنتجة في الكائن الحي المضيف ، حيث تكون قادرة على إصابة الخلايا المجاورة وتكرار دورة النسخ المتماثل. كما تعلمت ، يتم إطلاق بعض الفيروسات عندما تموت الخلية المضيفة ، ويمكن للفيروسات الأخرى أن تترك الخلايا المصابة عن طريق التبرعم عبر الغشاء دون قتل الخلية مباشرة.

اتصال مرئي

  1. يمكن للفيروس أن يعيش نائمة في الخلية المضيفة.
  2. تمت ترقية قفيصة الفيروس.
  3. يتسبب التحلل في موت الخلية المضيفة.
  4. يمكن أن تستمر الخلية المضيفة في تكوين جزيئات فيروس جديدة.

ارتباط بالتعلم

قم بزيارة هذا الموقع للتعرف على التكاثر الفيروسي.

  1. للدخول إلى الخلية المضيفة ، يجبر الفيروس الخلية على التحلل أو الانهيار.
  2. للدخول إلى الخلية المضيفة ، ينتج الفيروس البروتينات وينسخ جينومها.
  3. للدخول إلى خلية مضيفة ، يرتبط الفيروس بموقع مستقبل متغير على الخلية المضيفة.
  4. للدخول إلى الخلية المضيفة ، يمكن للفيروس أن يدمج غشاء الخلية.

مضيفات مختلفة وفيروساتهم

كما تعلمت ، غالبًا ما تكون الفيروسات محددة جدًا فيما يتعلق بالمضيفات والخلايا داخل المضيف التي ستصيبها. هذه الميزة الخاصة بالفيروس تجعله خاصًا بنوع واحد أو عدد قليل من أنواع الحياة على الأرض. من ناحية أخرى ، توجد العديد من أنواع الفيروسات المختلفة على الأرض بحيث أن كل كائن حي تقريبًا لديه مجموعته الخاصة من الفيروسات التي تحاول إصابة خلاياه. حتى أصغر الخلايا وأبسطها ، البكتيريا بدائية النواة ، يمكن أن تهاجمها أنواع معينة من الفيروسات.

العاثيات

البكتيريا هي فيروسات تصيب البكتيريا (الشكل 21.9). عندما ينتج عن إصابة خلية بالعاثية إنتاج فيريونات جديدة ، يُقال إن العدوى إنتاجي. إذا تم إطلاق الفيروسات عن طريق انفجار الخلية ، يتكاثر الفيروس عن طريق دورة lytic (الشكل 21.10). مثال على العاثية اللايتية هو T4 ، الذي يصيب الإشريكية القولونية وجدت في الأمعاء البشرية. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، يمكن للفيروس أن يبقى داخل الخلية دون إطلاقه. على سبيل المثال ، عندما تصيب العاثية المعتدلة خلية بكتيرية ، فإنها تتكاثر عن طريق دورة ليسوجينية (الشكل 21.10) ، ويتم دمج الجينوم الفيروسي في جينوم الخلية المضيفة. عندما يتم دمج DNA phage في جينوم الخلية المضيفة ، يطلق عليه اسم a نبوءة. مثال على العاثية اللايسوجينية هو فيروس λ (lambda) ، الذي يصيب أيضًا ه. القولونية بكتيريا. قد تتعرض الفيروسات التي تصيب الخلايا النباتية أو الحيوانية أيضًا للعدوى حيث لا تنتج الفيروسات لفترات طويلة. مثال على ذلك هو فيروسات الهربس الحيوانية ، بما في ذلك فيروسات الهربس البسيط ، التي تسبب الهربس في البشر. في عملية تسمى وقت الإستجابة، يمكن أن توجد هذه الفيروسات في الأنسجة العصبية لفترات طويلة من الزمن دون إنتاج فيروسات جديدة ، فقط لتترك الكمون بشكل دوري وتسبب آفات في الجلد حيث يتكاثر الفيروس. على الرغم من وجود أوجه تشابه بين اللايسوجين والكمون ، فإن مصطلح الدورة اللايسوجينية عادة ما يكون محجوزًا لوصف العاثيات. سيتم وصف وقت الاستجابة بمزيد من التفاصيل أدناه.

اتصال مرئي

  1. في الدورة اللايتية ، يتم إنتاج العاثيات الجديدة وإطلاقها في البيئة.
  2. يمكن أن يتسبب الإجهاد البيئي في بدء العاثية في بدء الدورة اللايسوجينية.
  3. في الدورة اللايسوجينية ، يتم دمج دنا العاثيات في جينوم المضيف.
  4. البكتيريا هي فيروسات تصيب البكتيريا.

فيروسات حيوانية

لا تضطر فيروسات الحيوانات ، بخلاف فيروسات النباتات والبكتيريا ، إلى اختراق جدار الخلية للوصول إلى الخلية المضيفة. قد تدخل فيروسات حيوانية غير مغلفة أو "عارية" الخلايا بطريقتين مختلفتين. نظرًا لأن البروتين الموجود في القفيصة الفيروسية يرتبط بمستقبلاته على الخلية المضيفة ، يمكن نقل الفيروس داخل الخلية عبر حويصلة أثناء عملية الخلية الطبيعية للالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات. طريقة بديلة لاختراق الخلايا تستخدمها الفيروسات غير المغلفة هي أن تخضع بروتينات القفيصة لتغييرات في الشكل بعد الارتباط بالمستقبل ، مما يؤدي إلى إنشاء قنوات في غشاء الخلية المضيفة. ثم يتم "حقن" الجينوم الفيروسي في الخلية المضيفة من خلال هذه القنوات بطريقة مماثلة لتلك المستخدمة من قبل العديد من العاثيات. للفيروسات المغلفة أيضًا طريقتان لدخول الخلايا بعد الارتباط بمستقبلاتها: الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات ، أو انصهار. تدخل العديد من الفيروسات المغلفة إلى الخلية عن طريق الالتقام الخلوي بوساطة مستقبلات بطريقة مشابهة لبعض الفيروسات غير المغلفة. من ناحية أخرى ، يحدث الاندماج فقط مع الفيريونات المغلفة. تستخدم هذه الفيروسات ، التي تشمل فيروس نقص المناعة البشرية من بين أمور أخرى ، بروتينات اندماج خاصة في مظاريفها لتسبب في اندماج الغلاف مع غشاء البلازما للخلية ، وبالتالي إطلاق الجينوم وقفيصة الفيروس في سيتوبلازم الخلية.

بعد صنع البروتينات ونسخ الجينوم الخاص بها ، تكمل فيروسات الحيوانات تجميع الفيروسات الجديدة وتخرج من الخلية وقد تتبرعم الفيروسات الحيوانية المغلفة من غشاء الخلية أثناء تجميعها ، وتأخذ قطعة من غشاء البلازما للخلية في هذه العملية. من ناحية أخرى ، فإن السلالة الفيروسية غير المغلفة ، مثل فيروسات الأنف ، تتراكم في الخلايا المصابة حتى تكون هناك إشارة للتحلل أو موت الخلايا المبرمج ، ويتم إطلاق جميع الفيروسات معًا.

كما ستتعلم في الوحدة التالية ، ترتبط فيروسات الحيوانات بمجموعة متنوعة من الأمراض التي تصيب الإنسان. بعضها يتبع النمط الكلاسيكي لـ مرض حادحيث تزداد الأعراض سوءًا لفترة قصيرة يتبعها القضاء على الفيروس من الجسم عن طريق جهاز المناعة والشفاء في نهاية المطاف من العدوى. من أمثلة الأمراض الفيروسية الحادة نزلات البرد والإنفلونزا. تسبب الفيروسات الأخرى على المدى الطويل الالتهابات المزمنة، مثل الفيروس المسبب لالتهاب الكبد C ، في حين أن البعض الآخر ، مثل فيروس الهربس البسيط ، يسبب فقط على فترات متقطعة أعراض. لا تزال هناك فيروسات أخرى ، مثل فيروسات الهربس البشري 6 و 7 ، والتي يمكن أن تسبب في بعض الحالات مرض الطفح الوردي البسيط ، غالبًا ما تتسبب بنجاح في التهابات منتجة دون التسبب في أي أعراض على الإطلاق في المضيف ، وبالتالي نقول إن هؤلاء المرضى لديهم عدوى بدون أعراض.

في حالات عدوى التهاب الكبد C ، ينمو الفيروس ويتكاثر في خلايا الكبد ، مما يتسبب في انخفاض مستويات تلف الكبد. الضرر ضئيل للغاية لدرجة أن الأفراد المصابين غالبًا ما يكونون غير مدركين أنهم مصابون ، ولا يتم اكتشاف العديد من الإصابات إلا عن طريق عمل الدم الروتيني على المرضى الذين يعانون من عوامل الخطر. من ناحية أخرى ، نظرًا لأن العديد من أعراض الأمراض الفيروسية سببها الاستجابات المناعية ، فإن نقص الأعراض هو مؤشر على ضعف الاستجابة المناعية للفيروس. يسمح هذا للفيروس بالهروب من القضاء عليه من قبل جهاز المناعة ويستمر في الأفراد لسنوات ، مع إنتاج مستويات منخفضة من السلالات في ما يعرف بالمرض الفيروسي المزمن.

كما تمت مناقشته سابقًا ، يمكن أن يظل فيروس الهربس البسيط في حالة تأخر في الأنسجة العصبية لأشهر أو حتى سنوات. نظرًا لأن الفيروس "يختبئ" في الأنسجة ويصنع القليل من البروتينات الفيروسية ، لا يوجد شيء يعمل ضده الاستجابة المناعية ، وتتراجع المناعة ضد الفيروس ببطء. في ظل ظروف معينة ، بما في ذلك أنواع مختلفة من الإجهاد الجسدي والنفسي ، يمكن إعادة تنشيط فيروس الهربس البسيط الكامن ويخضع لدورة تكاثر تحليلي في الجلد ، مما يتسبب في حدوث الآفات المرتبطة بالمرض. بمجرد أن يتم إنتاج الفيروسات في الجلد وتصنيع البروتينات الفيروسية ، يتم تحفيز الاستجابة المناعية مرة أخرى وحل الآفات الجلدية في غضون أيام قليلة عن طريق تدمير الفيروسات في الجلد. نتيجة لهذا النوع من الدورة التكاثرية ، فإن ظهور تقرحات البرد لا يحدث إلا بشكل متقطع ، على الرغم من بقاء الفيروسات في النسيج العصبي مدى الحياة. العدوى الكامنة شائعة أيضًا مع فيروسات الهربس الأخرى ، بما في ذلك فيروس الحماق النطاقي الذي يسبب جدري الماء. بعد الإصابة بالجدري المائي في مرحلة الطفولة ، يمكن أن يظل فيروس الحماق النطاقي كامنًا لسنوات عديدة ويعيد تنشيطه عند البالغين لإحداث حالة مؤلمة تُعرف باسم "القوباء المنطقية" (الشكل 21.11)أب).

تُعرف بعض الفيروسات التي تصيب الحيوانات ، بما في ذلك فيروس التهاب الكبد C الذي تمت مناقشته أعلاه فيروسات الأورام: لديهم القدرة على التسبب بالسرطان. تتداخل هذه الفيروسات مع التنظيم الطبيعي لدورة الخلية المضيفة إما عن طريق إدخال الجينات التي تحفز نمو الخلايا غير المنظم (الجينات المسرطنة) أو عن طريق التدخل في التعبير عن الجينات التي تمنع نمو الخلايا. يمكن أن تكون فيروسات الأورام إما فيروسات DNA أو RNA. تشمل السرطانات المعروفة بأنها مرتبطة بالعدوى الفيروسية سرطان عنق الرحم الناجم عن فيروس الورم الحليمي البشري (الشكل 21.12) ، وسرطان الكبد الناجم عن فيروس التهاب الكبد B ، وسرطان الدم في الخلايا التائية ، وأنواع عديدة من الأورام اللمفاوية.

ارتباط بالتعلم

قم بزيارة الرسوم المتحركة التفاعلية التي تعرض المراحل المختلفة لدورات النسخ المتماثل لفيروسات الحيوانات وانقر على روابط رسوم الفلاش المتحركة.


CBSE Class 11 Biology الفصل 18 سوائل الجسم ومواد دراسة الدورة الدموية

تتطلب كل خلية في كائن متعدد الخلايا الغذاء والأكسجين والمكونات الحيوية للبقاء على قيد الحياة. في نفس الوقت نتيجة لعملية التمثيل الغذائي ، تنتج الخلية أيضًا بعض المنتجات المفيدة والمهدرة. المواد المفيدة يتم نقلها إلى خلايا أخرى ، بينما يتم إزالة المواد الضارة أو النفايات من الجسم. وبالتالي ، من الضروري وجود آليات فعالة لنقل هذه المواد من وإلى الخلايا.
لتنفيذ هذه العمليات ، يلزم وجود ناقل من قبل خلايا الجسم ، وتزويدها بالمكونات الأساسية (مثل الطعام والأكسجين ، إلخ) وهذا يساعد في توزيع المنتجات المفيدة والتخلص من النفايات. وهكذا ، يتكون الجهاز الدوري من الناقل ، وهو وسيط سائل يدور في جميع أنحاء الجسم ويلبي حاجة خلايا الجسم.

الموضوع 1 الدم والليمفاوية

الكائنات الحية البسيطة مثل الإسفنج و تجاويف الأمعاء هي وحيدة الخلية وهي على اتصال مباشر مع الغلاف الجوي ، وبالتالي فهي لا تتطلب أي نظام دوري لهذا الغرض. وبدلاً من ذلك ، يقومون بتدوير المياه من محيطهم عبر تجاويف أجسامهم ، مما يسهل الخلايا على تبادل هذه المواد.
في الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا ، تُستخدم سوائل خاصة لنقل هذه المواد داخل الجسم.
الدم واللمف هما نوعان من السوائل التي تعمل كناقل في الجسم. الدم هو نسيج ضام خاص يتكون من مصفوفة سائلة وبلازما وعناصر مشكلة. تشكل البلازما الوسط السائل الذي تطفو فيه خلايا الدم (الجسيمات) وتؤدي وظائف مهمة.
يشكل حوالي 30-32٪ من إجمالي السائل خارج الخلية. يبلغ الحجم الكلي للدم لدى الشخص البالغ حوالي 5-5.5 لتر
بلازما
إنه قش ملون ، لزج بطبيعته ، محلول مائي قلوي قليلاً. يشكل حوالي 55٪ من الدم.
تكوين البلازما
يتكون من العديد من المواد العضوية وغير العضوية ، والتي تحتوي على 90-92٪ ماء و 6-8٪ مذابة فيه.
المواد المذابة الموجودة في البلازما هي أيونات مختلفة (مثل Na + ، Mg 2+ ، Ca 2+ ، HCO3 - ، وما إلى ذلك) ، والجلوكوز ، وآثار أخرى
السكريات وبروتينات البلازما والأحماض الأمينية والهرمونات والكوليسترول والدهون الأخرى واليوريا والنفايات الأخرى والأحماض العضوية الأخرى.
عوامل تخثر الدم أو تخثره موجودة أيضًا بنشاط في البلازما. تسمى البلازما بدون عوامل تخثر الدم بالمصل.
بروتينات البلازما
البروتينات الموجودة في البلازما مهمة لأنها مسؤولة عن توفير اللزوجة للبلازما. البروتينات الرئيسية الموجودة في البلازما هي مصل الفيبرينوجين ومصل الجلوبيولين والألبومات.
وظائف البلازما
يؤدي وظائف مختلفة في الدم ، وهي كالتالي
(أ) يساعد في النقل والتوزيع المنتظم للحرارة في جميع أنحاء الجسم.
(ب) يوفر مناعة الجسم.
(ج) الحفاظ على درجة الحموضة في الدم.
(د) يوفر الوقاية من فقدان الدم.
(هـ) يساعد الفيبرينوجين في تخثر الدم ، ويساعد الجلوبيولين في آلية الدفاع ، ويحافظ الألبومين على التوازن التناضحي.
العناصر المكونة
تشمل العناصر المكونة أو كريات الدم كريات الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية التي تشكل حوالي 45٪ من الدم.
1 كرات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء)
هذه هي الأكثر وفرة من بين جميع الخلايا الموجودة في الدم. وهي حمراء اللون بسبب وجود صبغة تسمى الهيموجلوبين ، والتي تعمل كحامل للأكسجين. يحدث تكوين كرات الدم الحمراء في نخاع العظم الأحمر عند البالغين.
الشكل والحجم والبنية
كرات الدم الحمراء هي خلايا ذات تجويف ثنائي ، على شكل قرص يبلغ قطرها حوالي 7-8 ميكرون. شكل كرات الدم الحمراء متغير قليلاً. نظرًا لعدم وجود عضيات خلوية فيه ، فإن الحجم الكامل مليء بالهيموغلوبين.
يعتبر الجمل واللاما حالة استثنائية بين الثدييات في وجود كرات الدم الحمراء البيضاوية.
عدد
الفرد السليم لديه حوالي 12-16 جرام من الهيموجلوبين في كل 100 مل من الدم.
* عند الرجال ، يبلغ متوسط ​​عدد كرات الدم الحمراء حوالي 5-5.5 مليون لكل مليمتر مكعب (مم 3) من الدم.
* في النساء متوسط ​​العدد حوالي 4.5-4. مم 3 من الدم.
ملحوظة:
قد يختلف عدد كرات الدم الحمراء اعتمادًا على العوامل الصحية للفرد والارتفاع الذي يعيشون فيه.
قد يكون لدى الشخص الذي يعيش على ارتفاع 18000 قدم ما يصل إلى (8.3 × 106 RBC / pL). في حالة حدوث انخفاض في عدد كرات الدم الحمراء ، تسمى الحالة فقر الدم بينما تسمى الزيادة في العدد كثرة الحمر.
عمر RBC
يبلغ إجمالي عمر كرات الدم الحمراء 120 يومًا. بعد ذلك يصبح RBC غير فعال ويتم تدميره.
تفكك كرات الدم الحمراء
تحدث عملية تفكك كرات الدم الحمراء في الكبد. تساعد خلايا الكبد في كوبفر في عملية التفكك الكاملة. يتفكك الهيموجلوبين ليطلق الحديد. يتم نقل الحديد الحر مرة أخرى إلى نخاع العظام ، ويشكل الحطام المتبقي صبغين سامين ، أي البيليروبين والبيليفيردين (كما تمت دراسته في الفصل 16). يتم نقل الغشاء المتبقي من كرات الدم الحمراء المعروف باسم الشبح (أي بدون الهيموجلوبين) إلى الطحال ، حيث يتم تدميره تمامًا. لهذا السبب ، يسمى الطحال مقبرة كرات الدم الحمراء.
2. الكريات البيض (خلايا الدم البيضاء)
من المعروف أن هذه هي أكثر مكونات الدم نشاطًا وحركةً وكذلك الليمفاوية. لا تحتوي على صبغة حمراء (الهيموجلوبين) فيها ، لذلك فهي عديمة اللون بطبيعتها.
وهي ذات نواة وقصيرة العمر بشكل عام. عدد كرات الدم البيضاء أقل نسبيًا من حيث العدد ، حوالي 6000-8000 ملم 3 من الدم.
يتم تصنيف خلايا الدم البيضاء أو الكريات البيض إلى فئتين رئيسيتين. مثل
أنا. حبيبات
تحتوي على حبيبات ولها نواة مفصصة بانتظام في السيتوبلازم.
تنقسم الخلايا المحببة إلى ثلاثة أنواع رئيسية
(أ) العدلات هذه هي الخلايا الأكثر وفرة (حوالي 60-65٪) من إجمالي كرات الدم البيضاء. إنها تلطخ بشكل متساوٍ مع الأصباغ الحمضية والأساسية ، لأنها محايدة بطبيعتها. هذه هي الخلايا البلعمية التي تدمر الكائنات الغريبة التي تدخل الجسم.
(ب) الحمضات وهي تتميز بنواتها ثنائية الفصوص. إنها ملطخة باللون الأحمر الفاتح مع صبغة حمضية (بسبب وجود العديد من الحبيبات الخشنة فيها) مثل اليوزين. هم حوالي 2-3٪ من إجمالي كرات الدم البيضاء. إنها تقاوم العدوى وترتبط أيضًا بجميع ردود الفعل التحسسية. كما أنها تساعد في إذابة جلطة الدم. أنها تساعد على تدمير المواد السامة الموجودة في الجسم.
أثناء حالات الحساسية ، يزداد عدد الحمضات في الجسم.
(ج) الخلايا القاعدية: تحتوي على حبيبات خشنة أقل من الحَمِضات ويمكن أن تُحَطَّ بأصباغ أساسية مثل أزرق الميثيلين. تم العثور عليها الأقل وفرة (0.8-1.0٪) بين كرات الدم البيضاء. أنها تفرز الهيستامين ، السيروتونين ، الهيبارين ، وما إلى ذلك ، وتشارك في التفاعلات الالتهابية.
المحببات
تفتقر إلى الحبيبات ولها نواة غير مفصصة أو مستديرة أو بيضاوية.
تنقسم الخلايا المحببة أيضًا إلى نوعين رئيسيين
(أ) الخلايا الليمفاوية: وهي أصغر حجمًا ولها نواة مستديرة. الخلايا الليمفاوية من نوعين آخرين ، أي الخلايا البائية والخلايا التائية. كلاهما (أي الخلايا البائية والتائية) مسؤولان عن الاستجابات المناعية للجسم.
(ب) حيدات - هذه هي الأكبر من بين جميع أنواع كرات الدم البيضاء ولكنها أقل في العدد. تُعرف الخلايا الوحيدة الناضجة باسم الضامة. إنها تساعد على قتل الجسيمات الأجنبية.
الصفيحات الدموية (الصفيحات الدموية)
هذه شظايا خلوية تنتج من الخلايا العملاقة (أي الخلايا الخاصة الموجودة في نخاع العظم).
بنية
هذه خلايا بيضاوية الشكل تشبه الأقراص توجد فقط في دم الثدييات. هذه خالية من النوى.
تحتوي الصفائح الدموية على الميتوكوندريا وأجسام جولجي وبعض الهياكل الأخرى مثل الحبيبات والأنابيب وخيوط الأيتين والميوسين و ADP وما إلى ذلك.
عدد
يحتوي الدم عادةً على 1.500-350.000 صفيحة دموية لكل متر مكعب (مم 3). يمكن أن يؤدي انخفاض عددها إلى اضطرابات تخثر الدم مما يؤدي إلى فقدان الدم بشكل مفرط من الجسم.
عمر
يبلغ العمر الافتراضي للصفائح الدموية حوالي 7-12 يومًا فقط.
يسمى تكوين الصفيحات التخثر.
وظيفة الصفائح الدموية
وتتمثل وظيفتها الرئيسية في الجسم في إطلاق مجموعة متنوعة من المواد ، يشارك معظمها في تخثر الدم أو تخثره.
الاختلافات بين خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء

مجموعات الدم
على الرغم من أن دم كل إنسان يبدو متشابهًا في المظهر إلا أنه يختلف في جوانب معينة. يحتوي الغشاء البلازمي لكرات الدم الحمراء على جزيئات بروتين سكري معينة تعرف باسم المستضدات ، والتي تختلف باختلاف الأشخاص. وبذلك تزودهم بفصائل دم مختلفة.
يُطلق على نوعين شائعين من فصائل الدم الموجودة في البشر اسم المتبرعين العالميين. في حين أن الأشخاص ذوي الدم AB يمكنهم قبول الدم من أي فصيلة دم (أي AB بالإضافة إلى A و B و O). ومن ثم ، يطلق عليهم المتلقون العالميون.
1. ABO التجميع
أفاد كارل لاندشتاينر أن فصيلة الدم ABO تعتمد على وجود أو عدم وجود مستضد A أو مستضد B على سطح كرات الدم الحمراء (المواد الكيميائية التي يمكن أن تحفز الاستجابة المناعية). وبالمثل ، تحتوي بلازما الأفراد المختلفين على اثنين من الأجسام المضادة الطبيعية (وهي بروتينات يتم إنتاجها استجابة لمولدات المضادات).
تم اكتشاف فصائل الدم A و B و 0 بواسطة Landsteiner (1900). اكتشف دي كاستيلو وستيني (1902) فصيلة الدم AB.
الأشخاص الذين لديهم فصيلة الدم A لديهم المستضد A على سطح كرات الدم الحمراء ولديهم أجسام مضادة ضد المستضد B في بلازماهم. بينما في الأشخاص الذين لديهم فصيلة الدم B ، فإن الحالة هي العكس فقط بالنسبة لفصيلة الدم.
بصرف النظر عن كلتا المجموعتين الدميتين (أي ، A و B) ، فإن الأشخاص الذين لديهم فصيلة الدم AB لديهم مستضد A و B على سطح كرات الدم الحمراء ولا توجد أجسام مضادة لأي من المستضدات في بلازماهم.
في الأشخاص الذين لديهم فصيلة الدم O ، كلا المستضدين A و B غير موجودين في كرات الدم الحمراء ولكن لديهم أجسام مضادة ضد البلازما. هذا التوزيع للمستضدات والأجسام المضادة في مجموعات الدم الأربع (A و B و AB و O).
يمكن شرح ذلك جيدًا من خلال الجدول الموضح أدناه

2. تجميع Rh
بصرف النظر عن المستضدات التي تمت مناقشتها في القسم السابق ، يوجد مستضد آخر ، يُعرف باسم مستضد Rh (مشابه للمستضد الموجود في قرد Rhesus) على سطح كرات الدم الحمراء في غالبية البشر (حوالي 80٪). الأفراد الذين لديهم مستضد Rh يسمى Rh موجب (Rh +) وأولئك الذين ليس لديهم مستضد Rh يسمى Rh سلبي (Rh -).
مجموعة Rh إلزامية ليتم مطابقتها قبل نقل الدم. عامل Rh - إذا تعرض لدم Rh + ، سيشكل أجسامًا مضادة محددة ضد مستضدات Rh.
عدم توافق عامل ريسس أثناء الحمل
لوحظت حالة خاصة من عدم تطابق مجموعة Rh أو عدم توافق Rh بين دم الأم الحامل مع Rh + دم الجنين (المولود من زواج بين Rh- امرأة و Rh + رجل).
في مثل هذه الحالة ، تصبح الأم حساسة وهي تحمل طفلاً من نوع Rh + في رحمها. والسبب هو أن بعض كرات الدم الحمراء من الجنين النامي تدخل في مجرى الدم للأم أثناء النمو. هذا يسبب تطوير الأجسام المضادة لـ Rh.
لا تتعرض مستضدات Rh للجنين لـ Rh - دم الأم في حالة الحمل الأول (لأن دمين يظلان منفصلين عن طريق المشيمة).
ومع ذلك ، أثناء ولادة الطفل الأول ، هناك احتمال أن يتعرض دم الأم لكميات صغيرة من دم الجنين.
وبالتالي ، يتم تحضير الأجسام المضادة ضد مستضدات Rh في دمها.
وبالتالي ، في حالة حملها اللاحق ، تتعرض أجنة Rh + للأجسام المضادة لـ Rh. هذه سوف تتسرب إلى دم الجنين (Rh +) وتدمر كرات الدم الحمراء الجنينية.
هذا يمكن أن يكون قاتلاً للجنين أو يمكن أن يسبب فقر دم حاد ويرقان في الجسم. يُعرف هذا باسم داء الأرومة الحمرية الجنينية.
في البشر ، أثناء نقل الدم ، يجب أن يكون دم المتبرع متطابقًا بعناية مع دم المتلقي قبل نقل الدم ، وذلك لتجنب مشكلة التكتل (تدمير كرات الدم الحمراء).
يمكن لأي شخص لديه فصيلة الدم O التبرع بالدم لأشخاص مع أي من فصيلة الدم الأخرى (أي ، A و B و AB و O). ومن ثم ، هي
يمكن تجنب هذه الحالة عن طريق إعطاء الأجسام المضادة لـ Rh للأم فور ولادة الطفل الأول.
تم اكتشاف عامل Rh بواسطة Landsteiner و Weiner (1940) بعد تحصين الأرانب بدم قرد (Macaca rhesus).
يوجد 30 مستضدًا معروفًا أو نحو ذلك على سطح خلايا الدم الحمراء التي تؤدي إلى تكوين مجموعات دموية مختلفة ، على سبيل المثال ، MN ، إلخ.
تخثر الدم أو تخثر الدم
عند حدوث إصابة ، لا يستمر الجرح في النزيف لفترة طويلة ، وعادة ما يتوقف الدم عن التدفق بعد فترة. إنها الخاصية الطبيعية التي يظهرها الدم للتحقق من الفقد المفرط للدم من إصابة أو صدمة. تجلط الدم هو عملية معقدة تنطوي على خطوات مختلفة لإكمالها.
مضادات التخثر الطبيعية
عادة ، داخل وعاء دموي سليم ، لا يتخثر الدم بسبب وجود مضادات التخثر النشطة ، مثل الهيبارين أو مضادات الروثرومبين. بصرف النظر عن هذه المواد المسببة للتخثر ، فهي موجودة أيضًا في الدم ولكن في أشكالها غير النشطة.
الهيموفيليا مرض وراثي يحدث بسبب نقص البروثرومبين والفيبرينوجين وفيتامين ك. في هذه الحالة ، لا يتجلط الدم إذا كانت هناك إصابة.
تكوين جلطة
تسبب الإصابة أو الصدمة ، تحفيز الصفائح الدموية في الدم لإطلاق بعض عوامل الصفائح الدموية التي تنشط آلية التخثر أو التخثر. ثرومبوبلاستين ، وهو بروتين دهني يساعد في تكوين الجلطة.
يحدث في اتباع ثلاث خطوات
(ط) ثرومبوبلاستين ، يساعد في تكوين إنزيم البروثرومبيناز (الذي يثبط نشاط الهيبارين) الذي يحول بروتين البلازما غير النشط ، أي البروثرومبين إلى شكله النشط الثرومبين.
(2) وبالتالي ، يعمل الثرومبين بمثابة إنزيم محلل للبروتين لتحويل جزيء الفيبرينوجين (المنتج من الكبد في وجود فيتامين ك) لتكوين مونومر ليفي غير قابل للذوبان.

This reaction required thrombokinase an enzyme complex, which is formed by a series of linked enzymatic reactions (cascade process) which involves a number of various factors present in the plasma in their inactive state.
Both the changes mentioned above requires Ca 2+ ions for their reaction.
(iii) These fibrin monomers polymerise to long, sticky fibres. The fibrin threads forms a fine network of threads called fibrins, in which dead and damaged formed elements of blood are trapped.
This finally leads to the formation of a clot or coagulum, which is a dark reddish brown scum formed over the surface of injury.
Certain factors released by tissues also help in initiating coagulation at the time of injury.
Functions of Blood
Blood performs the following important Junctions
(i) Helps in transportation of respiratory gases (i.e., O2، CO2، إلخ).
(ii) Helps in healing of wounds.
(iii) Maintains body pH, water and ionic balance. .
(iv) Fight against infections by forming body immunity.
(v) Also helps in transportation of hormones from endocrine glands to target organs.
(vi) Coagulation of blood.
(vii) Helps in transportation of body wastes from different body parts to kidneys.
(viii) Maintains normal body temperature.
Lymph (Tissue Fluid)
It is another fluid connective tissue that floats inside specialised vessels known as lymph vessels.
تكوين
It is a colourless fluid containing high concentration of WBCs (specialised lymphocytes). The overall composition of lymph is similar to blood with the exception of absence of RBCs, platelets and some plasma proteins and in having less Ca and P than blood. It also contains all the ions, present in the blood plasma.
Lymphatic System
It is an elaborate network of vessels, which collects the interstitial fluid (tissue fluid), along with some protein molecules drains it back into the major veins. The lymphatic vessels are present in all tissues (except the central nervous system and cornea).
Formation of Lymph
As the blood passes through the capillaries of the arterial system into the tissues, some water along with many water soluble substances come out in the spaces between the cells of tissues.
But a very small amount of proteins come out from the capillary with the plasma (leaving the larger proteins and most of the formed elements in the blood vessel).
The fluid thus, released out is called interstitial fluid (tissue fluid) or Extra Cellular Fluid (ECF).
After entering the lymph vessel, the ECF becomes lymph.
Functions of Lymph
Lymph performes the following important functions
(i) It acts as an important carrier of nutrients, hormones, etc.
(ii) Absorption of fat also occurs through lymph in the lacteals present in the intestinal villi.
(iii) Also helps in the renewal of ECF.
(iv) Maturation of lymphocytes, i.e., B-cells and T-cells occur with the help of lymph nodes, releasing them into the lymph.
(v) Helps in keeping tissue cells moist.
The lymph first reaches the lymph nodes like thymus, tonsils, Payer’s patches, spleen, etc., in the body.
Differences between Blood and Lymph

Topic 2 Circulatory Pathways

It is already clear by the previous topic that blood and lymph are the important fluids in the body that acts as a carrier in transporting nutrients, hormones, etc.
Now, the question arises what makes this blood to circulate. So, the answer to this question lies in the fact that to circulate this blood throughout the body, a pump is required known as heart.
Depending upon the circulatory patterns in higher organisms the circulatory system are offollowing two types
1. Open Circulatory System
It is the type of circulatory system in which blood pumped by the heart is passed through a vessel into the spaces or body cavities known as sinuses. From there the blood is collected by large veins, which opens into the heart.
In this type of system, the blood does not contain the respiratory pigment and if present, is dissolved in plasma.
This type of system is found in arthropods and molluscs.
There is no capillary system (i.e, interconnecting vessels) found in this type (i.e, open type) of circulatory system.
2 Closed Circulatory System
In this type of circulatory system, the blood pumped by the heart is always circulated inside the vessels
Differences between Open and Closed Circulatory System

Heart (The Pumping Organ in Vertebrates)
All vertebrates possess a muscular chambered heart.
Depending upon the different types of circulation in them heart is of following three types
1. Two-Chambered Heart
This is found in fishes mostly. It comprises of an atrium and a ventricle. During circulation of blood, the heart pumps out deoxygenated blood. This blood gets oxygenated by the gills and is then supplied to the body parts from where the deoxygenated blood is returned to the heart. Hence, the type of circulation is called single circulation.
2 Three-Chambered Heart
Amphibians and reptiles (except crocodiles) have a three-chambered heart. This type of heart comprises of two atria and a single ventricle.
During the circulation of blood, the left atrium receives the oxygenated blood from the gills/lungs/skin and the right atrium receives the deoxygenated blood from the other body parts. The blood gets mixed up in the single ventricle which further pumps out the mixed blood. This type of circulation- is called incomplete double circulation.
3 F0lir-Chamb6r6d Heart
Crocodiles, birds and mammals possess this type of heart. It comprises of two atria and two ventricles. During the course of circulation, the oxygenated and deoxygenated blood is received by the left and the right atria respectively.
The blood from each atria are passed onto the ventricles of the same sides (i.e., left and right ventricles). Unlike, three-chambered heart, in which the bipod through the ventricles
Human Circulatory System
Circulatory system in humans is also known as blood vascular system. It consists of a muscular chambered heart, a network of closed branching blood vessels and the fluid that is circulated, i.e., blood.
Position and Appearance
Heart is a mesodermally derived organ, situated in the thoracic cavity in between the two lungs. It appears to be slightly tilted towards the left side. It is a hollow, fibromuscular organ, slightly conical in shape of about 12 cm length and 9 cm breadth. The upper broad part is called the base and the lower narrow part known as the apex. It has a size of a clenched first.
Protective Covering
The heart is protected by a double walled membranous sac or a bag called pericardium, enclosing pericardial fluid. This pericardial fluid helps in keeping the surface of the heart moist, so as to protect it from shock and mechanical injuries and also allows its free movements.
Structure of human heart can be studied under two heads for easy understanding, i.e., external and internal structure. '
External Structure
Externally, the human heart is composed of four chambers, i.e., two relatively small upper chambers called auricles (sing, atria) and two larger lower chambers called ventricles.
The right atrium is slightly larger than the left atrium. Both these atria are meant to receive blood from different body parts.

Internal Structure
Internally, the chambers of heart, i.e., two auricles (atria) and ventricles are separated by different septa and valves.
Auricles (Atria)
These are the upper two thin-walled and smaller chambers. These serve to receive the blood, therefore are called receiving chambers (right atrium and left atrium). Both the right and the left atria are separated by a thin, muscular wall known as interatrial septum.
(AS) Right Atrium This right chamber deals with only impure (deoxygenated) blood. It receives impure blood from various parts the body, through two major veins, i.e., superior and inferior vena cana. It also receives blood from the walls of the heart itself (through a coronary sinus).
(b) Left Atrium This chamber is meant to deal with only pure (oxygenated) blood. It receives blood (pure) from lungs through two pulmonary veins (i.e., one from the each lung).
البطينين
These are lower two chambers of the heart, that pumps the blood away from the heart. Thus, function as pumping chambers. Both the right and the left ventricles are separated by the interventricular septum. The atrium and the ventricle of the same side are also separated by another septum, a thick fibrous tissue called atrio-ventricular septum (i.e., AY septum).
As ventricles major function is pumping of blood, due to this, they need thick muscular walls.
(a) Right Ventricle It receives impure blood from right atrium and pumps to pulmonary artery, which further takes this blood to lungs for purification.
(b) Left Ventricle It receives pure (oxygenated) blood from left atrium and pumps its pure blood to aorta (largest artery in the pathway), which inturn takes this blood to whole body and organs.
Cardiac Valves
Apart from septum, heart is also separated by the various valves. These valves acts as a door like structure in the heart that serves to maintain the unidirectional flow of blood.
Different valves present in the heart are given below

(i) Tricuspid Valve It is formed by three muscular flaps or cusps to guard the opening between the right atrium and the right ventricle.
(ii) Bicuspid Valve (Mitral valve) It is the type of valve that guards the opening between the left atrium and the left ventricle.
(iii) Semilunar Valve The opening of the right and the left ventricles into the pulmonary artery and the aorta respectively are provided with the semilunar valves.
Functions of Cardiac Valves
The valves in the heart allows the flow of blood only in one direction, i.e., from the atria to ventricles and from the ventricles to the pulmonary artery or aorta but also prevent any backward flow of blood.
Conducting System of Heart
The entire heart is made up of cardiac muscles. The ventricular walls are thicker than that of the atrial walls. The rhythm of heart is maintained by a highly specialised cardiac musculature called the nodal tissue distributed in the heart.
1. The Sino-Atrial Node or SA Node (SAN)
SA node is a small flattened patch of tissue present in the right upper corner of the right atrium. The impulse generated by this node spreads in all directions of the heart (i.e., go to both auricles and causes their relaxation and contraction).
2. The Atrio-Ventricular Node or AV Node (AVN)
The signals becomes weak when they reach ventricles because ventricles are far away from SA node thus, to strengthen these signals, another mass of tissue is seen in the lower left corner of the right atrium close to the atrio-ventricular septum
AV node is used to receive the impulses from the SA node through an internodal pathway.
3 Bundle of His
A bundle of nodal fibres, i.e., atrioventricular bundle (AV bundle) continues from the AV node, which passes through the atrio-ventricular septa to emerge y on the top of the inter-ventricular septum immediately dividing into a right and left buqdle.
This bundle give rise to a network of minute fibres (which are myocardial in origin) throughout the ventricular musculature of the respective side known as Purkinje fibres. These fibres along with the right and left bundles are called bundle of his.
It generates impulses for beating. Normally it does not generates impulse,but strengthen them.
The Purkinje fibres supply impulses to all portions of ventricular walls.
Differences between SA Node and AV Node

Working of Nodal Tissue
The nodal musculature possess the ability of generating action potentials without any external stimuli, i.e., it is autoexcitable. However, the nodal system generates different number of action potential at different parts in a minute. The SAN can generate the maximum number of action potentials, i.e., 70-75 min .
It is also responsible for the initiation and maintenance of the rhythmic contractile activity of the heart. Therefore, the SAN (i.e., SA node) is also called pacemaker.
Our heart normally beats 70-75 times in a minute [i.e., average 72 beats/min).
Blood Vessels
As man has a closed circulatory system the blood strictly flows in a fixed route through arteries and veins maintain a continuous flow throughout the body inside the closed tubes or blood vessels.
These tubes or vessels are of mainly two types
الشرايين
These blood vessels carry blood from the heart to different body parts. All arteries carry pure or oxygenated blood, with the exception of pulmonary artery that carries the impure or deoxygenated blood
Arteries are much deeply placed in the body.
Features of Arteries
(а) Valves are absent in arteries.
(b) Arteries are divided into five branches, known as arterioles, which are further divided to form finer branches, called capillaries.
الأوردة
These are another type of blood vessels that bring blood from different body parts to the heart, i.e., carry blood towards the heart. All veins are meant to carry impure blood except the pulmonary vein that carries pure blood, i.e., from lung to the heart. Veins are provided with valves to prevent backward flow of blood.
Differences between Arteries and Veins

Cardiac Cycle
The heart pumps the blood to all parts of the body. The changes that takes place in heart during one heart beat, together constitutes cardiac cycle.
The heart beats at an average rate of about 72 times/min. Thus, the total duration of a cardiac cycle is 0.8 s. During a heart beat, the contraction and relaxation of atria and ventricles takes place.
The phase of contraction is known as systole, while the relaxation phase is called the diastole. Thus, a single heart beat consists of a systole and diastole of both the atria and the ventricles.
To begin with the cardiac cycle, all four chambers of heart are in a relaxed state, i.e., they are in joint diastole, during which, the blood flows from the superior and the inferior venae cavae into the atria and from there to the respective ventricles through auriculo-ventricular valves.
The complete cardiac cycle is comprised of following events that takes place in a sequential manner
Atrial Systole
A wave of contraction occurs from anterior to posterior side stimulated by the SA node. The blood flows from the pulmonary veins and vena cava into the left and right ventricles respectively as the tricuspid and bicuspid valves are open.
During this time the blood does not return to the great veins (as blood is already present in them). The semilunar valves are closed. The atrial systole increases the flow of blood into the ventricles by about 30% (as 70% filling of ventricles occurs passively during relaxation of ventricles, before the atrial contraction).
At the end of the atrial systole, there start relaxation of the atria (atrial diastole) and contraction of the ventricles (ventricular systole) simultaneously.
The atrial systole occurs for 0.1s, while the atrial diastole on the other hand is of about 0.7s.
Ventricular Systole
This step involves the simultaneous relaxation of atria (atrial diastole) and contraction of ventricles (ventricular systole).
As the contraction of the ventricles begins, the pressure of blood rises in them almost immediately (above the pressure in the atria). This rapidly closes the atrio-ventricular valves, in order to prevent the back flow of blood from ventricles to atria.
The conduction of action potential to the ventricular side occurs by the AV node and AV bundle from where the bundle of His transmits it through the entire ventricular musculature.
The contraction of ventricles thereby, increases the ventricular pressure causing the closure of the tricuspid and bicuspid valves due to attempted backflow of blood into the atria.
Finally, due to this, the increase in the pressure occurs in the great arteries (i.e., pulmonary and aortic arches), so, semilunar valves guarding the pulmonary artery (right side) and the aorta (left side) are forced open and blood enter through great arteries into ventricles.
When ventricles relax (ventricular diastole), the ventricular pressure falls which causes the closure of semilunar valves preventing the backflow of blood into the ventricles.
A further decline in the ventricular pressure, pushes open the tricuspid and bicuspid valves by the pressure in the atria exerted by the blood, which was being emptied into them by the veins. This allows the blood to move freely to the ventricles once again.
The ventricles and atria are now again in a relaxed state (joint diastole) as earlier.
Soon, the SAN generates a new action potential and the events described above sequencially repeated to continue the process (next cardiac cycle).
Heart Rate and Cardfac Output
We have just studied that, our heart beats for about 72 times per minute (on an average). This concludes that in a single minute, many cardiac cycles are performed. Thus, deducing that duration of a each cardiac cycle is 0.8 s.
During each cardiac cycle (i.e. in one beat) each ventricle pumps out about 70 mL of blood known as stroke volume.
The volume of blood pumped out by each ventricle in one minute is called cardiac output.
We know that, in one minute heart beats for 72 times. Thus, cardiac output will be 5000 mL or approx. 5L in a normal individual.
Thus, Cardiac output = Stroke volume x Numbers of beats /min.
It is to be noted that the body has the ability to alter stroke volume as well as the heart rate and thereby, the cardiac output.
For example Athlete has much higher cardiac output than the normal man.
Heart Sounds
During each cardiac cycle, two prominent sounds are produced which can be easily heard by a stethoscope (an instrument used for the amplification of sound). This allows to hear sounds and pulse of an individual. The basic reason for the production of these sounds is the closure of various valves.
The sounds cardiac produced during each heart beat are as follows
أنا. Lub It is the first sound, being produced when inter auriculoventricular valves (tricuspid and bicuspid valve) are closed. This.marks the end of the atrial systole and beginning of ventricular systole.
ثانيا. Dub It is the $ pond sound being produced when semilunar valves (of aorta and pulmonary artery) get closed. This marks the end of ventricular systole.
Electrocardiograph EGG:
It is a graphical representation of the electrical activity of the heart during a single cardiac cycle. The electrocardiogram is obtained by a machine known as electrocardiograph. The study or the process of recording of electrocardiogram is called electrocardiography.
Einthoven (1903) is known as ‘father of electrocardiography’. The impulse generated by the SA node causes contraction and relaxation of heart chambers.To obtain an ECG, a patient is connected to the machine with three electrical leads (i.e„ one to each wrist and one to the left ankle), monitoring the activity of heart continuously and heart’s functioning is evaluated by attaching multiple leads to the chest region.
Reading an ECG
An ECG consists of five peak, identified with the letter P to T that corresponds to a specific electrical conductivity of the heart.
These corresponds to a specific electrical activity of the heart as follows
أنا. P Wave It is the first and the foremost wave of low amplitude. It represents the electrical excitation or depolarisation of the atria which, leads to contraction of both the atria.

ثانيا. QRS Wave or Complex The Q, R and S wave together forms the QRS complex. This represents the depolarisation of the ventricles, which initiates the ventricular contraction.
It marks the spread of impulse from AV node to ventricles, through bundle of His and Purkinje fibres. The contraction starts shortly after Q and marks the beginning of the systole. R is the most conspicious wave out of all, having highest amplitude.
ثالثا. T Wave It is a broad and smoothly rounded deflection, which represents the return of the ventricles from excited to normal state (repolarisation). The end of T wave marks the end of systole. It has been observed that, by counting the number of QRS complexes, that occur in a given time period, one can easily determine the rate of heart beat of an individual.
However, the deviation in the EGG of any person from the normal shape ECG, indicates a possible abnormality or a diseases. .
Significance of ECG
ECG is proved to be of great clinical significance due to following reasons
(a) It gives accurate information about the normal functioning of atria and ventricles.
(b) Indicates the functioning of valves.
(c) It also helps in indicating any damage to local tissues of the heart in detection of over growth of cardiac/heart chambers.
Tachycardia is a term applied to a rapid heart or pulse rate (over 100/min). Bradycardia is the term indicating a slow heart or pulse rate (under 50/min).


A New Big Five for Psychotherapists (Part I)

أساسيات

Character Adaptation Systems Theory (CAST) was just published in the March 2017 issue of Review of General Psychology. CAST is a proposal for linking integrative psychotherapy to the science of human psychology via the delineation of five systems of character adaptation: (1) the habit system (2) the experiential system (3) the relationship system (4) the defensive system and (5) the justification system. The theory represents a significant advance in psychotherapy integration because it allows practitioners to combine the key insights from the major paradigms into a single, unified whole.

Before proceeding further, let me offer a quick note of clarification regarding the term “New Big Five” in the title of this blog. As those familiar with personality trait theory will be aware, the term “Big Five” is a common term in that literature that refers to thinking about traits in terms of five broad domains of Openness, Conscientiousness, Extraversion, Agreeableness, and Neuroticism (sometimes referred to as OCEAN). My hope is that CAST’s five systems of character adaptation (Habit, Experience-Emotion, Relation-Attachment, Defense, and Justification) will enter the consciousness of integrative psychotherapists the same way (perhaps it can be HER DJ?)].

I have divided my review of CAST into two blogs. Part I provides the background, explaining why the field of psychotherapy is fragmented and why we can look to the relationship between medicine and biology for a good model for how the field of psychotherapy should relate to the science of human psychology going forward. Part II is about the five systems of character adaptation and why they can assimilate and integrate the key insights from the major traditions in psychotherapy. Taken together, this means that CAST opens the door for a fundamental realignment of the relationship between psychotherapy and the science of human psychology. Namely, we can now move toward developing a unified approach (UA) to psychotherapy that is grounded in a unified theory (UT) of psychology.

Psychotherapy and Psychology are both seriously fragmented

The field of psychotherapy is, currently, a jungle of different approaches. Click on Wiki’s list of psychotherapies and one finds over 150 different approaches. Some professional estimates have catalogued over a 1,000 different approaches in the published literature. It is important to be clear that we are not talking here about approaches to treating specific problems or unique populations. We are talking about approaches to doing psychotherapy in general.

As noted on the APA website, we can bring some order to this chaos by pointing out that there are four major separate traditions (or paradigms) in (individual) psychotherapy. They are the 1) psychodynamic 2) behavioral 3) humanistic and 4) cognitive traditions. As I learned early in my training, each of these perspectives has valuable insights to offer. But it is also the case that they exist as separate traditions because they each have fundamentally different starting points regarding their views on mind and behavior, the nature of human nature, human change processes, and the nature of psychopathology. They also have different philosophies of science and different moral visions for the good of humanity. This is true even for cognitive and behavioral approaches, despite the fact that practitioners routinely blend these traditions in practice (see here). In graduate school, I found this fragmentation deeply troubling, and I became obsessed with the question: “Could a comprehensive approach to psychotherapy be developed that was grounded in a coherent science of human psychology?”

The field of medicine offers a clear analogy for how I was thinking about the problem. Modern medicine is reasonably well unified, at least compared to the field of psychotherapy. There is, of course, much debate in medicine. But the ideas of mainstream medicine are not fundamentally fragmented in the way ideas and paradigms are in psychotherapy. Modern medicine rests on the science of biology, especially the branches of physiology, anatomy, and pathophysiology. Physiology is the science of cells, organs and organ systems, and anatomy is the science of the structure of organisms, and pathophysiology is how organic systems breakdown and cause dysfunction.

We can see a basic harmony between these sciences and the various medical specialties. Consider, for example, that several years ago my son Jon had an unusual dysfunction in his hip. He played soccer all the time, and one day he kicked the ball awkwardly and felt an unusual pull and snap in his hip. He rested for a week or so and then was back playing again. But the event happened again a couple of months later. And then it happened again. We took him to see his regular doctor, who conducted an examination, did an X-ray and determined that he had fractured a bone in his hip. Upon that diagnosis, we were referred to a pediatric orthopedic specialist. An orthopedist is an individual who specializes in disorders of the muscular-skeletal structure. She diagnosed it as an avulsion fracture and recommended a path of rest and physical therapy for rehabilitation. Unfortunately, this did not fix his problem and every time he went out and played hard, he would snap off the piece of bone again. Finally, we had to go to yet another specialist, this time an orthopedic surgeon, who developed a plan for operating on his hip and placing a screw into the bone to reinforce the weak area. Thankfully, this turned about to be a strategy that was very successful. (Indeed, it was such an unusual phenomena and the surgery worked so well that the surgeon, Dr. Winston Gwathmey, wrote it up for a medical journal).

أساسيات

The point here is that orthopedics is a subspecialty of medicine that is organized and focused on a particular organ system (i.e., the muscular-skeletal system), which is a clear domain within human physiology and anatomy. If Jon had a problem with his heart, we would have seen a cardiologist if it had been with his bladder, we would have seen a urologist if had been with his eyes, we would have seen an ophthalmologist and so on. All of these are different specialties that connect to a larger (and largely unified) picture of human physiology and anatomy.

Imagine if, instead of being connected to that larger picture, each subspecialty in medicine claimed that they had the key insights for bio-medical health in general. Imagine also that they had different training systems, different languages, different visions and values, and the leading experts were proponents of one system and were politically and culturally defined against experts of the other systems. Consider an exchange between a cardiologist, an orthopedist, and an endocrinologist such as the following:


شاهد الفيديو: جهاز الدوران التركيب والوظيفة علوم حياتية الصف الحادي عشر العلمي منهاج جديد (قد 2022).