معلومة

هل هناك حد أدنى يمكن للعضلة أن تتحرك؟ وبالتالي ثغرات في حركتنا؟

هل هناك حد أدنى يمكن للعضلة أن تتحرك؟ وبالتالي ثغرات في حركتنا؟


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.

مؤخرًا كنت أفكر في شيء ما ، بناءً على معرفتي ، تعمل سلسلة التفكير الخاصة بي مثل هذا ...

عندما تريد تحريك عضلة ما ، يرسل دماغك نبضة عصبية كهربائية على طول سلسلة الخلايا العصبية إلى العضلات التي تريد تحريكها.

الدافع العصبي ليس سوى هزة كهربائية ، والجهد منتظم والفرق الوحيد هو معدل إرسال الهزات ، مما يؤدي إلى حركة أسرع.

عندما تصطدم العضلات بالكهرباء ، يكون رد فعلها هو الانقباض ، وهذا ما يخلق الحركة.

بالنظر إلى كل هذا ، هل حركتنا مستمرة أم محددة؟ لنفترض أن هزة واحدة تحرك إصبعي درجة واحدة ، وهزة أخرى ستحركه درجة أخرى. ألن يجعل ذلك من المستحيل تحريك إصبعي بمقدار 1.5 درجة؟ بالنسبة لي ، من المنطقي أنه بينما يمكنك إيقاف الطاقة عن إصبعك في أي وقت ، مما يجعلها مستمرة من الناحية النظرية ، يجب أن يكون هناك حد أدنى من التردد بواسطة النبضات اللازمة لإحداث أي حركة.

إذا كان هذا صحيحًا ، فإن حركة أجسامنا هي الالتقاط المجهري للمواضع المحتملة. وبالتالي يجب أن يكون هناك عدد محدود من المواقف التي يمكن أن تتخذها أجسامنا. مثل المقبض الذي يمكنه النقر فقط عبر المواضع المحددة مسبقًا على الاتصال الهاتفي.

هل كل هذا صحيح؟ هل تعمل النبضات العصبية كما أعتقد؟ هل هناك أشياء لا نعرفها عن النبضات العصبية أو العضلات؟ هل نحن قادرون على وضع أنفسنا فقط بهذه الطريقة الكمية؟ هل أثبت أحد ما قلته؟ يرجى النظر في إجابتك بعناية.

أنا شخصياً آمل أن تكون قدرتنا على وضع أنفسنا مستمرة.


تعتمد الطريقة التي يجمع بها مصمم الرقصات مواد الحركة على التقاليد التي يعمل بها. في بعض أشكال الرقص ، قد يكون الأمر مجرد مسألة إنشاء اختلافات داخل نمط تقليدي للحركات. على سبيل المثال ، ابتكر أساتذة الرقص في المحاكم الإيطالية في القرنين الرابع عشر والخامس عشر اختلافات في الرقصات الموجودة ونشرها في كتيبات الرقص التي تحمل أسمائهم. حتى اليوم ، يستخدم العديد من مصممي رقصات الباليه ، كمادة خام لقطعهم ، الخطوات التقليدية والتعزيزات التي يتعلمها الراقصون في الفصل. وينطبق الشيء نفسه على العديد من فناني الرقص الهندي أو الشرق أوسطي اليوم ، فقد لا يتبعون بدقة الهيكل التقليدي وتسلسل الحركات التي تنتقل إليهم ، لكنهم يظلون مخلصين لأساليبهم المميزة ، مع الاحتفاظ بالجودة التقليدية للحركة وليس تقديم خطوات أو حركات تختلف اختلافًا كبيرًا عن الأصل.

في الأشكال الغربية الحديثة ، عمل مصممو الرقصات بشكل أقل ضمن التقاليد الراسخة ، وخلقوا بدلاً من ذلك مفردات وأسلوب حركة يتناسب مع رؤاهم الشخصية. ولكن حتى في عمل مصممي الرقصات الرواد ، من الممكن تتبع التأثيرات الرئيسية. تأثرت أعمال مارثا جراهام المبكرة ، في عشرينيات القرن الماضي ، بشدة بأشكال الرقص الهندي الأمريكي وجنوب شرق آسيا التي استخدمتها معلمتها روث سانت دينيس. تدين تقنية Merce Cunningham بشكل كبير إلى الباليه الكلاسيكي. حتى باليه فاسلاف نيجينسكي Le Sacre du printemps ("طقوس الربيع") ، التي اعتبرها الجمهور في أول عرض لها في عام 1913 بمثابة قطيعة كاملة مع أشكال الرقص المعروفة ، قد تكون قد تأثرت بتمارين الحركة الإيقاعية لمعلم الموسيقى إميل جاك دالكروز والاهتمام بـ أشكال رقص قديمة تم إنشاؤها بواسطة Isadora Duncan و Michel Fokine.

على الرغم من أن كل مصمم رقص يستمد المواد من مصادر متنوعة ويستخدم غالبًا أساليب متناقضة ، فإن معظم أعمال الرقص لمصمم رقص واحد تظهر أسلوبًا مميزًا للحركة. ومع ذلك ، نادرًا ما تكون الرقصات عبارة عن مجموعة فضفاضة من الحركات المنعزلة. تتمثل إحدى أهم ميزات أسلوب أي مصمم رقص في الطريقة التي يتم بها ربط المواد الحركية بعبارات الرقص.


"غشاء الخلية" (المعروف أيضًا باسم غشاء البلازما أو الغشاء السيتوبلازمي) هو غشاء بيولوجي يفصل الجزء الداخلي لجميع الخلايا عن البيئة الخارجية. يكون غشاء الخلية منفذاً بشكل انتقائي للأيونات والجزيئات العضوية ويتحكم في حركة المواد داخل وخارج الخلايا. تتمثل الوظيفة الأساسية لغشاء الخلية في حماية الخلية من محيطها. وهو يتألف من طبقة ثنائية الفسفوليبيد مع بروتينات مدمجة.

غشاء الخلية قابل للاختراق بشكل انتقائي وقادر على تنظيم ما يدخل الخلية ويخرج منها ، مما يسهل نقل المواد اللازمة للبقاء على قيد الحياة. يمكن أن تكون حركة المواد عبر الغشاء إما "سلبية" ، تحدث بدون مدخلات من الطاقة الخلوية ، أو "نشطة" ، مما يتطلب من الخلية بذل الطاقة في نقلها. يحافظ الغشاء أيضًا على إمكانات الخلية. وبالتالي ، يعمل غشاء الخلية كمرشح انتقائي يسمح فقط لأشياء معينة بالدخول إلى الخلية أو الخروج منها. توظف الخلية عددًا من آليات النقل التي تتضمن أغشية بيولوجية:


هل هناك حد أدنى يمكن للعضلة أن تتحرك؟ وبالتالي ثغرات في حركتنا؟ - مادة الاحياء

في معظم الكتب المدرسية ، ستواجه مجموعة كبيرة من "القوانين" ، والتي يتم تشجيع المرشحين للاختبار على وجه الخصوص على إجرائها ، غالبًا بأقل قدر من الفهم. للتسجيل ، وهنا بعض منهم: -

أفكار أساسية

  1. طرق الحصول على الأكسجين الجوي بكميات كبيرة
  2. طريقة لنقل هذا O2 إلى الخلايا البعيدة المتعطشة للأكسجين
  3. عمليات إزالة ثاني أكسيد الكربون ، المنتج الرئيسي للنفايات الأيضية.

يتم تحقيق كل هذه الأشياء بشكل كافٍ إلى حد ما من خلال أنظمة القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي المتشابكة بإحكام. الجهاز التنفسي عبارة عن مضخة رائعة وفعالة لتمرير الهواء فوق قاع الشعيرات الدموية في الرئة ، حيث ينتقل الأكسجين إلى الدم وثاني أكسيد الكربون2 من الدم. ثم يتولى الجهاز القلبي الوعائي غير الفعال والمعرض للفشل ، ويوزع الأكسجين في النهاية على الخلايا المتعطشة للأكسجين في جميع أنحاء الجسم. يمكن ملاحظة عدم الكفاءة التي يحدث بها هذا إذا نظرنا إلى شلال الأكسجين، والذي يوثق التغيرات في الضغط الجزئي للأكسجين من الهواء الملهم نزولاً إلى الميتوكوندريا حيث يتم استخدام الأكسجين بالفعل. يتحرك الأكسجين إلى أسفل منحدر ، من ضغط جزئي يبلغ حوالي 160 ملم زئبقي في الغلاف الجوي ، إلى حوالي 4-20 ملم زئبق في الميتوكوندريا! الخطوات هي:

    يبلغ الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر حوالي 760 مم زئبق ، وتركيز الأكسجين 20.95٪. باستخدام قانون دالتون ، نحسب أنه في الهواء الجاف الملهم ، يكون الضغط الجزئي للأكسجين 159 مم زئبق. للأسف ، الهواء داخل الرئتين مشبع بالماء بنسبة 100٪. نحن بحاجة إلى إعادة التفكير! إذا علمنا أن الضغط الجزئي لبخار الماء عند 37 درجة مئوية هو 47 مم زئبق ، فيمكننا معرفة أن الضغط الجزئي للغازات المتبقية هو (760-47) مم زئبق. سنطلق على هذا الضغط الجوي الذي يستبعد ضغط بخار الماء "الضغط الجوي الجاف" أو Pب جاف . بتطبيق قانون دالتون مرة أخرى ، قررنا أن صندوق البريد الملهم2 لذلك فهو في الواقع 149 مم زئبق ، بمجرد أن يصبح الهواء رطبًا بالكامل في الأنف. لنختصر PO الملهم2 إلى PiO2. لكن انتظر قليلا ..

صب جاف * (FiO2 - امتصاص O2 الجزئي)

حيث يساوي امتصاص O2 الجزئي: O2 امتصاص / التهوية السنخية

قد نقوم باختصار PO2 السنخي إلى صأO2. هكذا:

لاحظ أن هذا هو تقريبي فقط - الاختلافات بين الأحجام المستوحاة والمنتهية الصلاحية ستؤثر على التقدير. بالإضافة إلى ذلك ، إذا خمنت أن Pأيتقلب O2 مع كل نفس ، ستكون على صواب ، لكن هذا الاختلاف عادة ما يكون حوالي 3 مم زئبق فقط.
(هناك طرق أكثر ملاءمة لتقدير PأO2 ، على الرغم من أن العديد منها غير دقيق إلى حد ما!) عند إدخال القيم في ما سبق ، قد نحصل على شيء مثل:

صأO2 = (760-47) * (0.2095 - 250/5000)

حيث يكون الضغط الجوي الحقيقي 760 مم زئبق - الضغط الجزئي لبخار الماء عند 37 درجة هو 47 مم زئبق ، وتركيز الأكسجين المستوحى 20.95٪ ، واستهلاك الأكسجين هو 250 مل / دقيقة ، والتهوية السنخية 5 لتر / دقيقة. هذا يعطينا PأO2 حوالي 114 مم زئبق. نحن نسرع ​​، بلا هوادة أسفل شلال الأكسجين!

تقدير آخر مفيد ل PaO2 عند مستوى سطح البحر (في الأشخاص الأصحاء يتنفسون الهواء) معطى على النحو التالي:

ربما هذا هو PO2 الذي وجد أسلافنا القدامى أحادي الخلية لأول مرة أنه يمكنهم استخدامه بشكل فعال ، ولم يكن هناك ضغط (هيه) للتغيير لاحقًا ، أو ربما يكون PO2 المنخفض هذا بمثابة مقايضة تتعلق بعدد الشعيرات الدموية اللازمة لدعم الأنسجة ، لكننا نعرف شيئًا واحدًا ، وهو أنه يمكننا بالتأكيد استخدام هامش تسامح أكبر في المرضى المصابين بأمراض خطيرة!

في الأقسام التالية ، سنلقي نظرة على الطريقة التي تم بها "ضبط" بعض الخطوات المذكورة أعلاه لتحقيق وظيفة شبه مثالية. اعتبارنا الأول هو ميكانيكا الرئة الفعلية.

الرئة كمضخة هواء ذات ضغط منخفض

          • مقدمة
          • المزيد من الخصائص الميكانيكية
            1. مقاومة
            2. مرونة الرئة
            3. مرونة جدار الصدر
          • أحجام الرئة

          مقدمة عن الرئة: أساسيات التشريح والميكانيكا

          يمكن النظر إلى الجهاز التنفسي على أنه بنية متفرعة تشبه الأشجار ، مع حوالي سبعة عشر مستوى من التفرع بين القصبة الهوائية والقصيبات التنفسية. نظرًا لأن عدد الفروع يتضاعف في كل مستوى في المتوسط ​​، ينتهي بنا الأمر بحوالي 2 17 شعيبة تنفسية ، أو حوالي 130.000 منها. أدخلت بعض السلطات مفهوم "الفصيص الأولي" ، وهو المنطقة التي يوفرها أحد هذه القصيبات التنفسية من الدرجة الأولى. تحتوي كل فصيص أولي على حوالي ألفي حويصلة ، ويبلغ قطرها حوالي 3.5 ملم. تؤدي الفروع الموجودة داخل الفصيص الأولي إلى ظهور القنوات السنخية ، والتي بدورها تنتج الحويصلات الهوائية. الكل في الكل ، هناك حوالي ثلاثة وعشرون مستوى معقد من التفرع داخل الشجرة التنفسية!

          يبلغ حجم الفصيص الأولي في FRC حوالي 23 ميكرولترًا ، ويبلغ متوسط ​​قطر الحويصلات الهوائية حوالي 200 ميكرون. نحن مهتمون بكيفية دخول الهواء و بعيدا عن المكان هذه الفصيصات الأولية.

          تم تقدير قطر الحويصلات الهوائية ، بشكل ملحوظ ، بدقة مذهلة من قبل القس ستيفن هالز في عام 1731.

          لن نناقش هنا تشريح ووظائف مجرى الهواء العلوي ، الذي يستحق صفحة كاملة خاصة به! أولاً ، نلاحظ أن الجهاز التنفسي فعال بشكل ملحوظ في تحقيق حركة الهواء - فالتنفس الشهيقي الطبيعي لنفترض أن 500 مل عند الشخص البالغ يتطلب ضغطًا ممتدًا أقل من 3 سم ارتفاع.20 ، ويحدث هذا الانتفاخ بسرعة ملحوظة ، بمعدلات تدفق لتر في الثانية أو أكثر! كيف يحدث هذا؟

          تشبيه مفيد هو اعتبار الرئة زنبركًا - إذا وضعنا الطاقة (مدد الزنبرك) ، فإن الحجم يزداد ، وعندما نحرر التوتر ، ينخفض ​​الحجم مرة أخرى (يقصر الزنبرك). في تشبيه لقانون هوك ، نقول:

          حيث V هو الحجم و P هو الضغط. ال الامتثال من الرئة هي القيمة الثابتة إلى حد ما فيما يتعلق بتغييرات الحجم والضغط ، أي

          ما زلنا لم نوضح سبب سهولة تضخيم الرئة الطبيعية. بدلاً من التوضيح على الفور ، سنلاحظ مشكلة أخرى. ضع في اعتبارك الرسم التخطيطي التالي لاثنين من الحويصلات الهوائية المتصلة:

          ومشكلة ثالثة! يبلغ التوتر السطحي للماء حوالي 72mN / m ، ولكن في الحويصلات الهوائية لدينا قيم منخفضة بشكل ملحوظ تبلغ حوالي 20mN / m ، كما هو مذكور أعلاه.

          لحسن الحظ ، فإن الإجابة على جميع أسئلتنا موجودة جزئيًا على الأقل في كلمة واحدة: التوتر السطحي! الفاعل بالسطح ، المكون بشكل أساسي من ديبالميتويل فوسفاتيديل كولين ، مع لمسة من فوسفاتيديل الجلسرين ، لا يقلل فقط من التوتر السطحي للسائل السنخي ، ولكنه يقلل من التوتر السطحي أكثر مع انخفاض نصف القطر السنخي! لاحظ أيضًا أنه نظرًا لانخفاض التوتر السطحي ، فإن الضغط السلبي في السائل المبطّن للحويصلات الهوائية ينخفض ​​بالمقابل ، وبالتالي قد يكون هناك انخفاض في ضغط السائل الدافع من الأوعية الدموية إلى الحويصلات الهوائية!

          يبدو أنه حتى ما سبق يعتبر تبسيطًا مفرطًا. في الرسم البياني أعلاه ، نظرنا في اثنين فقط من الحويصلات الهوائية ، ولكن تذكر أن "الفصيص الأولي" يحتوي على حوالي ألفي الحويصلات الهوائية المجاورة. ماذا سيكون تأثير الانهيار الجزئي لأحد الحويصلات الهوائية على الحويصلات الهوائية المحيطة؟ بالتأكيد سوف يتم دفعهم؟ يُعتقد أن وجود الحويصلات الهوائية المحيطة مهم أيضًا في منع انهيار أي حويصلات معينة.

          مزيد من الخواص الميكانيكية

            مقاومة تدفق الهواء

          يخضع التدفق الصفحي لقانون Poiseuille. الأهم من ذلك ، أن خفض نصف قطر الأنبوب إلى النصف سيزيد من المقاومة بمقدار السادس عشر مرات. لاحظ أنه في حالة التدفق الصفحي ، يرتبط انخفاض الضغط بمعدل التدفق ، ولذا يمكننا التحدث عن "مقاومة" الأنبوب ، بغض النظر عن التدفق. هذا هو:

          مع التدفق المضطرب ، يعتمد انخفاض الضغط على مربع من معدل التدفق ، وبالتالي فإن "المقاومة" سوف تختلف مع التدفق. في أي تدفق معين ، يرتبط تغيير الضغط أيضًا بـ الخامس قوة نصف القطر (معادلة فانينغ).

          بمزيج من التدفق المضطرب والصفحي ، يتم تحديد انخفاض الضغط من خلال:

          1. العلاقة بين مقاومة مجرى الهواء وحجم الرئة نظرًا لأن مقاومة مجرى الهواء تختلف عكسيًا مع حجم الرئة ، فقد تم استخدام مناورات مختلفة لتوحيد المقاومة. إحدى الطرق هي أولاً استخدام "الموصلية" (المعاملة بالمثل للمقاومة) ، وثانيًا قسمة التوصيل على حجم الرئة ، للتعويض عن تأثير حجم الرئة. تسمى هذه المواصلة المعدلة "الموصلية المحددة" ، ومختصرة sGع.
          2. الانهيار المرتبط بالتدفق (ضغط مجرى الهواء الديناميكي) الزفير هو عادة عمل سلبي - الطاقة المنقولة إلى المكونات المرنة في الرئة تستخدم للمساعدة على الزفير. مع الزفير القسري (على سبيل المثال في انتفاخ الرئة ، حيث يؤدي تدمير أنسجة الرئة إلى تقليل فعالية المكونات المرنة في تحقيق الزفير) ، لا تكافأ زيادة الجهد بزيادة معدلات التدفق. يتم تمييز هذا بشكل خاص في نهاية انتهاء الصلاحية ، حيث تميل معدلات التدفق إلى التقارب في نفس المنحنى ، بغض النظر عن الجهد المبذول. والسبب في هذا التقارب هو أن تدفق الزفير مقيد بـ "الانهيار المرتبط بالتدفق". يوجد تدرج ضغط من الحويصلات البعيدة (ضغط مرتفع) إلى مجاري الهواء القريبة (ضغوط أقل). عندما ننتقل إلى الممرات الهوائية الأكبر ، ينخفض ​​الضغط إلى نقطة يكون فيها الضغط اللمعي مساويًا تمامًا للضغط الصدري المرتفع ( نقطة ضغط متساوية). بعد هذه النقطة ، فإن العامل الوحيد الذي يبقي مجرى الهواء مفتوحًا هو مرونتها الذاتية ، والتي سيتم التغلب عليها عند ضغوط عالية بما يكفي ، مما يتسبب في ضيق مجرى الهواء.

          قلنا أعلاه أن سلوك الرئة مشابه لسلوك الزنبرك - التغيير في الضغط مصحوب بتغيير نسبي في الحجم. قد نتوقع أنه إذا دفعنا الهواء إلى الرئة ثم رسمنا تغير الحجم مقابل تغيير الضغط ، فسنحصل على خط مستقيم. هذا في الواقع ما يحدث عند الشهيق ، ولكن ماذا يحدث عند انتهاء الصلاحية؟ ضع في اعتبارك المخطط التالي الذي يوضح تغيرات الضغط التي تحدث عندما يتم دفع كميات متفاوتة من الهواء ببطء شديد إلى الرئة:

          الطرف الزفيري للمنحنى لا يتبع الطرف الشهيق! لاحظ أيضًا أنه كلما زاد حجم المد والجزر ، تتسع الحلقة! ماذا يحدث؟ بالنسبة لأي حجم معين ، يكون الضغط على منحنى الزفير أقل من الضغط على منحنى الشهيق. هذا لأن الارتداد المرن عند الزفير يكون دائمًا أقل من التدرج المنتفخ للضغط العابر المطلوب لتضخيم الرئة. هذا مظهر من مظاهر فقدان الطاقة ، وهو خاصية مشتركة بين جميع الهيئات التي تخضع لقانون هوك.

          نسمي الخاصية المذكورة أعلاه التخلفية. إذا قمنا بنفخ الرئة ببطء ، ثم تركناها منتفخة ، سينخفض ​​الضغط في تلك الرئة بشكل كبير إلى قيمة تتراوح ما بين 70 إلى 80٪ من القيمة الأولية. اكتمل معظم هذا التغيير بعد حوالي دقيقة. نحن نطلق على الامتثال المحسوب من هذا الضغط "النهائي" الامتثال الثابت. الامتثال المقابل المحسوب باستخدام قيمة الضغط الأولية الأعلى هو الامتثال الديناميكي، وستظل دائمًا أقل من الامتثال الثابت.

          بصرف النظر عن التباطؤ المرن الموصوف أعلاه ، تمتلك الرئة سلوكًا آخر يعتمد على الوقت. يبدو أن الرئة لديها "ذاكرة" من تاريخها الحديث ، حيث تميل التهوية ذات الحجم المنخفض لفترة من الوقت إلى تقليل الامتثال. يمكن عكس هذا الانخفاض عن طريق أخذ أنفاس عميقة لاحقة (حتى نفس عميق واحد). كان هذا هو الدافع لإدخال وضع "التنهد" لبعض تصميمات أجهزة التنفس الصناعي ، وهو مفهوم لم يكن مرغوبًا فيه ، على الرغم من أن البعض يحاولون إعادة إدخال مثل هذه الممارسات!

          • "الإجهاد الاسترخاء". يظهر هذا بشكل شائع في مواد معينة عند التمدد ، ويفترض أنه مهم في آلية التباطؤ في الرئة.
          • إعادة توزيع الهواء بين الوحدات السنخية المختلفة (تلك التي لها "ثوابت زمنية" مختلفة).
          • تغييرات في نشاط الفاعل بالسطح مع تغيرات في الحجم!
          • تغيرات في حجم الدم الرئوي! (بالأحرى نظري).

          من الضروري التمييز بين الخصائص المرنة للرئة وخصائص جدار الصدر المحيط بها. في كثير من الأحيان ، يخلط الأطباء (خاصة أولئك الذين في وحدة العناية المركزة) بين الامتثال الصدري التام وامتثال الرئة. عندما نأتي لمناقشة إصابة الرئة الحادة ، سنرى أن الضغط الذي يؤدي إلى تمدد الحويصلات الهوائية هو العامل الحاسم في تحديد ما إذا كنا سنؤذي الرئة من خلال التهوية. إذا أخذنا أرنبًا (على سبيل المثال) ، وقمنا بتغليف جدار صدره بجص باريس ، ثم قمنا بتهويته باستخدام ضغوط عالية عبر الصدر ، فلن نحدث بالضرورة ارتفاعًا في التحولات.رئوي ضغوط على الحيوان المؤسف. نحن نعلم من الدراسات القليلة التي بحثت في هذا ، في الحالات الحرجة ، أن الامتثال الصدري الكامل غالبًا ما يكون له علاقة قليلة بالامتثال الرئوي!

          كيف نفصل بين الامتثال وجدار الصدر والرئة؟
          من أجل القيام بذلك ، نحتاج إلى قدر من الضغط داخل الجنبة ، أي الضغط داخل الفضاء "المحتمل" بين غشاء الجنب. لسوء الحظ ، هذا ليس بالأمر السهل ، ويختلف الضغط أيضًا باختلاف موقع محول الطاقة ووضعية الموضوع. أسهل طريقة للحصول على مقياس لهذا الضغط هي استخدام قسطرة بالون داخل المريء ، حيث يعكس بالون المريء الموضع بشكل صحيح الضغط داخل الجنبي بدقة "معقولة". تستخدم قثاطير البالون المملوءة بالهواء بشكل شائع لهذا الغرض.

          وتجدر الإشارة إلى أنه إذا تم فتح القفص الصدري ، فإن الرئتين تميلان إلى الانهيار ، لكن القفص الصدري سيميل إلى التمدد إلى حجم أكبر بحوالي لتر واحد من FRC (في البالغين).ومن المثير للاهتمام ، أن الحجاب الحاجز يساهم أيضًا في هذه العلاقة المعقدة ، حتى عندما يكون مسترخياً له نغمة متبقية تعزز القدرة الوظيفية المتبقية للرئة بحوالي 400 مل. (هذه النغمة تلغى أثناء التخدير)!

          لاحظ العلاقة بين الامتثال التام للصدر والامتثال للرئة والامتثال لجدار الصدر:

          بعض الناس يستخدمون فكرة المرونة حيث تكون المرونة هي المعاملة بالمثل للامتثال. يمكننا بعد ذلك إضافة المطاط ، بدلاً من إضافة مضاهاة التوافق. يبدو من العبث بشكل رهيب إدخال شروط جديدة ، لعدم القدرة على اتخاذ المعاملة بالمثل!

          الاختلاف الإقليمي في تهوية الرئة

          تكون التهوية داخل الرئتين أكبر بالقرب من القواعد ، في الوضع الرأسي. ربما يرجع هذا بشكل أساسي إلى الاختلاف في الضغط داخل الجنبي أثناء انتقالنا من القمة إلى القاعدة - يكون الضغط أكثر سلبية بالقرب من القمة. بشكل فعال ، قد يتسبب هذا في مزيد من التوسع في القمم في FRC. عندما يستنشق الشخص ، يكون من الأسهل توسيع القواعد ، لأنها أقل انتفاخًا من القمم! لاحظ أنه في أحجام الرئة المنخفضة ، قد يتم عكس الوضع ، مع ضعف تهوية القواعد.

          أحجام الرئة

          يركز الأطباء بشكل خاص على حجم الرئة وتقسيماتها واختلاف الأحجام عن الطبيعي. هذا أمر غريب ، حيث يوجد دليل قليل نسبيًا على أن التغيرات في الحجم ، وحتى التشوهات الجسيمة ، هي مؤشرات متسقة للنتائج السريرية في المريض الفردي ، خاصة بعد الجراحة. قام علماء الفسيولوجيا (الذين غالبًا ما يكونون "مقسمون" في القلب) بتسمية مجموعة متنوعة من مكونات سعة الرئة الكلية. يوضح الرسم البياني التالي التغيرات في الحجم (على المحور الرأسي) مقابل الوقت (على المحور الأفقي) حيث يتنفس الفرد ، وأحجام المد والجزر في البداية ، ثم يلهم وينتهي إلى أقصى حد. نكون:

          • FRC = القدرة الوظيفية المتبقية
          • التلفزيون = حجم المد والجزر
          • VC = السعة الحيوية
          • RV = الحجم المتبقي
          • TLC = إجمالي سعة الرئة
          • ERV = حجم احتياطي الزفير
          • IRV = حجم احتياطي الشهيق
          • حجم الجسم (زيادة حوالي 32-51 مل / سم من الارتفاع)
          • الجنس (10٪ أقل عند النساء من نفس الطول)
          • الوضعية (وضع الاستلقاء ينقص FRC بمقدار 0.5 إلى 1 لتر عند البالغين)
          • أمراض الرئة.

            غسيل النيتروجين
            الموضوع يتنفس 100٪ O2بعد استنشاق الهواء. إذا قمنا بجمع كل الغاز منتهي الصلاحية ، وقياس التركيز النهائي للنيتروجين في الغاز المنتهي الصلاحية المجمع ، يمكننا حساب الحجم الموجود في الرئة في بداية الغسل. بمعرفة تركيز N2 في الهواء (78٪) يمكننا حساب FRC.

            نجد التغيير في حجم الصندوق ، V بواسطة:

          P1.V1 = P2.V2 (بموجب قانون بويل) و
          V2 = V1-V ، وبالتالي
          P1.V1 = P2. (V1 -V)

          • جهاز الفضاء الميت
          • الفضاء الميت التشريحي (متعلق بحجم الممرات الموصلة)
          • مساحة ميتة سنخية (تتعلق بالحويصلات الهوائية جيدة التهوية ولكن ضعيفة التروية ، لذا فهي تساهم بشكل فعال في الفراغ الميت).

          المساحة الفسيولوجية الميتة يمكن حسابها باستخدام طريقة بوهر. يستخدم هذا المعادلة:

          وبعبارة أخرى ، فإن ناتج تركيز ثاني أكسيد الكربون السنخي وكمية الهواء الملهم التي تصل إلى الحويصلات الهوائية تساوي تركيز ثاني أكسيد الكربون منتهي الصلاحية مضروبًا في حجم المد والجزر. من السهل قياس حجم المد والجزر وتركيز ثاني أكسيد الكربون منتهي الصلاحية ، لذلك كل ما نحتاجه لتحديد المساحة الفسيولوجية الميتة هو تركيز ثاني أكسيد الكربون السنخي. في معظم الحالات ، يمكننا ببساطة استبدال PCO2 الشرياني ، لأن الاثنين متشابهان جدًا بشكل عام.

          الفضاء الميت التشريحي يمكن تحديده من خلال مراقبة التغيير في تركيز N2 (باستخدام محلل N2 السريع) بعد نفس واحد من الأكسجين بنسبة 100٪. يتم قياس تركيز N2 عندما يتنفس الموضوع ، ويزداد من الصفر (في بداية الإلهام) إلى الهضبة (حيث تنتهي صلاحية الغاز السنخي النقي تقريبًا). أوضح فاولر أنه إذا تم رسم خط عمودي بحيث تكون المناطق A و B متساوية في الرسم البياني التالي (بعد الغرب) ، فإن المساحة الميتة التشريحية هي الحجم المنتهي الصلاحية حتى الخط العمودي ، المشار إليه بالسهم (الأحمر) في رسم بياني.

          الدم: واجهة الهواء

          حركة الجزيئات عبر الواجهة

          تتحرك جزيئات الغاز بسهولة ملحوظة بين الهواء السنخي والدم ، حيث تعبر حاجز 0.5 ميكرون عن طريق الانتشار السلبي. هذا يعني أنه يمكننا تطبيق كل تلك القواعد الصغيرة التي تحمل اسمًا والتي تجعل الطب الرئوي مزعجًا للغاية - قانون فيك ، الذي يخبرنا أن المزيد من الانتشار سيحدث إذا قمنا بزيادة مساحة السطح ، أو تقليل سمك الغشاء الحويصلي الشعري ، أو زيادة الجزء الجزئي تدرج الضغط عبر الغشاء ، وكذلك قانون جراهام (الذي نتعلم منه أن الجزيئات الأكبر أو الأقل ذوبانًا تتحرك ببطء أكثر).

            سيكون للغازات المختلفة سلوك مختلف: على سبيل المثال ، مثل أكسيد النيتروز (N2O) عبر الجدار السنخي في الدم ، الضغط الجزئي لـ (N2O) يرتفع بسرعة ، لذا فإن العامل الرئيسي الذي يحدد انتقال هذا الغاز عبر الجدار هو تدفق الدم عبر الشعيرات الدموية. على النقيض من ذلك ، فإن أول أكسيد الكربون مرتبط بسرعة كبيرة بالهيموجلوبين لدرجة أن الضغط الجزئي عبر الجدار السنخي يكون دائمًا كبيرًا. هذا يعني أن نقل ثاني أكسيد الكربون مقيد بخصائص الجدار وليس بالتدفق الشعري.

          1. يتأثر انتشار الأكسجين أيضًا بالمسافة الإضافية التي يجب أن تتحركها جزيئات الغاز قبل أن تواجه جزيء الهيموجلوبين للتفاعل معها
          2. معدل تفاعل O2 مع الهيموجلوبين محدود ، وهذا يؤخر امتصاص الخلية الحمراء لـ O2.

          (كإجراء جانبي ، قد يُظهر الأفراد العاديون على ارتفاعات عالية أيضًا انتقال O2 محدود الانتشار عبر جدرانهم السنخية ، ولكن هذا القيد بخلاف ذلك يكون أحد مظاهر مرض الرئة.)

          بناءً على ما سبق ، نحدد قدرة الرئة المنتشرة كما

          على سبيل المثال ، قدرة الرئة المنتشرة على أول أكسيد الكربون ، دL CO هو حجم ثاني أكسيد الكربون المنقول مقسومًا على الفرق بين الضغط السنخي وضغط الدم الجزئي لثاني أكسيد الكربون. التحديد التجريبي لـ DL CO وبالتالي ، فهو سهل إلى حد ما ، نظرًا للامتصاص السريع لهيموغلوبين لثاني أكسيد الكربون ، فإن PaCO دائمًا صغير بشكل مهم شريطة أن نستنشق تركيزًا منخفضًا من ثاني أكسيد الكربون.L CO ثم يصبح:

          عمليا ، نحدد دL CO باستخدام طريقة التنفس الواحد حيث يتم أخذ نفس واحد من ثاني أكسيد الكربون ، ويتم حساب معدل اختفاء ثاني أكسيد الكربون بعد أن يحبس الموضوع أنفاسه لمدة عشر ثوانٍ. (مشتق من التركيزات الأولية والنهائية لثاني أكسيد الكربون في الهواء المستوحى والمنتهي الصلاحية). لاحظ أنه يمكن دمج هذا مع إلهام الهيليوم لـ V.أ العزيمة تقتل عصفورين بحجر واحد!

          استعارة مؤسفة ، حيث أن الإجراء آمن ، ومحدوده الرئيسي هو قدرة الأشخاص على حبس أنفاسهم لمدة عشر ثوان!

          طريقة بديلة لتحديد دL CO هل طريقة الحالة المستقرة، حيث يتم استنشاق تركيز ضئيل من ثاني أكسيد الكربون حتى يتم الوصول إلى تركيز الحالة المستقرة ، ثم يتم قياس معدل الاختفاء لفترة قصيرة أخرى ، جنبًا إلى جنب مع التركيز السنخي. هذا يعوض عن التركيز غير الثابت لثاني أكسيد الكربون الذي نواجهه في طريقة التنفس الواحد.

          تدفق الدم عبر الرئة

          • اختلافات الضغط
          • الأنسجة المحيطة بالشعيرات الدموية
          • مواقع المقاومة في الدورة الدموية
          • سفن السعة
          • توزيع التدفق داخل الرئتين.

          الأنسجة المحيطة بالشعيرات الدموية
          يوجد القليل جدًا من هذا - حقًا فقط الغشاء الشعري الحويصلي الرقيق للغاية ، والذي يشتمل على خلايا رئوية موهنة وخلايا بطانية مفصولة بغشاء قاعدي دقيق. وبالتالي يمكن أن تنهار الشعيرات الدموية بسهولة ، خاصة إذا تم رفع الضغط داخل السنخية. يُعتقد أن الأنسجة حول الشعيرات الدموية تحت ضغط من حمة الرئة المرنة المحيطة - من السهل أن ترى كيف يمكن أن تتغير قوى الزرزور عبر الشعيرات الدموية بسهولة لتفضل مرور السوائل إلى النسيج الخلالي الرئوي!

          مواقع المقاومة في الدورة الدموية
          مقاومة الأوعية الدموية الرئوية (PVR) هي خيال مناسب ، موصوفة بنسبة تغير الضغط إلى التدفق داخل الدورة الدموية. نظرًا لأن انخفاض الضغط داخل هذا الدوران يكون عادةً صغيرًا جدًا ، فإن PVR يمثل حوالي عُشر مقاومة الأوعية الدموية الجهازية. (للتشويش على الأشياء ، تم اقتراح وحدات مختلفة للمقاومة ، مثل mmHg / l / min ، و dynes.sec.cm -5. القيم العادية حوالي 1.8 مم زئبق / لتر / دقيقة ، أو 140 دينيس.ثانية.سم -5 ، أو ربما 0.24 كيلو باسكال لتر -1 دقيقة).

          يخفي هذا التبسيط المريح اختلافات شاسعة. في الدوران الجهازي ، يكون موقع المقاومة شريانيًا بشكل أساسي ، بينما في الدورة الدموية الرئوية ، هناك مساهمة كبيرة من الشعيرات الدموية وحتى من الجانب الوريدي للدورة الدموية !! قد يكون لهذا آثار عميقة لتقييم الدورة الدموية الرئوية المريضة.

          علاوة على ذلك ، وريدي أو يرتفع الضغط الشرياني ، وبالتالي فإن مقاومة الأوعية الدموية الرئوية السقوط! يُعتقد أن هذا يرجع أساسًا إلى تجنيد الأوعية غير المروية بشكل كافٍ ، ولكن قد يكون أيضًا مرتبطًا بانتفاخ الشعيرات الدموية ، خاصة عند الضغوط العالية. يؤثر حجم الرئة (أي كمية الهواء في الرئة) أيضًا على PVR بطريقة معقدة ، حيث تزداد PVR في كل من أحجام الرئة المنخفضة للغاية والعالية جدًا!

          سفن السعة
          في الدوران الجهازي ، الأوردة هي أوعية السعة الرئيسية. ليس الأمر كذلك في الرئتين ، حيث تتمدد الشعيرات الدموية بشكل ملحوظ مع الضغط وهي مهمة لتأثيراتها السعوية.

          توزيع التدفق داخل الرئتين.
          هناك تفاوتات ملحوظة في تدفق الدم عبر مناطق مختلفة من الرئة. ترتبط هذه الاختلافات في التدفق بشكل أساسي بالارتفاع فوق القلب ، وهو أمر غير ملحوظ للغاية عندما يأخذ المرء في الاعتبار الضغوط المنخفضة الموجودة في الدورة الرئوية - الضغط الهيدروستاتيكي وحده سيؤدي إلى فرق ضغط يبلغ حوالي 30 سم ساعة.20 من قاعدة الرئة إلى القمة. أدى هذا إلى اقتراح ويست "ثلاث مناطق" من الرئة [West et al. J Appl Physiol 1964 19 p713] - في المنطقة العليا 1 ، لا يوجد تدفق لأن الضغط غير كافٍ ، في أدنى منطقة 3 يكون التدفق مستمرًا لأن الضغط داخل الأوعية الدموية يتجاوز دائمًا الضغط السنخي ، بينما في المنطقة الوسطى 2 ، يعتمد التدفق بشكل ملحوظ على الفرق بين الضغط الشرياني والسنخي - الضغط الوريدي غير ذي صلة لأنه أقل من الضغط السنخي. لاحظ أنه في الرئة الطبيعية ، يجب أن يكون هناك NO منطقة 1 ، لأن الضغط يكفي فقط لتروية القرود! اقترح البعض لاحقًا "منطقة 4" والتي قد تحدث في القواعد حيث قد يؤدي توسع الرئة الضعيف في الواقع إلى تضييق الأوعية خارج السنخية مع انخفاض التدفق.

          له أهمية كبيرة في الرئة ، وخاصة في الحالات المرضية ، هو تضيق الأوعية الدموية. هنا ، يتسبب نقص الأكسجة في الحويصلات الهوائية في تقلص ملحوظ لتلك العضلة الملساء الصغيرة الموجودة في جدران الشرايين القريبة ، مما يؤدي إلى تناقص ملحوظ في التدفق إلى المنطقة المصابة. يمكن أن يُنظر إلى هذا على أنه "محاولة" من قبل الرئة لتطبيع معدلات التهوية / التروية (انظر أدناه). يميل هذا التضيق الوعائي إلى الحدوث بشكل كبير تحت PO2 بحوالي 70 مم زئبق ، وبالتالي قد يصبح مهمًا أيضًا في الارتفاع.

          التهوية مقابل الإرواء!

          من الواضح أن التهوية الرئوية الكافية والتروية الجيدة ليسا كافيين لضمان أن الدم الذي يمر عبر الرئة مؤكسج جيدًا ، وإزالة ثاني أكسيد الكربون. لكي يحدث تبادل الغازات هذا ، يجب أن يكون هناك تطابق بين التهوية والتروية. مع وضع ذلك في الاعتبار ، دعنا نلقي نظرة عملية على أسباب نقص تأكسج الدم. إذا انخفض محتوى الأكسجين في الدم على الرغم من وجود مستويات طبيعية من الهيموجلوبين ، فلدينا العديد من التفسيرات المحتملة. لذلك نأخذ ..

          نظرة عملية على HYPOXAEMIA

              1. نقص التهوية السنخية
              2. تحويل الدم غير المؤكسج إلى ما وراء الرئة
              3. عدم التطابق بين التهوية والتروية: مروى بشكل جيد
              4. خفض FiO2
              5. قد يكون شذوذ الانتشار (في الرئتين غير الطبيعية بشكل كبير) ضعيفًا بالأكسجين ، والعكس صحيح.

              نقص التهوية السنخية

            تسمح لنا معادلة الغاز السنخي في أحد تجسيداتها (التي تمت مناقشتها أعلاه) برؤية تأثير نقص التهوية على الأوكسجين. يمكن ملاحظة أنه عند نسبة FiO2 بنسبة 21٪ ، سيكون لنقص التهوية تأثير كبير على الأوكسجين. ومع ذلك ، يمكن تعويض ذلك بسهولة عن طريق زيادة FiO2. في حالة FiO2 العالية ، يمكن حتى للتهوية الصغيرة أن تحافظ على PO2 السنخية للأعمار.

            لاحظ أنه قد يكون هناك تأخير لعدة دقائق بين التغيير في التهوية وموازنة PaO2 (وخاصة PaCO2). هذا بسبب تأثير التخزين المؤقت للاحتياطيات داخل الجسم (صغير في حالة الأكسجين ، أكبر بالنسبة لثاني أكسيد الكربون). خلال هذه الفترة الانتقالية ، ستكون قيم حاصل الجهاز التنفسي مشوشة.

            إذا تم تحويل الدم غير المؤكسج إلى ما بعد الحويصلات الهوائية وليس الأكسجين ، فسيؤدي ذلك إلى تقليل محتوى الأكسجين في الدم الشرياني بشكل متناسب. في الأشخاص الطبيعيين ، تكون كمية التحويلة ضئيلة (ربما 1٪ ، تعكس الدم الوريدي من القصبات التي تدخل الأوردة الرئوية ، وكذلك الدم الوريدي التاجي الذي يدخل البطين الأيسر عبر الأوردة الطيبة!). بشكل عام ، إذا لم نتمكن من تحديد كمية الأكسجين في الدم "المحول" ، فإننا افترض أن هذا هو نفس الدم الوريدي المختلط ، وقم بإجراء حساباتنا وفقًا لذلك.

            لحساب التحويلة ، يجب أن نعرف الكمية الإجمالية للدم المتحرك عبر النظام (QT) ، ومحتوى الأكسجين في الدم الشرياني والشعري والدم الوريدي المختلط (سنختصر هذه الثلاثة الأخيرة بـ CaO2 و CcO2 و CvO2 ، الاختصارات المعيارية التي تكون خرقاء بعض الشيء). بمعرفة هذه نحسبها على النحو التالي:

            من السهل نسبيًا اختبار التحويلة - ما عليك سوى إعطاء الشخص المصاب نسبة 100٪ من الأكسجين للتنفس ، ومعرفة ما إذا كان PaO2 يزيد. إذا كانت هناك تحويلة حقيقية ، فلن تكون هناك استجابة ، حيث أن الدم المحول لا يزال غير معرض لزيادة FiO2 ، وبالتالي سيظل يساهم بشكل شرير في نقص تأكسج الدم الشرياني!

            يعد عدم تطابق V / Q أكثر صعوبة من التحويل. نظريًا ، يمكن أن تتراوح نسبة التهوية إلى التروية في أي حويصلة واحدة من صفر إلى ما لا نهاية: في الفرد العادي مع ناتج قلبي يبلغ 5 لترات / دقيقة والتهوية السنخية ربما 4 لتر / دقيقة ، فإن النسبة المثالية ستكون 0.8 ، ولكن حتى في الأشخاص العاديين ، هناك بعض الاختلاف عن هذه النسبة ، حيث تقع معظم الوحدات السنخية في نطاق 0.5 إلى 2.0. مع تقدم المرء في العمر ، يزداد تشتت النسب ، ربما إلى 0.3 إلى 5.0! يظهر هذا جيدًا في Nunn p 167 ، الشكل 8.5.

            1. جيدة التهوية الحويصلات المروية سيئة التهوية
            2. حويصلات جيدة التهوية ناقصة التهوية
            3. الحويصلات الهوائية المروية والتهوية على النحو الأمثل. (نموذج رايلي).

            ميزة أخرى هي النظر في العلاقة بين PO2 و PCO2 داخل وحدة سنخية حيث نقوم بتغيير نسبة V / Q. فكر في الأمر - إذا لم يكن هناك تدفق للدم ، فقد يكون PAO2 عبارة عن 149 مم زئبق (عند مستوى سطح البحر) ، بينما سيكون PCO2 صفراً. مع عدم وجود تهوية ، سيزداد PCO2 إلى الدم الوريدي (على سبيل المثال 45 مم زئبق) مع PO2 يساوي PO2 الوريدي ، ربما 40 مم زئبق. لذلك يمكننا رسم منحنى PO2 مقابل PCO2 يشمل كل النسب الممكنة للحويصلات الهوائية داخل فرد معين.

            المواصلات

            نقل الغاز من وإلى Peripery أنيق للغاية. نعتبرها بإيجاز:

            نقل الأكسجين

            يُنقل معظم الأكسجين في الدم على شكل أوكسي هيموجلوبين. عادة ما تكون المساهمة الصغيرة التي يقدمها الأكسجين المذاب في النقل ضئيلة. (يمكن حسابه باستخدام قانون هنري - لكل مم زئبقي من PO2 يوجد 0.003 مل من O2 مذاب لكل 100 مل من الدم ، وهو صغير للغاية).

            • انخفاض درجة الحموضة
            • PCO2 أعلى (تأثير بوهر)
            • ارتفاع في درجة الحرارة
            • تركيزات أعلى من 2،3 ثنائي فوسفوجليسيرات في الخلية الحمراء ، وعادة ما يسببها نقص الأكسجة المزمن.

            المعادلة الأكثر ملاءمة فيما يتعلق بتشبع الهيموغلوبين و PO2 هي

            نقل ثاني أكسيد الكربون

            1. مذاب
            2. كما بيكربونات
            3. كمركبات الكاربامينو ، وخاصة الكاربامينوهايموغلوبين.

            مستوى الأنسجة

            كما أشرنا ، فإن أكبر انخفاض في سلسلة الأكسجين هنا على مستوى الأنسجة. الكتب القياسية لطب الجهاز التنفسي بالكاد تعالج هذه القضية الحيوية! سوف أقوم بتحديث هذا القسم عندما أحصل على مزيد من المعلومات - لا تتردد في المساهمة.

            مراقبة

            خلية القرن الأمامي

            الجهاز التنفسي البشري مثير للاهتمام في استخدامه المزدوج لكل من الحجاب الحاجز والعضلات الوربية للتهوية. يصف Shneerson [اضطرابات التهوية Blackwell Scientific 1988 ، ISBN 0 632 01668 X] التشريح الوظيفي للمكونات العضلية للمضخة التنفسية بشكل جيد. سوف ننظر بشكل سطحي في المكونات العصبية العضلية.

            • الألياف البصلية النخاعية في الحبل البطني الجانبي (لا إرادية بشكل رئيسي)
            • المزيد من الألياف الظهرية القشرية
            • مجموعة ثالثة منتشرة إلى حد ما (للسعال ، وغيرها من الأحداث غير الإيقاعية)

            كيف يعوض الجهاز التنفسي التغيرات في الحمل؟ هذا فعال للغاية ، والتعويض يحدث في نفس واحد! يُعتقد أن هذا يحدث لأن "تعليمات التقصير" تذهب إلى كل من ألياف العضلات و ألياف intrafusal في مغازل العضلات. سيتم التقاط التقصير التفاضلي (الناجم عن الحمل الكبير الذي يمنع تقصير الألياف الطبيعية) وستؤدي إشارة التغذية المرتدة الكبيرة إلى مزيد من التحفيز للعضلة. لاحظ أن هذا أكثر أهمية في العضلات الوربية ، حيث أن المغازل متناثرة بشكل ضئيل في الحجاب الحاجز.

            جذع الدماغ

            في السابق ، اعتقد الجميع باستثناء Ramon y Cajal أن الآليات الجسرية المعقدة تتحكم في التنفس. قام عالم التشريح العصبي كاجال بتصحيح الأمر في عام 1909 ، مدعيا أن إيقاعات الجهاز التنفسي تنشأ في النخاع! ربما توجد مجموعتان مهمتان من الخلايا العصبية ، مجموعة ظهرية بالقرب من السبيل المنفرد تتحكم في توقيت الإلهام ، ومجموعة بطنية أكثر تعقيدًا. تشمل المجموعة البطنية نواة (الزفير) نواة رجعية غامضة ، نواة غامضة ، نواة شبه ملتبسة (شهيق) ، ومركب B & oumltzinger. يُعتقد أن هناك ستة أنواع على الأقل من الخلايا العصبية المحددة في النخاع والتي تتحكم في التنفس.

            • انعكاسات مستقبلات الضغط (الجيب السباتي ، مستقبلات الأبهر)
            • انعكاسات تمدد الرئة (انعكاس التضخم ، انعكاس الانكماش ، انعكاس الرأس المتناقض)
            • استجابات مستقبلات J (مستقبلات جوكستا الشعرية الرئوية والشعبية)
            • ردود فعل الجهاز التنفسي العلوي
            • الواردات العضلية الهيكلية (أثناء التمرين)

            لائحة التغذية الراجعة

              المستقبلات الكيميائية المركزية
              هذه عادة ما تكون الأكثر أهمية بكثير. تستجيب بشكل أساسي للتغيرات في درجة الحموضة في السائل الدماغي النخاعي. مع ارتفاع PCO2 الشرياني ، سيزداد CSF pCO2 ، مما يتسبب في انخفاض الرقم الهيدروجيني. يتم تحفيز التنفس ، مما يقلل من ثاني أكسيد الكربون ، وما إلى ذلك. مع الحماض التنفسي أو القلاء لفترات طويلة ، تصبح الاستجابة باهتة ، وربما تتعلق بالتطبيع التعويضي لدرجة الحموضة في CSF عن طريق حركة أيونات HCO3. قد يؤدي نقص الأكسجة الشديد إلى تثبيط المستقبلات الكيميائية المركزية.

            • نقص تأكسج الدم
            • انخفاض درجة الحموضة في الشرايين (سواء كان بسبب PCO2 أم لا)
            • نقص انسياب الدم
            • حمى
            • بعض الأدوية (أستيل الكولين والنيكوتين ..)

            هناك تفاعل معقد بين الاستجابات الطرفية والمركزية لفرط ثنائي أكسيد الكربون ونقص الأكسجة. تكون الاستجابة ل PCO2 أبطأ من استجابة PO2 ، خطية ، وتختلف بشكل كبير من شخص لآخر. سيكون المنحدر النموذجي لمنحنى استجابة ثاني أكسيد الكربون حوالي 2 لتر / دقيقة / مم زئبق في ثاني أكسيد الكربون. يصبح المنحنى أكثر حدة عند انخفاض PaO2.

            إذا تم خفض PCO2 بشكل كافٍ ، فقد يحدث انقطاع النفس ، على الرغم من انخفاض PaO2. هذا يسمى "عتبة انقطاع النفس" ، ولكن قد لا تكون موجودة في بعض الأفراد. لا يغير الحماض الاستقلابي ميل منحنى استجابة ثاني أكسيد الكربون ، ولكنه يغيره إلى اليسار.

            العلاقة بين PaO2 والتهوية الدقيقة عند PCO2 الثابت معقدة وغير خطية ، ولكن إذا قمنا بالتخطيط التشبع مقابل التهوية الدقيقة ، نحصل على منحنى خطي مناسب تقريبًا وصولاً إلى تشبع يبلغ حوالي 70٪! يتم تعزيز الاستجابة لنقص الأكسجة عن طريق فرط الكربون والحماض والتمارين الرياضية. مع نقص الأكسجة الإجمالي للظهور السريع ، يؤدي نقص الأكسجة إلى انخفاض التنفس ، ولكن يحدث التعويض على مدار ستة أيام تقريبًا. بعد سنوات من نقص الأكسجة المزمن ، يصبح محرك نقص الأكسجين ضعيفًا بشكل ملحوظ.


            شكر وتقدير

            نشكر جميع أعضاء مختبر Mourrain على التعليقات المفيدة والمناقشة أثناء المشروع وإعداد المخطوطة L. de Lecea و J. Zeitzer و C. Heller و D. Grahn و D. Colas و A. Adamantidis على التعليقات الهامة P. Raymond و K. Kwan و H. S10RR02557401) و J. Goldberg (بحث لمنع العمى) و Stanford Vision Research Core (NIH P30-EY0268771). تم تقديم الدعم التمويلي من قبل زمالة كلية الطب بجامعة ستانفورد (LCL) JP18H04988 و NBRP من AMED (KK) NIMH و NIDA و DARPA و NSF و Wiegers Family Fund و AE Foundation و Tarlton Foundation و Gatsby Foundation (KD) NIMH و NINDS و صندوق تاشيا وجون مورجريدج (AEU) و NIDDK (5R01DK090065-05) و NINDS و NIMH و NIA و Bright-Focus Foundation و Simons Foundation و John Merck Fund (PM).

            معلومات المراجع

            طبيعة سجية أشكر Herwig Baier والمراجع (المراجعين) المجهولين الآخرين على مساهمتهم في مراجعة النظراء لهذا العمل.


            مناقشة

            تحرك البط المبلل في سنترال فالي بكاليفورنيا لمسافات أقصر واستخدم مناطق أصغر مما كان متوقعًا بناءً على دراسات التتبع السابقة التي تم إجراؤها بدقة أقل أو باستخدام منهجيات مختلفة (انظر المراجعة في [23 ، 26]). على الرغم من اختلاف الحركة حسب الموسم ، إلا أن المسافات اليومية لم تكن أكثر من 10 كم (أكثر شيوعًا

            3.3-6 كم) ، بينما تراوحت الحركات البينية (أو FFDs ، وهي واحدة من معلمات حركة البط الأكثر شيوعًا) من 0.5 إلى 2.2 كم عبر الأنواع. تميل Gadwall إلى التحرك أقل من الأنواع الأخرى ، مع FFDs من 0.5-0.7 كم ، وهو أقصر من 2.5 كم الحركات التي لوحظت في فرنسا ، في الدراسة الأخرى الوحيدة التي قدرت FFDs لجدول [13 ، 23]. ومع ذلك ، عندما يكون الجدار في بقعهم ، يتحرك أكثر من الأنواع الأخرى ، مما أدى إلى استخدام مساحات مكانية أكبر. من المحتمل أن يكون هذا مرتبطًا ببيئة البحث عن الطعام حيث يُظهر جادوال اختيارًا متباينًا للموئل وأنماط البحث عن الطعام وسلوكه لاستهداف موارد غذائية مختلفة [40 ، 78 ، 79]. على النقيض من ذلك ، كان البنتيل عمومًا هو البط "الأكثر طيرانًا" ، حيث يستخدم المزيد من الشرائح والبقع يوميًا ، والتي تمت إعادة النظر فيها بشكل متكرر ، مما يدل على احتمالية أكبر للقيام برحلات أطول (300 متر) أكثر من الأنواع الأخرى. نتج عن ذلك مسافات حركة أطول في اليوم و FFDs من 0.8-1.1 كم. دراسة قام بها Fleskes et al. [26] ، يقدم التقديرات الأخرى الوحيدة لبازلاء كاليفورنيا ، ويلاحظ FFDs الأطول من

            1.7 - 7.1 كم. قدّرت الدراسة نفسها حجم FFDs المالارد عند 2.8-4.8 كم وهي أطول أيضًا من تلك التي لاحظناها (0.7-1.3 كم). قد تُعزى هذه الاختلافات إلى تغير الموائل في الـ 14 عامًا بين الدراسات ، الناشئة عن التغيرات في جودة الموائل المرتبطة باستراتيجيات التعزيز المنفذة منذ عام 1990 [32].

            على الرغم من أن التحيز من الاختلافات المنهجية في تحديد مواقع الطيور ، من المرجح أن يؤدي إلى نتائج متباينة ، فإن نتائجنا تنحرف أيضًا (وإن كان بدرجة أقل) عن دراسات GPS الأخرى الوحيدة التي أجريت على البط المبلل. لوحظ أن مالاردز في هولندا والسويد يحتويان على FFDs من 0.6 إلى 2.1 كم [17] و & لتر 1-26 كم على التوالي [21]. من المعروف أن التباين بين الأقاليم يؤثر بشكل مختلف على حركة البط [16 ، 24] كما أن تقديراتنا لاستخدام مساحة البطة كانت أيضًا أقل بكثير من المتوقع من الدراسات التي أجريت في أوروبا. تستخدم حدائقنا مساحة يومية في فصل الشتاء تبلغ 2.2 هكتار (0.02 كم 2) مقارنةً بالنطاقات اليومية المقدرة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، والتي تقدر بـ 9.7 هكتار (0.1-30 كم 2) في هولندا [17].

            كان تباين الحركة حسب الجنس أكثر وضوحًا خلال موسم ما بعد الصيد عندما انتقلت الإناث البنتيلية أكثر من الذكور ، واستخدمت عددًا أكبر من المناطق المستخدمة التي أمضوا وقتًا أقل فيها ، وأعيدوا زيارتها في كثير من الأحيان مما جعلها أكثر تكتلًا. إنها الفترة التي تسبق الهجرة وبعد موسم الصيد التي يحدث خلالها الجزء الأكبر من سلوك التودد [66]. قد يؤدي مطاردة الذكور للإناث إلى تبديل الأحواض في كثير من الأحيان في محاولة لمراوغة الذكور [50 ، 80] ، وهذا من المحتمل أن يفسر هذه النتائج. قمنا أيضًا بتحليل مقياس حركة إضافي لم يتم وصفه من قبل - حجم البقع الفردية المستخدمة طوال يوم الطيور ، أي كل رقعة يستخدمها البط عند عدم الطيران - بين عمليات النقل الجوي. كان حجم رقع العلف صغيرًا ، حوالي 0.7 (إناث pintail ، ما قبل الصيد) - 1.7 هكتار (ذكور pintail ، جدول ما بعد الصيد 1) حيث قضى البط 5 و 6 ساعات على التوالي. هذه الحركات النادرة ، مع احتلال البط 3.7 (إناث البطة ، موسم الصيد) - 6.1 (إناث البنتيل ، ما بعد الصيد) مقاطع مسار في اليوم تعني أنه يمكن زيادة بياناتنا ببيانات تردد أقل (4-6 مواقع لكل 24 ساعة) من أجل مجموعات الأنواع التي تفتقر حاليًا إلى المعلومات عالية التردد. سيؤدي هذا إلى زيادة كبيرة في كمية البيانات القابلة للاستخدام عبر أشهر الشتاء عندما نتلقى بشكل أكثر شيوعًا بيانات أقل بسبب انخفاض طول النهار وساعات ضوء الشمس مما يجعل من الصعب على الألواح الشمسية إعادة شحن البطاريات.

            تؤثر أنماط ومعدلات الحركة على إنفاق الطاقة [81] ، وهذا ، بالإضافة إلى استخدام الفضاء ، مرتبط بميزانية الوقت والنشاط على مدار اليوم. يتم استخدام هذه المعلمات من خلال نماذج الطاقة مثل "SWAMP" القائم على الوكيل [7] والنموذج السكاني الضمني المكاني "TRUEMET" [32]. هذه النماذج هي أدوات إدارة مهمة تدمج مقاييس الحركة لفهم وإبلاغ احتياجات الموارد ، فيما يتعلق بالموائل ومتطلبات الغذاء ، للبط في مجتمع متعدد الأنواع في سنترال فالي بكاليفورنيا. حتى الآن ، كانت البيانات المناسبة عن البط في كاليفورنيا غير متوفرة. وبالتالي ، فإن الحركة واستخدام الفضاء مبالغ فيه حاليًا لهذه النماذج. بالإضافة إلى ذلك ، تقدر ميزانيات النشاط الزمني الحالية نسبة اليوم الذي يقضيه في الرحلة ، بحوالي 2-6٪ [50 ، 51 ، 80 ، 82] ، بينما تشير نتائجنا إلى أن هذا يقارب 0.3٪ في المتوسط. إذا تم المبالغة في تقدير الرحلة والإنفاق المرتفع للطاقة الذي تنطوي عليه [82 ، 83] ، فمن المحتمل أن تكون تقديرات الطاقة التي ينفقها البط أقل مما يتم تصميمه حاليًا [82 ، 84 ، 85 ، 86]. علاوة على ذلك ، يتم حساب هذه المقاييس حاليًا من العادات الغذائية وكتلة الجسم ومتوسط ​​الطاقة التي يستخدمها طائر في قفص [87] ، دون تقديرات تجريبية للحركة. لذلك ، لم يتم تضمين تكاليف أنشطة الحياة الحرة ، مثل الأشكال المختلفة للتنقل التي تقوم بها الطيور غير المأهولة. تفتقر النماذج أيضًا إلى المعلومات التي تُعلِم بشكل مباشر تقديرات كفاءة البحث عن الطيور المائية ومتطلبات الموائل والطاقة [7] ، بما في ذلك اختيار الرقع وتبديل الرقعة أثناء النوبات ، في حين تم الحكم على المعلمات الأخرى ، مثل تشتت العلف ، نوعياً. التفاصيل من نتائج الدراسة الحالية ، مثل حجم المناطق ، ومدة الاستخدام ، والمسافات التي تم نقلها ، وإعادة النظر إلى المناطق المستخدمة سابقًا ، والتداخل وتجميع المناطق ، يمكن الآن توفير المعلومات المفقودة والتحقق من صحة هذه النماذج كميًا والتحقق من صحتها. لاحظنا أيضًا بعض الأنماط ، مثل التكرار الشائع نسبيًا لعمليات إعادة الزيارة إلى المناطق المستخدمة سابقًا (

            18٪ من الأيام) ، والإقامات الطويلة في مناطق صغيرة تظهر اتساق استخدام الموارد خلال يوم واحد. حاليًا ، المتغيرات المستخدمة في النماذج هي "بطة متوسطة" ، مع عدم السماح باختلاف نوع معين أو تغيير سلوكي. مجتمعة ، تشير هذه النتائج إلى أن دمج البيانات الخاصة بالأنواع والمكونات السلوكية قد يؤدي إلى زيادة تحسين دقة نماذج الطاقة.

            تضمنت حركات البط وفرة من الحركات قصيرة المدة نسبيًا (1-2 موقع) في مقاطع جديدة وبعيدة (& gt 300 m) لا يمكن تمييزها ببيانات تتبع دقة زمنية منخفضة. يمكن أن تكون هذه المواقع عبارة عن نقاط طيران تم التقاطها عن غير قصد عندما ينتقل الطائر بين رقع أطول مدة ، خاصة إذا كان مقطع المدة القصيرة يتكون من نقطة واحدة فقط. ومع ذلك ، إذا تبعتها عودة إلى منطقة مستخدمة سابقًا ، أو كان المقطع يتضمن موقعين ، فمن غير المحتمل أن يكون هذا السيناريو لأن المسافة التي يجب قطعها للوصول إلى هذه الأجزاء قصيرة المدة تتجاوز خطأ نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الخاص بنا (

            10 م). علاوة على ذلك ، بينما يعتمد على مرحلة تاريخ الحياة ، فإن التقديرات الحالية للوقت الذي يقضيه البط في الطيران هو ما يقرب من 6 ٪ من يومهم [51]. يبدو أن ميزانية النشاط الزمني هذه مبالغ فيها بالنظر إلى مسافات الحركة القصيرة التي لاحظناها. في كلتا الحالتين ، تكون فرص التقاط نقاط الطيران صغيرة نسبيًا (& lt 3 مواضع بفواصل زمنية 30 دقيقة). قد تمثل غزوة قصيرة للتحقيق في مواقع البحث عن العلف البديلة أو استهداف هادف لتلك المناطق لنشاط معين أو متخصص على سبيل المثال ، إذا كانت هذه البقع تمثل موطنًا يوفر موردًا محدودًا وسريعًا (الشكل 4). بدلاً من ذلك ، يمكن أن يعكس الانتقال المؤقت إلى موطن دون المستوى الأمثل ، بسبب نوع من الاضطراب ، يُعرف أن البط معرض له ، والذي يتسبب في طردهم من رقعة علف عالية الجودة [14 ، 88 ، 89]. إذا كان هذا هو الحال ، فإن المقياس المكاني والزماني لهذه الأجزاء القصيرة أقل بكثير من التقديرات المقدمة في العمل السابق [90] ، مما يؤكد بشكل أكبر النطاق الصغير الذي تتفاعل فيه هذه الطيور المائية مع المناظر الطبيعية. لا يمكن حاليًا فصل مشغل مقاطع المدة القصيرة هذه. ومع ذلك ، نظرًا لأن الرحلات الجوية القصيرة زادت من الطلب على الطاقة نظرًا لارتفاع تكلفة عمليات الإقلاع والهبوط والصعود والنزول [83] ، فإن هناك آثارًا واضحة لتقديرات الطاقة.

            تنص نظرية اختيار الموارد على أنه عندما تكون الموارد وفيرة ، فإن الحيوانات ستتحرك أقل [٩١ ، ٩٢ ، ٩٣]. لذلك ، عندما تكون الحركات صغيرة أو غير متكررة ، يجب أن تكون الموائل مربحة. يمكن تقييد الحركة لأسباب أخرى مثل تجزئة الموائل أو ضياعها [94 ، 95] ، على الرغم من أن هذا يمكن أن يتسبب في زيادة الحركة بدلاً من تقليلها [96]. ومع ذلك ، لم يُظهر بطنا حركات صغيرة باستمرار بشكل عام فحسب ، بل أمضوا وقتًا أطول في مناطق متجمعة وقللوا من الحركة كلما أمضوا وقتًا أطول داخل المنطقة. تشير هذه الجوانب المتعلقة بالحركة واستخدام الفضاء واستغلال الموائل على نطاق صغير بشكل مدهش من قبل هذه البط إلى أن مساحة الأرض اللازمة لإرضاء هذه المجموعة على أساس يومي أصغر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا [26] ، وأن هذه الأنواع تقضي وقتًا في المناطق التي يمكنهم فيها الوصول إلى جميع الموارد الضرورية بسهولة نسبية. هذا يعني أن تحركاتهم إما مقيدة بقيود الموائل و / أو أن الطعام ليس مقيدًا. من الممكن أن يكون العكس هو الصحيح وهم يتضورون جوعاً وغير قادرين أو غير راغبين في التحرك أكثر. ومع ذلك ، فمن غير المحتمل أن تكون الموارد الغذائية في الوادي الأوسط منخفضة للغاية بحيث تقيد الحركة. أولاً ، أدت الممارسات الزراعية المتمثلة في إغراق حقول الأرز بدلاً من حرقها ، إلى زيادة توافر الغذاء الشتوي في هذا النظام [32]. ثانيًا ، وربما نتيجة لذلك ، تحسنت حالة أجسام هؤلاء السكان خلال العقود الأخيرة. بط المحيط الهادئ أثقل بنسبة 10٪ تقريبًا مما كانت عليه في الثمانينيات [97] ولديها متوسط ​​كتلة جسم أكبر من غيرها من أمريكا الشمالية [98،99،100،101،102] أو العالمية [103،104،105،106،107] تعداد البط. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أنه من المعروف أن البنتيل يفقد الكتلة خلال أشهر الشتاء (من نوفمبر إلى أواخر يناير [97 ، 108]) ، وفقد مالارد وجادوال خلال موسم التكاثر الصيفي [102 ، 104] ، فإن أوزانهم في أواخر الموسم (USGS ، unpub. البيانات) لا تزال أكبر إلى حد كبير من تلك الموجودة في مناطق أخرى. لذلك ، لا تقدم بياناتنا دليلًا واضحًا على أن الموارد الغذائية تحد من الطيور المائية في الوادي الأوسط ، بل بالأحرى ، أن البط المتعقب لدينا قادر على تلبية احتياجاته اليومية من الطاقة في نطاقات مكانية صغيرة نسبيًا.

            إذا لم يكن الغذاء مقيدًا ، فقد يكون من الأهم أن تركز جهود الإدارة على تطوير موائل أساسية أخرى محدودة. أدت برامج الإدارة الزراعية "الصديقة للطيور المائية" إلى زيادة الأراضي الرطبة والموارد الغذائية [32] ، في حين أن الموائل الأخرى ، ولا سيما الموائل "في غير موسمها" مثل تساقط الأراضي الرطبة وموائل التعشيش في المرتفعات وبرك التفريخ ، ليست متوفرة بكثرة [20 ، 26 ، 109]. تشير الحركات الصغيرة التي أظهرها بطنا باستمرار عبر المواسم والأنواع إلى وجود فسيفساء من الموائل القريبة ، والتي تلبي متطلبات تاريخ الحياة ، أمر بالغ الأهمية. تقتصر مسافات تكاثر البط على الابتعاد عن العش إلى العلف ، أو عند مرافقة حاضناتها إلى أحواض مناسبة ، ويضطر مربي البط بعد ذلك إلى مغادرة الوادي الأوسط للتخلص [20 ، 61]. هذا لا يمثل فقط جانبًا موسميًا للإدارة للنظر فيه ، ولكن يمكن لمديري الأراضي الرطبة أيضًا تقييم نوع الموائل المتاحة وتوزيعها وتكوينها بعناية. على سبيل المثال ، بالنسبة لأنواع التربية المقيمة (مالارد وجادوال) ، يمكن إعطاء الأهمية لزيادة توافر موائل التعشيش والأمهات غير الكافية حاليًا ، وضمان وجود أحواض الأمهات بالقرب من موطن التعشيش طوال فترة التكاثر. إن تحسين توافر موطن تساقط الشعر المناسب من شأنه أن يفيد أيضًا الأنواع المقيمة التي تقوم حاليًا بترحيل الريش إلى SONEC خلال الفترة من يونيو إلى سبتمبر. أخيرًا ، خلال موسم الصيد ، قد يكون من المفيد جدًا لمجتمع الطيور المائية في كاليفورنيا امتلاك مساحات صغيرة من الموارد أكثر مما يُعتقد حاليًا ، ويمكن أيضًا اعتبار قربها من الملاجئ [13 ، 110 ، 111]. يسكن هذا العدد الهائل من الطيور المائية الشتوية المنطقة أيضًا خلال الخريف (أغسطس - أكتوبر) والربيع (فبراير - أبريل) ، عندما يكون من الضروري توفير إمدادات غذائية وفيرة للتزود بالوقود بعد الهجرة ، والتسمين قبل الهجرة [11 ، 12 ، 112]. وبالتالي ، يجب أن تعيد إدارة الموارد الطبيعية تقييم تجاور مناطق الملاذ ، والتجمع ، والتكاثر ، والتغذية ، وتقليل المسافات بين الموائل ، والأهم من ذلك ، التأكيد على زيادة المناطق عبر المناظر الطبيعية لتوفير الموائل الحرجة التي تفتقر حاليًا.


            المواد والأساليب

            الحيوانات

            تم القبض على ذكور manakins البالغة من خلال شبكة ضباب سلبية في ليقات التكاثر الخاصة بها (manakins ذات الياقات الذهبية ، ن = 3 ، قبعات حمراء ، ن = 3 ، ماناكين زرقاء متوجة ، ن = 3). في نفس الوقت ، ذكر بالغ من الطيور المضادة الغامقة (ن = 4) ونبيذ البيت (ن = 3) تم التقاطها من مناطق تكاثرها عن طريق جذب الأفراد إلى الشبكة من خلال تشغيل محدد. تم نقل الطيور على الفور إلى مختبرنا القريب لتسجيل العضلات (انظر أدناه) ، وبعد ذلك تم قتلهم بجرعة زائدة من الأيزوفلورين وتمت إزالة أنسجتهم من أجل دراسة أخرى. قمنا بفحص خصيتين كل عينة للتحقق من أنهما تم تكبيرهما وأن الفرد كان في حالة إنجابية. تم إجراء العمل من مارس إلى أبريل في جامبوا ، بنما في معهد سميثسونيان لأبحاث المناطق المدارية (STRI). وافقت جميع المؤسسات والسلطات الحكومية المناسبة على الأساليب الموضحة هنا ، بما في ذلك لجان رعاية الحيوان المؤسسية ذات الصلة واستخدامها (IACUC) من STRI وجامعة ويك فورست.

            تصميم تجريبي

            باستخدام نهج مشابه موصوف في مكان آخر (Elemans et al. ، 2004 2008) ، قمنا بتقييم ديناميكيات سرعة النشل لـ PEC و SC و SH (الشكل 1 ب) في كل فرد تم جمعه من الميدان. تم تقييم سرعة الانكماش والاسترخاء خلال فترة التحفيز عن طريق قياس درجة استرخاء كل عضلة بالنسبة لطولها غير المحفز (أي نسبة التعافي) استجابة للترددات المختلفة للتحفيز الكهربائي (انظر الشكل 2 أ). خضعت جميع العضلات لترددات التحفيز التالية: 10 هرتز ، 20 هرتز ، 30 هرتز ، 40 هرتز ، 50 هرتز ، 60 هرتز ، 70 هرتز ، 80 هرتز ، 90 هرتز ، 100 هرتز. يتكون كل قطار تحفيز من 10 نبضات منفصلة. تم ضبط مدة النبضة على 1 مللي ثانية ، وتم ضبط تيار النبض بين 0.5 - 0.8 مللي أمبير. تم تسليم قطارات التحفيز دائمًا من التردد المنخفض (10 هرتز) إلى التردد العالي (100 هرتز). نضع مسافة بين قطارات التحفيز اللاحقة دقيقة واحدة عن بعضها البعض للسماح للعضلات بالراحة مؤقتًا.

            لتأكيد أن نتائجنا لم تكن مرتبكة بسبب تلف العضلات أو استنفادها استجابةً للتحفيز المتكرر ، قمنا بتسليم قطار تحفيز ثانٍ 20 هرتز بعد دقيقة واحدة من التحفيز النهائي 100 هرتز للمسلسل (الشكل 2 أ). قمنا بعد ذلك بمقارنة التعافي العضلي استجابة لهذين التحفيز (المتباعدان مؤقتًا) 20 هرتز. في هذه الدراسة ، خضعت كل عضلة لسلسلة تجريبية واحدة (أي نبضة من 10 هرتز إلى 100 هرتز كما هو موضح أعلاه) ، وبالتالي خضعت كل عضلة أيضًا لإجراء التحقق هذا.

            الاستعدادات العضلية

            تم تسجيل سرعات نشل العضلات في الموقع (الشكل 4). بالنسبة لجميع المستحضرات ، تم تقييد الطيور على وسادة رغوية ناعمة مثبتة بإحكام على مقعد الجراحة. ثم تم تخدير الطيور باستخدام الأيزوفلورين (2-4٪ في O2). لتحضير PEC و SH ، قمنا أولاً بقطع شق صغير (1 سم) في الجلد. ثم كشفنا السطح الرطب للعضلة عن طريق دفع الجلد برفق. بمجرد ظهور العضلة بوضوح ، قمنا بزرعها بنهايات مجردة (1-2 مم) من قطبين من الأسلاك الفضية المعزولة (القطر: 0.14 مم). ثم تم توصيل هذه الأقطاب الكهربائية بمحفز قريب (طراز 2100 ، أنظمة A-M ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية). قمنا بعد ذلك بتثبيت خطاف من الفولاذ المقاوم للصدأ (قطره 0.1 مم) على العضلة المجاورة مباشرة للأقطاب الكهربائية المزروعة. تم توصيل هذا الخطاف من خلال خط أحادي إلى محول طاقة (طراز FT03 ، Grass Technology ، RI ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، والذي تم تثبيته بإحكام على حامل ثقيل (≈6 كجم). بمجرد الانتهاء من هذا التحضير ، وضعنا قطرة من محلول ملحي طبيعي للطيور (0.9٪) فوق العضلات المكشوفة لمنع جفاف الأنسجة أثناء جلسة التسجيل. قمنا بتعديل الركود في الخط إلى محول الطاقة عن طريق تحريك الحامل الثقيل قليلاً ، مما سمح لنا بالحفاظ على التوتر في الخط بين العضلات ومحول الطاقة ، وبالتالي تحسين حساسية تسجيلات نفض العضلات دون زيادة التحميل على إشارة محول القوة. عند اكتمال التسجيلات ، تمت إزالة الأقطاب الكهربائية وخط الشعيرات الأحادية من محول الطاقة من العضلات ، وتم إغلاق الشق باستخدام لاصق الأنسجة Vetbond.حدثت جميع الاستعدادات الجراحية في درجة حرارة الغرفة ، والتي كانت مماثلة لدرجة الحرارة المحيطة الخارجية (-30 درجة مئوية).

            التمثيل التخطيطي للإعداد التجريبي المستخدم لتسجيل ارتعاش العضلات في الموقع.

            تم تخدير الطيور بعمق باستخدام الأيزوفلورين وتم تعريض عضلاتها ، وربطها بمحول الطاقة ، وزرعها بأسلاك قطب كهربائي فضية. تم جمع البيانات على كمبيوتر محمول قريب. لاحظ أن العناصر الموجودة في هذا الشكل لم يتم رسمها على نطاق واسع.

            لقد أعددنا SC بطريقة مماثلة لـ PEC و SH ومع ذلك ، أجرينا بعض التعديلات على هذه الجراحة ، نظرًا لأن SC تقع في عمق PEC ويصعب الوصول إليها (الشكل 1). أولاً ، نقطع شقًا صغيرًا (1.5 سم) في الجلد فوق الجلد. ثم تحركنا برفق جانباً وسادة الدهون الأساسية وكشفنا كيس الهواء بين الترقوة. للوصول إلى SC ، قمنا بتحريك غشاء هذا الكيس الهوائي بعناية إلى الجانب ، مع توخي الحذر الشديد لعدم ثقبه. من هذه الزاوية ، يمكننا بعد ذلك رؤية SC موضوعة فوق العارضة وأسفل PEC. زرعنا بسرعة عضلة SC مع نهايات مجردة من الأقطاب الكهربائية الفضية ، وسمحنا للكيس الهوائي بين الترقوة بالعودة إلى موضعه. أخيرًا ، حرّكنا الوسادة الدهنية برفق فوق النسيج لمنع الجفاف أثناء التسجيلات ووضعنا قطرة صغيرة من محلول ملحي الطيور العادي فوق هذا النسيج. نظرًا للوضع العميق (والصعب) لـ SC ، لم يكن من الممكن ربط الخطاف من محول الطاقة مباشرة إلى العضلة لتسجيلات سرعة النشل. بدلاً من ذلك ، قمنا بربط الخطاف بمرفق الطائر ، وسجلنا حركة SC المحفزة كحركة للجناح. عندما تم الانتهاء من التسجيلات ، قمنا بسحب الأقطاب الكهربائية برفق من العضلات ، وأزلنا خط محول الطاقة من الكوع ، وأغلقنا التشريح باستخدام غراء Vetbond.

            تم توصيل كل من المحفز ومحول الطاقة بجهاز كمبيوتر محمول من خلال محول A-D (طراز NI USB-6212 ، National Instruments ، TX ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم تضخيم الإشارة من محول القوة أولاً (5K-10K) وترشيح التردد المنخفض (3000 هرتز) باستخدام مضخم قياس إجهاد AC / DC (نموذج P122 ، تقنيات العشب). جمعنا جميع التسجيلات في AviSoft-RECORDER (الإصدار 4.2.22) وقمنا بقياس البيانات في برنامج Praat (الإصدار 5.4.21 و P. Boersma و D. Weenink). تم تحقيق ذلك عن طريق قياس النسبة المئوية التي تسترخي عندها العضلات بعد كل نبضة تحفيزية في قطار تحفيز معين. حدث استرخاء كامل للعضلات (استرخاء 100٪) عندما تم تخفيف التوتر الإضافي الذي اكتشفه محول القوة استجابةً للتحفيز تمامًا (أي ، عادت الإشارة إلى مستوى خط الأساس). حدث استرخاء عضلي جزئي عندما كان التوتر الإضافي الذي تم وضعه على محول القوة استجابةً للتحفيز أقل من مرتاح تمامًا (أي حدث الجمع). بقدر ما ، تراوحت قيم الاسترخاء الجزئي بين 99٪ و 0٪ (اندماج كامل) وتم حسابها بقسمة المقدار الفعلي للاسترخاء على مقدار الاسترخاء الذي قد يكون ضروريًا للشفاء التام.

            لكل قطار تحفيز ، قمنا بحساب متوسط ​​قيم الاسترداد المئوية لأول ثمانية تحفيز. يتوافق هذا مع أعداد مماثلة من اهتزازات الأجنحة التي تستخدمها المناكير ذات الياقات الذهبية والمغطاة باللون الأحمر في شاشات العرض الأمامية (Bostwick and Prum، 2003 Fuxjager et al.، 2013). بشكل ملحوظ ، في حساباتنا ، استخدمنا خط الأساس كمقياس لعضلة مسترخية تمامًا (غير محفزة) ، على الرغم من أن التجميع يغير ذروة إنتاج القوة على مدار قطار التحفيز. على هذا النحو ، قد لا تعكس مستويات التشبع دائمًا انتعاشًا بنسبة 0٪.

            تحليل احصائي

            لكل عضلة ، قمنا بمقارنة نسبة الاسترداد المئوية التي تم الحصول عليها من تحفيز 20 هرتز المُدار في البداية وبعد السلسلة التجريبية باستخدام الأزواج ر- الاختبارات. حدث استثناء واحد لهذا التحليل في manakins ذات الغطاء الأحمر ، حيث أدت تحفيز 20 هرتز إلى انتعاش بنسبة 100 ٪ في جميع الحالات. وبالتالي فإن التباين عبر التكرارات البيولوجية هو 0.0 ، مما يعني أنه لا يمكن إجراء الإحصائيات. نفسر هذه النتائج للإشارة إلى عدم وجود فرق كبير في تعافي العضلات استجابةً لتحفيز 20 هرتز قبل أو بعد السلسلة التجريبية ، وهو ما يتوافق تمامًا مع نتائج الزوجين. ر- الاختبارات التي تم الحصول عليها من الأنواع الأخرى (انظر الجدول 1).

            بعد ذلك ، قمنا بفحص ديناميكيات ارتعاش العضلات عن طريق ملاءمة البيانات بنموذج انحدار غير خطي لوجستي مكون من أربعة معلمات. يميز هذا النوع من النماذج البيانات التي تشكل منحنى سيني عكسي ، ويستخدم على نطاق واسع لتقييم مجموعة متنوعة من الوظائف البيولوجية [على سبيل المثال ، Kent et al. ، 1972 ، Johnson et al. ، 2003]. قمنا بتقييد عتبات النموذج عند 100٪ أو أقل (أقصى قدر ممكن من الاسترخاء بالنسبة المئوية) ونموذج التشبع عند 0٪ أو أعلى (الحد الأدنى من نسبة الاسترداد المحتملة). أنتج كل نموذج نقطة انعطاف مقدرة (± 1 SEM) ، والتي تمثل تردد نصف استرخاء العضلات. يُعرَّف هذا المقياس على أنه تردد التحفيز الذي يساوي متوسط ​​تعافي العضلات نصف نطاقها الوظيفي المتوقع. تعتبر نقطة نصف الاسترخاء مهمة من الناحية البيولوجية ، من حيث أنها تمثل تغييرًا في طول العضلات التي لا تزال فعالة للغاية في تنشيط حركة الملحق (الجناح). تم التحقق من صحة ذلك في جميع الأنواع من خلال مشاهدة الأجنحة تتحرك استجابة لمثل هذه التحفيز (انظر أيضًا النتائج). وبالتالي ، على مستوى اندماج العضلات المرتبط بتردد نصف الاسترخاء ، لا يزال توليد سلوك العرض ممكنًا للغاية. تحقيقا لهذه الغاية ، قمنا بمقارنة النماذج إحصائيًا وتقديراتها لتردد نصف الاسترخاء فقط داخل نوع العضلات ، مع الأخذ في الاعتبار أن الاختلافات في الاستعدادات للعضلات المنفصلة قد تؤثر على معلمات النموذج. لذلك ، استخدمنا اختبارات مجموع المربعات الإضافية لمقارنة النماذج عبر الأنواع و ANOVAs أحادية الاتجاه لمقارنة ترددات نصف الاسترخاء عبر الأنواع. تمت متابعة التأثيرات المهمة من ANOVAs بواسطة مقارنات ما بعد الطالب-نيومان-كيلس (SNK) للتحكم في تباينات زوجية متعددة.

            الوصول إلى البيانات

            يتم تضمين البيانات المستخدمة لتحليلاتنا كملف تكميلي (الشكل 3 - بيانات المصدر 1).


            ملخص

            تعد قدرة عضلات البينيت على الخضوع لتغييرات ديناميكية في التروس المعمارية أثناء الانقباضات ظاهرة مهمة تنتج عن تفاعلات العناصر المقلصة ، وهياكل النسيج الضام ، وضغوط السوائل التي تحدث على مستويات متعددة. من خلال التروس المعمارية ، يمكن للعضلات التحايل جزئيًا على قيود مستوى قسيم عضلي على إنتاج القوة والسرعة من خلال إجراء تغييرات ديناميكية في البنية لتضخيم سرعات الألياف عند الحاجة. عبر الحيوانات التي تمت دراستها ، تعرض العضلات باستمرار تروسًا متغيرة ، مما يشير إلى أن التروس المعمارية الديناميكية والمتغيرة المدفوعة بالقوة قد تكون ميزة مشتركة في معظم عضلات البينات.


            محتويات

            تُعرَّف اللياقة بأنها الجودة أو الحالة التي تتمتع بها اللياقة البدنية والصحية. [5] في حوالي عام 1950 ، ربما بما يتفق مع الثورة الصناعية وأطروحة الحرب العالمية الثانية ، ازداد مصطلح "اللياقة" في اللغة الغربية العامية بمقدار عشرة أضعاف. [6] يصف التعريف الحديث للياقة إما قدرة الشخص أو الآلة على أداء وظيفة معينة أو تعريف شامل لقدرة الإنسان على التكيف مع المواقف المختلفة. وقد أدى ذلك إلى وجود علاقة متبادلة بين اللياقة البشرية والجاذبية التي حشدت صناعات معدات اللياقة البدنية واللياقة البدنية العالمية. فيما يتعلق بوظيفة محددة ، تُنسب اللياقة إلى الأشخاص الذين يمتلكون قدرة هوائية أو لا هوائية كبيرة ، أي القدرة على التحمل أو القوة. يعمل برنامج اللياقة البدنية الشامل على تحسين الشخص في جميع جوانب اللياقة البدنية مقارنة بممارسة واحدة فقط ، مثل التحمل القلبي / التنفسي فقط أو تدريب الوزن فقط.

            يركز برنامج اللياقة البدنية الشامل المصمم للفرد عادةً على واحد أو أكثر من المهارات المحددة ، [7] وعلى العمر [8] أو الاحتياجات المتعلقة بالصحة مثل صحة العظام. [9] تشير العديد من المصادر [10] أيضًا إلى الصحة العقلية والاجتماعية والعاطفية باعتبارها جزءًا مهمًا من اللياقة العامة. غالبًا ما يتم تقديم هذا في الكتب المدرسية كمثلث مكون من ثلاث نقاط ، والتي تمثل اللياقة البدنية والعاطفية والعقلية. يمكن للياقة البدنية أيضًا أن تمنع أو تعالج العديد من الحالات الصحية المزمنة الناتجة عن نمط الحياة غير الصحي أو الشيخوخة. [11] يمكن أن يساعد التمرين أيضًا بعض الأشخاص على النوم بشكل أفضل وربما يخفف من بعض اضطرابات المزاج لدى أفراد معينين. [12]

            أظهر تطوير الأبحاث أن العديد من فوائد التمرينات يتم توسطها من خلال دور العضلات الهيكلية كعضو من أعضاء الغدد الصماء. وهذا يعني أن عضلات الانقباض تطلق مواد متعددة تعرف باسم myokines ، والتي تعزز نمو الأنسجة الجديدة وإصلاح الأنسجة والوظائف المختلفة المضادة للالتهابات ، والتي بدورها تقلل من خطر الإصابة بأمراض التهابية مختلفة. [13]

            أصدرت وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية إرشادات النشاط البدني لعام 2018 للأمريكيين لتوفير إرشادات تستند إلى العلم للأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 3 سنوات فما فوق لتحسين صحتهم من خلال المشاركة في النشاط البدني المنتظم. توصي هذه الإرشادات بأن يتحرك جميع البالغين أكثر ويجلسوا أقل طوال اليوم لتحسين نوعية الحياة المتعلقة بالصحة بما في ذلك الصحة العقلية والعاطفية والجسدية. للحصول على فوائد صحية كبيرة ، يجب على البالغين أداء ما لا يقل عن 150 إلى 300 دقيقة من النشاط البدني المعتدل الشدة ، أو 75 إلى 150 دقيقة أسبوعيًا من النشاط البدني الهوائي شديد الشدة ، أو مزيج مكافئ من الاثنين على مدار الأسبوع. تم التخلص من التوصية بأن يحدث النشاط البدني في نوبات لا تقل عن 10 دقائق ، حيث تشير الأبحاث الجديدة إلى أن النوبات بأي طول تساهم في الفوائد الصحية المرتبطة بالحجم المتراكم للنشاط البدني.

            تتضمن المبادئ التوجيهية في المملكة المتحدة التي صدرت في يوليو 2011 النقاط التالية: الكثافة التي يكون فيها الشخص هو المفتاح ، والنشاط الخفيف مثل التنزه والأعمال المنزلية من غير المرجح أن يكون له تأثير إيجابي كبير على صحة معظم الناس. لكي تكون التمارين الهوائية مفيدة ، يجب أن ترفع معدل ضربات القلب وتسبب التعرق. يجب أن يمارس الشخص ما لا يقل عن 150 دقيقة في الأسبوع من التمارين الهوائية متوسطة الشدة. هناك المزيد من الفوائد الصحية المكتسبة إذا تمرن الشخص أكثر من 150 دقيقة. الوقت المستقر (الوقت الذي تقضيه في عدم الوقوف ، كما هو الحال في المرحاض أو في السرير) ضار بصحة الشخص ، ولا يمكن لأي قدر من التمارين أن يبطل آثار الجلوس لفترة طويلة. تتوافق هذه الإرشادات الآن بشكل أكبر مع تلك المستخدمة في الولايات المتحدة ، والتي تتضمن أيضًا توصيات لأنشطة بناء العضلات وتقوية العظام مثل رفع الأثقال واليوغا. [14]

            تستمر الإرشادات الأمريكية: يمكن تحقيق فوائد صحية إضافية من خلال الانخراط في أكثر من 300 دقيقة (5 ساعات) من النشاط البدني المعتدل الشدة في الأسبوع. يجب أن يقوم البالغون أيضًا بأنشطة تقوية العضلات ذات الشدة المعتدلة أو الأكبر والتي تشمل جميع مجموعات العضلات الرئيسية في يومين أو أكثر في الأسبوع ، حيث توفر هذه الأنشطة فوائد صحية إضافية. [15]

            التمارين الهوائية تحرير

            يمكن قياس اللياقة القلبية التنفسية باستخدام VO2 max ، وهو مقياس لكمية الأكسجين التي يمكن للجسم أن يمتصها ويستخدمها. [16] [17] تتضمن التمارين الهوائية ، التي تحسن لياقة القلب والجهاز التنفسي ، حركة تزيد من معدل ضربات القلب لتحسين استهلاك الجسم للأكسجين. يعد هذا النوع من التمارين جزءًا مهمًا من جميع أفواج التدريب بدءًا من الرياضيين المحترفين وحتى الأشخاص العاديين. كما أنه يساعد على زيادة القدرة على التحمل.

              - الجري بخطى ثابتة ولطيفة. هذا النوع من التمارين رائع للحفاظ على الوزن وبناء قاعدة القلب والأوعية الدموية لأداء تمارين أكثر كثافة في وقت لاحق.
            • التدريب الإهليلجي - هذه آلة تمرين ثابتة تستخدم لأداء المشي أو الجري دون التسبب في ضغط مفرط على المفاصل. هذا النوع من التمارين مثالي للأشخاص الذين يعانون من آلام في الورك والركبتين والكاحلين. - التحرك بوتيرة منتظمة إلى حد ما لمسافة قصيرة أو متوسطة أو طويلة. التدريب - يوجد لدى العديد من أجهزة الجري برامج معدة تقدم العديد من خطط التمرين المختلفة. يتمثل أحد الأنشطة الفعالة للقلب والأوعية الدموية في التبديل بين الجري والمشي. قم بالإحماء أولاً عن طريق المشي ثم توقف بين المشي لمدة ثلاث دقائق والجري لمدة ثلاث دقائق. - استخدام الذراعين والساقين للحفاظ على نفسه واقفًا والتحرك للأمام أو للخلف. هذا تمرين جيد لكامل الجسم لأولئك الذين يتطلعون إلى تقوية قلبهم مع تحسين القدرة على التحمل القلبي الوعائي. - عادة ما يتطلب ركوب الدراجة مسافات أطول من المشي أو الركض. هذا تمرين آخر منخفض التأثير على المفاصل وهو رائع لتحسين قوة الساق. [18]

            التمارين اللاهوائية تحرير

            تتميز التمارين اللاهوائية بحركات عالية الشدة يتم إجراؤها في فترة زمنية قصيرة. إنه تمرين سريع وعالي الكثافة لا يتطلب من الجسم استخدام الأكسجين لإنتاج الطاقة. يساعد على تعزيز القوة والتحمل والسرعة والقوة ويستخدمه لاعبو كمال الأجسام لبناء كثافة التمرين. يُعتقد أنه يزيد من معدل الأيض الذي يسمح لك بحرق سعرات حرارية إضافية بينما يتعافى الجسم من التمرين بسبب زيادة درجة حرارة الجسم وزيادة استهلاك الأكسجين بعد التمرين (EPOC) بعد انتهاء التمرين.

              - نوع شائع من تدريبات القوة لتنمية قوة وحجم عضلات الهيكل العظمي. - يساعد في الحفاظ على القوة. حركة عضلية لا تحدث فيها حركة مرئية وتتطابق المقاومة مع التوتر العضلي. - الجري لمسافات قصيرة بأسرع ما يمكن.
            • التدريب المتقطع - دفعات قصيرة متناوبة (تدوم حوالي 30 ثانية) من النشاط المكثف مع فترات أطول (ثلاث إلى أربع دقائق) من النشاط الأقل كثافة.

            اللياقة المحددة أو الموجهة نحو المهام هي قدرة الشخص على أداء نشاط معين بكفاءة معقولة: على سبيل المثال ، الرياضة أو الخدمة العسكرية. التدريب الخاص يهيئ الرياضيين لأداء جيد في رياضتهم.

              : في العدو السريع ، يجب تدريب الرياضي على العمل اللاهوائي طوال السباق ، ومن الأمثلة على كيفية القيام بذلك هو التدريب المتقطع. : يجب أن يتم إعداد راكبي الدراجات الهوائية لركوب الدراجة لمسافة 100 ميل أو أكثر. : يحتاج الرياضيون إلى السرعة والقدرة على التحمل للاستفادة من هذا التدريب. تكون العضلات التي تعمل بجد في ذروتها لفترة أطول من الوقت حيث يتم استخدامها على هذا المستوى لفترة أطول من الوقت. [19]: في هذه الحالة ، يجب تدريب الرياضي على العمل الهوائي ويجب زيادة قدرته على التحمل إلى أقصى حد.
            • يخضع العديد من رجال الإطفاء وضباط الشرطة لاختبارات اللياقة البدنية بانتظام لتحديد ما إذا كانوا قادرين على أداء المهام التي تتطلب جهداً بدنياً المطلوبة للوظيفة. [20]
            • غالبًا ما يُطلب من أفراد القوات المسلحة اجتياز اختبار لياقة رسمي. على سبيل المثال ، يجب أن يكون جنود الجيش الأمريكي قادرين على اجتياز اختبار اللياقة البدنية للجيش (APFT). [21]
            • سباقات التلال: تتطلب مستوى عاليًا من اللياقة لتبدأ بالتمرين وهو جيد بشكل خاص لعضلات الساق. غالبًا ما يتدرب الجيش للقيام بتسلق الجبال والسباقات. وتمارين متساوية القياس: طريقة ممتازة لبناء القوة وزيادة القدرة على التحمل العضلي. يخلق ضغطًا أقل على عضلات الساق من الجري على العشب أو الخرسانة. وذلك لأن الرمال تنهار تحت القدم ، مما يلين الهبوط. يعد التدريب على الرمال طريقة فعالة لفقدان الوزن والحصول على اللياقة ، حيث يلزم بذل المزيد من الجهد (مرة ونصف مرة أكثر) للتشغيل على الرمال الناعمة أكثر من السطح الصلب. [22] هو شكل من أشكال التمارين التي تقلل الضغط على المفاصل والعظام. تأثير إمدادات المياه ضئيل [التوضيح المطلوب] للعضلات والعظام ، وهو أمر جيد للذين يتعافون من الإصابة. علاوة على ذلك ، فإن مقاومة الماء أثناء الركض خلاله توفر تأثيرًا معززًا للتمرين (كلما تعمقت كلما زادت القوة اللازمة لسحب ساقك من خلالها). [23]: يساعد تمرين القرفصاء في تعزيز بداية السباح. [24]

            لكي يستفيد الفرد من نشاط اللياقة البدنية ، يؤدي الجهد المبذول إلى استجابة تسمى التحفيز. يمكن أن ينتج عن التمرين بالقدر الصحيح من الشدة والمدة والتكرار قدر كبير من التحسن. قد يشعر الشخص بالتحسن بشكل عام ، لكن الآثار الجسدية على جسم الإنسان تستغرق أسابيع أو شهورًا لملاحظة وربما سنوات للنمو الكامل. لأغراض التدريب ، يجب أن توفر التمارين ضغطًا أو طلبًا على وظيفة أو نسيج. لمواصلة التحسينات ، يجب أن يزداد هذا الطلب في النهاية قليلاً على مدى فترة طويلة من الزمن. يحتوي هذا النوع من التدريب على ثلاثة مبادئ أساسية: الحمل الزائد ، والخصوصية ، والتقدم. ترتبط هذه المبادئ بالصحة ولكنها تتعلق أيضًا بتعزيز القدرة على العمل البدني. [25]

            تدريب متقطع عالي الكثافة

            يتكون التدريب المتواتر عالي الكثافة (HIIT) من دفعات متكررة وقصيرة من التمارين ، ويتم إكمالها بمستوى عالٍ من الشدة. هذه المجموعات من النشاط المكثف يتبعها وقت محدد مسبقًا للراحة أو نشاط منخفض الكثافة. [26] أظهرت الدراسات أن ممارسة التمارين الرياضية بكثافة أعلى قد زادت من فوائد القلب للإنسان ، مقارنةً بالتمارين الرياضية على مستوى منخفض أو متوسط. [٢٧] عندما يتكون التمرين من جلسة HIIT ، يجب أن يعمل جسمك بجهد أكبر لاستبدال الأكسجين الذي فقده. كشفت الأبحاث حول فوائد HIIT أنه يمكن أن يكون ناجحًا جدًا في تقليل الدهون ، خاصة حول منطقة البطن. [28] علاوة على ذلك ، عند مقارنتها بالتمارين الرياضية المعتدلة المستمرة ، يثبت HIIT أنه يحرق المزيد من السعرات الحرارية ويزيد من كمية الدهون المحروقة بعد جلسة HIIT. [29] يعد ضيق الوقت أحد الأسباب الرئيسية التي تم ذكرها لعدم ممارسة HIIT وهو بديل رائع لهؤلاء الأشخاص لأن مدة جلسة HIIT يمكن أن تصل إلى 10 دقائق ، مما يجعلها أسرع بكثير من التدريبات التقليدية. [30]

            ضبط ضغط الدم

            أثبتت اللياقة البدنية أنها تدعم ضغط الدم في الجسم. البقاء نشيطًا وممارسة الرياضة بانتظام يبني قلبًا أقوى. القلب هو العضو الرئيسي المسؤول عن ضغط الدم الانقباضي وضغط الدم الانبساطي. يؤدي الانخراط في نشاط بدني إلى ارتفاع ضغط الدم. بمجرد أن يتوقف الموضوع عن النشاط ، يعود ضغط الدم إلى طبيعته. كلما زاد النشاط البدني ، أصبحت هذه العملية أسهل ، مما ينتج عنه شخص أكثر "لياقة". [31] من خلال اللياقة البدنية المنتظمة ، يصبح من الأسهل إحداث ارتفاع في ضغط الدم. هذا يقلل من القوة على الشرايين ، ويقلل من ضغط الدم الكلي. [32]

            تحرير الوقاية من السرطان

            توفر مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها إرشادات حول نمط الحياة للحفاظ على نظام غذائي متوازن وممارسة النشاط البدني لتقليل مخاطر الإصابة بالأمراض. نشر WCRF / المعهد الأمريكي لأبحاث السرطان (AICR) قائمة من التوصيات التي تعكس الأدلة التي توصلوا إليها من خلال الاتساق في اللياقة البدنية والعوامل الغذائية التي تتعلق مباشرة بالوقاية من السرطان.

            تتضمن توصيات WCRF / AICR ما يلي:

            • كن نحيفًا قدر الإمكان دون أن تصبح ناقصًا.
            • يجب أن يمارس البالغون كل أسبوع ما لا يقل عن 150 دقيقة من النشاط البدني متوسط ​​الشدة أو 75 دقيقة من النشاط البدني شديد الشدة.
            • يجب أن يمارس الأطفال ساعة واحدة على الأقل من النشاط البدني المعتدل أو القوي كل أسبوع.
            • كن نشيطًا بدنيًا لمدة ثلاثين دقيقة على الأقل كل يوم.
            • تجنب السكر ، وقلل من استهلاك الأطعمة المعبأة بالطاقة.
            • قم بموازنة نظامك الغذائي مع مجموعة متنوعة من الخضروات والحبوب والفواكه والبقوليات ، إلخ.
            • الحد من تناول الصوديوم ، واستهلاك اللحوم الحمراء ، واستهلاك اللحوم المصنعة.
            • قلل من المشروبات الكحولية إلى اثنتين للرجال وواحدة للسيدات في اليوم. [33]

            هذه التوصيات مدعومة أيضًا على نطاق واسع من قبل جمعية السرطان الأمريكية. تم تقييم المبادئ التوجيهية والأفراد الذين لديهم درجات أعلى في الالتزام بالمبادئ التوجيهية يقللون بشكل كبير من خطر الإصابة بالسرطان وكذلك يساعدون في السيطرة على العديد من المشاكل الصحية المزمنة. يُعد النشاط البدني المنتظم عاملاً يساعد في خفض ضغط الدم لدى الفرد وتحسين مستويات الكوليسترول ، وهما مكونان رئيسيان يرتبطان بأمراض القلب والسكري من النوع 2. [34] تشجع جمعية السرطان الأمريكية الجمهور على "تبني أسلوب حياة نشط بدنيًا" من خلال تلبية المعايير في مجموعة متنوعة من الأنشطة البدنية مثل المشي لمسافات طويلة والسباحة والتدريب الدائري والتدريب على المقاومة والرفع وما إلى ذلك. ليس مرضًا يمكن علاجه باللياقة البدنية وحدها ، ومع ذلك ، نظرًا لأنه مرض متعدد العوامل ، فإن اللياقة البدنية هي وسيلة وقائية يمكن السيطرة عليها. إن الارتباطات الكبيرة المرتبطة باللياقة البدنية وتقليل مخاطر الإصابة بالسرطان كافية لتوفير استراتيجية لتقليل مخاطر الإصابة بالسرطان. [33] تؤكد جمعية السرطان الأمريكية مستويات مختلفة من النشاط تتراوح من المعتدل إلى القوي لتوضيح الوقت الموصى به الذي يقضيه في النشاط البدني. تأخذ تصنيفات النشاط البدني هذه في الاعتبار التمارين المتعمدة والأنشطة الأساسية التي يتم إجراؤها على أساس يومي وتعطي الجمهور فهمًا أكبر لمستويات اللياقة البدنية الكافية للوقاية من الأمراض في المستقبل.

            تحرير الالتهاب

            أظهرت الدراسات وجود ارتباط بين زيادة النشاط البدني وتقليل الالتهاب. [35] ينتج عنه استجابة التهابية قصيرة الأمد وتأثير طويل الأمد مضاد للالتهابات. [36] يقلل النشاط البدني من الالتهاب بالتزامن مع التغيرات في وزن الجسم أو بمعزل عنها. [37] ومع ذلك ، فإن الآليات التي تربط النشاط البدني بالالتهاب غير معروفة.

            تحرير نظام المناعة

            يقوي النشاط البدني جهاز المناعة. هذا يعتمد على تركيز العوامل الداخلية (مثل الهرمونات الجنسية وهرمونات التمثيل الغذائي وهرمونات النمو) ودرجة حرارة الجسم وتدفق الدم وحالة الترطيب ووضع الجسم. [38] أظهر النشاط البدني زيادة في مستويات الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) ، والخلايا التائية القاتلة ، والضامة ، والعدلات ، والحمضات ، والمكملات ، والسيتوكينات ، والأجسام المضادة ، والخلايا التائية السامة. [39] [40] ومع ذلك ، فإن آلية ربط النشاط البدني بجهاز المناعة ليست مفهومة تمامًا.

            تحرير التحكم في الوزن

            يعزز تحقيق المرونة من خلال اللياقة البدنية مجموعة واسعة ومعقدة من الفوائد المتعلقة بالصحة. ينظم الأفراد الذين يحافظون على مستويات اللياقة البدنية بشكل عام توزيع الدهون في الجسم ويمنعون السمنة. تتأثر دهون البطن ، وخاصة الدهون الحشوية ، بشكل مباشر عند ممارسة التمارين الهوائية. من المعروف أن تمارين القوة تزيد من كمية العضلات في الجسم ، إلا أنها يمكن أن تقلل أيضًا من دهون الجسم. [41] هرمونات الستيرويد الجنسية ، والأنسولين ، والاستجابات المناعية المناسبة هي عوامل تتوسط عملية التمثيل الغذائي فيما يتعلق بالدهون في منطقة البطن. لذلك ، توفر اللياقة البدنية التحكم في الوزن من خلال تنظيم وظائف الجسم هذه. [42]

            تحرير سن اليأس واللياقة البدنية

            غالبًا ما يقال إن انقطاع الطمث حدث عندما لا تعاني المرأة من نزيف مهبلي لأكثر من عام منذ آخر دورة شهرية لها. هناك عدد من الأعراض المرتبطة بانقطاع الطمث ، ومعظمها يمكن أن يؤثر على نوعية حياة المرأة المشاركة في هذه المرحلة من حياتها. تتمثل إحدى طرق تقليل حدة الأعراض في ممارسة الرياضة والحفاظ على مستوى صحي من اللياقة البدنية. قبل وأثناء انقطاع الطمث ، حيث يتغير جسم الأنثى ، يمكن أن تكون هناك تغييرات جسدية أو فسيولوجية أو داخلية في الجسم. يمكن تقليل هذه التغييرات أو حتى منعها من خلال ممارسة التمارين الرياضية بانتظام. تشمل هذه التغييرات: [43]

            • منع زيادة الوزن: تميل النساء حول سن اليأس إلى انخفاض كتلة العضلات وزيادة مستويات الدهون. يمكن أن تساعد زيادة مقدار التمارين البدنية التي يتم القيام بها في منع هذه التغييرات.
            • تقليل مخاطر الإصابة بسرطان الثدي: قد يوفر فقدان الوزن من التمارين المنتظمة الحماية من سرطان الثدي.
            • تقوية العظام: يمكن أن يؤدي النشاط البدني إلى إبطاء فقدان العظام المصاحب لانقطاع الطمث ، مما يقلل من فرص الإصابة بكسور العظام وهشاشة العظام.
            • الحد من مخاطر الإصابة بالأمراض: يمكن أن يزيد الوزن الزائد من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكري من النوع 2 ، ويمكن للنشاط البدني المنتظم أن يقاوم هذه الآثار.
            • تعزيز المزاج: يمكن أن يؤدي الانخراط في أنشطة منتظمة إلى تحسين الصحة النفسية ، وهو تأثير يمكن رؤيته في أي عمر وليس فقط أثناء انقطاع الطمث أو بعده. [44]

            تابع مشروع ملبورن لصحة منتصف العمر للنساء 438 امرأة على مدى ثماني سنوات قدم أدلة تظهر أنه على الرغم من أن النشاط البدني لم يكن مرتبطًا بـ VMS في هذه المجموعة في البداية ، فإن النساء اللواتي أبلغن عن أنهن كن نشيطات بدنيًا كل يوم في البداية كن 49٪ أقل عرضة للإبلاغ عن الهبات الساخنة المزعجة. هذا على عكس النساء اللواتي انخفض مستوى نشاطهن وكان من المرجح أن يعانين من الهبات الساخنة المزعجة. [45]

            تحرير الصحة العقلية

            أظهرت الدراسات أن النشاط البدني يمكن أن يحسن الصحة العقلية والرفاهية. [46] [47] يرجع هذا التحسن إلى زيادة تدفق الدم إلى الدماغ مما يسمح بإفراز الهرمونات بالإضافة إلى انخفاض هرمونات التوتر في الجسم مثل الكورتيزول والأدرينالين مع تحفيز مزاج الجسم ومسكنات الألم الطبيعية. . [٤٨] الصحة العقلية # النشاط البدني: لا تفرز التمارين الرياضية هرمونات الشعور بالسعادة فحسب ، بل يمكن أن تساعد التمارين الرياضية في التخلص من مخاوفك من أي شيء مزعج ويمكن أن تساعد في بناء الثقة. [49] نظرًا لأن النشاط البدني يتم إجراؤه على أساس ثابت ، فإن هذه الاتجاهات تتحسن وبالتالي تكون التمارين فعالة في تخفيف أعراض الاكتئاب والقلق ، مما يؤثر بشكل إيجابي على الصحة العقلية ويحقق العديد من الفوائد الأخرى ، مثل ما يلي. [50]

            • تم ربط النشاط البدني بالتخفيف من أعراض الاكتئاب والقلق. [46]
            • في المرضى الذين يعانون من مرض انفصام الشخصية ، ثبت أن اللياقة البدنية تعمل على تحسين نوعية حياتهم وتقليل آثار مرض انفصام الشخصية. [51]
            • أن تكون لائقًا يمكن أن يحسن احترام المرء لذاته.
            • يمكن أن يحسن التمرين اليقظة العقلية ويمكن أن يقلل من التعب.
            • أظهرت الدراسات انخفاضًا في مستويات التوتر.
            • زيادة فرص التفاعل الاجتماعي ، مما يسمح بتحسين المهارات الاجتماعية [50]

            لتحقيق بعض هذه الفوائد ، تقترح مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ما لا يقل عن 30-60 دقيقة من التمارين 3-5 مرات في الأسبوع. [52]

            لطالما كانت اللياقة البدنية جزءًا مهمًا من الحياة. يُنظَر إلى أنه عندما ترك الناس أسلوب حياة الصياد والقطف وشكلوا مجتمعات ثابتة قائمة على الزراعة ، فإن مستويات اللياقة البدنية انخفضت. هذا لا يعني أن مستويات العمل البدني انخفضت ولكن نوع العمل الذي تم القيام به لم يكن بالضرورة يؤدي إلى مستوى عام من اللياقة. على هذا النحو ، تم اختراع أنظمة اللياقة المنظمة أو أصبحت أكثر شيوعًا. كان هذا هو الحال بشكل خاص في الحضارات الكلاسيكية مثل اليونان القديمة وروما. في اليونان ، كانت اللياقة البدنية تُعتبر عنصرًا أساسيًا للحياة الصحية وكان من المعتاد أن يرتاد الرجال صالة للألعاب الرياضية. تعتبر أنظمة اللياقة البدنية أيضًا ذات أهمية قصوى في قدرة الدولة على تدريب الجنود لقوة عسكرية فعالة. لهذه الأسباب جزئيًا ، كانت أنظمة اللياقة المنظمة موجودة عبر التاريخ المعروف ويمكن العثور على أدلة عليها في العديد من البلدان.

            بدأت صالات الألعاب الرياضية التي تبدو مألوفة اليوم في الانتشار بشكل متزايد في القرن التاسع عشر. أدت الثورة الصناعية إلى نمط حياة أكثر استقرارًا لكثير من الناس ، وكان هناك وعي متزايد بأن هذا قد يكون ضارًا بالصحة. كان هذا عاملاً محفزًا رئيسيًا لتشكيل حركة الثقافة البدنية ، خاصة في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية. دعت هذه الحركة إلى زيادة مستويات اللياقة البدنية للرجال والنساء والأطفال وسعت إلى القيام بذلك من خلال أشكال مختلفة من النشاط الداخلي والخارجي والتعليم. من نواح كثيرة ، أرسى أسس ثقافة اللياقة الحديثة. [53]


            مسرد للمصطلحات

            الجهاز العصبي اللاإرادي: جزء من الجهاز العصبي المحيطي ، يزود الوصلات العصبية بالغدد والعضلات الملساء للأعضاء الداخلية. ينقسم الجهاز العصبي السمبثاوي والباراسمبثاوي إلى الجهاز العصبي السمبثاوي ، ويعتبر بعض الخبراء أن الجهاز المعوي هو القسم الثالث.

            محور عصبي: الامتداد من الخلية التي تنقل النبضات العصبية من جسم الخلية إلى الخلايا العصبية الأخرى.

            الجهاز العصبي المركزي (CNS): يتكون الجهاز العصبي من الدماغ والنخاع الشوكي.

            المخيخ: يقع في الجزء الخلفي من الدماغ ، وهو يتحكم في الحركة الأساسية والتوازن وحتى الموقف.

            Dendrite: امتداد واحد لجسم الخلية الذي يتكون من أسطح استقبال الخلايا العصبية.

            التلفيف: الجزء المرتفع من السطح الملتوي للدماغ.

            الغدة النخامية: يشارك بشكل أساسي في الوظائف المتعلقة بالعاطفة والجوع والعطش والسيطرة على الغدة النخامية.

            الجهاز الحوفي: يتحكم في الذاكرة والعواطف في المقام الأول.

            اللحاء الحركي: هذا جزء من القشرة الدماغية ، ويرسل نبضات إلى الخلايا العصبية الحركية. كما أنها تشارك في تنسيق الحركة وتقع في الفص الأمامي للدماغ.

            المايلين: يحسن العزل الدهني الموجود حول المحور العصبي من سرعة توصيل نبضات العصب.

            الجهاز العصبي: نظام يمتد في جميع أنحاء الجسم ويربط كل عضو بالدماغ. ينقسم عادة إلى الجهاز العصبي المركزي (CNS) والجهاز العصبي المحيطي (PNS).

            ناقل عصبي: الناقل العصبي هو مادة كيميائية يتم إطلاقها في نقاط الاشتباك العصبي التي تنقل المعلومات إلى العصبون التالي.

            الجهاز العصبي السمبتاوي: أحد النظامين اللذين يشكلان الجهاز العصبي اللاإرادي. يبطئ نبضات قلبك ، ويقيد مجرى الهواء ، ويحفز الهضم ، ويقيد حدقة العين ، بالإضافة إلى الأنشطة الأخرى للأشخاص في حالة استرخاء.

            الجهاز العصبي المحيطي (PNS): هذا جزء من الجهاز العصبي ويشمل جميع الخلايا العصبية والأعصاب الموجودة خارج الدماغ والحبل الشوكي (أي خارج الجهاز العصبي المركزي).

            اللحاء المحرك الأساسي: هذا هو المجال الذي يبدأ الحركة الطوعية.

            الجهاز العصبي الودي: أحد النظامين اللذين يشكلان الجهاز العصبي اللاإرادي. إنه يستجيب للتوتر أو الخوف ويسبب توسع حدقة العين ، واسترخاء المسالك الهوائية ، وتسارع ضربات القلب ، وإفراز اللعاب ، من بين أمور أخرى.

            تشابك عصبى: المشبك هو المنطقة الواقعة بين خلية عصبية وتالية. تمر الناقلات العصبية من خلالها وتنقل الرسائل العصبية.


            شاهد الفيديو: تفسير الأحلام: نحافة و متانة الجسد (قد 2022).


تعليقات:

  1. Garran

    حتى؟

  2. Vijind

    gyyyyyy ..... هذا هو المشكله

  3. Fenrishicage

    وهكذا يحدث أيضا :)

  4. Macmaureadhaigh

    محبوب

  5. Faujar

    إنها تتفق ، إنها قطعة رائعة

  6. Tem

    هم مخطئون. أقترح مناقشته. اكتب لي في رئيس الوزراء ، يتحدث إليك.



اكتب رسالة