books body control systems and their functions

يحتوي جسم الإنسان على الآلاف من أجهزة التحكم، وأكثر هذه الأجهزة تعقيداً هي أجهزة التحكم الجينية التي تعمل داخل الخلايا للتحكم بالوظائف الخلوية الداخلية والتحكم بكل العمليات الحياتية؛ ويعمل العديد من أجهزة التحكم الأخرى ضمن الأعضاء المختلفة للتحكم بوظائف أقسامها الخاصة بها. كما أن هناك أجهزة للتحكم تعمل في كل أنحاء الجسم لتنظيم العلاقات الخاصة بين الأعضاء المختلفة؛ فمثلاً يعمل الجهاز التنفسي بالترافق مع الجهاز العصبي في تنظيم تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون في السائل خارج الخلايا، ويقوم الكبد والبنكرياس بتنظيم تركيز الجلوكوز في السائل خارج الخلايا، كما تنظم الكلى تركيز أيونات الهيدروجين ومستوى الحمضية أس هيدروجيني وأيونات الصوديوم والبوتاسيوم والفوسفات والأيونات الأخرى في السائل خارج الخلايا.

بعض أمثلة أليات التحكم

تنظيم تركيز غازي الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في السائل خارج الخلايا

لما كان الأكسجين أحد المواد الرئيسية التي تحتاجها العمليات الكيميائية في خلايا جسم الكائن الحي فلا بد من أن تكون للجسم آلية تحكم خاصة تحافظ على تركيز ثابت له تقريباً في السائل خارج الخلايا. وتعتمد هذه الآلية بصورة رئيسية على الخواص الكيميائية للهيموجلوبين الموجود في كافة خلايا الدم الحمراء؛ وعندما يمر الدم في الشعيرات الدموية في الأنسجة فإن الهيموجلوبين - وبسبب ألفته القوية للأكسجين - لا يطلق جزيئات الأكسجين في سائل الأنسجة إذا كانت الكمية الموجودة من الأكسجين فيه كبيرة. أما إذا كان تركيز الأكسجين قليلاً، فعندها يقوم الهيموجلوبين بإطلاق كمية كافية من الأكسجين لإعادة تركيز الأكسجين في الأنسجة إلى مستواه المناسب. وبهذا تكون عملية تنظيم تركيز الأكسجين في أنسجة الجسم هي عملية منوطة بصورة رئيسية بالخواص الكيميائية للهيموجلوبين نفسه. وتسمى هذه العملية وظيفة الدرء الأكسجيني للهيموجلوبين oxygen buffering function of hemoglobin.

ويتم تنظيم تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون في السائل خارج الخلايا بطريقة مختلفة عن ذلك تماماً فثاني أكسيد الكربون هو أحد النتاجات النهائية لتفاعلات الأكسدة داخل الخلايا؛ فإذا استمر تراكم كل ثاني أكسيد الكربون الذي يتولد في الخلايا في السوائل النسيجية، يوقف عند ذاك الفعل الكتلوي mass action لثاني أكسيد الكربون كل التفاعلات المولدة للطاقة في الخلية. وتتحكم آلية عصبية خاصة في عملية زفير غاز ثاني أكسيد الكربون من الرئة فيحافظ الجسم بهذه الطريقة على تركيز مناسب لثاني أكسيد الكربون في السائل خارج الخلايا؛ أي أن تركيزاً عالياً لجزيئات غاز ثاني أكسيد الكربون ينبه المركز التنفسي في المخ مما يحفز الشخص على التنفس العميق والسريع، فيؤدي ذلك إلى زيادة زفير غاز ثاني أكسيد الكربون وإزالته من الدم ومن السائل خارج الخلوي لطرحه خارج الجسم عبر الرئتين، وتستمر هذه العملية حتى يعود تركيزه إلى المستوى السوي.

تنظيم ضغط الدم الشرياني

يساهم العديد من الأنظمة المختلفة في تنظيم ضغط الدم؛ وأحدها هو جهاز مستقبلات الضغط baroceptor system، وهو جهاز^[؟] بسيط ومثل هام لآلية التحكم^[؟]. ففي جدران معظم الشرايين الكبيرة في القسم العلوي من الجسم - وخاصة في منطقة انشعاب الشريانين السباتيين وقوس الأبهر - توجد عدة مستقبلات عصبية تسمى مستقبلات الضغط baroceptors التي تتنبه عند تمديد جدار الشريان. فعندما يرتفع ضغط الدم الشرياني تتنبه مستقبلات الضغط هذه بشدة وتنقل الدفعات العصبية إلى البصلة (في النخاع المستطيل) في جذع الدماغ حيث تثبط المركز المحرك للأوعية الدموية vasomotor centre الذي يقلل بدوره من عدد النبضات التي تنقل خلال الجهاز العصبي اللاإرداي إلى القلب وإلى الأوعية الدموية. ويؤدي نقص هذه الدفعات إلى التقليل من فعاليات ضخ^[؟] القلب وإلى تسهيل جريان الدم خلال الأوعية الدموية الطرفية. ويؤدي هذان العاملان إلى خفض ضغط الدم وإعادته إلى حده السوي. وبالعكس من ذلك يرخي انخفاض الضغط الشرياني مستقبلات التمدد فيزيد ذلك نشاط المركز المحرك للأوعية لأكثر من مستواه العادي ويؤدي ذلك إلى ارتفاع ضغط الدم الشرياني إلى مستواه الطبيعي.