الدورة الدموية في الثعابين والزرافات والديناصورات الطويلة
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص294
2025-08-05
325
لماذا يُوجد القلب في منطقة وسطى في ثعبان الماء، ويُوجد قريبًا نسبيا من الرأس في ثعبان الأرض، وأقرب كثيرًا إلى الرأس في الثعبان مُتسلّق الأشجار؟ كيف تتمكن الزرافة من إرسال الدم إلى رأسها دون أن يتجمع الدم في سيقانها؟ كيف تتجنَّب الزرافة التعرُّض للتلف الدماغي أو حتى الإغماء عندما تميل لتشرب من بركة على سبيل المثال؟ كانت ديناصورات الصوروبودا عملاقة ذات أعناق بالغة الطول؛ فكيف تمكنت من إرسال الدم إلى الرأس وشرب الماء؟
الجواب: إذا كان الثعبان في وضع عمودي بحيث كان رأسه إلى الأعلى، فيجب أن يضخ القلب الدم لأعلى إلى الدماغ، ويميل الدم إلى التجمع في النصف السفلي من الجسم. ورغم ذلك، فكلا التأثيرين لا يُمثل مشكلة لثعبان الماء؛ لأن ضغط الماء على الثعبان يزيد مع العُمق. والضغط العالي على النصف السفلي من الثعبان يمنع تجمع الدم. يُوجد القلب في منتصف الثعبان؛ ومن ثم فإن ضغط الماء العالي هناك وضغط الماء المنخفض عند الرأس يُساعدان في دفع الدم إلى الدماغ.
يفتقر ثعبان الأرض العمودي إلى ضغط الماء ومِن ثَمَّ يُعاني من تجمع الدم. ورغم ذلك، فإن موضع قلبه أفضل؛ لأنه أقرب إلى الدماغ منه إلى النقطة المتوسطة في جسم الثعبان. أما ثعبان الأشجار فهو أكثر تكيفا؛ إذ إن قلبه أقرب من الدماغ، كما أن النصف السفلي من الثعبان ضيق التصميم لمنع تجمع الدم. ومن ثُمَّ، يستطيع ثعبان الأشجار التسلق من دون التعرض للإغماء.
وتعاني الزرافة من مشكلة أخطر بكثير في تدفق الدم. فنظرًا لأن رأسها أكثر ارتفاعًا عن قلبها، فلا بد أن يكون ضغط الدم كبيرًا للغاية. على سبيل المثال، بالنسبة لزرافة طولها 400 أمتار، لا بدَّ أن يُناهز متوسط ضغط الدم في الشريان الأورطى 250 ملم زئبق (مليمتر زئبقي ليُصبح ضغط الدم في الدماغ معقولاً ويساوي 90 ملم زئبق. ولأن السيقان تبعد عن القلب إلى الأسفل بمسافة بعيدة، كان من الممكن أن يُسبب ضغط الدم الكبير جدا تجمعا دمويا شديدًا في السيقان والأقدام لولا تصميمها؛ فالسيقان عضلية ولها جلد مشدود يُشبه في عمله جوارب الضغط. وعندما تُنزل الزرافة رقبتها لتشرب، فإنها تتحرك ببطء لتسمح بتكيف ضغط الدم. كما تفتح ساقيها الأماميتين بحيث ينخفض قلبها. وعلى الرغم من أن «شبكة التروية الدموية» التي تُغذّي الدماغ بالدماء تساعد في حماية الدماغ،
فإن الزيادة المفاجئة في ضغط الدم قد تُصيب الزرافة بالإغماء أو التلف الدماغي. أما مشكلة ديناصور الصوروبودا في تدفق الدم فكانت أفدح، حتى لو لم يرفع رأسه مطلقا. وعلى الأرجح كان يتحرك ببطء ليسمح بتعديل ضغط الدم. كما كان لديه أيضًا قلب ضخم يُمثل حوالي 5 في المائة من وزن جسمه.
بالكامل
الاكثر قراءة في الفيزياء الحيوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
