دویدن دنبال اتوبوس: چطور همه با هم کار می‌کنن (Body Systems Working Together)
یه دویدن کوتاه رو تو همه‌ی دستگاه‌های این دوره دنبال می‌کنی، از اولین سیگنال تو مغزت تا جا اومدن نفست، به‌اضافه‌ی عادت‌هایی که این تیم رو قوی نگه می‌دارن.
چند ثانیه‌ی اول
- مغز تصمیم می‌گیره
چشم‌هات اتوبوس رو می‌بینن؛ لوب پیشانی تصمیم می‌گیره بدوی (درس ۱۰).
- عصب‌های حرکتی فعال می‌شن
سیگنال‌ها تو کسری از ثانیه از نخاع پایین می‌رن و از راه عصب‌های حرکتی به پاهات می‌رسن.
- ماهیچه‌ها جفتی می‌کشن
ماهیچه‌های پا به‌صورت جفت‌های مخالف (درس ۳) منقبض و شل می‌شن و ATP رو تند مصرف می‌کنن (درس ۱).
- آدرنالین هم می‌آد وسط
تو چند ثانیه غده‌های فوق‌کلیه آدرنالین آزاد می‌کنن (درس ۱۱): قلب تند می‌شه، و خون به‌سمت ماهیچه‌ها و دور از روده فرستاده می‌شه، پس گوارش یه مکث می‌کنه.
خودت رو امتحان کن
تصمیم می‌گیری بدوی. چی تو کسری از ثانیه پاهات رو راه می‌ندازه؟
- آدرنالینی که از راه خون به ماهیچه‌های پا می‌رسه
- سیگنال‌های مغز از راه نخاع و عصب‌های حرکتی
- گلوکز اضافه‌ای که کبد آزاد می‌کنه
- نفس کشیدنِ تندتر که اکسیژن بیشتری میاره
جواب رو ببین
سیگنال‌های مغز از راه نخاع و عصب‌های حرکتی
درسته. عصب‌ها کانال سریعن: فرمان تو یه چشم‌به‌هم‌زدن از مغز به نخاع، به عصب‌های حرکتی و به ماهیچه‌ها می‌رسه. آدرنالین و گلوکز و نفس تند تو چند ثانیه و چند دقیقه‌ی بعد می‌آن.
قدم‌به‌قدم ببین
در حال استراحت، منتظر تو ایستگاه یه داشبورد با چهار تا نوار. HR ضربان قلبه، حدود ۷۰ بار در دقیقه؛ BR تنفسه، حدود ۱۵ نفس در دقیقه؛ O2 مقدار اکسیژنیه که به ماهیچه‌ها می‌رسه، که فعلاً کمه؛ T دمای مرکزی بدنه، حدود ۳۷ درجه. آدمک ساکن وایستاده، و خط سفید روی هر نوار سطحِ حالت استراحتش رو نشون می‌ده.
فرمان، و بعد آدرنالین آدمک شروع می‌کنه به دویدن. اون جرقه‌ی کنار سرش فرمانِ مغزه، و علامت بنفش روشنِ ADR آدرنالینیه که آزاد می‌شه. تو چند ثانیه نوار ضربان قلب از ۷۰ به ۱۲۰ بار در دقیقه می‌پره. تنفس و دما هنوز عوض نشدن: اول قلب راه می‌افته.
وسط دویدن: هوای بیشتر، خون بیشتر، گرمای بیشتر وسط دویدن همه‌چیز بالاست. قلب روی ۱۵۰ بار در دقیقه‌ست و تنفس روی ۳۵ بار در دقیقه، که CO2ی اضافه‌ای که ماهیچه‌ها می‌سازن وادارش کرده. نوار O2 تقریباً پره: اکسیژن خیلی بیشتری به ماهیچه‌ها می‌رسه. ماهیچه‌های در حال کار گرما هم می‌سازن، پس دما یه‌کم تا ۳۷٫۵ درجه بالا می‌ره، و قطره‌های کوچیکِ کنار سر عرقیه که شروع کرده خنکت کنه.
تو اتوبوس: برگشت به نقطه‌های تنظیم رسیدی. آدمک وایستاده و هر نوار به سطح استراحتش برمی‌گرده: ۷۰ ضربان و ۱۵ نفس در دقیقه، جریان کم اکسیژن، ۳۷ درجه. خط‌های بنفش روشن نشون می‌دن هر کدوم وسط دویدن تا کجا بالا رفته بود. همین برگشتن به نقطه‌های تنظیم (set points) طی چند دقیقه، یعنی هم‌ایستایی (homeostasis) داره کار می‌کنه.
خودت رو امتحان کن
تو قاب‌های دویدن، تنفس از ۱۵ به ۳۵ بار در دقیقه رسید. بیشتر چی باعثش می‌شه؟
- اکسیژن کم تو ریه‌ها، که قلب حسش می‌کنه
- پاها که مستقیم به ریه‌ها می‌گن بیشتر کار کنن
- بالا رفتن دی‌اکسید کربنِ ماهیچه‌های در حال کار، که ساقه‌ی مغز حسش می‌کنه
- فقط آدرنالین، بدون هیچ چیز دیگه
جواب رو ببین
بالا رفتن دی‌اکسید کربنِ ماهیچه‌های در حال کار، که ساقه‌ی مغز حسش می‌کنه
درسته. ماهیچه‌های در حال کار CO2 بیشتری می‌سازن؛ ساقه‌ی مغز بالا رفتنش تو خون رو حس می‌کنه و نفس کشیدن رو تندتر و عمیق‌تر می‌کنه، درست مثل میلِ نفس کشیدن بعد از حبس کردن نفس (درس ۶).
یه زنجیره، همه با هم
زنجیره‌ی رسوندن اکسیژن با هم تند می‌شه
یه ماهیچه‌ی در حال دویدن اکسیژن و گلوکز رو سریع‌تر لازم داره، و CO2ی بیشتری هم باید دفع کنه. پس کل زنجیره با هم تند می‌شه: ریه‌ها تندتر و عمیق‌تر نفس می‌کشن، قلب تندتر می‌زنه و با هر ضربان خون بیشتری پمپ می‌کنه، سرخرگ‌ها اون رو به پاها می‌برن، مویرگ‌ها اکسیژن رو به سلول‌های ماهیچه می‌دن، و میتوکندری‌هاشون اون رو به ATP تبدیل می‌کنن. هم‌زمان کبد گلوکزِ ذخیره‌ش رو برای سوخت آزاد می‌کنه. اگه هر کدوم از حلقه‌ها عقب بمونه، بقیه نمی‌تونن جبرانش کنن.
موقع استراحت قلبت دقیقه‌ای حدود ۵ لیتر خون جابه‌جا می‌کنه (درس ۵). تو ورزش سنگین این عدد می‌تونه چند برابر بشه، و بیشترِ اضافه‌ش به ماهیچه‌های در حال کار می‌رسه.
خودت رو امتحان کن
یه مولکول اکسیژن رو از هوا تا یه ماهیچه‌ی پا دنبال کن. کدوم ترتیب درسته؟
- هوا ← قلب ← کیسه‌های هوایی ← مویرگ ← سرخرگ ← میتوکندری
- هوا ← کیسه‌های هوایی ← خون ← قلب ← سرخرگ ← مویرگ ← میتوکندری
- هوا ← سرخرگ ← کیسه‌های هوایی ← قلب ← مویرگ ← میتوکندری
- هوا ← کیسه‌های هوایی ← سیاهرگ ← مویرگ ← قلب ← میتوکندری
جواب رو ببین
هوا ← کیسه‌های هوایی ← خون ← قلب ← سرخرگ ← مویرگ ← میتوکندری
درسته. از راه‌های هوایی به کیسه‌های هوایی، از اون‌جا به خون، برگشت به قلب، بیرون از راه یه سرخرگ، از یه مویرگ به سلول ماهیچه، و آخرش تو میتوکندریش مصرف می‌شه.
خنک موندن
خلاص شدن از گرما
ماهیچه‌ها فقط یه بخشی از سوختشون رو به حرکت تبدیل می‌کنن؛ خیلی از بقیه‌ش به‌شکل گرما بیرون می‌آد. برای اینکه دمای مرکزی بدنت نزدیک ۳۷ درجه بمونه، دو تا اتفاق می‌افته. رگ‌های پوستت گشاد می‌شن، پس خونِ گرم بیشتری نزدیک سطح جریان پیدا می‌کنه و گرماش رو به هوا می‌ده: همون صورتِ سرخ‌شده. و عرق می‌کنی: وقتی عرق از روی پوستت بخار می‌شه، گرما رو با خودش می‌بره. آبی که با عرق از دست می‌دی بعداً یه اثر دیگه هم داره: کلیه‌هات یه مدت آب بیشتری نگه می‌دارن و ادرارت تیره‌تر می‌شه (درس ۸).
تو یه روز شرجی عرق کُندتر بخار می‌شه، پس کمتر خنکت می‌کنه؛ این یکی از دلیل‌هاییه که همون دویدن تو هوای شرجی سخت‌تر به نظر می‌آد.
خودت رو امتحان کن
تا به اتوبوس می‌رسی، صورتت قرمز شده و داری عرق می‌کنی. چرا؟
- برای اینکه گرمای اضافه‌ی ماهیچه‌هات بیرون بره و دمای مرکزیت نزدیک ۳۷ درجه بمونه
- چون قلبت داره خون رو از راه پوستت بیرون می‌فرسته
- چون آدرنالین پوستت رو قرمز می‌کنه تا بقیه رو بترسونه
- چون کلیه‌هات دارن آب اضافه رو دفع می‌کنن
جواب رو ببین
برای اینکه گرمای اضافه‌ی ماهیچه‌هات بیرون بره و دمای مرکزیت نزدیک ۳۷ درجه بمونه
درسته. ماهیچه‌های در حال کار گرما می‌سازن. رگ‌های گشادشده‌ی پوست اجازه می‌دن خونِ گرم تو سطح گرماش رو از دست بده، و عرقی که بخار می‌شه گرمای بیشتری می‌بره، تا دمای مرکزیت نزدیک ۳۷ درجه بمونه.
هم‌ایستایی (Homeostasis)
ثابت نگه داشتن شرایط داخل بدن حول نقطه‌های تنظیم، مثل دمای مرکزیِ نزدیک ۳۷ درجه، قند خونِ نزدیک ۵ mmol/L و ضربانِ استراحتِ حدود ۶۰ تا ۱۰۰، در حالی که بیرون، یا کاری که داری می‌کنی، مدام عوض می‌شه. بیشتر با بازخورد منفی (درس ۱۱) کار می‌کنه، و هدفیه که همه‌ی دستگاه‌های این دوره بهش خدمت می‌کنن.
تو چند دقیقه‌ی بعد از دویدن، وقتی CO2ی اضافه دفع می‌شه، تنفس و ضربانت کم‌کم برمی‌گردن به‌سمت ۱۵ و ۷۰. لازم نبود کسی بهشون بگه: این حلقه‌های بازخوردن که همه‌چیز رو برمی‌گردونن سر جاش.
خودت رو امتحان کن
کدوم‌یکی از این‌ها هم‌ایستایی رو تو چند دقیقه‌ی بعد از دویدن بهتر توصیف می‌کنه؟
- ضربان قلبت تا وقتی دوباره بخوابی روی ۱۵۰ می‌مونه
- دمای بدنت تا وقتی آب بخوری مدام بالا می‌ره
- ماهیچه‌هات کاملاً مصرف ATP رو متوقف می‌کنن
- ضربان قلب و تنفست به نقطه‌های تنظیمِ حالت استراحت برمی‌گردن
جواب رو ببین
ضربان قلب و تنفست به نقطه‌های تنظیمِ حالت استراحت برمی‌گردن
درسته. هم‌ایستایی یعنی همین کشیده شدن به نقطه‌های تنظیم: وقتی CO2ی اضافه دفع می‌شه و آدرنالین کم‌رنگ می‌شه، ضربان و تنفس برمی‌گردن به‌سمت حدود ۷۰ و ۱۵.
قوی نگه داشتن تیم: توصیه‌ی سازمان جهانی بهداشت به بزرگسال‌ها
- دست‌کم ۱۵۰ تا ۳۰۰ دقیقه فعالیتِ متوسط در هفته، مثل پیاده‌روی تند، یا ۷۵ تا ۱۵۰ دقیقه فعالیتِ شدید، مثل دویدن.
- تمرین تقویت ماهیچه ۲ روز یا بیشتر در هفته.
- سیگار نکش: به کیسه‌های هوایی (درس ۶) و رگ‌های خونی آسیب می‌زنه.
- خوابِ کافی، و چکاپ‌های منظم مثل اندازه گرفتن فشار خون، که وقتی بالاست اغلب هیچ علامتی نداره (درس ۵).
- این‌ها راهنمای کلی برای بزرگسال‌های سالمن، نه برنامه‌ی شخصی. پزشک می‌تونه بگه چی به تو می‌خوره.
خودت رو امتحان کن
هر بخش بدن رو به کارش موقع دویدن وصل کن
جواب رو ببین
- عصب‌های حرکتی → فرمان رو به پاها می‌برن
- قلب → تندتر پمپ می‌کنه تا خون بیشتری بفرسته
- ریه‌ها → O2 بیشتری می‌گیرن و CO2 رو بیرون می‌دن
- پوست → عرق می‌کنه تا گرما رو از دست بده
- کبد → گلوکزِ ذخیره رو برای سوخت آزاد می‌کنه
مرور درس
- دویدن با عصب‌ها شروع می‌شه: از مغز به نخاع، به عصب‌های حرکتی و به ماهیچه‌های پا، تو کسری از ثانیه.
- تو چند ثانیه آدرنالین می‌آد: ضربان قلب از حدود ۷۰ به‌سمت ۱۲۰ تا ۱۵۰ می‌ره، و خون به ماهیچه‌ها فرستاده می‌شه.
- بالا رفتن CO2، که ساقه‌ی مغز حسش می‌کنه، تنفس رو از حدود ۱۵ به‌سمت ۳۰ تا ۴۰ بار در دقیقه می‌بره، و کل زنجیره‌ی اکسیژن با هم تند می‌شه.
- ماهیچه‌ها گرما می‌سازن؛ رگ‌های گشادشده‌ی پوست و عرق دمای مرکزیت رو نزدیک ۳۷ درجه نگه می‌دارن، و کلیه‌ها بعدش آب رو نگه می‌دارن.
- تو اتوبوس، همه‌چیز به نقطه‌های تنظیمش برمی‌گرده: هم‌ایستایی. هیچ دستگاهی تنها کار نمی‌کنه؛ اندامِ هر درس یه حلقه از همین زنجیره‌ست.