العلاقات الحرارية للطيور والثديات

العلاقات الحرارية للطيور والثديات
تحافظ الطيور والثديات علي درجة حرارة اجسامها مستقلة عن تغير درجةالوسط (ماء,هواء ) مما مكنها ان تكون اكثر الحيوانات نشاطا فهي قادرة علي انجاز سلوك معقد يضمن لها البقاء والتكاثر مما مكنها من غزو جميع المواطن علي الارض
للطيور والثديان عدة آليات تعمل كل الوقت كي تحدث توازن بين إنتاج الجسم للحرارة وفقدها للوسط هذا الاتزان يحدث نتيجة لوجود مركز تنظيم حراري في المخ متصل بأعضاء حس حساسة للتغير في درجة حرارة الوسط والدم والجسم عند حدوث أي تغير حراري بالجسم فان مركز التنظيم الحراري يعمل علي ضبط العمليات بالجسم الخاصة بإنتاج حرارة وفقدها وبذلك يستعاد التوازن الحراري وتعود درجة حرارة الجسم للدرجة الطبيعية تتلخص الملائمات الأساسية لحيوانات المناطق الباردة في زيادة انتاج الجسم للحرارة وتشجيع كل العمليات التي تحافظ علي الحرارة داخل الجسم و المناطق الحارة في تقليل انتاج الحرارة وتشجيع كل العمليات التي من شانها ان تفقد الحرارة للوسط الملائمات التي تقلل من التغير الغير سوى لدرجات الحرارة جسم الطيور والثديات بما فيها الإنسان 1- وجود طبقة عازلة للحرارة حول الجسم يحجز ريش الطيور وشعر الثديات هواء غير متجدد فوق وهواء عازل حراري يمنع التبادل الحراري بين جسم و الوسط وبالتالي له دور في المناطق الباردة والحارة في المناطق الباردة طائر البطريق يعيش في المناطق القطبية المتجمدة له ريش زغبي في الجزء الخلفي من الجسم (الجزء الأقرب إلي الأرض المغطاة بالجليد) وهو ريش فضفاض غير متشابك مع بعضه وبذلك يحجز كمية من الهواء تقلل من فقد الحرارة من الجسم للحد الأدنى كما انه يقف متعامد مع سطح الأرض وبذلك يجعل الرأس ( المخ ) بعيد من سطح كذلك يقلل الشعر الغزير للدب القطبي والثعلب القطبي وأرنب الثلج من فقد حرارة الجسم في المناطق الحارة لكثير من حيوانات الصحراء الكبيرة شعر غزير علي منطقة الظهر فاتح اللون وأحيانا غزير علي منطقة الظهر فاتح اللون وأحيانا فضي السطح الظهري يظلل بقية الجسم اللون الباهت يعكس الحرارة والهواء المحبوس يقلل من انتقال الحرارة وقلة الشعر في مناطق الجسم الادنى تساعد علي فقد الحرارة قد تبلغ درجة الحرارة علي الوبر الذي يغطي سنام الجمل 70مo ودرجة حرارة الجلد تحته لا تزيد عن 40مo و علي صوف ظهر خراف الميرينو 85مo و الجلد تحته لا تزيد عن 40 عندما يتعرض الطائر او الثدي للبرودة تنقبض العضلات الناصبة للريش او الشعر فينتفش ويحجز كمية اكبر من هواء ويزيد العازل الحراري

وعندما يكون المطلوب هو فقد الحرارة تنبسط العضلات الناصبة للريش او الشعر فيرقد ويقل العازل الحراري
الثديات التي يقل غطاؤها من الشعر كالحيتان والدلافين وكلاب البحر والانسان تعوض ذلك بوجود طبقة من الدهون تحت الجلد مباشرة تعمل كعازل حراري قد يبلغ سمك طبقة من الدهون في الحيتان قدمين ,انسان الاسكيمو يبطن جلده طبقة اسمك من الدهن تحت الجلد مقارنة بانسان المناطق الاستوائية والمدارية الحارة قلة سمك طبقة الدهن في سكان المناطق الحارة يسهل فقد الحرارة عندما يستظل الانسان ملابس الانسان تعمل عمل الشعر فالانسان العاري لا يستطيع المحافظة علي درجة حرارة جسمه في حدود 37م o اذا كانت حرارة الوسط اقل من 27م o في الجمل تتركز الدهن في السنام أعلا الظهر بينما يبطن جلد المناطق الاخري طبقة رقيقة جدا من الدهون ,الدهن في السنام تعمل كعازل حراري والسنام يظلل باقي الجسم من باقي الجسم يفقد الحرارة عندما يستظل واثناء سيره في الصحراء الحارة يكتسب حرارة ترفع درجة حرارته بين 41-42oم دون أن يلهث او يتعرق وهذا يقلل من الفرق بين درجة حرارته والوسط مما يقلل من اكتساب الحرارة ويكفي الجمل ان يستظل بضع دقائق ليفقد الحرارة المكتسبة لقلة الدهون تحت سطح الجلد 2- الحجم كلما زاد الحجم قلة النسبة بين مساحة السطح ( س ) الي الحجم ( ح ) كم يتضح في المثال ادناه لمكعبين



س= 54سم2 ح= 27سم3 س= 6 سم 2 ح= 1سم3
النسبة 1:2 1:6 حيوانات المناطق الباردة غليظة البنية فيكون لها نسبة س : ح صغيرة مما يقلل من فقدها للحرارة الي الوسط الاكثر برودة ولها صيوانا أذن صغير وذيول صغيرة حتي لا تمثل اسطح تشع الحرارة الي الجو حيوانات المناطق الحارة صغيرة الحجم ليكون لها نسبة س : ح كبيرة مما يساعدها علي فقد الحرارة ولها صيوانا أذن وذيول كبيرة حتي ليكون لها سطح كبيرا يشع الحرارة الفيل يستخدم أذنيه الكبيرتين كمشع للحرارة وكمروحة يهوي بها جسمه إنسان المناطق الحارة طويل القامة نحيف الجسم وبذلك تزيد النسبة بين مساحة سطحه المشع للحرارة الي حجمه مقارنة بإنسان المناطق الاخرى
3- دور الدورة الدموية في تنظيم درجة حرارة الجسم أ- من وظائف الدم توزيع الحرارة من أماكن إنتاجها بالكبد والعضلات والدهون إلي جميع أجزاء الجسم ب- يمكن ان يدور الدم قريب من سطح الجسم حاملا الحرارة معه اويدور عند قاعدة الجلد بعيد عن السطح عند ارتفاع درجة الحرارة تنقبض عضلات الاوعية الدموية عند قاعدة الجلد فتضيق وتنبسط عضلات الاوعية بالقرب من سطح الجلد فتتسع وبذا يجبر الدم لان يدور بالقرب من سطح الجلد الذي يعمل كمشع للحرارة عند انخفاض درجة الحرارة يحدث العكس ويدور الدم بعيد عن سطح الجسم عند انخفاض درجة الحرارة ويحافظ علي الحرارة يمكن ملاحظته في ذوي البشرة الفاتحة تحمر لون بشرتهم في الصيف لدوران الدم بالقرب من سطح الجلد ويشحب لونهم في الشتاء لدوران الدم بعيد عن السطح في ذوي البشرة الداكنة لا يلاحظ ذلك لان لون صبغة الملانين يطغى علي لون الدم ج- في ارجل طائر البطريق وأطراف الثديات البحرية كالدلافين والفقمة تتجاور الشرايين ( تحمل دم دافئ لانها قادمة من باطن الجسم ) والاوردة ( تحمل دم بارد لانها قادمة من الاطراف) تنتقل الحرارة من الشرايين إلي الأوردة لتعود بها إلي باطن الجسم ولا يفقد الحرارة د- الظبي العلند الافريقي ( البوقا) الضخم الذي يعيش في المناطق الحارة توجد شبكة من الاوردة في تجويف الانف تبرد نتيجة تبخر الماء من البطانة المخاطية لتجويف الانف يساعد في ذلك هواء الشهيق والزفير تكون الاوردة جيوبا تحمل دم بارد وتصنع الشرايين قبل دخول المخ شبكة شرايين حول الجيب الدموي تنتقل الحرارة من الشرايين الي الجيب الدموي فتحمل الشرايين دم بارد للمخ يبلغ ارتفاع العلند 130 – 180سم وهذا يبعد الراس بعيد عن سطح الارض الساخن 4- دور البرودة الناشئة من تبخر الماء من سطح الجسم والأسطح التنفسية جلد معظم الثديات مزود بغدد عرقية تفرز العرق وهو سائل مائي ملحي البرودة الناشئة من تبخره من أهم السبل التي تبرد بها الثديات أجسامها يتناسب معدل بخر العرق طرديا مع درجة الحرارة و سرعة الهواء حول الجلد وعكسيا مع رطوبة الجو في الجو الحار الجاف مع وجود التيارات الهوائية تكفي البرودة الناشئة من البخر لتبريد جسم الانسان فلا يشعر بضيق في الجو الحار الرطب مع سكون الهواء العرق مع غزارة انتاجه يتبخر ببطء ولا يبرد الجسم وترتفع درجة حرارته ويسعر الانسان بضيق وعدم ارتياح شديدين وجد تجريبيا عندما يجبر الانسان علي بزل مجهود عضلي في جو حار جاف فانه يفقد 30 لترا من الماء و30 جراما من الملح مع العرق في غضون ساعات قليلة اذا لم يعوض ذلك اولا باول فقد الماء بهذا المعدل يجعل الدم لزجا فلا يدور بيسر في الاوعية الدموية ولا يصل من الدم وبالتالي سكر الجولكوز الي المخ مايكفي مقارنة بالحلة السوية فقد الأملاح يخل بتوصيل النبضات العصبية في الأعصاب ويسبب آلاما وتشنجا في العضلات يسمى معص العضلات لذلك علي إنسان المناطق الحارة تناول قدر كبير من الماء والأملاح ليعوض المفقود في العرق
اذا تعرض الانسان ( الحيوان ) لدرجات حرارة مرتفعة ولمدة طويلة ترتفع درجة حرارة جسمه يزيد معدل التنفس فيزيد انتاج الحرارة وتعاني الانسان من فرط الحرارة يصاب بضربة حرارة (شمس ) يغشى عليه ( اغماء ) او زهول الحرارة وهذا يعني فشل العمليات التصحيحية في استعادة درجة حرارة الجسم السوية قد يموت اذا ارتفعة درجة حرارة الجسم اعلى من 41م وهي الدرجة القصوى للانسان عندما يجري شخص في جو حارلمدة طويلة فان جسمه يكون بارد نتيجة البرودة الناشئة من بخر العرق الغزير الذي يخرجه الجسم الوجه يكون ساخن لقلة الغدد العرقية به في هذه الحالة يعمل الوجه كمشع حراري يفقد به الحرارة ويدور الدم بالقرب من سطح جلد الوجه اذا تعرض الانسان للبرودة لفترة طويلة نوعا ما فان ذلك يستدعي العمليات الاستتبابية التالية 1/ تحدث القشعريرة تنقبض العضلات الناصبة وينتفش الشعر ويحجز هواء يعمل كعازل حراري 2/ ينكمش الجلد وياخز المظهر الحبيبي الخشن 3/ الارتجاف (نتيجة الانقباض العضلي السريع الغير ارادي) 4/ زيادة معدل العمليات الاستقلابية المنتجة للحرارة ( زيادة ضغط الدم وضربات القلب ومعدل التنفس ) عندما تنخفض درجة حرارة الجسم عن 32مo تبدا العمليات التصحيحية في الفشل يبرد الجسم وتعاني من نقص الحراري , يختل عمل الجهاز العصبي , يدخل الفرد في إغماءة او ذهول البرودة , يموت الانسان اذا انخفضت درجة حرارة جسمه عن 26مo ( الدرجة الدنيا) ليس للفئران غدد عرقية وكذلك الطيور لذلك تفز كمية من اللعاب تلعق به جسمها وبعضها يتبول علي ارجله الخلفية والذيل ليستفيد من البرودة الناشئة عن البخر ولنفس السبب تتبرز الطيور علي ارجلها اللهث ان يفتح الحيوان فمه ويمد لسانه ويزيد معدل الشهيق والزفير برودة بخر الماء من اللسان وبطانة الفم تساهم خفض درجة الحرارة وتجدد هواء الرئتين وتبردها في الكلاب توجد الغدد العرقية فقط في كفوف الارجل لذلك تعتمد الكلاب كثرا علي اللهث في تبريد جسمها للطيور اكياس هوائية متصلة بالرئتين كما انها تمتد داخل تجاويف العظام هذا التركيب يمثل 1/ سطح كبير لتبخير الماء وبالتالي تبريد الجسم 2/ يخفف الوزن ويساعد علي الطيران 3/ مخازن للأكسجين ( الطيران يتطلب صرف قدر كبير من الطاقة وبالتالي الاكسجين ) الجمل ترفع درجة حرارته بين 41oم - 42oم دون أن يلهث ولا يتعرق الا اذا وصلت درجة حرارته الي 42oم لان ذلك احد ملائماته لبيئة الصحراء الحارة الجافة
5- الغذاء ودرجة الحرارة في الصيف يقلل الجسم من انتاج الحرارة حتي لا يقع عليه عبء التخلص منها لذلك يخفض معدل العمليات الاستقلابية فتقل شهيته للاكل ويحدث العكس في الشتاء ( علي النسان تناول قدر اكبر من الدهن لانها تنتج قدر اكبر من الحرارة




































































































































































































3