الأهداف
الأهداف
- تميز بين طبقات الجلد الثلاث.
- تحدد وظائف الجلد.
- توضح كيف يحمي الجلد الجسم من الأمراض.
- توضح كيف يتجدد الجلد.
- تستنتج الوظيفة الرئيسة للجهاز العضلي.
- تقارن بين أنواع العضلات الثلاث.
- توضح كيف تتحرك العضلات أجزاء الجسم.
الأهمية
يقوم الجلد بدور مهم في حماية الجسم من الإصابة بالأمراض.
أما الجهازان العضلي والهيكلي فهما المسؤولان عن تحريك الجسم، وهما اللذان يعطيان الجسم شكله المميز.
مراجعة المفردات
العضو: تركيب يتكون من أنواع مختلفة من الأنسجة تعمل معًا، ومن أمثلته القلب.
االعضله: قصر قادر على الانقباض والانبساط، يوفر القوة اللازمة لتحريك العظام وأجزاء الجسم.
المفردات الجديدة
- البشرة.
- الأدمة.
- الميلانين.
- العضلات.
- العضلات الإرادية.
- العضلات اللاإرادية.
- الوتر.
الجلد والعضلات
تركيب الجلد
الجلد أكبر أعضاء الجسم، كما يمكن اعتباره أكبر الأعضاء الحسية؛ فمن خلاله تستقبل معظم المعلومات عن البيئة المحيطة.
ويتكون الجلد من ثلاث طبقات من الأنسجة، هي: البشرة، والأدمة، والطبقة الدهنية، كما في الشكل 1.
البشرة
البشرة Epidermis: هي الطبقة الخارجية من الجلد.
وتعد أرق طبقة، وتتكون من خلايا ميتة تتقشر الآلاف منها في كل مرة تستحم فيها أو تصافح أحدًا أو تحك فيها جلدك.
تنتج قاعدة البشرة خلايا جديدة باستمرار، وتتحرك إلى أعلى لتعويض الخلايا الميتة.
الأدمة
الأدمة Dermis: هي طبقة من الخلايا توجد أسفل البشرة مباشرة، وهي أسمك من البشرة.
وتحتوي على الأوعية الدموية والغدد العرقية وتراكيب أخرى.
الطبقة الدهنية
تلي الأدمة من أسفل طبقة من الخلايا الدهنية، وتشكل طبقة عازلة للجسم، وتختزن فيها الدهون الزائدة على حاجة الجسم.
الصورة المرتبطة:
`تركيب_الجلد_طبقات_البشرة_والادمة_والطبقة_الدهنية.png`
الشكل 1
تتصل الشعر والغدد العرقية والغدد الدهنية أجزاء من العضو الأكبر في الجسم، وهو الجلد.
الميلانين
تسمى المادة الكيميائية الصبغة التي تنتجها خلايا خاصة في البشرة وتعمل على إكساب الجلد لونه الميلانين Melanin.
حيث يختلف لون الجلد من شخص إلى آخر تبعًا لكمية تلك الصبغة في البشرة، كما هو موضح في الشكل 2.
ويزداد إنتاج تلك الصبغة عند تعرض الإنسان للأشعة فوق البنفسجية، فيصبح الجلد داكن اللون.
وقد لوحظ أن لهذه الصبغة دورًا في حماية الجلد من أشعة الشمس. فكما كان لون الجلد أغمق كانت قدرته على المقاومة والحماية أقل، فالجلد الفاتح أشد تأثرًا بالحروق، وأكثر عرضة للإصابة بمرض السرطان.
الصورة المرتبطة:
`الميلانين_واختلاف_لون_الجلد.png`
الشكل 2
يعطي الميلانين الجلد والعيون لونهما، فكلما زادت كميته كان لون الجلد أغمق. وتوفر الصبغ الحماية من الأذى الناتج عن أشعة الشمس الضارة.
الربط مع اللغة
الارتفاعات العالية والجلد
تناولت العديد من الكتب موضوعات عن رياضة تسلق الجبال.
ابحث في المكتبة عن بعض هذه الكتب لمعرفة تأثير ضوء الشمس والظروف الجوية في الجلد فوق المرتفعات العالية.
واكتب في دفتر العلوم عنوان الكتاب ومؤلفه، ثم لخص تأثير ضوء الشمس والجو في الجلد.
الصورة المرتبطة:
`الربط_مع_اللغة_الارتفاعات_العالية_والجلد.png`
وظائف الجلد
للجلد وظائف متعددة، منها:
- الحماية.
- الاستجابة الحسية.
- تكوين فيتامين د.
- تنظيم درجة حرارة الجسم.
- تخليص الجسم من الفضلات.
كما يشكل الجلد الغطاء الحامي الذي يكسو الجسم، ويحميه من خطورة المواد الفيزيائية والكيميائية.
لا تستطيع بعض أنواع البكتيريا ومسببات المرض الأخرى اختراق الجلد ما لم يكن مصابًا بجروح.
كما أن بعض الغدد في الجلد تفرز سوائل تستطيع القضاء على البكتيريا.
وكذلك يعمل الجلد على تقليل كمية الماء المفقودة من الأنسجة.
كما توجد فيه خلايا عصبية متخصصة تستقبل المعلومات وتوصلها إلى الدماغ، وبسبب هذه الخلايا يستطيع الإحساس بنعومة الأشياء من حوله أو خشونتها، أو سخونتها، أو برودتها.
ومن الوظائف الأخرى المهمة للجلد تكوين فيتامين د، الناتج عن تحول جزيئات شبه دهنية توجد في الأدمة عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية.
وفيتامين د مهم لصحة الجسم؛ فهو يساعد على امتصاص الكالسيوم من الأطعمة في القناة الهضمية.
درجة حرارة الجسم
درجة حرارة جسم الإنسان الطبيعية 37°س تقريبًا، إلا أن درجة الحرارة تتغير في أثناء اليوم.
فتبلغ أعلى مستوى عند الساعة 6 مساءً، وأدناها عند الساعة 4 صباحًا.
وإذا بلغت درجة حرارة الإنسان 43°س يصاب بتلف في المخ.
الصورة المرتبطة:
`درجة_حرارة_جسم_الانسان_والحدود_الخطرة.png`
الشكل 3
درجة حرارة جسم الإنسان الطبيعية 37°س تقريبًا، إلا أن درجة الحرارة تتغير في أثناء اليوم.
الطاقة الحرارية والتخلص من الفضلات
يستطيع الإنسان المحافظة على درجة حرارة جسمه ثابتة ضمن مدى معين، كما في الشكل 3.
يلعب الجلد دورًا مهمًا في تنظيم درجة حرارة الجسم؛ حيث تساعد الأوعية الدموية في الجلد على تحرير الطاقة الحرارية أو الحفاظ عليها.
فعندما تتمدد وتتوسع الأوعية الدموية يزداد تدفق الدم، فتتحرر الطاقة الحرارية منها غالبًا.
فعندما تكون الجو حارًا، أو عندما تشعر بعد الرغبة في الجري، أو عندما تركض مسافة طويلة، هل يحمر وجهك أم يصبح شاحبًا وترتجف؟
تحتوي أدمة الشخص البالغ على ثلاثة ملايين غدة عرقية تقريبًا تساعد على تنظيم حرارة الجسم وتفرز الفضلات.
فعندما تتسع الأوعية الدموية تفتح المسامات المؤدية إلى الغدد العرقية، فيفرز العرق، فتنتقل الطاقة الحرارية من الجسم إلى العرق على الجلد.
وعندما يتبخر العرق تفقد الطاقة الحرارية ويبرد الجلد؛ حيث تزيل هذه العملية الطاقة الحرارية الزائدة الناتجة عن انقباض العضلات.
وعندما يتحلل الماء الزائد والغذاء في الخلايا تنتج الفضلات، وتسبب مشكلة إذا لم يتخلص منها.
وتطرح الغدد العرقية الماء والأملاح الزائدة على حاجة الجسم إلى الخارج، فضلًا عن مساعدتها على تنظيم درجة الحرارة.
وإذا طرح الكثير من الماء والأملاح في الجو الحار أو عند ممارسة نشاط رياضي، فقد تشعر بالدوران أو الإغماء.
ماذا قرأت؟
ما وظيفتا الغدد العرقية؟
تجربة: لماذا تعرق؟
الصورة المرتبطة:
`تجربة_لماذا_تعرق_تبخر_العرق_وتبريد_الجلد.png`
الخطوات
- تفحص البشرة والمسام في جلدك، باستعمال العدسة المكبرة.
- ضع يدك في كيس بلاستيكي شفاف، ثم استعمل لاصقًا لربط الكيس حول يدك جيدًا.
- اقرأ في كتابك مدة 10 دقائق، وانتظر إلى يدك، ثم انزع الكيس.
- صف ماذا حدث ليدك عندما كانت في الكيس؟
تحذير: لا تلف اللاصق بشدة.
التحليل
- ما الذي تكون داخل الكيس؟ ومن أين جاءت هذه المادة؟
- لماذا تكون هذه المادة على الرغم من عدم قيامك بأي نشاط حركي؟
إصابات الجلد وعلاجها
قد يتعرض الجلد للإصابة بالكدمات أو الخدش أو الاحتراق أو الجروح، وقد يتعرض لظروف قاسية، منها البرد الشديد والهواء الجاف.
لذا تنتج البشرة خلايا جديدة باستمرار لتعويض الخلايا التالفة.
وعندما يجرح الجلد فإن المخلوقات الحية المسببة للأمراض تستطيع الدخول إلى جسمك بسرعة، مما يسبب الإصابة بالعدوى.
الكدمات
عندما تسحق الأوعية الدموية الصغيرة تحت الجلد المتضرر يحدث الكدم.
وعندما تترشح خلايا الدم الحمراء من الأوعية المتضررة إلى الأنسجة المحيطة، ثم تتحطم وتحرر مادة كيميائية تسمى صبغة الهيموجلوبين، تسبب هذه الصبغة ظهور اللون الأزرق أو الأخضر أو الأرجواني في منطقة الإصابة، كما في الشكل 4.
وقد تظهر أحيانًا مع بعض أنواع الكدمات تجمعات للدم تحت الجلد لا تمتص بسرعة، لذا يمكن للصفائح الحمراء وعودة الصبغة إلى مجرى الدم من جديد، ثم يختفي الكدم تمامًا.
الصورة المرتبطة:
`الكدمات_وتحطم_الاوعية_الدموية_تحت_الجلد.png`
الشكل 4
يحدث الكدم عندما تتحطم الأوعية الدموية الدقيقة تحت الجلد.
استنتج: هل هذا الكدم حديث أم قديم؟
ماذا قرأت؟
ما سبب ظهور اللون الأصفر في أثناء شفاء الكدم؟
قد يستطيع الجسم عادة علاج الكدمات والجروح الصغيرة.
ولكن ماذا يحدث عند التعرض للحروق أو لبعض الأمراض أو العمليات الجراحية التي تسبب الضرر في مساحات كبيرة من الجلد؟
في بعض الأحيان لا يكون عدد خلايا الجلد الناتجة كافيًا لتكوين جلد جديد، فإذا لم تعالج هذه الحالات فإن ذلك يؤدي إلى فقدان كميات كبيرة من الماء من الجلد والأنسجة العضلية، مما يؤدي إلى الإصابة بالمرض ثم الموت.
ولمساعدة خلايا جلد مصاب، يلجأ الأطباء إلى زراعة الجلد؛ حيث تؤخذ قطعة من الجلد من مكان آخر من جسم الشخص المصاب، وتوضع مكان المنطقة المتضررة التي تبقى حية؛ نظرًا إلى قربها من الأوعية الدموية، ثم تندمج مع الجلد لتصير جزءًا منه مرة أخرى.
الصورة المرتبطة:
`زراعة_الجلد_لعلاج_الحروق_والجروح_الكبيرة.png`
حركة جسم الإنسان
تساعد العضلات الجسم على أداء حركاته، وذلك من خلال عملية الانقباض والانبساط التي يتم فيها استهلاك الطاقة لتوفير القوة اللازمة للحركة وتنفيذ العمل.
تخيل مقدار الطاقة التي تستهلكها أكثر من 600 عضلة موجودة في جسمك!
فحتى لو بقيت ساكنًا دون حراك، فإن بعض العضلات في جسمك لا تتوقف عن الحركة أبدًا، ومنها العضلات المسؤولة عن تنفسك أو عن ضربات قلبك أو عمل جهازك الهضمي.
التحكم في العضلات
هناك عضلات يمكن التحكم فيها، ومنها العضلات الموجودة في الأطراف؛ وذلك عندما تقرر أن تكتب، أو تتحرك، أو تنظر أن تحركها، لذا تسمى العضلات الإرادية Voluntary Muscles.
أما العضلات التي تتحرك تلقائيًا ولا تستطيع التحكم في حركتها فتسمى العضلات اللاإرادية Involuntary Muscles.
وهذه العضلات تعمل كل يوم، بل طوال حياتك؛ فيسببها يضخ الدم في الجسم عبر الأوعية الدموية، ويتحرك الطعام عبر القناة الهضمية.
الصورة المرتبطة:
`التحكم_في_عضلات_الوجه_عضلات_ارادية.png`
الشكل 5
تتحكم العضلات في تعابير الوجه الإرادية، فأنت تحتاج إلى 13 عضلة عندما تبتسم، بينما تحتاج إلى 43 عضلة عندما تعبس.
ماذا قرأت؟
ما أنشطة الجسم الأخرى التي تتحكم فيها العضلات اللاإرادية؟
تصنيف الأنسجة العضلية
هناك ثلاثة أنواع من الأنسجة العضلية في جسم الإنسان، هي:
- العضلات الهيكلية.
- العضلات الملساء.
- العضلات القلبية.
العضلات الهيكلية
تتميز العضلات الهيكلية بأنها عضلات إرادية تعمل على تحريك العظام.
وتشكل هذه العضلات الحيز الأكبر من كتلة العضلات في الجسم، وهي تتصل بالعظام عن طريق نسيج رابط يسمى الوتر Tendons.
ويطلق عليها كذلك العضلات المخططة؛ لأنها تبدو مخططة عند رؤيتها بالمجهر المركب.
العضلات القلبية
لا توجد العضلات القلبية إلا في القلب، وتمتاز بأنها مخططة، وهي لا إرادية، وتنقبض العضلات القلبية بمعدل يقارب 70 مرة في الدقيقة دون توقف ما دام الإنسان حيًا.
العضلات الملساء
العضلات الملساء هي عضلات غير مخططة، ولا إرادية، وتوجد في الأمعاء والمثانة والأوعية الدموية والأعضاء الداخلية الأخرى.
الصورة المرتبطة:
`تصنيف_الانسجة_العضلية_الهيكلية_والقلبية_والملساء.png`
الشكل 6
هناك ثلاثة أنواع من الأنسجة العضلية، هي: العضلات الهيكلية والقلبية والملساء.
استنتج: ما نوع العضلات المكونة لجدران الأوردة الدموية؟
الآلات البسيطة في جسمك: الروافع
عندما تتحرك يعمل الهيكل العظمي والعضلات معًا فيما يشبه عمل الآلة.
فالآلة أداة لإنجاز العمل وتسهيل أدائه، والآلة البسيطة منها الرافعة.
تعد العتلة نوعًا من أنواع الآلات البسيطة، وهي عبارة عن عصا تستند إلى نقطة معينة تسمى نقطة الارتكاز.
وتعمل العضلات والعظام والمفاصل في الجسم معًا عمل الرافعة؛ حيث تمثل العظام العصا، وتمثل المفاصل نقطة الارتكاز.
أما انقباض العضلات وانبساطها فيشكلان القوة اللازمة لتحريك أجزاء الجسم.
وتصنف الروافع إلى ثلاثة أنواع، ويظهر الشكل 7 أمثلة على هذه الأنواع الثلاثة في جسم الإنسان.
الربط مع الفيزياء
الصورة المرتبطة:
`الربط_مع_الفيزياء_الروافع_في_جسم_الانسان.png`
تمثيل الروافع في جسم الإنسان
الصورة المرتبطة:
`تمثيل_الروافع_في_جسم_الانسان_لاعب_التنس.png`
الشكل 7
تعمل في جسم الإنسان أنواع الروافع الثلاثة. وتظهر الصورة أداء لاعبًا يضرب كرة التنس، وكما هو واضح في المخطط، فإن اللاعب يظهر في أثناء الحركة الأنواع الثلاثة للروافع في الجسم.
النوع الأول من الروافع
تقع نقطة الارتكاز بين المقاومة والقوة، ويظهر هذا النوع عندما يستعمل اللاعب عضلة عنقه لكي يحني رأسه إلى الخلف.
النوع الثاني من الروافع
تكون فيه القوة بين نقطة الارتكاز والمقاومة، ويحدث ذلك عندما يثني اللاعب عضلات ذراعه وكفه.
النوع الثالث من الروافع
تقع المقاومة في هذا النوع بين القوة ونقطة الارتكاز، ويحدث ذلك عندما يقف اللاعب على أطراف قدميه.
عمل العضلات
كيف تحرك العضلات الجسم؟
يتحرك جسمك لأن العضلات الهيكلية تعمل معًا في أزواج.
فعندما تنقبض إحدى العضلات تنبسط الأخرى أو تعود إلى طولها الطبيعي، كما في الشكل 8.
والعضلات تعمل دائمًا على سحب الأشياء لا على دفعها؛ لأنها لا يمكن أن تدفعها.
فعندما تنقبض عضلة الفخذ الخلفية مثلًا تصبح أقصر وتسحب رجلك إلى أعلى، إلى الخلف.
أما عندما تعمل رجلك فإن العضلة الخلفية تنبسط وتعود إلى طولها الطبيعي، بينما تنقبض العضلة الأمامية.
قارن بين عمل العضلات في رجلك وعمل العضلات في يدك.
الصورة المرتبطة:
`عمل_العضلات_انقباض_وانبساط_عضلات_الفخذ.png`
الشكل 8
عندما تنقبض عضلة الفخذ الخلفية تتحرك الساق في اتجاه الفخذ إلى أعلى.
أما عندما تنقبض عضلة الفخذ الأمامية فإن الساق تمتد.
وضح أي العضلات تنقبض في الصورة اليسرى.
التغير في العضلات
يزداد حجم العضلات أو يصغر مع مرور الوقت، اعتمادًا على مدى استعمالها أو تدريبها.
وكذلك فإن العضلات التي تمارس تمرينات منتظمة تكون أسرع استجابة للمؤثرات.
فالعضلات الهيكلية التي تستخدم أكثر، كعضلات اليد اليمنى، تصبح أكبر وأقوى.
وتعود الزيادة في الحجم أحيانًا إلى الزيادة في عدد الخلايا العضلية، إلا أن غالبًا ما يكون بزيادة حجم الخلايا العضلية المفردة.
فمثلًا، يمتلك لاعبو كرة القدم وكرة السلة عضلات أرجل ضخمة وقوية بشكل ملحوظ، على عكس الأشخاص الذين يجلسون لمراقبة التلفاز وممارسة ألعاب الفيديو باستمرار، فعضلاتهم أصغر وأضعف.
إن العضلات التي لا يتم تمرينها واستخدامها باستمرار تصبح أصغر وأضعف.
ماذا قرأت؟
كيف يزداد حجم العضلات؟
كيف تتحرك العضلات؟
تحتاج عضلات الجسم إلى الطاقة لتكون قادرة على الانقباض والانبساط.
يحمل الدم الجزيئات الغنية بالطاقة إلى الخلايا العضلية، حيث تتحرر الطاقة الكيميائية المخزنة في هذه الجزيئات.
وعندما تنقبض العضلات تتحول الطاقة المحررة إلى طاقة ميكانيكية، أي حركية، وطاقة حرارية، كما في الشكل 9.
تحافظ الطاقة الحرارية الناتجة عن انقباض العضلات على درجة حرارة الجسم ثابتة.
أما عندما تنفد الجزيئات الغنية بالطاقة في العضلات خلال التقلص، تحتاج إلى فترة راحة.
وخلال فترة الراحة يعود الدم لتزويد الخلايا العضلية بمزيد من الجزيئات المختزنة للطاقة.
الصورة المرتبطة:
`كيف_تتحرك_العضلات_تحول_الطاقة_الكيميائية_الى_حركية_وحرارية.png`
الشكل 9
تحتاج العضلات إلى طاقة كيميائية خلال ممارسة الأنشطة. يحصل الجسم على الطاقة الكيميائية من الطعام، ويحولها إلى طاقة ميكانيكية وطاقة حرارية.
ماذا قرأت؟
كيف تحصل العضلات على الطاقة اللازمة لانقباضها وانبساطها؟
تجربة عملية
الصورة المرتبطة:
`تجربة_عملية_عمل_العضلات_QR.png`
مراجعة الدرس 1
الخلاصة
تركيب الجلد
- الجلد أكبر أعضاء الجسم.
- يتكون الجلد من ثلاث طبقات من الأنسجة، لكل منها خلاياها المختلفة.
- يصبغ الميلانين الجلد ويكسبه لونه.
من وظائف الجلد
- إن الوظيفة الرئيسة للجلد هي الحماية.
- توجد في الجلد خلايا متخصصة تعمل على استقبال المنبهات وإرسالها إلى الدماغ.
إصابات الجلد وعلاجها
- عندما يصاب الجلد بتمزق تستطيع المخلوقات الحية المسببة للمرض الدخول إلى الجسم بسرعة.
- عندما يتلف الجلد أو يتمزق تنتج البشرة خلايا جديدة، ويعمل الأدمة على إصلاح التلف والتمزق.
حركة جسم الإنسان
- تنقبض العضلات لتحرك عظام الجسم وأجزاءه المختلفة.
- تستطيع التحكم في العضلات الإرادية، ولكنك لا تستطيع التحكم في العضلات اللاإرادية.
تصنيف الأنسجة العضلية
- العضلات الهيكلية عضلات إرادية.
- العضلات الملساء تتحكم في حركة الأعضاء الداخلية.
- أما العضلات القلبية فهي عضلات مخططة ولا إرادية.
الآلات البسيطة في جسمك: الروافع
- تعمل العضلات والعظام والمفاصل معًا عمل الروافع لتحريك جسمك.
عمل العضلات
- تعمل العضلات معًا، فعندما تنقبض واحدة تنبسط الأخرى.
- تحتاج العضلات إلى الطاقة الكيميائية لتقوم بعملها.
اختبر نفسك
- قارن بين البشرة والأدمة.
- قارن بين أنواع الأنسجة العضلية الثلاثة.
- حدد الوظائف الرئيسة للجلد.
- حدد مظهر النسيج العضلي المكون للقلب، وصفه.
- صف الدور الذي يلعبه الجلد في تنظيم درجة حرارة الجسم.
- صف وظيفة العضلات.
- صف كيف ترتبط العضلات مع العظام؟
- فسر كيف يساعد الجلد على منع إصابة الجسم بالأمراض؟
- فسر كيف يعمل تحرك كل من العضلات والعظام والمفاصل معًا لتحريك الجسم؟
- صف طريقة واحدة يستطيع الأطباء من خلالها علاج الإصابات الحادة في الجلد، الناتجة عن الحروق أو الجروح أو العمليات.
- التفكير الناقد:
- لماذا يكون الشخص المصاب بحروق متعددة وخطيرة عرضة للموت بسبب فقد الماء؟
- ماذا يحدث لعضلة أعلى الفخذ عندما تقوم بثني المرفق؟
تطبيق المهارات
- حل المعادلة:
يبلغ سمك جلد جفن العين 0.5 ملم، في حين أن سمك الجلد في كعب القدم 4.0 ملم تقريبًا.
كم مرة يزيد سمك جلد كعب القدم على سمك جلد جفن العين؟
- خريطة مفاهيمية:
اكتب الأحداث التي يتطلبها ثني الركبة بالتسلسل، باستعمال خريطة مفاهيمية.
جاري تحضير الدرس المعاد صياغته وبناء الأنماط
نحافظ على المعنى العلمي ونربط كل فقرة بنواتجها ومفاهيمها.
إعادة إنتاج الدرس حسب نمط التعلم
طلب واحد ينتج المسارات البصري والسمعي والحركي والقرائي معًا، بصياغة تراعي سياق المناهج السعودية.
اختر نمط التعلم
تُنتج الأنماط الأربعة دفعة واحدة، ثم تُستدعى الحزمة المحفوظة في الزيارات التالية.