Biology · الكتاب 1 · Grades 1–9

الأحياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية

الأحياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · Grades 1–9

17العظام والعضلات

اقفز ثم اهبط: لقد عمل شيء في داخلك كآلة كاملة. قضبان صلبة حفظت شكلك، ومفاصل أتاحت لرجليك أن تنطويا وتنتفضا، ومئات المحركات الصغيرة سحبت في اللحظة المطلوبة تمامًا. فالقضبان عظامك، والمفاصل مفاصلك، والمحركات عضلاتك — وهي عتاد الجسم لكل حركة سيقوم بها يومًا.

17.1 الهيكل العظمي

تعريف 17.1 (الهيكل العظمي والعظام)

الهيكل العظمي إطار من نحو 200200 عظمة داخل الجسم. ومناطقه الرئيسة:

  • الجمجمة، وهي خوذة صلبة من عظم حول الدماغ؛
  • والعمود الفقري، وهو عمود قابل للانثناء من عظام صغيرة مرصوفة من العنق إلى الوركين، يحفظ البدن منتصبًا؛
  • والأضلاع، وهي عظام منحنية تكوّن قفصًا حول القلب والرئتين؛
  • وعظام الأطراف: عظام طويلة في الذراعين والرجلين — وعظم الفخذ أطول عظام الجسم.
خطة الهيكل العظمي: خوذة، وعمود، وقفص، وعظام أطراف طويلة تلتقي عند المفاصل.
خطة الهيكل العظمي: خوذة، وعمود، وقفص، وعظام أطراف طويلة تلتقي عند المفاصل.

مثال 17.2 (تحسّس إطارك)

لا حاجة إلى أشعة: اضغط برفق فيبلّغك الهيكل العظمي. مفاصل الأصابع؛ وحرف قصبة الساق؛ وسلسلة النتوءات الصغيرة في وسط ظهرك — وهي العمود الفقري، عظمة صغيرة بعد أخرى؛ والأضلاع التي تستطيع عدّها تحت أصابعك. فالإطار تحت الجلد مباشرة.

ملاحظة 17.3 (صلب من خارجه، حي في داخله)

العظم ليس مادة ميتة كعود الطباشير: بل هو حي، يغذّيه الدم، وينمو معك وأنت تنمو — وهو قادر على إصلاح نفسه. والذراع المكسورة في جبيرة تلتئم لأن العظم نفسه يعيد بناء الكسر ببطء. أما عيدان الطباشير فلا تفعل ذلك أبدًا.

داخل الجبيرة المزخرفة، وقد ثُبّتت، عظم حي يعيد بناء نفسه في هدوء.
داخل الجبيرة المزخرفة، وقد ثُبّتت، عظم حي يعيد بناء نفسه في هدوء.

17.2 المفاصل، حيث ينثني الإطار

قضية 17.4 (قضبان صلبة ومواضع انثناء)

العظام نفسها لا تنثني أبدًا — والعظم المنثني عظم مكسور. وكل انثناء في الجسم يحدث عند المفاصل، حيث تلتقي عظمتان: الكتف، والمرفق، والرسغ، والورك، والركبة، والكاحل، ومفاصل العمود الفقري الصغيرة الكثيرة التي تتجمع انثناءاتها الصغيرة فتصير ظهرًا لدنًا.

برهان. نقبله في هذا المستوى.

مثال 17.5 (حيلة العمود الفقري)

لا عظمة واحدة في ظهرك تستطيع أن تلتف — ومع ذلك تستطيع أن تنكفئ إلى الأمام حتى تكاد تصير كرة. فالعمود الفقري عمود من أكثر من 2020 عظمة صغيرة، تدور كل واحدة درجات قليلة على جارتيها: انثناءات صغيرة كثيرة تصنع انثناءً كبيرًا واحدًا. ولهذا أيضًا ينبغي أن تثني ركبتيك لا ظهرك لترفع ثقيلًا — فالركبتان مبنيتان للطيّات الكبيرة، والعمود الفقري للرقيقة منها.

17.3 العضلات، وهي المحرّكات

تعريف 17.6 (العضلة)

العضلة محرّك لحمي متصل بالعظام. وتستطيع العضلة أن تنقبض — أي أن تقصر وتغلظ — وهي إذ تنقبض تسحب العظمة المتصلة بها. والعضلات تسحب فحسب؛ ولا عضلة تستطيع أن تدفع.

قضية 17.7 (العمل أزواجًا)

لما كانت العضلات تسحب فحسب، احتاج تحريك المفصل في الاتجاهين إلى زوج: فعضلة أمام الذراع تثني المرفق، وشريكتها خلفه تمدّه؛ وترتخي كل واحدة حين تسحب الأخرى. ويكاد كل مفصل في الجسم يتحرك بأزواج كهذه.

برهان. نقبله في هذا المستوى.

ثني المرفق: العضلة الأمامية من الزوج تنتفخ وهي تقصر فتسحب الساعد إلى أعلى، بينما شريكتها خلفها ترتاح. ولمدّه تتبادل الاثنتان الدورين.
ثني المرفق: العضلة الأمامية من الزوج تنتفخ وهي تقصر فتسحب الساعد إلى أعلى، بينما شريكتها خلفها ترتاح. ولمدّه تتبادل الاثنتان الدورين.

مثال 17.8 (تحسّس الزوج وهو يعمل)

أمسك عضدك بيدك الأخرى واثنِ المرفق ببطء: فالعضلة الأمامية تنتفخ وتقسو — إنها تنقبض. والآن مُدّ الذراع: فتلين الأمامية، وتشتدّ شريكتها خلف الذراع بدلها. وبذلك تكون قد تحسّست القضية 17.7 تحدث.

طريقة 17.9 (العناية بالعظام والعضلات)

  1. تحرّك كل يوم — فالعظام تقوى بالاستعمال، والعضلات كذلك؛
  2. وكُلْ أغذية البنّائين: الألبان للعظام، ووجبات متنوعة (الفصل 12
  3. وسخّن قبل التمرين الشاق، لتمتدّ العضلات بدل أن تتمزق؛
  4. وارفع الأثقال بركبتين منثنيتين وظهر مستقيم؛
  5. والبس الخوذة والواقيات حيث يُرجَّح السقوط: فالعظام تُصلح نفسها، لكن ببطء.

17.4 تمارين

تمرين 17.3

أتستطيع العظمة أن تنثني؟ وأين يحدث كل انثناء في الجسم؟

حل

حل التمرين 17.3.

لا — فالعظم المنثني عظم مكسور. وكل انثناء يحدث عند المفاصل، حيث تلتقي عظمتان.

تمرين 17.4

يستطيع العمود الفقري أن يلتف مع أن ولا واحدة من عظامه تستطيع ذلك. اشرح حيلته.

حل

حل التمرين 17.4.

إنه عمود من أكثر من 2020 عظمة صغيرة، تستطيع كل واحدة أن تدور درجات قليلة على جارتيها؛ والانثناءات الصغيرة الكثيرة تتجمع في التفافة كبيرة لدنة واحدة.

تمرين 17.5

ماذا تفعل العضلة حين تنقبض؟ وما الذي لا تستطيعه أي عضلة أبدًا؟

حل

حل التمرين 17.5.

تقصر وتغلظ، فتسحب العظمة المتصلة بها. ولا عضلة تستطيع أن تدفع.

تمرين 17.6

لماذا يحتاج ثني المرفق ومدّه إلى عضلتين؟ اذكر ماذا تفعل كل واحدة في كل لحظة.

حل

حل التمرين 17.6.

لأن العضلة تسحب فحسب، فلا تستطيع عضلة واحدة أن تحرك المفصل إلا في اتجاه واحد. فعند الثني: تنقبض العضلة الأمامية فتسحب الساعد إلى أعلى بينما ترتخي الخلفية. وعند المدّ: تنقبض الخلفية بينما ترتخي الأمامية.

تمرين 17.7

كيف تلتئم ذراع مكسورة في جبيرة؟ وعلام يدل هذا في شأن العظم وفق الملاحظة 17.3؟

حل

حل التمرين 17.7.

العظم الحي يعيد بناء الكسر بنفسه ببطء؛ والجبيرة لا تفعل إلا أن تثبّت القطع بينما يعمل. وهذا يدل على أن العظم مادة حية يغذّيها الدم — لا ميتة كالطباشير.

تمرين 17.8

جرّب: طبّق اختبار المسك في المثال 17.8 على ذراعك. صف ماذا يفعل مقدَّم الذراع حين تثني، وحين تمدّ.

حل

حل التمرين 17.8.

عند الثني: ينتفخ مقدَّم الذراع ويقسو (فتلك العضلة تنقبض). وعند المدّ: يلين المقدَّم بينما تشتدّ مؤخرة الذراع — والزوج يتبادل الدورين.

تمرين 17.9 ★★

لماذا يقول الكبار “ارفع بركبتيك لا بظهرك”؟ أجب وفق المثال 17.5.

حل

حل التمرين 17.9.

الركبتان مفصلان مبنيان للطيّات الكبيرة، وتحركهما أقوى عضلات الجسم؛ أما العمود الفقري فمبني لانثناءات رقيقة موزعة على عظام صغيرة كثيرة. والرفع بركبتين منثنيتين وظهر مستقيم يعطي العمل الثقيل للرجلين ويوفّر العمود الفقري.

تمرين 17.10 ★★

دمية على خيوط يمكن أن تُجعل تلوّح: وكل خيط لا يستطيع إلا أن يسحب ذراعها في اتجاه واحد. فكيف يطابق هذا حال العضلات تمامًا، وما جواب صانع الدمى عنه؟ قارن ذلك مع القضية 17.7.

حل

حل التمرين 17.10.

كل خيط، كما كل عضلة، لا يستطيع إلا أن يسحب. وجواب صانع الدمى هو جواب عالم الأحياء: خيطان لكل حركة — واحد يسحب الذراع إلى أعلى، وآخر يسحبها إلى أسفل — يعملان بالتناوب، تمامًا كأزواج عضلات الجسم.

المصطلحات المعرَّفة في هذا الفصل

عرض كل المصطلحات (479) في المسرد