الأربعاء، 8 يوليو، 2015

التحكم في تركيز الصوديوم في الدم نظام غير قابل للاختزال .

K edited.jpg
Sodium-PotassiumPump.jpg

فهم وظيفة الجهاز الدوري : التحكم في تركيز الصوديوم في الدم نظام غير قابل للاختزال . للدكتور هوارد غليكسمان كما شاهدنا في المقالة الاخيرة من هذه السلسلة ,فان عنصر الصوديوم (Na) مهم للحياة .فعندما يذوب ملح المائدة (كلوريد الصوديوم) في ماء الجسم فانه يتكسر بصورة طبيعية الى ايون الصوديوم +Na و ايون الكلور -Cl . كما ان مضخة الصوديوم – البوتاسيوم الموجودة في الغشاء البلازمي للخلية تستخدم الطاقة للدفع بايونات الصوديوم الى خارج الخلية و بالتالي تتمكن من التحكم بمحتواها الكيميائي و حجمها . هذا النشاط ينتج عنه ان السوائل خارج الخلية تحتوي على اكثر من 90 % من كمية الصوديوم في الجسم و تركيز الصوديوم فيه اكثر بعشر مرات عن ما هو عليه داخل الخلية . بالاضافة الى ذلك , بما ان الماء بصورة عامة يتبع ايون الصوديوم اينما ذهب في داخل الجسم فان هذا يعني ان هذا التركيز العالي نسبيا للصوديوم في السائل خارج الخلية هو المسؤول عن كمية الماء فيه بالاضافة الى حجم الدم . علاوة على ذلك , فان قوانين الطبيعة تجعل الجسم يفقد الصوديوم بصورة ثابتة عن طريق القناة الهضمية ,التعرق , و تكوين البول . و عليه من خلال اتباع القوانين فعندما يصل الامر الى الحفاظ على كمية من الصوديوم كافية للحياة ينبغي على الجسم ن ياخذ زمام التحكم . و هذه بعض الطرق الرئيسية اللتي من خلالها يقوم الجسم بذلك اول شئ تحتاجه لاخذ زمام السيطرة في هكذا سياق هو وجود حساس يستطيع رصد ما يحتاج الى ان تتحكم به .كما يحدث عندما يتم نفخ بالون او اطار سيارة , فان الدم عندما يتدفق خلال الاوعية الدموية او خلال حجرة (في القلب مثلا ) فان القوة اللتي يسلطها على الجدران تسبب تمدد جدران الاوعية الدموية .بعض من حركة الجدران تلك بسبب كمية الدم في مجرى الدوران و اللتي هي انعكاس لكمية المياه فيه .و بما ان كمية الماء في الدم مرتبطة بمحتوى الصوديوم , فان هذا يعني ان حركة جدران الاوعية الدموية اللتي تحدث عند تدفق الدم في الاوعية او غرف القلب هي ايضا انعكاس لكمية الصوديوم في الجسم . احدى مجموعات هذه الحساسات اللتي ترصد حركة الجدران هذه توجد في الكليتين , حيث يدخل الدم لتتم تنقيته . مجموعة اخرى من هذه الحساسات موجود في جدران الحجرات العليا للقلب (الاذينين ) الامر الثاني الذي تحتاجه لتاخذ زمام التحكم هو شئ ما لتحليل البيانات عن طريق مقارنتها مع معيار قياسي , يقرر ما ينبغي فعله و من ثم يرسل اوامر . الخلايا الحساسة في الكليتين تفرزان هورمون يدعى الرنين rennin بكمية تتناسب عكسيا مع كمية حركة الجدران اللتي ترصدها . كلما كان تمدد جدران الاوعية الدموية كبيرا فان هذا يعني حجم كبير للدم مما يستلزم افراز كمية قليلة من الرنين rennin و كلما كان تمدد جدران الاوعية قليلا فأن هذا يعني حجم قليل للدم مما يؤدي الى افراز كمية كبيرة من الرنين . بالمقارنة فان الخلايا الحساسة للاذينين تفرز هورومون (Atrial Natriuretic Peptide (ANP بكمية تتناسب طرديا مع تمدد جدران الاوعية التي ترصدها . كلما كان التمدد كبيرا يعني ذلك حجم اكبر للدم ادى ذلك الى افراز كمية كبيرة من الANP و كلما قل تمدد الاوعية ما يعني حجم قليل للدم مما يؤدي الى افراز كمية قليلة من ال ANP , كلمة Natriuretic تعني المادة الكيميائية التي تسبب افراز الصوديوم حيث ان كلمة natrium باللاتيني تعني صوديوم . الشئ الثالث الذي تحتاجه هو مستجيب يستطيع ان يفعل شيئا بخصوص الوضع. الرنين هو انزيم يقوم بالتاثير على الانجيوتنسينوجين . angiotensinogen و هو بروتين يصنع في الكبد , ليكون بروتين اخر هو الانجيوتنسين 1 (angiotensin I) و الذي بدوره يتعرض لتاثير انزيم في الرئتين ليصبح الانجيوتنسين 2 (angiotensin II ) , و الذي يقوم بتحفيز مركز العطش و تحفيز الشهية للصوديوم الانجيوتنسين 2 يرتبط بمستلمات خاصة تقع على خلايا معينة في الغدد الكظرية و توعز اليها بافراز هورمون يدعى الالدوستيرون (aldosterone) . يقوم الالدوستيرون بالارتباط بمستلمات خاصة به على الخلايا المبطنة لبعض الانابيب في الكليتين و يوعز اليها باسترجاع كمية اكبر من الصوديوم . اذا فالتاثير النهائي للرنين هو جعل الجسم يزيد من محتواه من الصوديوم عن طريق تناول المزيد من الملح و استرجاع ايونات صوديوم اكثر من البول . بالمقارنة فان ال ANP يقلل من رغبتنا للملح و يقفل افراز الرنين و الالدوستيرون كما انه يلتصق بمستلمات معينة لل ANP تقع في الخلايا المبطنة لانابيب الكليتين و يوعز اليها بافراز كمية اكبر من ايونات الصوديوم مع البول . اذا فال ANP الذي يفرز من الاذينين في القلب يعمل كموازن عكسي للرنين الذي يفرز من الخلايا الحساسة في الكليتين . اذا فالطريقة التي يتاكد منها جسمنا بان لديه ما يكفي من الصوديوم هي ليست ببساطة اننا يجب ان نتناول كمية اكبر من الملح .و لا هي كذلك اننا نمتلك قناة هضمية او جهاز بولي يعمل بصورة منتظمة . للتحكم بمحتوى الجسم من الصوديوم يحتاج الجسم الى (1) خلايا حساسة في الكليتين تنتج مستلمات لتمدد جدران الاوعية الدموية (2) الرنين و الذي يقوم بتحويل (3) الانجيوتنسينوجين الى الانجيوتنسين 1 و الذي يتحول لاحق بفعل (4) انزيم معين في الرئتين الى الانجيوتنسين 2 و الذي يرتبط ب (5) بمستلمات انجيوتنسين 2 و التي تقع على (6) خلايا معينة في الغدتين الكظريتين و التي تفرز هورمون الالدوستيرونو الذي يرتبط ب (7) حساسات خاصة للالدوستيرون تقع على (8) خلايا معينة في انابيب الكليتين , كما يحتاج الى (9)خلايا حسية في اذني القلب تمتلك متحسسات لتمدد الاوعية الدموية تقوم بانتاج (10) ANP و الذي يرتبط (11) بمستلمات خاصة به في الغدتين الكظريتين و الكليتين . اذا ما فقد أي واحد من هذه الاجزاء الاحدى عشر سيؤدي الى فشل كل النظام, في هذه الحالة فان قدرة الجسم على التحكم بمحتواه من الصوديوم ستضيع مما يؤدي الى الموت . في الصندوق الاسود لدارون فان عالم الكيمياء الحيوية " مايكل بيهي " قد شخص " التعقيد غير القابل للاختزال " على انه أي نظام حيث يكون غياب جزء مفرد منه يجعل منه عديم الفائدة .ان شرح الكيفية اللتي يمكن بها لهكذا نظام ان ينشأ من خلال الية انتخاب / طفرات دارونية غير موجهة حيث ان كل قطعة من النظام يجب عليها ان تساهم في شئ مفيد حتى حتى قبل ان يتم الكل , تبقى عقبة رئيسية امام النموذج الحديث لنظرية التطور . النظام الذي يستخدمه جسمنا للتحكم في محتواه من الصوديوم يبدو انه يظهر تعقيد غير قابل للاختزال . التحدي للتطور الدارويني يمضي اعمق من ذلك , عندما يتعلق الامر بالحياة و الموت فان الاعداد الحقيقية لديها عواقب حقيقية . على سبيل المثال فان سائقة السيارة من اجل الحفاظ على سيارتها تعمل بصورة مناسبة عليها ان تعمل الشئ الصحيح كاستجابة لما تخبرها به عدادات الوقود . كذلك الامر بالنسبة لمحتوى الجسم من الصوديوم كل مكون من المذكورة اعلاه يتوجب عليه القيام بوظيفته بصورة صائبة . علماء الاحياء التطوريين يروون قصصا خيالية و نظرية عن كيفية نشوء هكذا انظمة تحكم . مع ذلك فالاشخاص الذين يمارسون علم الاحياء البشري التطبيقي ( الطب ) بصورة يومية بالكاد يلاحظون شيئا ما . هذه النظريات تفترض ان الحياة نشات في فراغ بدلا من – و كما يعلم الاطباء بصورة جيدة – بانها تتعرض لقوانين الطبيعة العالية المطالب .
المصدر
http://www.evolutionnews.org/2015/06/cardiovascular_1097001.html

مواضيع ذات صلة 

إنضمام عنصر البروم للعناصر الهامة للحياة

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق