الخميس، سبتمبر 27، 2012
 |
| الشكل 17 يتحكم الحبل الشوكي في رد الفعل |
يُحاط الحبل الشوكي بعظام الفقرات لتحميه ، إلا أنه قد يتعرض للأذى ، و توازي خطورة إصابة الحبل الشوكي خطورة الإصابة في الدماغ ، فقد تسبب الشلل ؛ أي فقدان العضلات قدرتها على الحركة . و تنتج معظم إصابات الرأس و الحبل الشوكي عن حوادث السيارات و الدراجات ، بالإضافة إلى الإصابات الرياضية . لذا فإن وضع حزام الأمان في أثناء القيادة و ارتداء الملابس الواقية في أثناء اللعب و ركوب الدراجة يعد أمراً ضروريًّا .
ردّ الفعل المنعكس إنك تجرب رد الفعل
المنعكس إذا لمست شيئاً حادًّا أو شديد السخونة أو البرودة ، أو عندما تسعل أو
تتقيأ . و يُقصد بردّ الفعل المنعكس استجابة غير إرادية تلقائية سريعة للمنبه . و
بذلك فإنك لا تستطيع التحكم في رد الفعل المنعكس ؛ فهو يحدث قبل أن تعرف ما حدث . و
يتضمن رد الفعل المنعكس مساراً عصبياً بسيطاً يُسمى قوس رد الفعل ، كما في الشكل17
. و يسمح رد الفعل المنعكس للجسم بالاستجابة دون الفكير بالفعل ، الذي يجب أن تفعله
. و تصدر الأوامر خلاله من الحبل الشوكي دون تدخل الدماغ . و يأتي دور الدماغ بعد
انتهاء رد الفعل المنعكس ليساعدك على تقرير ما يجب أن تفعل لإيقاف الألم.
الجمعة، سبتمبر 07، 2012
يُظهر الشكل 16 أعضاء الجهاز
العصبي التي تتجمع في قسمين رئيسين : الجهاز العصبي المركزي ، و الجهاز
العصبي الطرفي . و يتركب الجهاز العصبي المركزي من الدماغ و الحبل الشوكي ، و يُعد الدماغ مركز تنظيم جميع الأنشطة الحيوية في الجسم . و
يتكون من بلايين الخلايا العصبية ( العصبونات ) . أما الحبل الشوكي
فيتركب من حزمة من العصبونات ، و يبلغ سمكه في الشخص البالغ سمك
الإبهام ، و يصل طوله إلى 43سم . و ترسل العصبونات الحسية السيالات
العصبية إلى الدماغ أو النخاع الشوكي .
الجهاز العصبي الطرفي
الأعصاب الموجودة خارج الجهاز العصبي المركزي جميعها ، و التي تعمل على
ربط الدماغ و الحبل الشوكي مع أجزاء الجسم الأخرى ، تشكل جزءاً من
الجهاز العصبي الطرفي .
و يتركب الجهاز العصبي الطرفي من 12 زوجاً من الأعصاب تتفرع من
الدماغ تُسمى الأعصاب الدماغية ، و 31 زوجاً من الأعصاب تتفرغ من الحبل
الشوكي . تُسمى الأعصاب الشوكية . و تتكون الأعصاب الشوكية من حزمة من
العصبونات الحسية و أخرى مُحرَّكة يجمعها نسيج ضام .
الأعصاب الشوكية تنقل
السيالات العصبية من جميع أجزاء الجسم إلى الدماغ و من الدماغ إلى جميع
أجزاء الجسم مروراً بالحبل الشوكي . و يستطيع
عصب شوكي واحد أن ينقل سيالاً عصبيًّا من الدماغ و آخر إليه في الوقت
نفسه . و ممّا يجدر ذكره أن بعض الأعصاب تتركب خلايا عصبية حسية فقط و
بعضها الآخر يتركب من خلايا عصبية مُحرِّكة فقط .
الجهاز الجسمي و الجهاز
الذاتي
يتكون الجهاز العصبي الطرفي من قسمين رئيسين ، هما : الجهاز الجسمي و
الجهاز الذاتي . الجهاز الجسمي ينظم الأفعال الإرادية ، و يتركب من
الأعصاب الدماغية و الشوكية التي تتصل بالعضلات الهيكلية . أما الجهاز
الذاتي فينظم الأفعال اللاإرادية ، و منها معدل ضربات القلب و التنفس و
الهضم و الوظائف الغددية .
الخميس، سبتمبر 06، 2012
عد انتهائك من أداء واجباتك
المدرسية جلست هادئاً مسترخياً على الأريكة لتكمل قراءة روايتك المفضلة
. و فجأة سمعت ضجيجاً و أصواتا غريبة في المطبخ ، فجريت مسرعاً لترى ما
حدث ، فإذا قطة صغيرة قد دخلت من النافذة المفتوحة ، و أوقعت بعض
الأواني على الأرض ، و أخذت تثير الفوضى . و قد لاحظت في أثناء ذلك أن
قلبك كان يدق بسرعة ، و لكن بعد دقائق قليلة عاد تنفسك و عادت ضربات
قلبك إلى المعدل الطبيعي . ترى ما الذي حدث ؟
الاستجابة للمؤثرات
ما حدث في المشهد السابق مثال على كيفية استجابة الجسم للمتغيرات التي
تقع في البيئة المحيطة . و كل تغير من هذه التغيرات ، الداخلية أو
الخارجية يتطلب استجابة من الجسم ، و يسمى " المنبه " و يتعرض كل إنسان
يوميًّا لآلاف المنبهات ، كما في الشكل 14 . فالأصوات و الضوء و روائح
الطعام و درجة حرارة الهواء ، جميعها منبهات خارجية . أما المواد
الكيميائية ، و منها الهرمونات ، فهي مثال على المنبهات الداخلية .
 | ||
| الشكل 14 توجد المنبهات في كل مكان و في كل وقت حتى في أثناء وجودك مع أصدقائك . |
 |
| الشكل 15 تتكون الخلية العصبية من جسم الخلية ، و الشجيرات العصبية ، و المحور الأسطواني . يتحرك السيال العصبي في اتجاه واحد مخترقاً الشق التشابكي من المحور إلى الشجيرات العصبية أو جسم الخلية العصبية التالية . |
الإتزان الداخلي
لا شك أن الاتزان الداخلي للجسم هو أحد آيات الإبداع و
الإعجاز الإلهي في الخلق ؛ فالجسم يتعامل مع المنبهات
بطريقة مذهلة ، حيث تعمل أجهزة التنظيم على المحافظة
على الاتزان الداخلي ، من خلال ثبات العوامل الداخلية
في الجسم ، على الرغم من المتغيرات
المحيطة . إن عملية
تنظيم معدل التنفس ، و نبضات القلب ، و عملية الهضم
أمثلة على الاتزان الداخلي ، و يعد الجهاز العصبي أحد
أجهزة التنظيم المتعددة التي تحفظ الاتزان الداخلي في
الجسم .
الخلايا
الصبية ( العصبونات )
يتكون الجهاز
العصبي من وحدات وظيفية أساسية هي الخلايا الصبية أو العصبونات
. و كما يبين الشكل 15 فإن العصبون يتركب من
جسم الخلية ، و فروع تسمى الشجيرات العصبية ، و المحور
الأسطواني . و ينقل العصبون رسائل تُسمى السيال العصبي
. و قد شاءت حكمة الله سبحانه و تعالى أن تتكيف
العصبونات في الجسم بحيث تنقل السيال العصبي في اتجاه
واحد . ففي بداية تستقبل الشجيرات العصبية السيال من
خلية عصبية مجاورة و تنقله إلى جسم الخلية ، ثم يتحرك
على طول المحور الأسطواني حتى يصل إلى النهايات
العصبية فيه . و هناك تسمح النهايات العصبية للسيال
بالانتقال إلى العديد من العضلات أو العصبونات أو
الغدد .
و هناك ثلاثة
أنواع من العصبونات هي : الحسية و المحركة و الموصلة .
تستقبل الخلايا العصبية الحسية المعلومات و ترسلها إلى
الدماغ أو النخاع الشوكي ، حيث تستقبل الخلايا الموصلة
هذه السيالات و تنقلها إلى الخلايا المحركة التي تدفع
السيالات من الدماغ و النخاع الشوكي إلى العضلات أو
الغدد في مواقعها المختلفة في الجسم .
الشق
التشابكي
هناك مسافة قصيرة تفصل بين كل عصبون و
العصبون الذي يليه تسمى
الشق التشابكي
. و عندما يصل
السيال العصبي نهاية المحور الأسطواني فإنه يفرز مادة
كيميائية - كما في الشكل 15 - تنتقل على طول الشق التشابكي و تنبه الشجيرات العصبية للخلية المجاورة
فيتولد فيها سيال عصبي .
الاثنين، سبتمبر 03، 2012
وظائف الجهاز الهيكلي
يتكون الجهاز الهيكلي من جميع العظام الموجودة في الجسم ، و يؤدي خمس وظائف رئيسة :
1. يعطي الجسم الشكل و الدعامة .
2. تحمي العظام الأعضاء الداخلية .
3. تتصل العضلات الرئيسة بالعظام و تساعدها على الحركة .
4. تتكون خلايا الدم في نخاع العديد من العظام .
5. تخزن فيه كميات كبيرة من مركبات الكالسيوم و الفوسفور ، و هاتان المادتان تكسبان العظام صلابتها .
تركيب العظم
إن مجرد النظر إلى العظم بوساطة العدسة المكبِّرة سوف يظهر لك أنها ليست ملساء . و تحتوي العظام على نتوءات و حواف و نهايات دائرية و بقع خشنة و العديد من الثقوب و الحفر الصغيرة . و تتصل العضلات ببعض هذه الثقوب و النتوءات ، كما تدخل الأوعية الدموية و الأعصاب عبر هذه الثقوب إلى داخل العظام و تخرج منها ، و يوضح الشكل 10 كيف تبدو العظام من الخارج و من الداخل .
 |
| الشكل 10 تتكون العظام من طبقات من الأنسجة الحية . |
النسيج العظمي العظم الحي عضو يتكون من عدد من الأنسجة المختلفة . و يغلّف سطحَ العظم الحي غشاءٌ صلب يُسمى السمحاق . و تحمل الأوعية الدموية الموجودة في السمحاق المواد الغذائية إلى داخل العظم ، كما تعمل الأعصاب فيه على إصدار إشارات الألم ، كما يوجد العظم الكثيف و العظم الإسفنجي تحت السمحاق .
العظمُ الكثيف يكسب العظمَ صلابة لأنه يحتوي على شبكة تترسب عليها أملاح الكالسيوم و الفوسفور . أما العظم الإسفنجي فيوجد على أطراف العظم الطويل كما في أعلى الذراع ، و يحتوي العظم الإسفنجي على مسامات تجعل العظم أخف وزناً .
و يوجد في مركز العظم الطويل فتحة كبيرة تُسمى تجويف العظم ، و يٌملأ التجويف و مسامات العظم الإسفنجي بمادة تسمى نخاع العظم . و يكون جزء من النخاع أصفر اللون ، حيث يتكون من الخلايا الدهنية . أما الجزء الآخر منه فيكون أحمر اللون ؛ لأنه ينتج خلايا الدم الحمراء بمعدل 2 - 3 ملايين خلية كل ثانية .
الغضروف : تغلف أطراف العظام طبقة ناعمة لزجة سميكة من الأنسجة تُسمى الغضروف . و يمتاز الغضروف بمرونته و عدم احتوائه على أوعية دموية أو أملاح معدنية . و يعد الغضروف جزءاً مهمًّا في تركيب المفاصل ؛ حيث يعمل على امتصاص الصدمات ، كما أنه يجعل الحركة أسهل ؛ و ذلك بتقليل الاحتكاك الذي قد ينتج عن حركة العظام .
تكوّن العظام
لم تكن عظامك دائماُ بالصلابة التي هي عليها الآن ، فقبل شهور من ولادتك كان هيكلك العظمي يتكون من الغضروف ، الذي تحطم تدريجيًّا ، و حل محلَّه العظم في أثناء نموك ، كما في الشكل 11 . يتكون العظم من خلايا تُسمى الخلايا العظمية تعمل على ترسيب أملاح الكالسيوم و الفوسفور في العظم ، فتجعل النسيج العظمي أكثر صلابة . و عند ولادتك يصبح هيكلك العظمي مكونًا من أكثر من 300 عظم . و في أثناء النمو يندمج بعضها معاً فيقل عدد العظام ليصبح 206 عظام فقط ، كما في جسمك الآن .
 |
المفاصل
المفاصل المتحركة تحتاج جميع الأنشطة التي تقوم بها يوميًَّا - و منها الحركات التي تقوم بها في الصلاة ، و الرياضات المختلفة ، و حتى في أثناء اللعب بألعاب الفيديو - مفاصل متحركة كما في الشكل12 . و تسمح المفاصل المتحركة للجسم بالقيام بمجموعة كبيرة من الحركات ، و هناك أنواع مختلفة من المفاصل المتحركة . النوع الأول هو المفصل المحوري ، و فيه يدور عظم داخل تجويف في عظم ثابت ، و عندما تدير رأسك يكون ذلك مثالاً على الحركة المحورية . أما النوع الثاني فهو المفصل الكروي الذي يتكوَّن من عظم نهايته الكروية تلائم التجويف الكأسي في عظم آخر . و يسمح هذا النوع من المفاصل بمدى حركة واسع ، فتكون قادراً على تحريك رجلك و ذراعك في الاتجاهات جمعيها .
 | ||
| الشكل 12 عندما يقذف اللاعب كرة السلة فإن عدداً من المفاصل تعمل معاً . |
ما النوع الثالث فهو المفصل المفصلي . و يسمح هذا النوع من المفاصل بتحريك العظم إلى الأمام و الخلف كما في مفصِّلة الباب . و من الامثلة على هذا النوع الركبة و الأصابع ، و يكون مدى الحركة فيهما محدوداً مقارنة بالمفصل الكروي .
أما النوع الرابع ، و هو المفصل الانزلاقي ، فينزلق عظم فوق عظم آخر في أثناء تحركه ، و تكون الحركة كذلك إلى الأمام أو الخلف . و من أمثلة هذا النوع من المفاصل تلك التي في المعصم و الكاحل و فقرات العمود الفقري . و يوجد هذا النوع من المفاصل كثيراً في الجسم ، و لولاه ما كنت قادراً على الكتابة أو المشي .
سهولة الحركة عندما تقوم بحك قطعتي طبشور معاً فإن سطحيهما يتآكلان ، و يتغير شكلاهما . و كذلك فإن العظام دون حماية الغضاريف لها سوف تبدأ في التآكل عند المفاصل . و تساعد الغضاريف على تسهيل حركة المفاصل ؛ حيث تقلل من الاحتكاك ، و تسمح للعظام بالانزلاق بسهولة بعضها فوق بعض . كما في الشكل13 . إن حشوة الغضاريف الموجودة بين فقرات العمود الفقري و المسماة الأقراص تعمل على وسادة تمنع إصابة الحبل الشوكي بالضرر ، كما يعمل السائل الذي يأتي من الأوعية الدموية القريبة على تشحيم المفاصل فيسهل حركتها .
مشكلات المفاصل الشائعة إن التهاب المفاصل من أكثر مشكلات المفاصل شيوعاً ، و تشمل كلمة التهاب أكثر من 100مرض مختلف قد تدمر المفاصل . إن جميع أشكال التهاب المفاصل تبدأ بالأعراض نفسها ، و هي : الألم ، و التصلب ، و انتفاخ المفاصل .
 | ||
| الشكل 13 صورة أشعة ملونة للعمود الفقري للإنسان تبين الأقراص الغضروفية بين الفقرات . |
الأحد، أغسطس 12، 2012
تحتاج عضلات الجسم إلى الطاقة لتكون قادرة على الانقباض و الانبساط . يحمل الدم الجزيئات الغنية بالطاقة إلى الخلايا العضلية ، حيث تتحرر الطاقة الكيميائية المخزنة في هذه الجزيئات ، و عندما تنقبض العضلات تتحول الطاقة المتحررة إلى طاقة ميكانيكية ( حركية ) و طاقة حرارية كما في الشكل 9 . تحافظ الطاقة الحرارية الناتجة عن انقباض العضلات على درجة حرارة الجسم ثابتة .
أما عندما تنفذ الجزيئات الغنية بالطاقة في العضلات فإن العضلة تتعب ، لذا تحتاج إلى الراحة . و خلال فترة الراحة يعود الدم ليزود الخلايا العضلية بمزيد من الجزيئات المخزنة للطاقة .
 |
| الشكل 9 تحتاج العضلات إلى طاقة كيميائية خلال ممارسة الأنشطة يحصل الجسم على الطاقة الكيميائية من .الطعام ، و يحولها إلى طاقة ميكانيكية و طاقة حرارية |
السبت، أغسطس 11، 2012
تركيب الجلد
الجلد أكبر أعضاء الجسم ، كما يمكن اعتباره أكبر الأعضاء الحسية ؛ إذ من خلاله تستقبلُ معظم المعلومات عن البيئة المحيطة .
و يتكون الجلد من ثلاث طبقات من الأنسجة ، هي : البشرة و الأدمة و الطبقة الدهنية ، كما في الشكل1. و تتكون كل طبقة من أنواع مختلفة من الخلايا . تُسمى الطبقة الخارجية الرقيقة من الجلد البشرة . و تتكون هذه الطبقة من خلايا ميتة ، تتقشر الآلاف منها في كل مرة تستحم فيها أو تصافح أحداً أو تحك فيها جلدك . تُنتج قاعدة البشرة خلايا جديدة باستمرار ، و تتحرك إلى أعلى لتعويض الخلايا الميتة . أماالأدمة فهي طبقة من الخلايا توجد أسفل البشرة مباشرة ، و هي أسمك من البشرة ، و تحتوي على الأوعية الدموية و الغدد العَرَقية و تراكيب أخرى . يلي الأدمة من الأسفل طبقة من الخلايا الدهنية تشكل طبقة عازلة للجسم ، و تُختزن فيها الدهون الزائدة عن حاجة الجسم
تركيب الجلد
تركيب الجلد
الجلد أكبر أعضاء الجسم ، كما يمكن اعتباره أكبر الأعضاء الحسية ؛ إذ من خلاله تستقبلُ معظم المعلومات عن البيئة المحيطة .
و يتكون الجلد من ثلاث طبقات من الأنسجة ، هي : البشرة و الأدمة و الطبقة الدهنية ، كما في الشكل1. و تتكون كل طبقة من أنواع مختلفة من الخلايا . تُسمى الطبقة الخارجية الرقيقة من الجلد البشرة . و تتكون هذه الطبقة من خلايا ميتة ، تتقشر الآلاف منها في كل مرة تستحم فيها أو تصافح أحداً أو تحك فيها جلدك . تُنتج قاعدة البشرة خلايا جديدة باستمرار ، و تتحرك إلى أعلى لتعويض الخلايا الميتة . أماالأدمة فهي طبقة من الخلايا توجد أسفل البشرة مباشرة ، و هي أسمك من البشرة ، و تحتوي على الأوعية الدموية و الغدد العَرَقية و تراكيب أخرى . يلي الأدمة من الأسفل طبقة من الخلايا الدهنية تشكل طبقة عازلة للجسم ، و تُختزن فيها الدهون الزائدة عن حاجة
الجسم
 |
| الشكل1 بُصيلات الشعر و الغدد العرقية و الغدد الدهنية أجزاء من العضو الأكبر في الجسم و هو الجلد .
الميلانين تُنتج خلايا البشرة مادةً كيميائيةً تُسمى الميلانين ، و هي صبغة تحمي الجلد و تكسبه لونه ، حيث يختلف لون الجلد من شخص لآخر ، تبعاً لكميتها كما في الشكل2 . و عندما يتعرض الإنسان إلى الأشعة فوق البنفسجية ، يزداد إنتاج صبغة الميلانين في خلايا البشرة فيصبح الجلد داكن اللون ، و كلما كان لون الجلد أفتح كانت قدرته على المقاومة و الحماية أقل ؛ فهذا الجلد أشد تأثراً بالحروق ، و أكثر عرضه للإصابة بمرض السرطان
وظائف الجلد
للجلد وظائف متعددة تشمل الحماية و الاستجابة ، و تصنيع فيتامين ( د ) و تنظيم درجة حرارة الجسم ، و تخليص الجسم من الفضلات . كما يشكل الجلد الغطاء الحامي الذي يكسو الجسم و يحميه من خطورة المواد الفيزيائية و الكيميائية . لا تستطيع بعض أنواع البكتيريا و مسببات المرض الأخرى اختراق الجلد ما لم يكن مصاباً بجروح ، كما أن لبعض الغدد سوائل تفرز في الجلد تستطيع القضاء على البكتيريا . و كذلك يعمل الجلد على تقليل كمية الماء المفقود من الأنسجة ، كما توجد فيه خلايا عصبية متخصصة تستقبل المعلومات و ترسلها إلى الدماغ . و بسبب هذه الخلايا تستطيع الإحساس بنعومة الأشياء من حولك ، أو خشونتها ، أو سخونة الوعاء أو برودته .
و من الوظائف الأخرى المهمة للجلد تكوينه لفيتامين (د) ، الناتج عن تحول جزيئات شبه دهنية توجد في الأدمة عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية . و فيتامين (د) مهم للصحة ؛ حيث يساعد الجسم على امتصاص الكالسيوم من الأطعمة في القناة الهمضية .
|
 |
| الشكل 2 يعطي الميلانين الجلد و العيون لونهما ، فكلما زادت كمية الميلانين يكون لون الجلد أغمق . و توفر الصبغة الحماية من الأذى الناتج عن طاقة الضوء الضارة . |
الطاقة الحرارية و التخلص من الفضلات
 |
الشكل 3 درجة حرارة جسم الإنسان الطبيعية سلسيوس تقريباً ، إلا أن درجة الحرارة تتغير في أثناء اليوم لتبلغ أعلاها عند الساعة 11 قبيل الظهر و أدناها عند الساعة 4 صباحاً . وإذا بلغت درجة حرارة الإنسان  سلسيوس يصاب بنزيف مميت .
|
يستطيع الإنسان المحافظة على درجة حرارة جسمه ثابتة ضد مدى معين ، كما في الشكل 3 . يلعب الجلد دوراً مهمًّا في تنظيم درجة حرارة الجسم ، حيث تساعد الأوعية الدموية على رفع الطاقة الحرارية أو تحافظ عليها . و عندما تتمدد الأوعية الدموية و تتوسع فإن مقدار الدم المتدفق يزداد ، مما يؤدي إلى تحرر الطاقة الحرارية ، بينما يقل مقدار الطاقة المتحررة عندما تنقبض هذه الأوعية . هل فكرت فيما تشعر عندما تركض مسافة طويلة ؟ و هل يحمر وجهك أم يصبح شاحباً و ترجف ؟يين غدة عرقية تقريباً . فعندما تتسع الاوعية ، تفتح المسامات المؤدية إلى الغدد العرقية فيفرز العرق ، فتنتقل الطاقة الحرارية من الجسم إلى العرق على الجلد ، و عندما يتبخر العرق
و تحوي أدمة الشخص البالغ على ثلاثة ملاتفقد الطاقة الحرارية و يبرد الجلد ، حيث تزيل هذه العملية الطاقة الناتجة عن انقباض العضلات .
ما وظيفتا الغدد العرقية ؟
تنتج الفضلات عندما تتحلل المواد الغذائية في الخلايا ، و تسبّب هذه الفضلات مشكلة إذا لم يتم التخلص منها . و بالإضافة إلى المساعدة على تنظيم درجة الحرارة فإن الغدد العرقية تطرح الفضلات - و منها الماء و الأملاح الزائدة - عن الجسم إلى الخارج . إذا نتج الكثير من الماء والأملاح خلال الجو الحار أو خلال ممارسة نشاط رياضي فقد تشعر بالدوران و الإغماء .
إصابات الجلد و علاجها
في حياتنا اليومية يمكن أن يتعرض الجلد للإصابة بالكدُوم أو الخدش أو الاحتراق أو الجرح ، و في حالات معينة قد يتعرض لظروف قاسية ، منها البرد الشديد و الهواء الجاف . لذا تنتج البشرة خلايا جديدة باستمرار للتعويض عن الخلايا التالف . و عندما يُجرح الجلد فإن المخلوقات الحية المسببة للأمراض تستطيع الدخول إلى جسمك بسرعة ؛ مما يسبب الإصابة بالالتهاب .
.png)
الكدُوم عندما تُسحق الأوعية الدموية الصغيرة تحت الجلد المتضرر يحدث الكدم ، و عندها ترشحخلايا الدم الحمراء من الأوعية المتضررة إلى الأنسجة المحيطة ، ثم تتحطم و تحرر مادة كيميائية تسمى الهيموجلوبين الذي يتحطم إلى مكوّناته الأساسية التي تُسمى الصبغة . تسبب هذه الصبغة ظهور اللون الأزرق و الأحمر و الأرجواني في منطقة الإصابة ، كما في الشكل4 ، و قد يظهر انتفاخ . و مع شفاء الكدوم تتحول المنطقة إلى اللون الأصفر نتيجة زيادة تكسر الصبغات الحمراء و عودة الصبغة إلى مجرى الدم من جديد ، ثم يختفي الكدم تماماً .
ما سبب ظهور اللون الأصفر في أثناء شفاء الكدمة ؟
يستطيع الجسم عادة علاج الكُدوم و الجروح الصغيرة . و لكن 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 كافياً لتكوين جلد جديد ، فإذا لم تعالج هذه الحالات فإن ذلك يؤدي إلى فقدان كميات كبيرة من الماء من الجلد و الأنسجة العضلية ، مما يؤدي إلى الإصابة بالمرض ثم الموت . و لضمان حدوث ذلك يلجأ الأطباء إلى زراعة الجلد ؛ حيث تؤخذ قطعة من الجلد من مكان آخر من جسم الشخص المصاب و توضع مكان المنطقة المتضررة التي تبقى حية ؛ نظراً إلى قربها من الأوعية الدموية ، ثم تتحد مع الجلد لتصير جزءاً منه مرة أخرى .
حركة جسم الإنسان
تساعد العضلاتُ الجسمَ على أداء حركاته . و ذلك من خلال عملية الانقباض و الانبساط التي يتم فيها استهلاك الطاقة لتوفير القوة اللازمة للحركة و تنفيذ العمل . تخيل مقدار الطاقة التي تستهلكها أكثر من 600 عضلة موجودة في جسمك ! فحتى لو بقيت ساكناً دون حراك فإن بعض العضلات في جسمك لا تتوقف عن الحركة أبداً ، و منها العضلات المسؤولة عن تنفسك أو عن ضربات قلبك أو عمل جهازك الهضمي .
 |
| تحكم العضلات في تعابير الوجه الإرادية . فأنت تحتاج إلى 13 عضلة عندما تبتسم |
 |
| تحكم العضلات في تعابير الوجه الإرادية . فأنت تحتاج إلى43عضلة عندما تعبس |
التحكم في العضلات هناك عضلات يمكنك التحكم فيها ، ومنها العضلات الموجودة في الأطراف ، و كذلك عضلات الوجه المبينة في الشكل5 ، حيث تختار أن تحركها أو تحركها ، لذا تسمى العضلات الإرادية . أما العضلات التي تتحرك تلقائيًّا و لا تستطيع التحكم في حركتها فتسمى العضلات اللاإرادية، و هذه العضلات تعمل كل يوم بل طوال حياتك ؛ فبسببها يُضخ الدم في الجسم عبر الأوعية الدموية ، و يتحرك
الطعام عبر القناة الهضمية ..
تصنيف الأنسجة العضلية
هناك ثلاثة أنواع من الأنسجة العضلية في جسم الإنسان هي : الهيكلية و الملساء و القلبية . و تمتاز العضلات الهيكلية بأنها عضلات إرادية تعمل على تحريك العظام .
و تشكّل هذه العظام الجزء الأكبر من كتلة العضلات في الجسم ، و هي تتصل بالعظام بوساطة نسيج رابط يُسمى الوتر . و يطلق عليها كذلك العضلات المخططة ؛ لأنها تبدو مخططة عند رؤيتها بالمجهر .
أما النوعان الآخران في الشكل 6 ؛ فأحدهما العضلات القلبية التي لا توجد إلا في القلب ، و تمتاز بأنها مخططة ، و هي في ذلك تشبه العضلات الهيكلية . و تستطيع العضلات القلبية الانقباض 70 مرة في الدقيقة دون توقف ما دام الإنسان حيًّا . أما العضلات الملساء فهي عضلات غير مخططة ، و هي عضلات لا إرادية ، و توجد في الأمعاء و المثانة و الأوعية و الأعضاء الداخلية الأخرى .
الآلات البسيطة في جسمك
| عندما نتحرك يعمل الهيكل العظمي و العضلات معاً فيما يشبه عمل الآلة . فالآلة أداة لإنجاز العمل و تسهيل أدائه ، | |
| و الآلة البسيطة - و منها المطرقة - تنجز العمل بسهولة و خلال حركة واحدة . و تعد المطرقة مثالاً على نوع من أنواع الآلات البسيطة المسماة ( الرافعة ) ، و هي عبارة عن عصا تستند إلى نقطة معينة تُسمى نقطة الارتكاز . و تعمل العضلات و العظام و المفاصل في الجسم معاً عمل الرافعة ، حيث تمثل العظام العصا ، و تمثل المفاصل نقطة الارتكاز ، أما انقباض العضلات و انبساطها فيشكلان القوة اللازمة لتحريك أجزاء الجسم . و تُصنّف الروافع إلى ثلاثة أنواع . و يظهر الشكل7 أمثلة على هذه الأنواع الثلاثة في جسم الإنسان . | |
عمل العضلات
كيف تحرك العضلات الجسم ؟ يتحرك جسمك لأن العضلات الهيكلية تعمل معاً في أزواج . فعندما تنقبض إحدى العضلات تنبسط الأخرى أو تعود إلى طولها الطبيعي ، كما في الشكل 8 . و العضلات تعمل دائماً على سحب الأشياء لا على دفعها ؛ لأنها لا يمكن أن تدفعها . فعندما تنقبض عضلة الفخذ الخلفية مثلاً تصبح أقصر و تسحب رجلك للأعلى و إلى الخلف أما عندما تمد رجلك فإن العضلة الخلفية تنبسط و تعود إلى طولها الطبيعي ، بينما تنقبض العضلة الأمامية . قارن بين عمل العضلات في رجلك و عمل العضلات في يدك .
التغير في العضلات يزداد حجم العضلات أو يصغر مع مرور الوقت ، اعتماداً على مدى استعمالها أو تدريبها . و كذلك فإن العضلات التي تمارس تمرينات منتظمة تكون أسرع استجابة للمؤثرات ؛ فالعضلات الهيكلية التي تستخدم بكثرة أكثر كعضلات اليد اليمنى تصبح أكبر و أقوى . و تعود الزيادة في الحجم أحياناً إلى الزيادة في عدد الخلايا العضلية ، إلا أنه غالباً ما يكون بسبب زيادة حجم الخلايا العضلية المفردة . فمثلاً يمتلك لاعبو كرة القدم و كرة السلة عضلات أرجل ضخمة و قوية بشكل ملحوظ ، على عكس الأشخاص الذين يجلسون لمراقبة التلفاز و ممارسة ألعاب الفيديو باستمرار ، فعضلاتهم أصغر و أضعف . إن العضلات التي لا يتم تمرينها و استخدامها باستمرار تصبح أصغر و أضعف .
الثلاثاء، يوليو 17، 2012
قد يتغير
الطقس بشكل سريع ، فيكون مشمساً و هادئاً في الصباح ،
ثم يتحول إلى عاصف في الليل . يتغير الطقس عندما تدخل
كتلة هوائية مختلفة إلى المنطقة . و تتكون
الكتل
الهوائية عادة فوق مناطق محددة من سطح الأرض .
أنواع الكتل الهوائية :
تكتسب الكتلة الهوائية التي تبقى فوق منطقة لعدة أيام
خصائص هذه المنطقة . فإذا بقيت كتلة هوائية مثلاً فوق
منطقة استوائية فإنها تصبح حارة و رطبة . توضح الصورة التالية
مواقع الكتل الهوائية الرئيسة التي تؤثر في الطقس في
منطقة الشرق الأوسط .
الجبهات الهوائية
عندما تلتقي كتل هوائية مختلفة في درجة حرارتها تتكون
عند الحد الفاصل بينها
جبهة هوائية
. لا يختلط الهواء على طول منطقة
الجبهة الهوائية ، و يعود السبب إلى أن الهواء البارد
الأكثر كثافة ينتقل إلى أسفل الهواء الدافئ الأقل
كثافة ، و يدفعه ليرتفع إلى أعلى ، فتتكون الرياح . و
هناك أنواع من الجبهات الهوائية ، نتحدث باختصار عن
أهمّها .
 |
| الكتل الهوائية المؤثرة في منطقة الشرق الأوسط . |
الجبهات الباردة :
عندما تتقدم كتلة هوائية باردة و تندفع إلى أسفل كتلة
دافئة تُرغَم الأخيرة على الارتفاع إلى أعلى . و يسمى
الحد الفاصل بين الكتلتين جبهة باردة
( انظر الشكل 11 )
. و مع ارتفاع الهواء الدافئ فإنه يبرد و يتكاثف و
تسقط الأمطار .
الجبهات الدافئة :
عندما تندفع كتلة هوائية دافئة إلى منطقة أكثر برودة ،
تتكون جبهة دافئة ، و تتجه الكتلة الدافئة الأقل كثافة
إلى أعلى منزلقة فوق الكتلة الباردة . و مع ارتفاع
الكتلة الدافئة إلى أعلى فإنها تبرد ، و يتكاثف بخار
الماء فيها ، و تسقط الأمطار . قال الله تعالى :
الروم .
الجبهات الثابتة ( الرابضة ) :
تتكون
الجبهات الثابتة
( انظر الصور التالية )
، عندما تلتقي كتلة هوائية دافئة مع أخرى باردة ، دون
أن تتقدم إحداهما على الأخرى . و يمكن أن يبقى هذا
النوع من الجبهات في المكان نفسه عدة أيام .
و في هذه
الحالة ، تتشكل الغيوم ، و تهطل الأمطار على طول
الجبهة ، و في بعض الأحيان يكون الهطول غزيراً بسبب
بطء حركة الجبهة .
 |
| غالباً ما يؤدي تكون الجبهة الباردة إلى هطول أمطار غزيرة لفترة قصيرة . و بعد مرور الجبهة تصفو السماء و تقل درجة الحرارة . |
 |
| يؤدي تكون الجبهة الدافئة عادة إلى هطول أمطار منتظمة ، تدوم فترة طويلة فوق منطقة واسعة . و بعد مرور الجبهة تصفو السماء و ترتفع الحرارة . |
 | |
| الشكل 11 يمكن أن تسبب الجبهة الثابتة هطولا مطريا مستمرا ثابت الشدة ، يدوم عدة أيام فوق منطقة محددة. |
مراكز الضغط المرتفع و المنخفض
ينزل الهواء
إلى أسفل في مناطق الضغط المرتفع ، و عندما يصل إلى
سطح الأرض يعود فينتشر مبتعداً عن المركز . و يؤدي
تأثير كوريولوس إلى دوران الهواء في اتجاه عقارب
الساعة في مراكز الضغط المرتفع في النصف الشمالي من
الكرة الأرضية . يبقى الهواء جافّاً بالقرب من هذه
المراكز ؛ لأنه يهبط إلى أسفل باستمرار ، و من ثم لا
يحدث فيه أي تكاثف .
من جهة أخرى
، عندما يتحرك الهواء نحو مركز ضغط منخفض يرتفع و يبرد
، و يصل إلى درجة الندى ، فيتكاثف و تهطل الأمطار . و
بسبب تأثير كوريولوس فإن الهواء يدور عكس عقارب الساعة
في مراكز الضغط المنخفض في النصف الشمالي من الأرض .
الأحوال
الجوية القاسية
تؤدي الأحوال
الجوية القاسية إلى حدوث رياح قوية و أمطار غزيرة ، مع
إمكانية إصابة البشر و تدمير المنشآت . و حتى تعرف
كيف يمكنك إعداد نفسك لمواجهة هذه الأحوال يجب أن
تتعرفها و تفهمها أولاً .
العواصف الرعدية :
تتكون العواصف الرعدية في مناطق الجبهات الباردة .
فعندما يُرغم الهواء على الصعود بسرعة إلى أعلى يبرد ،
و تتشكل قطرات الماء ، فتتحد أثناء سقوطها بقطرات أخرى
، و تصبح أكبر . و بسقوط حبات المطر الكبيرة تتسبب في
تبريد سريع لمحيطها ، مكوّنة تيارات هوائية نازلة ،
تنتشر فوق السطح على شكل رياح عنيفة ، و تلازم عادة
العواصف الرعدية . و قد يتكون أثناء هذه العواصف
بَرَدٌ كبير الحجم ، قد تنشأ عنه أضرار أو مخاطر .
يتكون البرق
نتيجة التدفق السريع للطاقة الكهربائية بين المناطق
المختلفة الشحنة ( بين الوجه السفلي للغيوم ذي الشحنة
السالبة ، و سطح الأرض ذي الشحنة الموجبة )
. و قد يكون البرق أعلى حرارة من سطح الشمس بخمس مرات
، مما يؤدي إلى تسخين سريع للهواء الملامس له .يتمدد
الهواء نتيجة ارتفاع الحرارة الكبير و المفاجئ ، بسرعة
أكبر من سرعة الصوت ، و ينجم عن ذلك انفجارٌ صوتي ، و
هذا هو صوت الرعد الذي يتبع البرق .
الأعاصير القمعية ( تورنادو ) :
تتكون في بعض
مناطق الجبهات تيارات هوائية صاعدة تبدأ بالدوران على
شكل دوامة مكونة غيمة تشبه القمع
( انظر الصور التالية ) .
و تعرف
بالأعاصير
القمعية
( تورنادو )
تتكون التورنادو بقطر لا يزيد على 200 م ، و لا تتحرك
لمسافات أكثر من 10 كم أو مدة أكثر من 15 دقيقة . و مع
ذلك فهي تعمل كمكنسة هوائية ضخمة تحمل كل ما في طريقها
.
 | |
| تتكون تيارات صاعدة و تيارات هابطة داخل الغيوم التراكمية ، حيث يتقابل الهواء الساخن الرطب مع الهواء البارد الجاف . |
 |
| تسبب حركة الرياح خلال الغيوم دوران الهواء بسرعة أكبر و أكبر . |
 |
| يتكون قمع من الهواء المتحرك و يهبط من قاعدة الغيمة باتجاه سطح الأرض . |
الاثنين، يوليو 16، 2012
استقصاء الهواء من حولنا
الحياة على سطح الأرض غير ممكنة دون وجود الهواء . يقوم الغلاف الجوي - و هو طبقة الغازات المحيطة بالأرض - بتزويد الأرض بجميع الغازات اللازمة للحياة ، إضافة إلى حماية المخلوقات الحية من التأثير الضار للأشعة فوق البنفسجية و الأشعة السينية . و في الوقت نفسه ، يقوم بامتصاص الحرارة و توزيعها .
كان غاليليو غاليلي ( 1564 م - 1642 م ) يرى أن الهواء أكثر من مجرد فراغ ، بعكس الاعتقاد الذي كان سائداً في عصره . و لإثبات ذلك قاس كتلة دورق مغلق بإحكام ، ثم حقن فيه كمية إضافية من الهواء ، ثم قاس كتلتة مرة أخرى . يبين الشكل 1 أن كتلة الدورق الذي حقن بالهواء أكبر من كتلة قبل الحقن . استنتج غاليليو من تجربته أن للهواء كتلة ، و من ثم فهو يحتوي على مادة . أما اليوم فقد أصبح معروفاً للعلماء أن للهواء خصائص أخرى ، منها أنه يخزن الحرارة و يطلقها ، و يحمل البخار ، و يوليد ضغطاً بسبب وزنه . و تسهم جميع هذه الخصائص مع الطاقة القادمة من الشمس ، في تكوين الطقس اليومي لمنطقة ما على الأرض .
مكوّنات الغلاف الجوي
ما الذي يعرفة العلماء أيضاً عن الغلاف الجوي ؟ يتأثر الغلاف الجوي بالجاذبية ؛ لأنه يتكون من مادة , و له كتلة . و هذا ما يبقي الغلاف الجوي قريباً من الأرض ، و يمنعه من الانفلات . تصعب ملاحظة الغلاف الجوي أو الإحساس به ؛ لأنه يولد ضغطاً في جميع الاتجاهات . يُعادل وزن الغلاف الجوي وزن طبقة ماء سُمكها 10 أمتار تغلّف الأرض . و يعتقد العلماء أنه خليط من غازات ، و ماء ، و دقائق مجهرية الحجم من مواد صلبة و سائلة .
مكوّنات الغلاف الجوي
ما الذي يعرفة العلماء أيضاً عن الغلاف الجوي ؟ يتأثر الغلاف الجوي بالجاذبية ؛ لأنه يتكون من مادة , و له كتلة . و هذا ما يبقي الغلاف الجوي قريباً من الأرض ، و يمنعه من الانفلات . تصعب ملاحظة الغلاف الجوي أو الإحساس به ؛ لأنه يولد ضغطاً في جميع الاتجاهات . يُعادل وزن الغلاف الجوي وزن طبقة ماء سُمكها 10 أمتار تغلّف الأرض . و يعتقد العلماء أنه خليط من غازات ، و ماء ، و دقائق مجهرية الحجم من مواد صلبة و سائلة .
 |
| الشكل 1 كتلة الدورق المحقون بالهواء أكبر من كتلته قبل الحقن |
 | ||
| ||
الغازات : يتكون 99
من الغلاف الجوي من غازين ، هما : النيتروجين و الأكسجين . و نلاحظ من الشكل 2 أن النيتروجين 
هو أكثر الغازات وفرة في الغلاف الجوي ، و يشكل 78 منه . و يليه الأكسجين الضروري للحياة ، و يشكل 21 منه ، أما باقي الغلاف فيتكون من غازات مختلفة بنسب ضئيلة جدًّا .
من الغلاف الجوي من غازين ، هما : النيتروجين و الأكسجين . و نلاحظ من الشكل 2 أن النيتروجين هو أكثر الغازات وفرة في الغلاف الجوي ، و يشكل 78 منه . و يليه الأكسجين الضروري للحياة ، و يشكل 21 منه ، أما باقي الغلاف فيتكون من غازات مختلفة بنسب ضئيلة جدًّا .و من بين هذه الغازات الضئيلة التركيز غازات تؤدي دوراً مهمًّا في الطقس . فبخار الماء الموجود بتركيز يتراوح بين 0 - 4 هو المسؤول عن تكوّن الغيوم و الأمطار . و يُعد غاز ثاني أكسيد الكربون الغازَ الثاني من حيث الأهمية . إذ تحتاج إليه النباتات بشدة من أجل عملية البناء الضوئي و صنع الغذاء . كما يقوم ثاني أكسيد الكربون بامتصاص الحرارة ، و بثها من جديد باتجاه سطح الأرض . و هذه العملية مهمة جدًّا في المحافظة على دفء كوكب الأرض .
هو المسؤول عن تكوّن الغيوم و الأمطار . و يُعد غاز ثاني أكسيد الكربون الغازَ الثاني من حيث الأهمية . إذ تحتاج إليه النباتات بشدة من أجل عملية البناء الضوئي و صنع الغذاء . كما يقوم ثاني أكسيد الكربون بامتصاص الحرارة ، و بثها من جديد باتجاه سطح الأرض . و هذه العملية مهمة جدًّا في المحافظة على دفء كوكب الأرض .الهباء الجوّي : يتكون الهباء الجوي من مواد صلبة ، مثل الغبار و الأملاح و حبوب اللقاح ، و مواد سائلة مثل القطيرات الحمضية . يدخل الغبار إلى الغلاف الجوي بوساطة الرياح التي تقوم بحمل و بعثرة دقائق التربة ، أو بفعل البراكين التي تقذف عند ثورانها كميات هائلة من الرماد البركاني في الهواء . و تدخل الأملاح إلى الغلاف الجوي عندما تتحرك الرياح فوق المحيطات . أما حبوب اللقاح فتدخل الغلاف الجوي مباشرة من النباتات ، و تضيف بعض نشاطات الإنسان ( مثل حرق الوقود الأحفوري ) الهباء الجوي إلى الغلاف الجوي . تعكس بعض دقائق الهباء الجوي ( و منها تلك التي تقذفها البراكين ) الطاقة الشمسية ، مما يؤثر في الطقس و المناخ الأرضي .
طبقات الغلاف الجوّي
يُقسم الغلاف الجوي إلى طبقات كما هو موضح في الشكل 3 . و يعتمد تقسيم هذه الطبقات على تغير درجة الحرارة مع اختلاف الارتفاعات ، كما أنَّ لكل طبقة خصائص مميزة . تتضمن الطبقات السفلى التْرُوبوسفير و الِسْتراتوسفير , بينما تتضمن الطبقات العليا الميزوسفير و الثيرموسفير و الإكسوسفير .
 | |||
| الشكل 3 تَغيُّر درجات الحرارة بحسب الارتفاع يقسم الغلاف الجوي إلى طبقات معلومة . مقياس درجة الحرارة باللون الأبيض يوضح درجات الحرارة في طبقة الثيرموسفير و الإكسوسفير . التْرُوبوسفير ( الطبقة المتقلّبة ) : إنّ طبقة التروبوسفير هي أقرب طبقات الغلاف الجوي إلى سطح الأرض . و تمتد لارتفاع 10كم ، و هي تضم ثلاثة أرباع المادة الكلية الموجودة في الغلاف الجوي ، و تحوي تقريباً جميع الغيوم و التغيرات الطقسية . يمتص الغلاف الجوي بعض طاقة الشمس , و يعكس جزءاً منها إلى الفضاء , إلا أنّ 50 من الطاقة الشمسية يخترق طبقة الترويوسفير ، فتصل إلى سطح الأرض ، و تتسبب في تسخينه . يسخن الغلاف الجوي الملامس لسطح الأرض بالتوصيل ، و هذا يعني أنَّ معظم حرارة الغلاف الجوي مصدرها سطح الأرض ؛ لذا فإنَّ درجة حرارة التروبوسفير تكون غالباً أعلى عند سطح الأرض ، و تقل مع الارتفاع بمعدل  كم تقريباً .الِسْتراتوسفير : تقع هذه الطبقة فوق طبقة التروبوسفير ، و هي تمتد من ارتفاع 10كم ، إلى ارتفاع 50كم فوق سطح الأرض , انظر الشكل 3 . يتركز في هذه الطبقة معظم الأوزون الجوي ، الذي يمتص الكمية الأكبر من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس . و نتيجة لذلك تزداد درجة حرارة الستراتوسفير كلما ارتفعنا نحو الأعلى . و لولا وجود هذه الطبقة الغنية بالأوزون ، لوصلت كميات كبيرة من الأشعة الضارة إلى الأرض ، و سببت مشكلات صحية خطيرة للنباتات و الحيوانات . الطبقات العليا : تقع طبقة الميزوسفير فوق طبقة الستراتوسفير ، و تمتد من ارتفاع 50كم إلى 85 كم فوق سطح الأرض ، و تحتوي هذه الطبقة على كمية قليلة من الأوزون ؛ لذا لا يمكنها امتصاص إلا القليل جداً من الحرارة ، و من ثَمَّ فهي أكثر طبقات الغلاف الجوي برودة . تلي طبقةُ الثيرموسفير طبقةَ الميزوسفير ، و هي تمتد من ارتفاع 85 كم - 500 كم فوق سطح الأرض . و ترتفع درجة الحرارة في هذه الطبقة بشكل سريع لتصل إلى أكثر من 1700  س . و تقوم هذه الطبقة بتصفية أشعة الشمس من الأشعة السينية و أشعة جاما الضارة . و يسمى جزء من كل من طبقتي الثيرموسفير و الميزوسفير ، بطبقة الأيونوسفير ( الطبقة المتأينة ) ؛ لأنَّ ذراتها تكون مشحونة كهربائياً ، أي في حالة أيونية ، نتيجة كثافة تصادم أشعة الشمس بالذرات . و لهذه الطبقة أهمية كبرى ؛ لأنها تقوم بعكس أمواج الراديو AM و إبقائها داخل الغلاف الجوي . انظر الشكل 4الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوي تحتوي على القليل من الذرات ، و تسمى الإكسوسفير . و تمتد هذه الطبقة من أعلى طبقة الثيرموسفير ، إلى أن تتلاشى عند حدود الفضاء الخارجي . و لا يوجد فاصل واضح بين نهايتها و بين الفضاء . مياه الأرض تسمى الأرض عادة الكوكب المائي ؛ لأن الماء يغطي 70 من سطحها . و لأن الماء يوجد في الحالات الفيزيائية الثلاث : الصلبة و السائلة و الغازية ، فإنه يمكن أن يخزن في اليابسة و المحيط و الغلاف الجوي . يوضح الجدول 1 نسب وجود الماء في حالاته الثلاث : في الحالة الصلبة ( على شكل ثلج أو جليد ) في الغطاء الجليدي ، و في الحالة السائلة في المحيطات و البحيرات و الأنهار ، و في الحالة الغازية ( على شكل بخار ماء ) في الغلاف الجوي . و للماء أهمية عظيمة للمخلوقات الحية ، فهو كما قال تعالى :    الأنبياء .دورة الماء تتحرك مياه الأرض بشكل مستمر في دورة لا تتوقف تسمى دورة الماء ( انظر الشكل 5 ) . و تعد الشمس مصدر الطاقة الرئيس لهذه الدورة . تمتص المياهُ الموجودة في المحيطات و الأنهار و البحيرات الطاقةَ الشمسية ، و تخزنها في الصورة حرارة . و عندما تصل الطاقة المختزنة في الماء إلى درجة كافية يتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ، و يطلق على هذه العملية اسم التبخر . يدخل بعدها بخار الماء إلى الغلاف الجوي . يدخل الماء إلى الغلاف الجوي أيضاً عن طريق النباتات أثناء عملية النتح . و عندما يصعد بخار الماء إلى أعلى فإنه يبرد و تتباطأ حركة جزيئاته ، إلى أن يعود إلى الحالة السائلة ، و هذا ما يُسمى التكاثف . ثم تتحد قطيرات الماء المتكاثفة بعضها مع بعض لتكوّن الغيوم . و مع اتحاد المزيد من القطيرات بعضها ببعض يصبح وزنها أكبر مما يستطيع الهواء حمله ، فتسقط على شكل هطول . و مرة أخرى يتبخر جزء من هذه المياه ، و هكذا تستمر دورة الماء . طقس الأرض يصف الطقس الحالة السائدة في الغلاف الجوي . و تتضمن عوامل الطقس كلاًّ من درجة الحرارة ، و الغيوم ، و سرعة الرياح و اتجاهها ، و الرطوبة ، و الضغط الجوي . و يسمى الشخص الذي يتابع بيانات الطقس باستمرار لتوقع الحالة الجوية ( عالم الأرصاد الجوية ) . درجة الحرارة تعلمت سابقاً أن الشمس تزود دورة الماء بالطاقة . و الواقع أنَّ الشمس تكاد تكون مصدرا لجميع أشكال الطاقة الموجودة على كوكبنا . و عندما تصل أشعتها إلى الأرض فإن الغازات تمتص الطاقة . إتّ جزيئات الغاز في حالة حركة مستمرة ، و لكن عندما تمتص طاقة أكثر تتحرك بسرعة أكبر، متباعدة بعضها عن بعض . لذا ، تُعد درجة حرارة الجو مقياساً لسرعة حركة جزيئات الهواء . و تقاس درجة الحرارة بجهاز خاص يسمى مقياس الحرارة ( الثيرمومتر ) ، و عادة ما يكون تدرجه بالسلسيوس ( س ) أو الفهرنهايت ( ف ) .نقل الطاقة تقوم جزيئات الهواء المتحركة بسرعة عالية بنقل الطاقة إلى الجزيئات البطيئة الحركة عندما تصطدم بها . و تسمى عملية نقل الطاقة نتيجة الاصطدام ( التوصيل ) . و من خلال عملية التوصيل تنتقل الحرارة من سطح الأرض إلى الهواء الملامس له . و يتحرك الهواء الساخن الملامس للأرض إلى أعلى ما دام أسخن من الهواء المحيط به . و يبرد بالتدريج كلما ارتفع إلى أعلى ، إلى أن يصبح أبرد من الهواء المحيط به ، فينزل إلى أسفل . تسمى عملية صعود الهواء الساخن و هبوط الهواء البارد (الحمل ) ، و هي الطريقة الرئيسة التي تنتقل بها الحرارة في الغلاف الجوي .
بسبب تناقص وزن الهواء الذي يعلونا . و هناك علاقة بين الضغط الجوي و درجة الحرارة . فعند تسخين الهواء تتحرك جزيئاته بسرعة و يتمدد ، فيؤدي ذلك إلى تناقص كثافته ؛ لذلك يصعد إلى أعلى . و يولّد الهواء الأقل كثافة ضغطاً أقل على ما تحته فتصبح المنطقة ذات ضغط منخفض . و في المقابل ، فإن الهواء البارد يكون أكبر كثافة و ينزل لأسفل مولداً ضغطاً مرتفعاً في المنطقة . الرطوبة عندما يَسخن الهواء يؤدي إلى تبخر الماء الملامس له مكوناً بخار الماء . و تُعرّفالرطوبة بأنها مقدار بخار الماء في الغلاف الجوي . و يوضح الشكل 7 كيف تؤثر درجة الحرارة في مقدار الرطوبة في الهواء . فعندما ترتفع درجة الحرارة يزداد التبخر ، و يمكن أن تضاف كميات أكبر من بخار الماء إلى الهواء . كمية بخار الماء التي يمكن أن يحملها الهواء الساخن أكبر من كمية بخار الماء التي يمكن أن يحملها الهواء البارد . و عندما تصل كمية بخار الماء إلى الحد الأقصى الذي يستطيع الهواء حمله يصبح الهواء مشبعاً ، و تبدأ عملية التكاثف . و تسمى درجة الحرارة التي يصل عندها الهواء إلى حالة الإشباعدرجة الندى .  الرطوبة النسبية عندما تبرد الكتلة الهوائية فإنَّ مقدار بخار الماء الموجود فيها لا يتغير إلا إذا تم تكثيفه . لكن كمية البخار التي يمكن إضافتها له تقل . و تعرّف الرطوبة النسبية بأنها كمية بخار الماء الموجودة في الهواء ، مقارنة بكمية بخار الماء التي يستطيع الهواء حملها عند درجة حرارة معينة . و مع انخفاض درجة الحرارة تزداد الرطوبة النسبية للهواء ، إذا لم تتغير كمية بخار الماء الموجودة فيه . و عندما يحتوي الهواء على الحد الأقصى الذي يستطيع حمله من بخار الماء عند درجة حرارة محددة ، تكون رطوبته النسبية = 100 .
|
الاشتراك في:
الرسائل (Atom)
