التغيرات الفسيولوجية في أنظمة الجسم مدى الحياة

التغيرات الفسيولوجية في أنظمة الجسم مدى الحياة:

تخضع أنظمة الأعضاء لتغيرات فسيولوجية حرجة عبر مدى الحياة، كما يتم ملاحظة هذه التغييرات في أغلب الأحيان خلال فترات التمايز السريع، وقد يساعد تطبيق مفاهيم نظرية الأنظمة الديناميكية على تطوير مدى الحياة في شرح كيف يكون للتغييرات الصغيرة في الأنظمة البيولوجية تأثير كبير على الفرد ككل وقد يوفر فحص التفاعلات بين المتغيرات داخل أنظمة الجسم المختلفة نظرة ثاقبة حول متى قد يلعب نظام واحد دورًا أكبر أو دور أقل في اكتساب أو الاحتفاظ أو تدهور السلوكيات الحركية الوظيفية.

الجهاز العضلي الهيكلي:

التكيفات الهيكلية والوظيفية في الجهاز العضلي الهيكلي واضحة عبر مدى الحياة. حيث يوفر الجهاز العضلي الهيكلي إطارًا هيكليًا للجسم للتحرك ويعمل كحماية للأعضاء الداخلية، كما تظهر أنسجة العضلات الهيكلية لأول مرة خلال الأسبوع الخامس من التطور الجنيني وتستمر في التطور إلى مرحلة البلوغ. عملية تمايز الجهاز العضلي الهيكلي سريعة خلال الأسبوع الخامس من الحياة الجنينية تظهر براعم الأطراف وبحلول الأسبوع السابع تكون الأنسجة العضلية موجودة في الأطراف وتظهر حركات الأطراف في وقت مبكر من الأسبوع الثامن من حياة ما قبل الولادة.

في حين أن العديد من الجوانب الهيكلية للجهاز العضلي الهيكلي تتشكل قبل الولادة، حيث تستمر العضلات والعظام في النمو حتى مرحلة البلوغ. إن اكتساب المهارات الحركية في تباين كبير بين الأطفال الصغار من سن 5 أشهر إلى 3 سنوات. وخلال هذا الوقت، يقال إن معدل نمو الأنسجة العضلية أسرع مرتين من معدل نمو العظام، كما تُعزى الاختلافات الهيكلية والوظيفية في الجهاز العضلي الهيكلي للطفل مقابل البالغين إلى وجود أنواع ألياف العضلات وهيمنتها. على سبيل المثال، تتكون عضلات الرضيع في الغالب من ألياف من النوع الأول (نشل بطيء)، بينما تحتوي عضلات البالغين على ألياف من النوع الأول والثاني (الارتعاش السريع). ومن الناحية السلوكية، تتميز حركات الرضيع في الغالب بحركات وضعية، كما تظهر القدرة على إنتاج ذخيرة أكبر من الحركات، بما في ذلك الحركات السريعة أو الباليستية، في وقت لاحق من التطور.

توجد أيضًا اختلافات واضحة في التمايز الزمني للأنظمة العضلية للذكور والإناث من نفس العمر الزمني. خلال فترة المراهقة، يظهر الأولاد دليلًا على زيادة أكبر بكثير في حجم الألياف مقارنة بالفتيات 67 بالإضافة إلى ذلك، توجد اختلافات في العمر الذي يزداد فيه عدد الألياف العضلية بشكل كبير. حيث أبلغت الفتيات عن زيادة ثابتة في ألياف العضلات من 3.5 إلى 10 سنوات من العمر. في المقابل، لدى الأولاد فترتان من التمايز السريع في عدد ألياف العضلات، تحدث الفترة الأولى من الولادة حتى عمر سنتين والثانية من سن 10 إلى 16 سنة. وعلى الرغم من تباطؤ الوتيرة بشكل كبير، يستمر نمو الألياف العضلية لدى الرجال والنساء حتى منتصف مرحلة البلوغ.

تشمل التغيرات المرتبطة بالعمر الواضحة في الجهاز العضلي الهيكلي انخفاض حجم الألياف وفقدان كتلة العضلات وإزالة التعصيب من ألياف العضلات وانخفاض إجمالي عدد الألياف العضلية وانخفاض كمية الألياف سريعة النشل، كما تقل كتلة العضلات بدءًا من حوالي 50 عامًا وبحلول عمر 80 عامًا، فقد ما يصل إلى 40٪ من كتلة العضلات، ينخفض ​​إنتاج القوة العضلية أيضًا بمعدل حوالي 30٪ بين 60 و 90 عامًا.

تشمل التغييرات العضلية الهيكلية الإضافية الموثقة لدى كبار السن انخفاض قوة الشد في العظام  وانخفاض مرونة المفاصل  وسرعة الحركة المحدودة. وقد يُعزى انخفاض كتلة العضلات لدى شخص أكبر من 60 عامًا إلى انخفاض الحجم وقلة الألياف العضلية من النوع الثاني وزيادة تراكيز إنفاتين في الأنسجة العضلية. من الناحية السريرية، تظهر هذه العوامل على أنها انخفاض في إنتاج قوة العضلات أثناء الحركات عالية السرعة.

ما هي التغيرات العضلية الناتجة عن تقدم العمر؟

يدرس العلماء الفرضية القائلة بأنه مع تقدم الفرد في العمر، من المرجح أن تُعزى التغيرات العضلية إلى انخفاض مستويات النشاط الحركي وترتبط بالعمر بدلاً من الاعتماد على العمر فقط وبسرعة مع تقدم العمر، كما شرع العلماء في قياس آثار التدريب لدى كبار السن، وقد استنتج هؤلاء الباحثون أنه من خلال تدريب كبار السن، كان بإمكانهم تحسين القوة والقدرة على التحمل.

يشبه الجهاز الهيكلي، على غرار الجهاز العضلي فترات النمو والاستقرار والتنكس ويتكون الهيكل العظمي غير الناضج بشكل أساسي من الغضروف والفيزيائيين (ألواح النمو)، (انخفاض عدد المعادن) وقوي مع عظم سميك نظرًا لهذه الخصائص للعظام غير الناضجة، يكون الطفل أقل عرضة للإصابة بالكسر لأن السمحاق قوي والاستجابة قد تمتص المزيد من الطاقة قبل الوصول إلى نقطة الانكسار.

بالإضافة إلى ذلك، إذا حدث كسر، فعادةً ما يكون الشفاء أسرع لأن الكالس يتشكل بشكل أسرع وبكميات أكبر عند الأطفال مقارنة بالبالغين والفرق الأساسي بين الجهاز الهيكلي للطفل والبالغ هو وجود مركب صفيحة النمو عند الأطفال. في حين أن التعظم الأولي يحدث بين سن المراهقة، فإن التعظم الثانوي لا يكتمل حتى يصل الطفل إلى مرحلة النضج الهيكلي وعمومًا في سن 14 عامًا عند الفتيات و 16 عامًا عند الأولاد.

حتى بعد وصول العظام إلى الطول الكامل، فإنها تستمر في النمو على السطح هذا ما يسمى بالنمو التوافقي ويستمر طوال معظم الحياة. وخلال فترة الطفولة والمراهقة، يتجاوز نمو العظام الجديدة ارتشاف العظام وتزداد كثافة العظام، حتى سن 30 عامًا، تزداد كثافة العظام لدى معظم الأفراد ويظل نمو العظام وإعادة امتصاصها مستقرًا خلال منتصف مرحلة البلوغ. في وقت لاحق من مرحلة البلوغ، يتجاوز الامتصاص نمو العظام الجديد وتراجع كثافة العظام.

يُعزى انخفاض كثافة العظام لدى النساء عمومًا إلى الاختلافات في أنواع ومستويات الهرمونات الموجودة. على الرغم من أن الاختلاف يكون أكثر أهمية أثناء توقف الطمث، إلا أن النساء في فترة ما قبل انقطاع الطمث ما زلن يفقدن كثافة العظام بمعدل أعلى من أقرانهن من الذكور.

1- هشاشة العظام:

هشاشة العظام، يُعرف الفقد الاستباقي لكثافة العظام  الذي لوحظ في مرحلة البلوغ، على أنه هشاشة العظام. هشاشة العظام أكثر شيوعًا عند النساء منها عند الرجال وهي سبب رئيسي للكسور وتغيرات الوضع في كلا الجنسين. بشكل عام، يرتبط الكثير من النمو في الهيكل العضلي الهيكلي بالمطالب المفروضة على الجهاز. كما قد تؤدي القوى الداخلية والخارجية المفروضة على النظم العضلية الهيكلية للأطفال الذين يتطورون بشكل نموذجي وغير معتاد إلى اختلافات هيكلية ووظيفية في الهياكل الهيكلية التنفسية. وبالتالي، فإن التسلسل الزمني والاكتساب وخصائص السلوكيات الحركية تظهر بشكل مختلف في الأطفال الذين يتطورون بشكل نموذجي وغير نمطي.

وبالمثل، يمكن تسريع التغيرات المرتبطة بالعمر في مرحلة البلوغ بشكل مباشر مع انخفاض مستويات النشاط  من كبار السن الذين يحافظون على أنماط حياة أكثر نشاطًا ويضعون متطلبات بدنية أكبر على أجهزتهم العضلية الهيكلية أكثر عرضة لتحسين كثافة العظام و كتلة العضلات من أقرانهم الذين ليسوا نشيطين.

2- أنظمة القلب والأوعية الدموية والرئة:

يتكون نظام القلب والأوعية الدموية من القلب والرئتين ومجمع الأوعية الدموية المرتبط بهما. وهي مسؤولة عن ضخ الدم عبر الدورة الدموية التاجية والرئوية والدماغية والجهازية، بهدف إرواء جميع أنسجة الجسم لتوصيل الأكسجين والمغذيات الحيوية والتقاط النفايات للتخلص منها. الجهاز الرئوي مسؤول عن نقل الأكسجين وتبادل الغازات وإزالة الملوثات المحمولة جواً التي قد تدخل أثناء التنفس.

تتجلى الطبيعة المترابطة لنظام القلب والأوعية الدموية ونظام النبض الأحادي في حقيقة أنه في كل دقيقة، ينتقل كل دم الجسم عبر الرئتين قبل إعادته إلى الجانب الأيسر من القلب لطرده في الدورة الدموية النظامية وبسبب هذا العلاقة، يمكن أن تؤثر التغيرات في وظائف القلب بشكل كبير على وظائف الرئة والعكس صحيح. بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل هذين النظامين كجزء من حلقة ضغط-حجم أكبر مغلقة من خلال هياكل الدورة الدموية الطرفية. وبالمثل، فإن أي تغيير في وظيفة الأوعية المحيطية سيؤثر على كل من القلب والرئتين والعكس صحيح.

تخضع كل هذه الآليات الداخلية للتغييرات مع النمو والتطور والشيخوخة وتجارب الحياة الفريدة للفرد. كما يؤثر النمو والتطور بشكل أساسي على فيزياء النظام عن طريق تغيير الأحجام والأطوال والتوتر العضلي الملساء وعضلة القلب والسعة الفسيولوجية داخل النظام لدعم الجسم المتنامي، تؤثر العديد من آثار الشيخوخة على قدرة النظام على التكيف سلوكياً وعاطفيًا.

تؤثر الاستجابات على تفاعلات القلب والأوعية الدموية والرئة اللاإرادية والتفاعلات الرئوية مع الإجهاد، كما تشمل القوى الخارجية بيئة الحركة ومستوى النشاط ، والتي تغير قوى الجاذبية على نظام الضغط والحجم المغلق، يؤدي مستوى النشاط المتزايد إلى إجهاد التمرين والذي يتطلب تغييرًا في الطلب على الأكسجين والمواد المغذية للهياكل التي توفر العمل.

أخيرًا، يجب اعتبار الإجهاد العاطفي عاملاً خارجيًا، يمكن أن تؤثر الاستجابات اللاأخلاقية للتوتر على الحركة الوظيفية وتسبب آليات التكيف غير القادرة على التكيف في أي من الأنظمة أو جميعها. كما هو الحال مع أي شيء، فإن العمر والحالة المعرفية والصحة النسبية للفرد ستحدد النجاح المحتمل لهذه المساعي.