كيف يحافظ جسم الإنسان على توازنه الداخلي وسلامة أعضائه؟

إذا خرجت من مبنى بارد في يوم حار ومشمس، ستلاحظ على الأرجح أن جلدك سيبدأ بالاحمرار. وستتشكل عندها قطيرات العرق عندما يتعرض جسمك للحرارة. تطوّرت ردود الفعل هذه لتعزيز قدرة البشر على البقاء، على الرغم من أنها قد تكون مزعجة. الاستجابات السابقة الذكر هي جزء من العملية التلقائية التي تهدف لإعادة الجسم إلى درجة الحرارة الداخلية النموذجية البالغة 37 درجة مئوية.

هذه العملية هي واحدة من العديد من آليات التنظيم الذاتي في الجسم، التي تعمل جميعها على الحفاظ على بيئة داخلية مستقرة في أي حالة، ولا ينطبق ذلك على درجة الحرارة فقط بل على ضغط الدم ودرجة الحموضة أيضاً. يُجري الجسم هذه التعديلات الفيزيولوجية من دون الحاجة إلى التفكير. وتحمل هذه القدرة الفريدة اسم الاستتباب الداخلي.

تقول المحاضِرة الرئيسية في جامعة كوينز في بلفاست، إيتين تانزي، التي تدير مركز تعليم العلوم الطبية الحيوية: "كلما ابتعد جسمك عن الحالة النموذجية، سيصبح معرضاً للخطر أكثر. بغياب حالة الاستتباب، قد يؤدي إجهاد الآليات التي تعمل في الحالة الطبيعية إلى الإصابة بالأمراض".

اقرأ أيضاً: ما حاجة الجسم من الملح والبوتاسيوم وما دورهما في الحفاظ على صحته؟

يُجري نظام داخلي لإرسال الإشارات واستقبالها هذه التعديلات جميعها. وتحافظ 3 مكونات على حالة الاستتباب الداخلي، وهي المستقبلات ومركز التكامل والعوامل الفاعلة. على سبيل المثال، تراقب المستقبِلات، التي يمكن أن تمثّل فئة خاصة من البروتينات أو الخلايا العصبية المتخصصة، الظروف مثل درجة الحرارة أو ضغط الدم في جميع أنحاء الجسم. عندما يتحسس المستقبِل تغيّراً ما، فهو يرسل إشارة إلى مركز التكامل، الذي يحمل أيضاً اسم مركز التحكم أحياناً.

تؤدي منطقة في الدماغ تحمل اسم الوطاء (أو تحت المهاد) دور مركز التكامل لدى البشر عادة، وهي تنظّم درجة الحرارة ومعدل ضربات القلب ومستويات الجوع وتوازن الماء والساعات البيولوجية وغيرها من الوظائف الأساسية. تقول تانزي: "مركز التكامل هو المكان الذي يُقارن فيه التغيير بالقيمة المستهدفة".

الخطوة الأخيرة هي الاستجابة، التي تتضمن غالباً نظام الغدد الصماء أو الجهاز العصبي. تصل الإشارات التي يرسلها هذان النظامان إلى العوامل الفاعلة، وهي الأجزاء من الجسم التي تحفّز الاستجابات الفيزيولوجية اللازمة. على سبيل المثال، تشمل العوامل الفاعلة في عملية تنظيم درجة الحرارة الأوعية الدموية والغدد العرقية في الجلد. ولزيادة ضغط الدم، ستحتفظ الكلى بالمزيد من الماء. وتأخذ عضلات الحجاب الحاجز والجهاز التنفسي نفساً أعمق أو تزيد معدل التنفس لزيادة نسبة الأوكسجين. تغيّر العوامل الفاعلة الأخرى السلوك. عندما تشعر بالعطش أو تشتهي الأطعمة المالحة، فقد يعود ذلك إلى استجابة متعلقة بالاستتباب الداخلي.

بمجرد عودة الوظيفة المعنية إلى وضعها الطبيعي، ترسل المستقبلات رسالة جديدة تحمل اسم التغذية الراجعة السلبية إلى مركز التكامل. تحفّز هذه الرسالة الأجزاء الأخرى من الجسم على التوقف عن التعويض الزائد، ما يؤدي إلى إيقاف العملية.

عندما يكون الطقس حاراً للغاية، ترسل هذه المستقبلات الحرارية الإشارات إلى الوطاء. وفقاً لتانزي، يعتقد الباحثون أن هذه المنطقة من الدماغ تحدّد الفرق بين درجة حرارة الجسم الحالية ودرجة 37 مئوية من خلال تحسس التغيرات التي تطرأ على نشاط الخلايا العصبية التي تستجيب للتغيرات في درجات الحرارة في جميع أنحاء الجسم. بعد ذلك، يرسل الوطاء إشارات تنبّه الأوعية الدموية في الجلد. هناك، ترتخي العضلات الملساء المحيطة بالأوعية الدموية، ما يؤدي إلى زيادة تدفق الدم إلى سطح الجلد، ما يؤدي بدوره إلى نقل الحرارة بعيداً عن الأعضاء الدخلية. تجعل هذه العملية التي تحمل اسم التوسيع الوعائي الجلد يبدو وردياً أكثر وأكثر امتلاءً بالدم. تتنشط الملايين من الغدد العرقية في هذه المرحلة أيضاً، وتنقل قطيرات العرق الحرارة من سطح الجلد إلى الهواء من خلال عملية التبخر.

تبدأ المشكلات بالظهور عندما يتوقف الجهاز العصبي المركزي عن العمل على النحو السليم. تقول إميرسون إن الأشخاص المصابين بضربة الشمس "تظهر عليهم علامات سلوك غير طبيعي، ويصبحون عدوانيين للغاية وينسون ما يحدث حولهم نوعاً ما لأن دماغهم لا يعمل بالطريقة الصحيحة". يبدأ فشل الأعضاء الأخرى ضمن محاولة الجسم لاستعادة السيطرة.

اقرأ أيضاً: 10 أعراض تنبئ بوجود خلل في جهازك المناعي تعرّف عليها

لا يقتصر الفشل الشامل لأجهزة الجسم على فرط السخونة. تقول إميرسون: "عندما لا يكون الجسم في حالة الاستتباب، فإنه سيحاول باستمرار أن يصل إلى هذه الحالة، ويؤدي ذلك إلى الكثير من الإجهاد". ويخاطر الجسم تحت الإجهاد بسلامة الوظائف الأخرى بهدف الوصول إلى حالة الاستتباب.

مع ذلك، لا يحفِّز بعض أنواع فرط السخونة حدوث هذه الاستجابة. على سبيل المثال، عند الإصابة بالحمى استجابة للعدوى أو المرض، يُنشئ الجسم قيمة مستهدفة جديدة أعلى لدرجة الحرارة. ووفقاً لإميرسون، يعود هذا إلى أن الاستجابة الالتهابية المتمثلة في رفع درجة الحرارة هي آلية مفيدة ضمن المعركة ضد مسبب المرض؛ إذ تقول: "تقتل الحرارة مسببات الأمراض"، وتتسبب زيادة تدفق الدم بنقل المزيد من خلايا الدم البيضاء إلى موقع الالتهاب لمحاربة العدوى.

تبيّن هذه الدراسات أنه من المحتمل أن البشر قادرون على تعديل القيم المستهدفة في الجسم قليلاً، لكن إجبار الجسم على تجاوز هذه القيم يمكن أن يكون خطيراً.