رسام القلب (١)
انظر إلى النص في أعلى الصفحة: كما يكتب الشخص رسالة لمن يعز عليه حين يتعب، يكتب قلب الإنسان رسالة عندما يتعب أيضاً، لكنها ليست كلمات بل خطوط متعرجة تشبه رسمة طفل. هذه الخطوط هي رسالة القلب الكهربائي التي تعطي الطبيب صورة واضحة عن حالة القلب وما به من أمراض. اقرأ الفقرات بتمعن لتكتشف كيف يعلم العلماء أن أي عضلة في القلب تسبب شحنة كهربائية صغيرة، وكيف يسجلون هذه الضربات ليكتشفوا أي خلل قبل تفاقمه.
يقوم الدرس على فكرة تطور اختراع جهاز رسام القلب الكهربائي الذي يسجل نبضات القلب ويكشف أمراضه عبر تتبع الإشارات الكهربائية للعضلة. يبدأ الشرح من ملاحظة بسيطة لانقباض القلب، ثم تطوير آلة تعتمد على عمود زئبق ثم الجلفانومتر حتى الوصول للجهاز الحديث. مثال سريع: مثلما يكتب الإنسان رسالة ليطلب العون عند التعب، يرسل القلب رسالة مخططة على الورق للطبيب ليكشف الخلل.
الفكرة الأساسية
يتناول النص قصة اختراع جهاز رسام القلب وتطوره التاريخي للتعرف على حالة القلب وتشخيص أمراضه من خلال تسجيل تياره الكهربائي الناتج عن انقباض عضلاته.
الشرح
يعلم الإنسان منذ سنين أن انقباض أي عضلة يسبب شحنة كهربائية صغيرة، وبما أن القلب عضلة فقد حاول العلماء قياس هذا التيار الكهربائي لاكتشاف أي خلل. في أوائل القرن العشرين، ابتكر أستاذ علم وظائف الأعضاء وليم أينهوفن آلة تتكون من عمود من الزئبق في أنبوب زجاجي يتصل بسلكين بجسم المريض لتسجيل حركة القلب، لكنها كانت تتطلب وقتا وعناية ولا تصلح للاستعمال العملي لعدم دقتها الكافية وعدم وجود طريقة سريعة لنقل التيار إلى الجهاز. طوور أينهوفن الفكرة مستفيدا من آلة الجلفانومتر التي صنعها سويجر، وهي آلة تستخدم خيطا رفيعا من الكوارتز فوقه طبقة من الفضة بين قطبي مغناطيس لتكون حساسة جدا لأي تيار كهربائي، فصنع أول جهاز في سنة ألف وستة وثلاثين للميلاد، ومع مرور الأيام أدخلت تحسينات كثيرة حتى أصبح الجهاز صغيرا يمكن حمله إلى جانب سرير المريض.
مثال محلول خطوة بخطوة
انظر إلى طريقة حل سؤال المقارنة بين جهازي والر وأينهوفن: ١. الخطوة الأولى: تحديد وجه المقارنة المطلوب وهو الاستعمال والوظيفة والعيوب ومادة الصنع. ٢. الخطوة الثانية: قراءة النص لاستخراج خصائص جهاز والر (يتكون من عمود زئبق، عيبه أنه يحتاج وقتا طويلا وليس دقيقا ولا يصلح للاستعمال العملي). ٣. الخطوة الثالثة: استخراج خصائص جهاز أينهوفن (يعتمد على الجلفانومتر وخيط الكوارتز، دقيق وحساس جدا للتيار الكهربائي، وصار أساسا للجهاز الحديث). ٤. الخطوة الرابعة: تدوين نقاط الاختلاف والشبه في الجدول المخصص للمقارنة.
أخطاء شائعة
- الاعتقاد بأن جهاز رسام القلب الكهربائي الأول كان صغيرا ومحمولا منذ اختراعه، والصواب أنه كان ضخما وغير متقن الصنع في بدايته سنة ألف وستة وثلاثين للميلاد.
- الخلط بين وظيفة جهاز والر وجهاز أينهوفن في الدقة وسرعة التسجيل.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: كيف استطاع العلماء الكشف عن أي خلل يتعرض له القلب؟ الإجابة: عن طريق قياس وتسجيل التيار الكهربائي الذي يسببه انقباض القلب أثناء ضرباته. السؤال الثاني: ما العيب الرئيسي في جهاز والر الذي منع انتشاره؟ الإجابة: أنه يحتاج إلى كثير من الوقت والعناية للتسجيل، وليس دقيقا بما يكفي لاستعمال الطبيب العادي.