فسيولوجيا النمو

النمو بمعناه العام هو الزيادة في كتلة الجسم ، وقد يقصد به أيضاً كل ما يحدث على الجسم من تغيرات خلال فترة معينة. أما النمو بمعناه البيولوجي فهو الزيادة في عدد وحجم خلايا الجسم .
وتتضح أهمية دراسة النمو لارتباطه الوثيق بإنتاج اللحم، حيث أن محصول اللحم يتحدد بمدى أو بمقدار النمو الحادث في الجسم ، وعلى ذلك فإن الدراسات الخاصة بإنتاج اللحم تتركز في دراسة النمو والعوامل المؤثرة عليه . وهناك فرق بين النمو الحقيقي والنمو الظاهري ، فالنمو الحقيقي هو ما ينتج عن الزيادة في الأنسجة البنائية كالعضلات والعظام ، أما النمو الظاهري فهو يضم بالإضافة إلى ما سبق الزيادة الناتجة عن المواد المخزنة في الجسم كالدهون والجليكوجين ( في الكبد والعضلات ) والمواد المتبقية في القناة الهضمية … الخ . فالنمو الظاهري بمعنى آخر هو الزيادة المطلقة في وزن الحيوان . ونظراً للصعوبة العملية في الفصل بين النمو الحقيقي والنمو الظاهري لذا يعبر عن النمو من الناحية العملية بالنمو الظاهري .

ويتم النمو في مرحلتين :
أ - النمو الجنيني وفيه يحدث زيادة في عدد وحجم الخلايا .
ب - النمو بعد الولادة أو بعد الفقس : وفيه تستمر بعض الخلايا في الانقسام وتكون الزيادة أساسا في حجم الخلايا . وعلى ذلك فيمكن تقسيم الخلايا في الكائن البالغ إلى ثلاثة أنواع  :
* خلايا دائمة Perminant وهذه تتوقف عن الانقسام عند الولادة أو الفقس ويظل عددها ثابت ( مثل خلايا الأعصاب ) .
* خلايا مستقرة Stable وهذه تستمر في الانقسام خلال فترة النمو ثم تتوقف عن الانقسام في الكائن البالغ ( مثل خلايا معظم أعضاء الجسم ).
* خلايا حرة Labile وهذه تستمر في الانقسام طوال حياة الكائن أي قبل وبعد البلوغ ( مثل خلايا النسيج الطلائى وخلايا الجلد ) .

وتستمر فترة النمو حتى النضج الجنسي وان كان الوزن يزيد إلى أن يصل الجسم إلى الحجم أو الوزن البالغ mature body size الذي يصله بعد النضج الجنسي بفترة . وعلى ذلك تقدر فترة النمو في الدجاج بحوالي 24-28 أسبوع ( بينما تقدر في العجول بحوالي 43 شهراً وفي الحملان بحوالي 27 شهراً ) .

وتختلف سرعة النمو الجنيني في الكائنات المختلفة ، ويتضح ذلك من مقارنة وزن الميلاد ومدة الحمل في الأنواع التالية :
الكتاكيت : 21 يوم = 30 جرام .
الحملان : 150 يوم = 3-4 كجم .
الأطفال : 280 يوم = 3-4 كجم .
الخيل : 340 يوم = 90 كجـم .

وتختلف سرعة نمو الأجهزة المختلفة داخل الجسم باختلاف النوع فالجهاز الهيكلي سريع النمو في المرحلة الجنينية في كل من الكتاكيت والحملان والعجول بينما هو بطئ النمو في الأرانب والفئران والإنسان . أيضاً تختلف سرعة نمو الأجهزة داخل النوع الواحد فبينما نجد أعضاء مثل المخ والقلب والكبد سريعة النمو فإن أجهزة أخرى كالجهاز التناسلي بطيئة النمو . أيضا تختلف سرعة نمو الأنسجة باختلاف النوع . فمثلاً الأنسجة التخزينية ( الدهون ) نجدها في الخنازير قليلة عند الولادة ثم يزيد ترسيبها سريعاً ، بينما نجدها في الإنسان تمثل 15% من الجسم عند الولادة ثم تزيد إلى 20% عند عمر 6 شهور ثم تقل بعد ذلك حتى عمر 7 سنوات ثم تزيد مرة أخرى عند البلوغ خصوصا في الإناث .

ويلاحظ أن الخلية الحية تقوم بوظائفها بالتبادل بينها وبين الخلايا المجاورة أو بينها وبين البيئة الخارجية ( مثل إدخال المواد الغذائية أو إخراج المخلفات ) . ويتم هذا التبادل من خلال سطح الخلية من وإلى السوائل بين الخلايا . وبالتالي فإن وظيفة الخلية تتأثر كلما كبر حجم الخلية وقل المسطح النسبي لها . وهذا يعنى أن هناك حد لكل خلية لا يمكنها أن تنمو أكثر منه ، وعلى ذلك فنمو الخلية نمو غير مطلق بل يحكمه مدى نشاطها الحيوي . لذلك نجد أن خلايا بعض أعضاء الجسم أصغر حجماً من خلايا أعضاء أخرى وهذا يميزها بمستوى عالي من التمثيل (مثلا خلايا الكبد ) . وعلى ذلك فزيادة مسطح الخلية بالنسبة لحجمها ضروري لسرعة انتقال المركبات خلال سطح الخلية في الخلايا عالية التمثيل . وهذا ملاحظ أيضا في الخلايا صغيرة العمر بالمقارنة بالخلايا المسنة أو كبيرة العمر فهي أصغر حجماً وأعلى نشاطاً .

وكما سبق القول فأثناء النمو يزيد عدد الخلايا وحجم الخلايا ، وزيادة عدد الخلايا بالانقسام يسبق زيادة حجم الخلايا . والأعضاء والأنسجة لا تتكون من خلايا فقط ، حيث أن الخلايا تنفصل عن بعضها بسوائل بين الخلايا التي تعتبر بيئة الاتصال بين الخلايا أو بين الخلية والبيئة الخارجية وتختلف نسبة الخلايا إلى السوائل باختلاف العمر حيث بزيادة العمر تقل نسبة السوائل وتزيــد نسبة الخلايا . هذا وتزيد كتلة الجسم بمعدل طردي مع مكعب طول الجسم (الكتلــة : الطول3) ، وتحتاج الأنسجة الناعمة في الجسم إلى دعامة لحملها وهى الهيكل العظمى . ونجد أن وزن الهيكل العظمى في الأنواع كبيرة الوزن ( الأفيال مثلاً ) أكبر بكثير نسبياً من وزن الهيكل العظمى في الأنواع صغيرة الوزن حتى يمكن للعظام أن تتحمل الكتلة الوزنية للجسم .

وعادة فإن الاحتياجات الغذائية في المراحل المبكرة من التطور الجنيني كافية ، وبتقدم الحمل تصبح الاحتياجات أكبر ويصبح تأثير التغذية على النمو الجنيني أكبر . وعادة فكمية الدم التي تصل إلى الجنين حاملة الغذاء تعتبر هي المحدد للنمو . وهذا يوضح صغر حجم المولود من أم صغيرة الحجم وأب كبير الحجم حيث أن الدم والتغذية تأتى من الأم على الرغم من العوامل الوراثية الآتية من الأب . أما بعد الولادة حيث قد توجد وفرة من الغذاء ، فإن العوامل الوراثية من الأب سوف يظهر تأثيرها وان كان سيحد من تأثيرها بسبب بطء النمو في المرحلة الأخيرة من الحمل الذي قد يؤثر على تطور غدة الـ “Hypothalamus” التي لها علاقة بمراكز الشهية في المخ ، وبالتالي فإن النمو بعد الولادة أيضا سيكون محكوماً بمدى هذا التطور . على ذلك فالفرد الصغير الحجم عند الولادة يتناول كميات أقل من الغذاء تجعله عاجزاً عن أن يعوض النمو ، وسيظل ذلك واضحاً في مراحل العمر الأخرى ، ولكنه على أي حال سيكون أحسن نمواً من الفرد المولود من أب وأم صغيرين في الحجم .

وفي فترة ما بعد الميلاد ، فإنه إذا تعرض الفرد لنقص غذائي أثناء الحياة الجنينية أو في المراحل الأولى من الحياة فإن النمو يتأثر كثيراً . أما اذا تعرض لنقص غذائي بعد هذه الفترات فإنه يمكنه أن يعوض ما فاته من النمو بمجرد إعادة التغذية إلى المستوى المطلوب ، مع ملاحظة أنه كلما طالت فترة النقص الغذائي كلما صعب تعويض النمو المنخفض .

ويجب أن نلاحظ أن حجم ووزن الأعضاء الداخلية يتناسب مع حجم ووزن الجسم ، وعلى ذلك يجب ألا نربط صغر وزن العضو بقلة كفاءة هذا العضو . فقد يكون وزن العضو صغيراً ولكنه يؤدى وظيفته بكفاءة تتفق مع وزن الجسم الكلى الصغير . ولكن أحياناً يعطى كبر حجم العضو اعتباراً مهما وذلك مثلما في حالة حجم الضرع وعلاقته بإنتاج اللبن ، وحجم الصدر والأفخاذ وعلاقتهم بإنتاج اللحم في الدجاج ومثل طول الأرجل في خيل السبق ، أو طول الأرجل وحجم الرئتين في أبطال رياضة العدو وهكذا .

ويمكن القول أن هناك أربعة مكونات للنمو :
* النمو العضلي وهو زيادة وزن العضلات ( أساساً : بروتين وماء ) .
* زيادة حجم الهيكل العظمى الذي يدعم النمو العضلي ( أساسا من الكالسيوم ) .
* زيادة الأنسجة التخزينية ( أساسا : الدهن المكون من جلسريدات ثلاثية وكمية قليلة من الماء) .
* الريش والجلد والأعضاء الداخلية .

وهذه المكونات الأربع لها ميكانيكية مختلفة للنمو كما سيتضح مما يلي :
النمو العضلي :
تتكون العضلات من ألياف “fibres” التي تتكون بالتالي من لويفات “myofibrils” التي تتكون بالتالي من وحدات طولية “sarcomers” . ويتم النمو العضلي بزيادة سمك وطول الألياف في داخل العضلة على الرغم من أن عدد الألياف داخل العضلة يكون محدداً تقريباً من وقت فقس الطائر ولا يتغير هذا العدد كثيراً بعد الفقس حتى وصول الطائر للوزن البالغ . ويزيد سمك الألياف أثناء النمو عن طريق الانقسام والتضاعف في عدد اللويفات ، كما يزيد طول الألياف بإضافة وحدات طولية sarcomers عند النهاية الطرفية للويفات myofibrils . ويزيد عدد النوايا في ألياف العضلات ولكن هذه الزيادة ليست طردية مع زيادة حجم العضلة أثناء النمو .
وألياف العضلات أكثر سمكاً في الذكور عن الإناث كما أنها أكثر سمكاً في الأنواع المنتجة للحم عن غير المنتجة للحم . ويعتمد نمو العضلات على مدى ترسب البروتين Protein accretion وهناك كمية صغيرة من بروتين العضلات تتكسر وتفقد باستمرار ، وعلى ذلك يجب أن يكون هناك تعويض مستمر في بروتين العضلات حتى تنمو . وبالتالي لابد من وجود الكمية الكافية من البروتين في الغذاء أثناء النمو . ونقص البروتين في الغذاء يتبعه نقص النمو العضلي. أيضا يتأثر النمو العضلي بهرمونات معينة يفرزها الجسم مثل هرمون النمو Growth h. وأيضا الهرمون المنشط لقشرة غدة فوق الكلية Adrenocorticotrophic h. وكلاهما يفرز من الفص الأمامي للغدة النخامية .
النمــو الهيكلي :
العظام لها وظيفتان :
1- تكون الهيكل الصلب الذي يدعم العضلات .
2- مخزن احتياطي لعنصري الكالسيوم والفسفور في الجسم . والعظام تتكون من نسيج شبكي matrix من ألياف عضوية يتخلله بلورات معدنية من الكالسيوم والفسفور .

وتنمو العظام في الطول عند منطقة طرفية مفلطحة ( الغضاريف ) تسمى قرص النمو growth plate ، حيث يوجد في هذه الأقراص خلايا تسمى Osteoblasts تقوم بإفراز مـادة تسمى Osteoid وهى غنية بمادة الكولاجين البروتينية Collagen . وهذه المادة (Osteoid) هي التي تكون النسيج الشبكي الذي تتجمع عليه adsorb ايونات الكالسيوم والفوسفات لتتكون البلورات . وفي الحقيقة فإن خلايا الـ Osteoblasts توجد أيضا في القطاع العرضي للعظام وبالتالي يمكن للعظام أن تزيد في السمك .

وهناك أيضا خلايا اكبر تسمى Osteoclasts توجد في أماكن على طول العظام وهى مسئولة عن إعادة امتصاص العناصر المعدنية Resorbtion والمادة العضوية الموجودة في العظام ويتم ذلك لتوسيع المساحة الداخلية للعظام ( كما في حالة العظام النخاعية ) ولإمداد الجسم بالكالسيوم التمثيلي النشط وهذا له أهمية كبيرة في الطيور البياضة .
ونمو العظام محكوم إلى قدر كبير بالوراثة ولكنه أيضا يتأثر بالهرمونات ( مثل هرمون باراثرومون من جار الدرقية ) والفيتامينات ( مثل D & A ) .
والعظام الضعيفة والمشوهة تمثل مشكلة كبيرة في السلالات الحديثة سريعة النمو المتخصصة في إنتاج اللحم . وحوالي 8% من القطيع في كتاكيت اللحم معرضة للمعاناة من تشوهات في العظام .
النمو الترسيبى :
الدهون لها وظائف عدة منها أنها تمثل طبقة عازلة للجسم كما أنها مخزن للطاقة عند الاحتياج . وتنمو الدهون في مناطق مختلفة من الجسم ومعظمها يترسب في الأنسجة التخزينية Adipose tissues التي تتكون كوسائد pads في أماكن مختلفة .
والأنسجة الترسيبية تكون من خلايا مختلفة الأنواع أكثرها تواجداً هي الأديبوسايت Adipocytes وهى خلايا مستديرة أو بيضاوية يتراكم فيها الجلسريدات الثلاثية . وتوجد بمركز كل خلية قطرة كبيرة من الجلسريدات الثلاثية في صورة ليبيدات ، وتتجمع هذه الخلايا مع بعضها بواسطة ألياف من الكولاجين لتشكل في النهاية الوسائد الدهنية fat pad .
وخلايا الـ Adipocytes تتكون في مراحل مبكرة من العمر ولكن حجم قطرة الدهن يزيد مع العمر خصوصاً بعد وصول الطائر إلى الوزن البالغ .

ويخزن الدهن عند دخول كميات طاقة أكثر من احتياج الطائر حيث تتراكم الأحماض الدهنية عن طريق الدم في الأنسجة التخزينية . وهى تأتى من الغذاء بطريقة مباشرة أو تخلق في الكبد من الجلوكوز . والطيور على عكس الثدييات لا يمكنها تخليق الأحماض الدهنية في الأنسجة التخزينية ولكن لابد من دخولها عن طريق الغذاء .

ويمكن أن يسحب الدهن من هذه الخلايا عند وجود نقص في طاقة الغذاء ويلعب هرمون الـ Glucagon دوراً رئيسياً في إعادة استخدام وتكسير الجلسريدات الثلاثية المخزنة.

ويترسب الدهن عادة في المناطق التالية :
1 - تحت الجلد .
2 – بين العضلات .
3 - الفراغ البطني ( مثل دهن الغشاء البريتوني المغطى للأمعاء ) أما الغشاء الرقيق الرابط بين أجزاء الأمعاء الدقيقة ( يسمى أحياناً بالمنديل في الحيوانات الكبيرة ) فيحتوى على كميات متفاوتة من الدهن .
4 - في الفراغ الصدري حول القلب وحول القصبة الهوائية في منطقة الرقبة وبجوار الحنجرة .
5 - حول العضلة العينية ( بين الضلع السابع والضلع الثالث عشر ) وفي منطقة القطن ( بيت الكلاوي ) في الحيوانات الكبيرة .

الهرمونات المؤثرة في النمو :
يتأثر النمو بعدد من الهرمونات هي :
1 - هرمون الغدة الدرقية ( الثيروكسين ) Thyroxin
2 - هرمونات الفص الأمامي للغدة النخامية :
3 - هرمون النمو Growth Hormone
4 - الهرمون المنشط لقشرة غدة فوق الكلية Adreno-corticotrophic
5 - الهرمون المنشط للدرقية Thyrotrophic

مراحل النمو في الدجاج :
مرحلة النمو الجنيني وهى تبدأ من التبويض وتنتهي بفقس البيضة بعد فترة 18 يوم في الحمام ، 21 يوم في الدجاج ، 28-35 يوم في البط .
مرحلة ما بعد الفقس ويمكن تقسيمها في خلال الـ 60 يوماً الأولى كما يلي :
من 1-10 أيام وفيها يكون الطائر عاجزاً عن تنظيم درجة حرارة جسمه ويعتمد بصفة أساسية على بقايا كيس الصفار ، ويكون النمو خلالها بطيئاً نوعاً.
من 11-30 يوم وفيها يزيد الإنتاج الحراري للجسم ويزيد نمو الريش وتتطور الغدد بسرعة ، وتتميز هذه الفترة بسرعة نمو عالية جداً .
من 31-60 يوم يستمر خلالها النمو السريع ويكتمل نمو الريش ويكتمل أيضا جهاز التنظيم الحراري للجسم .
وينتهي النمو بوصول الطائر إلى البلوغ عند عمر 24 – 28 أسبوع وقد أمكن تقسيم فترة النمو في الدجاج المصري إلى ثلاث مراحل :

المرحلة الأولى :
من اليوم الأول للفقس حتى نهاية الأسبوع التاسع وفيها يكون النمو أسرع ما يمكن وتصل نسبة الزيادة المئوية في الأسبوع الواحد في هذه الفترة 36-39% .
المرحلة الثانية :
من الأسبوع العاشر حتى الأسبوع الثالث عشر وفيها يقل النمو عن المرحلة السابقة فتصل نسبة الزيادة المئوية في الأسبوع الواحد بين 19-22% .
المرحلة الثالثة :
من الأسبوع الرابع عشر وحتى البلوغ وفيها يقل مستوى النمو كثيراً عن المراحل السابقة فتصل نسبة الزيادة المئوية في الأسبوع الواحد إلى 6-8% .

منحنى النمو :
يزيد وزن الطائر النامي حتى يثبت عند الوزن البالغ mature weight وكل نوع من أنواع الطيور والسلالات المختلفة بها ( داخل كل نوع ) لها وزن بالغ خاص بها . كما أن الذكور والإناث في داخل كل سلالة لها وزن بالغ خاص بها ويطلــق على ذلك “Sexual Dimorphism” وتزيد هذه الفروق كثيراً في بعض الأنواع مثل الرومي والبط المسكوفي. وقد يكون لسلالتين من الدواجن نفس الوزن البالغ ولكن تختلف سرعة النمو في كل منهما حيث يصلا إلى وزن البلوغ عند عمر مختلف ، وعلى ذلك يختلف معدل النمو الذي يأخذه كل منهما ليصل إلى الوزن الناضج له . وهذه الاختلافات تعطى الطائر منحنى نمو على شكل حرف سيجما ( وهو الحرف اليوناني المشابه لحرف S في اللاتيني ) .

ويتأثر شكل المنحنى بالمحددات التالية :
1 - العمر .
2 - وزن الجسم .
3 – وزن الجسم الناضج .
4 - أقصى معدل نمو يومي .
5 – العمر عند أقصى معدل نمو .

وأقصى معدل نمو ( الزيادة في وزن الجسم / يوم ) يحدث عادة عندما يصل وزن الطائر إلى ما بين ¼ - ½ وزنه البالغ . والعمر الذي يصل فيه الطائر إلى أقصى معدل نمو يختلف من سلالة إلى أخرى ، وبالتالي يغير هذا من شكل المنحنى جزئيا . وتستخدم المعادلات من نوع Gompertz لوصف شكل منحنى النمو .

ويلاحظ أن الزيادة في وزن الجسم ما هي إلا مجموع الزيادة في أجزاء الجسم المختلفة. وهذه الأجزاء تنمو بسرعات مختلفة . فمثلاً وزن الكبد في سلالات إنتاج اللحم يمثل 4% من وزن الجسم عند عمر 7 أيام بينما يمثل أقل من 2% عند عمر 7 أسابيع ، هذا بينما تزيد نسبة القناة الهضمية والأحشاء الداخلية الأخرى ( بالنسبة لوزن الجسم ) كلما نما الطائر. وإلى جانب ذلك نجد أن العضلات مثلا تزيد نسبتها بنفس نسبة زيادة وزن الجسم . وعلى ذلك فكل جزء من أجزاء الجسم له منحنى نمو خاص به يمكن أن يوصف بمعادلة خاصة ، ومحصلة هذه المنحنيات تعطى منحنى النمو للجسم كله . وممكن القول بأن معامل انحدار النمو النسبي للعضو بالنسبة لنمو الجسم (K) يساوى 1 إذا تساوت سرعة نمو العضو مع سرعة نمو الجسم ككل ، ويساوى أقل من 1 إذا كانت سرعة نمو العضو أبطأ من سرعة نمو الجسم ككل ، ويساوى أكثر من 1 إذا كانت سرعة نمو العضو أسرع من سرعة نمو الجسم ككل . وعادة يتساوى نمو الأعضاء في كل من الذكور والإناث إلا في أجزاء معينة كالعضلات في الذكور أو ترسيب الدهن في الإناث .

مقياس النمو :
يعبر عن زيادة النمو بالوسائل التالية :
سرعة النمو المطلقة Absolute growth rate وهى عبارة عن معدل الزيادة خلال فترة زمنية معينة ( يوم أو أسبوع أو شهر ) . وسرعة النمو المطلقة لا تعبر عن سرعة النمو بدقة حيث أنها لا تأخذ وزن الطائر في البداية في الاعتبار حيث قد يكون هناك طائرين متساويان في الزيادة في الوزن خلال فترة معينة إلا أن أحدهما كان أكبر وزناً من الآخر عند البداية .
سرعة النمو النسبية Relative growth rate وفيها تنسب الزيادة المطلقة في الوزن خلال فترة زمنية معينة إلى وزن الطائر في بداية الفترة أو إلى متوسط وزن الطائر في بداية ونهاية الفترة .
وإلى جانب ذلك يمكن الحكم على سرعة النمو من بعض القياسات مثل طول قصبة الرجل أو طول عظمة القص حيث لها ارتباط كبير بمحصول اللحم .
وهناك طريقة حديثة لقياس النمو البيولوجي ( الراجع لزيادة عدد الخلايا ) وذلك بتقدير كمية الأحماض النووية (DNA) الموجودة في نواة الخلية حيث أن زيادة كميتها يتبع زيادة عدد الخلايا باستثناء خلايا الألياف العضلية حيث للخلية الواحدة أكثر من نواة .

وعلى وجه العموم تعتبر الدواجن أسرع نمواً من معظم حيوانات المزرعة ..............