التنفس
مقدمة:
درسنا في السنة الأولى أن التنفس عند الإنسان يتجلى في حركات دائمة وإيقاعية تسمى الحركات التنفسية وهي(الشهيق و الزفير) هذه الحركات تؤدي الى دخول و إخراج الهواء من الرئتين أي التهوية للكي يتزود الجسم بغاز ثنائي الأوكسيجين و يتخلص من غاز ثنائي اوكسيد الكربون أي ضمان التبادلات الغازية التنفسية التي تتم داخل الجسم .
- فكيف تتم التبادلات الغازية التنفسية داخل الجسم ؟
-وكيف تتم التهوية الرئوية؟
I -كيف تتم التبادلا ت الغازية التنفسية على مستوى الرئتين؟
1-ملاحظات
بعض الأشخاص يعانون من الربو من أعراضه نوبات ضيق التنفس الناتج ، عن إنسداد المسالك التنفسية مما يؤدي الى عرقلة التبادلات الغازية التنفسية ثم الإغماء في حالة عدم إتخاذ الإجراءات الوقائية الإستعجالية .
-فماهي المسالك التنفسية داخل الرئتين ؟
-ما هي خصائص النسيج الرئوي التي تسمح بالتبادلات الغازية ؟
- و أين وكيف تتم التبادلات الغازية التنفسية داخل الرئتين ؟
2-لنكتشف المسالك التنفسية عند الإنسان .
-عندما نضع رئة الخروف فوق الماء فإنه تطفو لأنها تحتوي على هواء ، فأين يوجد الهواء داخل الرئتين ؟
-عندما نلاحظ مقطعا في رئة الخروف نكتشف وجود عدة قصبات وقصيبات فاغرة(مفتوحة)تحتوي على الهواء .
-كما تبين الملاحظة المجهرية أن الرئة تحتوي على قصيبات دقيقة تنتهي بأكياس تسمى حويصلات رئوية .كل حويصلة رئوية تتكون من عدة أكياس صغيرة تسمى أسناخ رئوية التي تحتوي على الهواء الذي يسمى الهواء السنخي و الذي يتججد بإستمرار.
-إذن تتفرع الرغامة داخل الرئتين الى قصبتين رئويتينو هذه الأخيرةتتفرع بدورها الى عدة قصبات و قصيبات و قصيبات دقيقة تنتهى بحويصلات رئوية التي تشتمل على عدة أسناخ رئوية محاطة بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية .
-الهواء المستنشق يتفرق داخل القصبات و القصيبات و القصيبات الدقيقة حتى يصل الى الأسناخ الرئوية و أثناء الزفير يسلك الإتجاه المعاكس.
 |  |
 |  |
 | |
3- ماهي خصائص النسيج الرئوي؟
تحتوي الرئتين على 600 مليون سنخ رئوي ، المساحة الإجمالية للأسناخ الرئوية حوالي m² 200 تعادل مساحة ملعب كرة المضرب ، مساحة التماس بين الهواء السنخي والدم في الشعيرات الدموية حوالي m²70 ،جدار الأسناخ الرئوي جد رقيق سمكه حواليµm 1 ، حجم الدم الذي يعبر الرئتين في اليوم حوالي l 800 في اليوم. هذه الخصائص تسهل التبادلات الغازية التنفسية بين الدم والهواء .
3-كيف تتم التبادلات الغازية بين الهواء و الدم .
هواء الشهيق
|
هواء الزفير
|
الدم الداخل للرئتين
|
الدم الخارج من الرئتين
| |
ثنائي الأوكسيجين
|
21
|
16
|
15
|
20
|
ثنائي أوكسيد الكربون
|
0.03
|
4.5
|
53
|
49
|
قياس الغازات التنفسيةفي الهواء والدم بml في كل ml 100 من الهواء والدم
-عندما نقارن نسب الغازات التنفسية في الهواء المستنشق و الهواء المتزفر نكتشف ان الهواء يفقد % 5 من ثنائي الأوكسيجين في الرئتين و يتحمل بحوالي % 4.47 من ثنائي أكسيد الكربون
-عندما نقارن نسب الغازات التنفسية في الدم الداخل و الدم الخارج من الرئتين نكتشف أن الدم يتحمل بحوالي % 5 من ثنائي الأوكسيجين و يتخلص من ثنائي أوكسيد الكربون .
إذن في الرئتين داخل الأسناخ الرئوية تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الهواء و الدم :حيث يتحمل الدم بثنائي الأوكسيجين من الهواء و يطرح في الهواء ثنائي أوكسيد الكربون.
تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الهواء السنخي و الدم حسب خاصية الضغط الجزئي وهي خاصية فزيائية مضمونها :
ينتشر غاز معين عبر جدار نفوذ من الحيز ذي الضغط المرتفع نحو الحيز ذي الضغط المنخفظ و يستمر هذا الأنتشار حتى يتعادل الضغط من جهتي الجدار.نعبر عن الضغط الجزئي ب(Kilopaskal) Kpa الذي يمثل القوة التي تسلطها جزيئات غاز معين على الجدار.
|
ضغط الغازات التنفسية في الهواء السنخي و الدم
-بما أن ضغط ثنائي الأوكسجين في الهواء السنخي Kpa 13.3 أكبر من ضغط ثنائي الأوكسجين في الدم الداخل الى الأسناخ الرئوية Kpa 5.3 فإن ثنائي الأوكسجين ينتقل من الهواء الى الدم حتى يتعادل الدم بين الدم والهواء ليصبحKpa ضغط ثنائي الأكسين في الدم الخارج من الاسناخ الرئوية 13.3.
-بما أن ضغط ثنائي أوكسيد الكربون في الدم الاخل الى الرئتين Kpa 6.1 أكبر من ضغط ثنائي أوكسيد الكربون في الهواء السنخي Kpa 5.3 فإن هذا الغاز يمر من الدم الى الهواء السنخي حتى يتعادل ضغط هذا الغاز بين الهواء و الدم لصبحKpa 5.3 .
لملاحظة هذا الرسم المحرك إضغط علىالزر الأيمن للفأرة ثم أنقر على قراءة lire
II –كيف تتم التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الأعضاء ؟
1-ملاحظات
أثناء الغرق تنسد المسالك التنفسية و يتوقف تزويد الأعضاء بثنائي الأوكسيجين و عدم تخليصها من ثنائي أوكسيد الكربون ،مما يؤدي الى الإختناق و تعتبر خلايا المخ الأكثر تضررا من نقصان ثنائي الأوكسيجين في الدم مما يؤدي الى إتلافها و موتها .
-فكيف نكشف عن البادلات الغازية على مستوى الأعضاء
-تجربة :
بداية التجربة نهاية التجربة
بعد مرور بضع ساعات يتعكر ماء الجير و يصعد السائل الملون في الأنبوب الشعيري.
- يصعد السائل الملون لأن العضو إستهلك حجما من ثنائي الأوكسيجن من هواء القارورة مما أدى الى إنخفاظ حجم الهواء و تعويضه بصعود السائل الملون.
-يتعكر ماء الجير لأن العضو طرح كمية من ثنائي أكسيد الكربون الذي يعكر ماء الجير .
-إذن هذه التجربة تؤكد أن الأعضاء في الجسم تستهلك ثنائي الأوكسيجين الموجود في الدم وتطرح في الدم ثنائي أوكسيد الكربون أي تقوم بتبادلات غازية تنفسية مع الدم.
3-كيف تتم البادلات الغازية التنفسية بين الدم والانسجة ؟
عندما نقارن كمية الغازات التنفسية في الدم الداخل و الدم الخارج من بعض الأعضاء نكتشف أن الدم يفقد في الأعضاء ثنائي الأكسيجين و يتحمل من الأعضاء و الأنسجة بثنائي أكسيد الكربون إذن داخل الأعضاء و الأنسجة تستهلك ثنائي الأكسيجين و تطرح ثنائي أوكسيد أي تحدث تبادلات غازية بين الدم و الانسجة.فكيف تتم هذه التبادلات ؟
إن الشرايين و هي العروق التي تنقل الدم الى الأعضاء تتفرع في الأعضاء الى عدة شرينات و هذه الأخيرة تتفرع الى شبكة كثيفة من شعيرات دموية ذات جدار رقيق و نفوذ إنه التعرق ، الذي يزيد من مساحة التماس بين الخلايا و و الشعيرات الدموية .هذه الخصائص تسهل التبادلات الغازية التنفسية بين الدم والأنسجة .
الدم الخارج من الأنسجة(الدم الوريدي)
|
الدم الداخل الى الأنسجة(الدم الشرياني)
|
الأنسجة
| |
ضغط ثنائي الأكسيجين بKpa
|
5.3
|
13.3
|
أكثرمن 5.3
|
ضغط ثنائي أوكسيد الكربون ب Kpa
|
6.1
|
5.3
|
أقل من 6.1
|
نتائج قياس ضغط الغازات التنفسية في الدم و النسجة
نظرا لإختلاف ضغط الغازات بين الدم والأنسجة فإن ثنائي الأوكسيجين يمر من الدم الى الأنسجة و ثنائي أوكسيد الكربون يمر من الأنسجة الى الدم حتى يتعادل ضغط هاذين الغازين بين الدم والأنسجة حسب خاصية الضغط الجزئي.
-تتزود الخلايا بالقيت و ثنائي الأوكسيجين من الدم ، تحترق هذه المواد داخل الخلايا لإنتاج الطاقة الضرورية للنشاط الخلوي مع تحرير ثنائي أوكسيد الكربون الذي تتخلص منه الخلايا.
III –كيف تتم التهوية الرئوية ؟
 |
عظام القفص الصدري عند الإنسان
 |
 |  |
تحضير نموذج للقفص الصدري بواسطة قارورة بلاستيكيةو نفاخات
|
نموذج للقفص الصدري يوضح آلية التهوية الرئوية
|
التهوية الرئوية أو تجديد الهواء داخل الرئتين تتم بواسطة الحركات التنفسية(الشهيق و الزفير)، قصد للحفاظ على إخلاف ضغط الغازات التنفسية بين الهواء السنخي والدم داخل الرئتين و إستمرار التبادلات الغازية التنفسية .
1-كيف تتم الحركات التنفسية ؟
أثناء الشهيق يتسع حجم القفص الصدري و أثناء الزفير يتقلص حجمه فما هي أهمية هذه الحركات ؟
لنكتشف أولا عناصر القفص الصدري .
يتكون القفص الصدري من عظام الأضلع المتصلة بالعمود الفقري و عظم القص . بين الأضلع توجد عضلات تسمى عضلات بيضلعية . تفصل بين القفص الصدري والبطن عضلة تسمى الحجاب الحاجز .
فماهو دور هذه العناصر في حركات الشهيق و الزفير؟ .
الشهيق
|
الزفير
|
1-تنقبض العضلات البيضلعية و العضلات البطنية و إسترخاء والحجاب الحاجز مما يؤدي الى
|
2-إسترخاء العضلت البيضلعية و العضلات البطنية و إنقباظ الحجاب الحاجز يؤدي الى
|
2-رفع عظام الأضلع و عظم القص ثم
|
2-خفظ عظام الأضلع و عظم القص ثم
|
3-إرتفاع حجم القفص الصدري يؤدي الى
|
3- تقلص حجم القفص الصدري يؤدي الى
|
4-جلب الهواء داخل الرئتين
|
4-طرد الهواء من الرئتين
|
2- كيف تتم تحديد الأحجام الهوائية المتبادلة بين الرئة والوسط ؟
بواسطة جهاز قياس الأحجام الهوائية نحصل على النتائج التالية :
-الهواء الجاري :هو حجم الهواء الذي نستنشقه ثم نتزفره بواسطة حركات تنفسية عادية أي شهيق عادي متبوع بزفير عادي و حجمه حوليl 1.5 .
-الهواء التكميلي : هو حجم الهواء الذي نستنشقه زيادة على الهواء الجاري أثناء شهيق قسري. وحجمه هوl 1.5 .
-هواء الإحتفاظ : هو حجم الهواء الذي نتزفره زيادة على الهواء الجاري أثناء زفير قسري حجمه l 1.5 .
-الهواء الثمالي :هو حجم الهواء الذي يبقى في القصبات و القصيبات يستحيل إخراجه مهما يلغت قوة الزفير القسري (لأن القصبات صلبة يستحيل تفرغها من الهواء) و حجمه l 1.5 .
بواسطة هذه الحجام يمكن حساب السعة الحيوية والسعة الإجمالية للرئوية:
*السعة الحيوية هي مجموع الهواء الجاري و الهواء التكميلي وهواء الإحتفاظ
* السعة الإجمالية هي مجموع السعة الحيوية والهواء الثمالي.
عدد الحركات التنفسية(شهيق متبوع بزفير) في الدقيقة يسمى الإيقاع التنفسي ، أثناء الراحة يبلغ الإيقاع التنفسي حوالي 16 حركة في الدقيقة الذي يرتفع أثنا ء المجهود العضلي كالرجري مثلا..
الصبيب الرئوي هو حجم الهواء الذي يعبر الرئتين خلال دقيقة .
مدونة عماد الرافعي
مدونة السنة الثالثة اعدادي 
كل يوم
مدونة ديما بلوجر
كمال اجسام
أعلن معنا
