التنفس هو أخذ الأكسيجين و طرح ثاني أكسيد الكربون ، هذه الظاهرة تتم على مستوى جميع أعضاء الجسم إلا أن شدتها تختلف من عضو لآخر و تزداد مع نشاط الأعضاء.
تتم التبادلات الغازية بين الوسط الخارجي و خلايا الجسم بواسطة الدم .
1. التهوية الرئوية
من مظاهر التنفس عند الإنسان حركات منتظمة للقفص الصدري تؤدي إلى عملية التهوية الرئوية المتمثلة في الشهيق و الزفير.
بتم تجديد الهواء داخل الرئتين بفضل تغيرات حجم القفص الصدري الناتجة عن عمل العضلات التنفسية.
* خلال الشهيق
تتقلض العضلات الرافعة للأضلاع ينتج عنها توسع القطر الأمامي الخلفي للقفص الصدري ، أما تقلص عضلة الحجاب الحاجز فتؤدي إلى توسع طولي للقفص الصدري.
يؤدي توسع القطر الأمامي الخلفي للقفص الصدري و التوسع الطولي للقفص الصدري إلى زيادة حجم القفص الصدري و بالتالي زيادة حجم الرئتين لكونهما مرتبطتان بالقفص الصدري و ينتج عن ذلك انخفاض في الضغط بداخلهما مما يؤدي إلى جذب الهواء و دخوله نحو الرئتين.
* خلال الزقير
ترتخي العضلات الرافعة للأضلاع و عضلات الحجاب الحاجز فيؤدي ذلك إلى انخفاض حجم القفص الصدري ضاغطا بذلك على الرئتين مما يؤدي إلى دفع الهواء إلى الخارج.
2. الأحجام الهوائية المتبادلة
يمكن مقياس التنفس من تسجيل و قياس حجم الأكسجين المستهلك كما أن السلم المدرج المرافق للتسجيل المحصل عليه بواسطة مقياس التنفس يسمح باحتساب الأحجاب الهوائية المتبادلة.
* الهواء الجاري
هوالهواء الذي يدخل زيادة إلى الرئتين و يخرج منهما خلال حركة تنفسية عادية 0,5Lأي شهيق عادي متبوع بزفير عادي .
* الهواء التكميلي
و هو الهواء المطرود زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري 1,5L أي شهيق قسري متبوع بزفير عادي .
* هواء الإحتفاظ
و هو الهواء المطرود زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري 1,5L أي شهيق عادي قسري متبوع بزفير قصري.
* الهواء الثمالي
و هو الهواء الذي يبقى في الرئتين بعد تزفر قسري 1,5L
* السعة الحيوية
و هو مجموع أحجام الهواء الجاري و التكميلي و هواء الحتفاظ 3,5L=1,5L+1,5L+0,5L
ملحوظة 1
يمكن تشبيه مجموع الرئة و القفص الصدري بمنفاخ : المنفاخ الصدري ( انظر الرسم التخطيطي)
ملحوظة 2
الإيقاع التنفسي هو عدد الحركات التنفسية في الدقيقة.
3. الجهاز التنفسي و التبادلات الغازية التنفسية
* أعضاء الجهاز التنفسي
يدخل هواء الشهيق الرئتين عن طريق الأنف أو الفم فيسلك قناة الرغامة ثم ينتقل نحو القصبتين الرئويتين ليتجه إلى القصيبات حيث يصل في النهاية إلى الأسناخ الرئوية .
يقدر عدد الأسناخ الرئوية في كل رئة ب 30 مليون مما يعطي الرئتين مساحة تقدر ب 200m3 مما يسمح بتبادلات غازية سريعة و بكميات كبيرة خاصة و أن جدارها رقيق و غني بالشعيرات الدموية .
* التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الرئتين
تتم مبادلات الغازات التنفسية نتيجةاختلاف ضغط الأكسيجيين و ثنائي أوكسيد الكربون من جهتي الجدار بين الدم و الهواء السنخي ذلك أن الغازات تنتقل من الحيز الذي يكون ضغطها فيه مرتفعا نحو الحيز الذي يكون ضغطهافيهمنخفظا إلى أن يتم تساوي الضغط ، و بما أن ضغط O2 للدم الداخل للسنخ أقل من O2 الهواء السنخي و العكس بالنسبة ل CO2 فإن : O2 يمر من الهواءالسنخي إلى الدم و العكس بالنسبة ل CO2 .
* التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الأعضاء
يعتبر التنفس الخلوي ضروريا لضمان الوظائف الحيوية لجميع الأعضاء و يتجلى في أخد الخلايا الأكسجين من الدم و طرح ثنائي أكسيد الكربون في الدم ، هذه التبادلات الغازية تتم نتيجة اختلاف ضغط الغازات التنفسية داخل الخلايا و الدم .
إن الأكسجين الممتص أثناء التنفس الخلوي يتفاعل مع الكليكوز حيث تتم ظاهرة الأكسدة التي ينتج عنها انتاج الطاقة و طرح CO2 و الماء .
4. كيف يقوم الدم بنقل الغازات التنفسية
يتم انتقال جل الغازات التنفسية بواسطة مادة توجد داخل الكريات الحمراء تدعى الخضاب الدموي :
فعلى مستوى الرئة يتحد الخضاب الدموي مع الأكسجين حيث يتكون خضاب أكسجيني الذي ينتقل صوب الأعضاء و ذلك وفق التفاعل الآتي : خضاب أكسيجيني
أما على مستوى الأعضاء فيتم تحرير O2 من طرف الخضاب الأكسجيني ليتم استعماله من طرف الخلايا وفق التفاعل الآتي ليتم استعماله من طرف الخلايا أما ثاني أكسيد الكربون المطروح من طرف الخلايا فإن جزئه الأكبر ينتقل في البلازما في اتجاه الرئة أما الجزء الباقي فإنه ينتقل بواسطة خضاب الدم وفق التفاعل الأتي : خضاب كربوني.
تمرين 1
قامت امرأة بزفيرين قسريين :
-خلال الزفير الأول طرحت 2L من الهواء
- خلال الزفير الثاني طرحت 3,5L من الهواء
1. ماذا يمثل 2Lمن الهواء المطروح خلال الزفير الأول؟ فسر ذلك جواب يمثل الزفيرالأول :
الهواء الجاري (0,5) + هواء الاحتفاظ 2L=1,5L إذن خلال الزفير الأول : قامت هذه المرأة بشهيق عادي تلاه زفير قسري.
2. ماذا يمثل 3,5Lمن الهواء المطروح خلال الزفير الثاني؟ فسر ذلك
3. ماذا يسمى حجم الهواء المطروح خلال الزفير الثاني ؟
تمرين 2
خلال ظاهرة التنفس نستنشق الأكسجين و نطرح ثاني أكسيد الكربون .
1. ماذا تدعى ظاهرة إدخال الهواء إلى الرئة ؟ جواب تدعى ظاهرة إدخال الهواء إلى الرئة : الشهيق
2. ماذا تدعى ظاهرة إخراج الهواء من الفم و الآتي من الرئة ؟ جواب تدعى ظاهرة إخراج الهواء من الفم و الآتيمن الرئة : الزفير
3. ما هو مصير غاز الأكسجين المستنشق ؟ جواب يتوجه الأكسجين المستنشق إلى الرئة حيث ينتقل إلى جميع خلايا الجسم بواسطة الدم.
4. كيف يمكننا الكشف عن طرح ثاني أكسيد الكربون ؟ جواب يمكننا الكشف عن طرح غاز ثاني أكسيد الكربون بالزفير داخل ماء الجير حيث يصبح عكرا.
5. كيف يمكننا الكشف عن طرح بخار الماء؟ يمكننا الكشف عن طرح بخار الماء بالزفير على زجاجة
تتم التبادلات الغازية بين الوسط الخارجي و خلايا الجسم بواسطة الدم .
1. التهوية الرئوية
من مظاهر التنفس عند الإنسان حركات منتظمة للقفص الصدري تؤدي إلى عملية التهوية الرئوية المتمثلة في الشهيق و الزفير.
بتم تجديد الهواء داخل الرئتين بفضل تغيرات حجم القفص الصدري الناتجة عن عمل العضلات التنفسية.
* خلال الشهيق
تتقلض العضلات الرافعة للأضلاع ينتج عنها توسع القطر الأمامي الخلفي للقفص الصدري ، أما تقلص عضلة الحجاب الحاجز فتؤدي إلى توسع طولي للقفص الصدري.
يؤدي توسع القطر الأمامي الخلفي للقفص الصدري و التوسع الطولي للقفص الصدري إلى زيادة حجم القفص الصدري و بالتالي زيادة حجم الرئتين لكونهما مرتبطتان بالقفص الصدري و ينتج عن ذلك انخفاض في الضغط بداخلهما مما يؤدي إلى جذب الهواء و دخوله نحو الرئتين.
* خلال الزقير
ترتخي العضلات الرافعة للأضلاع و عضلات الحجاب الحاجز فيؤدي ذلك إلى انخفاض حجم القفص الصدري ضاغطا بذلك على الرئتين مما يؤدي إلى دفع الهواء إلى الخارج.
2. الأحجام الهوائية المتبادلة
يمكن مقياس التنفس من تسجيل و قياس حجم الأكسجين المستهلك كما أن السلم المدرج المرافق للتسجيل المحصل عليه بواسطة مقياس التنفس يسمح باحتساب الأحجاب الهوائية المتبادلة.
* الهواء الجاري
هوالهواء الذي يدخل زيادة إلى الرئتين و يخرج منهما خلال حركة تنفسية عادية 0,5Lأي شهيق عادي متبوع بزفير عادي .
* الهواء التكميلي
و هو الهواء المطرود زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري 1,5L أي شهيق قسري متبوع بزفير عادي .
* هواء الإحتفاظ
و هو الهواء المطرود زيادة على الهواء الجاري خلال تزفر قسري 1,5L أي شهيق عادي قسري متبوع بزفير قصري.
* الهواء الثمالي
و هو الهواء الذي يبقى في الرئتين بعد تزفر قسري 1,5L
* السعة الحيوية
و هو مجموع أحجام الهواء الجاري و التكميلي و هواء الحتفاظ 3,5L=1,5L+1,5L+0,5L
ملحوظة 1
يمكن تشبيه مجموع الرئة و القفص الصدري بمنفاخ : المنفاخ الصدري ( انظر الرسم التخطيطي)
ملحوظة 2
الإيقاع التنفسي هو عدد الحركات التنفسية في الدقيقة.
3. الجهاز التنفسي و التبادلات الغازية التنفسية
* أعضاء الجهاز التنفسي
يدخل هواء الشهيق الرئتين عن طريق الأنف أو الفم فيسلك قناة الرغامة ثم ينتقل نحو القصبتين الرئويتين ليتجه إلى القصيبات حيث يصل في النهاية إلى الأسناخ الرئوية .
يقدر عدد الأسناخ الرئوية في كل رئة ب 30 مليون مما يعطي الرئتين مساحة تقدر ب 200m3 مما يسمح بتبادلات غازية سريعة و بكميات كبيرة خاصة و أن جدارها رقيق و غني بالشعيرات الدموية .
* التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الرئتين
تتم مبادلات الغازات التنفسية نتيجةاختلاف ضغط الأكسيجيين و ثنائي أوكسيد الكربون من جهتي الجدار بين الدم و الهواء السنخي ذلك أن الغازات تنتقل من الحيز الذي يكون ضغطها فيه مرتفعا نحو الحيز الذي يكون ضغطهافيهمنخفظا إلى أن يتم تساوي الضغط ، و بما أن ضغط O2 للدم الداخل للسنخ أقل من O2 الهواء السنخي و العكس بالنسبة ل CO2 فإن : O2 يمر من الهواءالسنخي إلى الدم و العكس بالنسبة ل CO2 .
* التبادلات الغازية التنفسية على مستوى الأعضاء
يعتبر التنفس الخلوي ضروريا لضمان الوظائف الحيوية لجميع الأعضاء و يتجلى في أخد الخلايا الأكسجين من الدم و طرح ثنائي أكسيد الكربون في الدم ، هذه التبادلات الغازية تتم نتيجة اختلاف ضغط الغازات التنفسية داخل الخلايا و الدم .
إن الأكسجين الممتص أثناء التنفس الخلوي يتفاعل مع الكليكوز حيث تتم ظاهرة الأكسدة التي ينتج عنها انتاج الطاقة و طرح CO2 و الماء .
4. كيف يقوم الدم بنقل الغازات التنفسية
يتم انتقال جل الغازات التنفسية بواسطة مادة توجد داخل الكريات الحمراء تدعى الخضاب الدموي :
فعلى مستوى الرئة يتحد الخضاب الدموي مع الأكسجين حيث يتكون خضاب أكسجيني الذي ينتقل صوب الأعضاء و ذلك وفق التفاعل الآتي : خضاب أكسيجيني
أما على مستوى الأعضاء فيتم تحرير O2 من طرف الخضاب الأكسجيني ليتم استعماله من طرف الخلايا وفق التفاعل الآتي ليتم استعماله من طرف الخلايا أما ثاني أكسيد الكربون المطروح من طرف الخلايا فإن جزئه الأكبر ينتقل في البلازما في اتجاه الرئة أما الجزء الباقي فإنه ينتقل بواسطة خضاب الدم وفق التفاعل الأتي : خضاب كربوني.
تمرين 1
قامت امرأة بزفيرين قسريين :
-خلال الزفير الأول طرحت 2L من الهواء
- خلال الزفير الثاني طرحت 3,5L من الهواء
1. ماذا يمثل 2Lمن الهواء المطروح خلال الزفير الأول؟ فسر ذلك جواب يمثل الزفيرالأول :
الهواء الجاري (0,5) + هواء الاحتفاظ 2L=1,5L إذن خلال الزفير الأول : قامت هذه المرأة بشهيق عادي تلاه زفير قسري.
2. ماذا يمثل 3,5Lمن الهواء المطروح خلال الزفير الثاني؟ فسر ذلك
3. ماذا يسمى حجم الهواء المطروح خلال الزفير الثاني ؟
تمرين 2
خلال ظاهرة التنفس نستنشق الأكسجين و نطرح ثاني أكسيد الكربون .
1. ماذا تدعى ظاهرة إدخال الهواء إلى الرئة ؟ جواب تدعى ظاهرة إدخال الهواء إلى الرئة : الشهيق
2. ماذا تدعى ظاهرة إخراج الهواء من الفم و الآتي من الرئة ؟ جواب تدعى ظاهرة إخراج الهواء من الفم و الآتيمن الرئة : الزفير
3. ما هو مصير غاز الأكسجين المستنشق ؟ جواب يتوجه الأكسجين المستنشق إلى الرئة حيث ينتقل إلى جميع خلايا الجسم بواسطة الدم.
4. كيف يمكننا الكشف عن طرح ثاني أكسيد الكربون ؟ جواب يمكننا الكشف عن طرح غاز ثاني أكسيد الكربون بالزفير داخل ماء الجير حيث يصبح عكرا.
5. كيف يمكننا الكشف عن طرح بخار الماء؟ يمكننا الكشف عن طرح بخار الماء بالزفير على زجاجة
