الرئيسية
الانف
يبطن الانف غشاء مخاطي يتركب من خلايا طلائية كأسية تفرز مادة مخاطية وخلايا طلائية عمادية مهدبة تحرك أهدابها السائل المخاطي بالإضافة إلى وجود أوعية دموية غزيرة لتدفئة الهواء الداخل وشعيرات لتنقية الهواء من المواد العالقة.
البلعوم والحنجرة
ينتقل الهواء من الأنف إلى البلعوم ومن ثم إلى الحنجرة، وترتفع الحنجرة نحو الأعلى أثناء بلع اللعاب أو الطعام وينثني عليها قطعة غضروفية تدعى لسان المزمار، مغلقة بذلك فتحة المزمار ( فتحة الحنجرة ) ما نعة دخول الطعام للجهاز التنفسي ويوجد أعلى الحنجرة زوجان من الأحبال أو الأوتار الصوتية زوج من الأعلى وزوج آخر في الأسفل وعند خروج الهواء من الرئة يهتز الزوج السفلي وينتج صوت مسموع يحول بتحريك الفم وضبط مخارج الحروف بوساطة اللسان إلى كلمات مفهومة.
للزوج العلوي من الأحبال الصوتية دور في إيقاف خروج الهواء من الرئتين يولد ضغطا ليساعد الرياضي في رفع الأثقال أو السباحة في الأعماق.
القصبة الهوائية
تقع أسفل الحنجرة , وهي أنبوبية الشكل أسطوانية محدبة من الأمام مسطحة من الخلف.
ويعود ذلك إلى أنها مدعمة بحلقات غضروفية ناقصة الاستدارة من الخلف في الجهة الملاصقة للمرئ.
ووجود الحلقات الغضروفية ناقصة الاستدارة من الخلف في القصبة الهوائية ؛ يبطن القصبة الهوائية غشاء طلائي مخاطي يحوي خلايا مفرزة للمادة المخاطية وخلايا طلائية مهدبة تدفع أهدابها المخاط إلى أعلى.
تتفرع القصبة الهوائية إلى شعبتين هوائيتين تدخل كل واحدة إلى رئة وتكون مبطنة بغشاء مخاطي ومدعمة بحلقات غضروفية تامة الإستدارة وتتفرع كل شعبة هوائية إلى فريعات أصغر لا توجد بها حلقات غضروفية وتصبح الفروع مكونة فقط من طبقة رقيقة من عضلات ملساء مبطنة بنسيج طلائي مخاطي تسمى الشعيبات.
تتكون الحلقات الغضروفية للقصبة الهوائية من غضروف زجاجي سمي بذلك لأن مادته الخلالية تحوي أليافا من مادة الكولاجين لا ترى لتساوي كثافتها بكثافة المادة الخلالية . ويحوي خلايا غضروفية محاطة بمحفظة تحتوي سائل خاص.
والغضاريف هي نوع من الأنسجة الضامة الهيكلية ولها دور في دعم الجسم وحماية كثير من الأعضاء
الرئتان
العظم نوع من الأنسجة الضامة الهيكلية يحتوي على خلايا وألياف منغمسة في مادة خلالية صلبة , ويعتبر العضم مرتكز للعضلات كما يحمي الكثير من الاعضاء الرخوة ذات الاهمية الكبيرة للجسم كالدماغ والقلب والرئتين ونخاع العظم , والعظم إما أن يكون أصم أو اسفنجيا ويتركب الاخير من صفائح رقيقة متشابكة تتخللها فراغات يشغلها نخاع العظم ويحوي قنوات تسير فيها الاوعية الدموية , أما العظم الاصم فيتركب من صفائح دائرية الشكل تتخللها فراغات المادة الخلالية والخلايا العظمية المحاطة كل واحدة منها بمحفظة بيضاوية الشكل يخرج منها بروزات تصل مابين المحافظ.
تنظم الصفائح العظمية على هيئة عدد من الحلقات متحدة المركز تحيط بقنوات مركزية تعرف بقنوات هالفرس حيث تحتوي على أوعية دموية وأعصاب.
تغلف الرئة اليمنى واليسرى بغشاء مزدوج يسمى غشاء البلورا ويوجد بين الغشائين سائل لزج يعمل على تسهيل حركة الغشائين وترطيبهما ويحافظ غشاء البلورا على الرئتين ويقلل من الإحتكاك بين جدران الرئة والقفص الصدري عندما تتمدد الرئة في عملية الشهيق.
وتتركب الرئة من الناحية التشريحية من عدد من الشعيبات الهوائية تؤدي كل شعيبة هوائية إلى مجموعة قنوات حويصلية تفتح كل منها في تركيب عنقودي من الحويصلات الهوائية. يدعى الكيس الحويصلي.
وكل حويصلة هوائية كيس صغير جداره مكون من طبقة واحدة من خلايا طلائية ويحاط بشبكة واسعة من الشعيرات الدموية، ويتم التبادل الغازي عبر هذه الجدر عن طريق الانتشار البسيط الذي يعتمد على فرق التركيز للغازات التنفسية بين الدم وهواء الحويصلات.
آلية التبادل الغازي
وتشمل عملية الشهيق والزفير
عملية الشهيق
1- تنقبض العضلات الرافعة للضلوع فتستقيم الضلوع المائلة ويندفع القفص الصدري إلى الأمام والأعلى فيتسع التجويف الصدري من الأمام إلى الخلف ومن الجوانب.
2- تنقبض عضلة الحجاب الحاجز فيقلل تحدبها ويتسع لذلك التجويف الصدري من أعلى إلى أسفل.
3- يعمل اتساع التجويف الصدري على تخلخل الضغط داخله (حول الرئتين ) وداخل الرئة فيكون الضغط الغازي للهواء الخارجي أعلى من ضغط الغاز في التجويف الصدري مما يؤدي إلى اندفاع الهواء من الأنف إلى الرئتين وتمددهما حتى يتعادل الضغط الخارجي والداخلي.
عملية الزفير
وهي عكس عملية الشهيق
آلية تنظيم التنفس
ينظم النخاع المستطيل عمليتي الشهيق والزفير وذلك بإرساله سيالات عصبية تحفز عضلة الحجاب الحاجز والعضلات بين الضلوع على الانقباض وتحدث عملية الشهيق ، ثم يتوقف عن إرساله لهذه السيالات فترتخي العضلات وتحدث عملية الزفير.
وتتم كذلك هذه العملية آليا تبعا لإرتفاع وانخفاض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم إن عملية التبادل الغازي مستمرة ولا تتوقف إلا في حالة الغرق أو أحيانا تحت تأثير مخدر قوي.
أحجام الرئة والسعة الحيوية
يختلف حجم الهواء الذي نتنفسه باختلاف ظروف التنفس، فعندما تجلس هادئا لتقرأ صحيفة فإنك تقوم بعمليتي الشهيق والزفير ما بين 12 – 15 مرة في الدقيقة وتأخذ في عمليتي الشهيق كمية من الهواء تساوي 500 ملليمتر ( نصف متر ) يصل منها إلى الحويصلات الهوائية 350 ملليمتر و150 ملليمتر الباقية تملأ الممرات التنفسية لا يتم معها تبادل غازي وتسمى هواء الفراغ الميت.
وإذا أجرى الإنسان عملية زفير عميقة وقوية فإنه يخرج كمية إضاية من الهواء تقدر ب 1200 ملليمتر من الهواء ، وفي هذه الحالة فإن الرئة لا تفرغ تماما من الهواء إذ يتبقى في الرئة هواء يقدر 1200 ملليمتر.
أما السعة الحيوية للرئة فهي أقصى كمية من الهواء يطردها الإنسان بعد شهيق عميق وتقدر ب 4800 ملليمتر وتقاس السعة الحيوية للرئة بجهاز خاص يسمى سبيروميتر.
تبادل الغازات التنفسية بين الرئة والدم والأنسجة
التبادل الغازي بين الحويصلات الهوائية والدم:
لإختلاف الضغط الجزئي لغاز ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية أقل منه في الدم.
يرتبط 98% من غاز الأكسجين بالهيموجلوبين الموجود في خلايا الدم الحمراء إرتباطا ضعيا مكونا مركبا سؤيع التفكك يسمى أوكسي هيموجلوبين ويتأثر تكوين وتفكك هذا المركب بتغير الضغط الجزئي لغاز الأكسجين، وفقا للمعادلة التالية:
HbO2 Hb + O 2
وينتقل الباقي من الأكسجين 2% مذابا في البلازما
التبادل الغازي بين الدم والأنسجة
لإختلاف الضغط الجزئي لغاز الأكسجين فإنه ينتشر من الدم إلى الأنسجة إذ يتفكك مركب الأوكسي هيموجلوبين وفقا للمعادلة التالية:
HbO2 Hb + O2
لاحظ أن الضغط الجزئي لغاز ثاني أكسيد الكربون في الدم أقل منه في الأنسجة.
يتحد 70% من غاز ثاني أكسيد الكربون مع الماء في خلايا الدم الحمراء بوساطة أنزيم مكونا حمض الكربونيك (H2 CO3) الذي يتفكك إلى أيون هيدروجين ( H+)
وأيون بيكربونات (HCO3) الذي ينتقل إلى البلازما ويتحد مع أيون الصوديوم (Na+) مكونا بيكربونات الصوديوم (Na HCO3) .
يرتبط 23% من غاز ثاني أكسيد الكربون مع الهيموجلوبين مكونا مركبا ضعيفا يسمى كربامينوهيموجلوبين ينتقل معه إلى الرئتين حيث ينفصل عنه ويخرج إلى تجويف الحويصلات.
يذوب 7% من غاز ثاني أكسيد الكربون في ماء البلازما وعندما يصل إلى الرئتين ينتشر هذا الغاز إلى تجويف الحويصلات.
.
يبطن الانف غشاء مخاطي يتركب من خلايا طلائية كأسية تفرز مادة مخاطية وخلايا طلائية عمادية مهدبة تحرك أهدابها السائل المخاطي بالإضافة إلى وجود أوعية دموية غزيرة لتدفئة الهواء الداخل وشعيرات لتنقية الهواء من المواد العالقة.
البلعوم والحنجرة
ينتقل الهواء من الأنف إلى البلعوم ومن ثم إلى الحنجرة، وترتفع الحنجرة نحو الأعلى أثناء بلع اللعاب أو الطعام وينثني عليها قطعة غضروفية تدعى لسان المزمار، مغلقة بذلك فتحة المزمار ( فتحة الحنجرة ) ما نعة دخول الطعام للجهاز التنفسي ويوجد أعلى الحنجرة زوجان من الأحبال أو الأوتار الصوتية زوج من الأعلى وزوج آخر في الأسفل وعند خروج الهواء من الرئة يهتز الزوج السفلي وينتج صوت مسموع يحول بتحريك الفم وضبط مخارج الحروف بوساطة اللسان إلى كلمات مفهومة.
للزوج العلوي من الأحبال الصوتية دور في إيقاف خروج الهواء من الرئتين يولد ضغطا ليساعد الرياضي في رفع الأثقال أو السباحة في الأعماق.
القصبة الهوائية
تقع أسفل الحنجرة , وهي أنبوبية الشكل أسطوانية محدبة من الأمام مسطحة من الخلف.
ويعود ذلك إلى أنها مدعمة بحلقات غضروفية ناقصة الاستدارة من الخلف في الجهة الملاصقة للمرئ.
ووجود الحلقات الغضروفية ناقصة الاستدارة من الخلف في القصبة الهوائية ؛ يبطن القصبة الهوائية غشاء طلائي مخاطي يحوي خلايا مفرزة للمادة المخاطية وخلايا طلائية مهدبة تدفع أهدابها المخاط إلى أعلى.
تتفرع القصبة الهوائية إلى شعبتين هوائيتين تدخل كل واحدة إلى رئة وتكون مبطنة بغشاء مخاطي ومدعمة بحلقات غضروفية تامة الإستدارة وتتفرع كل شعبة هوائية إلى فريعات أصغر لا توجد بها حلقات غضروفية وتصبح الفروع مكونة فقط من طبقة رقيقة من عضلات ملساء مبطنة بنسيج طلائي مخاطي تسمى الشعيبات.
تتكون الحلقات الغضروفية للقصبة الهوائية من غضروف زجاجي سمي بذلك لأن مادته الخلالية تحوي أليافا من مادة الكولاجين لا ترى لتساوي كثافتها بكثافة المادة الخلالية . ويحوي خلايا غضروفية محاطة بمحفظة تحتوي سائل خاص.
والغضاريف هي نوع من الأنسجة الضامة الهيكلية ولها دور في دعم الجسم وحماية كثير من الأعضاء
الرئتان
العظم نوع من الأنسجة الضامة الهيكلية يحتوي على خلايا وألياف منغمسة في مادة خلالية صلبة , ويعتبر العضم مرتكز للعضلات كما يحمي الكثير من الاعضاء الرخوة ذات الاهمية الكبيرة للجسم كالدماغ والقلب والرئتين ونخاع العظم , والعظم إما أن يكون أصم أو اسفنجيا ويتركب الاخير من صفائح رقيقة متشابكة تتخللها فراغات يشغلها نخاع العظم ويحوي قنوات تسير فيها الاوعية الدموية , أما العظم الاصم فيتركب من صفائح دائرية الشكل تتخللها فراغات المادة الخلالية والخلايا العظمية المحاطة كل واحدة منها بمحفظة بيضاوية الشكل يخرج منها بروزات تصل مابين المحافظ.
تنظم الصفائح العظمية على هيئة عدد من الحلقات متحدة المركز تحيط بقنوات مركزية تعرف بقنوات هالفرس حيث تحتوي على أوعية دموية وأعصاب.
تغلف الرئة اليمنى واليسرى بغشاء مزدوج يسمى غشاء البلورا ويوجد بين الغشائين سائل لزج يعمل على تسهيل حركة الغشائين وترطيبهما ويحافظ غشاء البلورا على الرئتين ويقلل من الإحتكاك بين جدران الرئة والقفص الصدري عندما تتمدد الرئة في عملية الشهيق.
وتتركب الرئة من الناحية التشريحية من عدد من الشعيبات الهوائية تؤدي كل شعيبة هوائية إلى مجموعة قنوات حويصلية تفتح كل منها في تركيب عنقودي من الحويصلات الهوائية. يدعى الكيس الحويصلي.
وكل حويصلة هوائية كيس صغير جداره مكون من طبقة واحدة من خلايا طلائية ويحاط بشبكة واسعة من الشعيرات الدموية، ويتم التبادل الغازي عبر هذه الجدر عن طريق الانتشار البسيط الذي يعتمد على فرق التركيز للغازات التنفسية بين الدم وهواء الحويصلات.
آلية التبادل الغازي
وتشمل عملية الشهيق والزفير
عملية الشهيق
1- تنقبض العضلات الرافعة للضلوع فتستقيم الضلوع المائلة ويندفع القفص الصدري إلى الأمام والأعلى فيتسع التجويف الصدري من الأمام إلى الخلف ومن الجوانب.
2- تنقبض عضلة الحجاب الحاجز فيقلل تحدبها ويتسع لذلك التجويف الصدري من أعلى إلى أسفل.
3- يعمل اتساع التجويف الصدري على تخلخل الضغط داخله (حول الرئتين ) وداخل الرئة فيكون الضغط الغازي للهواء الخارجي أعلى من ضغط الغاز في التجويف الصدري مما يؤدي إلى اندفاع الهواء من الأنف إلى الرئتين وتمددهما حتى يتعادل الضغط الخارجي والداخلي.
عملية الزفير
وهي عكس عملية الشهيق
آلية تنظيم التنفس
ينظم النخاع المستطيل عمليتي الشهيق والزفير وذلك بإرساله سيالات عصبية تحفز عضلة الحجاب الحاجز والعضلات بين الضلوع على الانقباض وتحدث عملية الشهيق ، ثم يتوقف عن إرساله لهذه السيالات فترتخي العضلات وتحدث عملية الزفير.
وتتم كذلك هذه العملية آليا تبعا لإرتفاع وانخفاض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم إن عملية التبادل الغازي مستمرة ولا تتوقف إلا في حالة الغرق أو أحيانا تحت تأثير مخدر قوي.
أحجام الرئة والسعة الحيوية
يختلف حجم الهواء الذي نتنفسه باختلاف ظروف التنفس، فعندما تجلس هادئا لتقرأ صحيفة فإنك تقوم بعمليتي الشهيق والزفير ما بين 12 – 15 مرة في الدقيقة وتأخذ في عمليتي الشهيق كمية من الهواء تساوي 500 ملليمتر ( نصف متر ) يصل منها إلى الحويصلات الهوائية 350 ملليمتر و150 ملليمتر الباقية تملأ الممرات التنفسية لا يتم معها تبادل غازي وتسمى هواء الفراغ الميت.
وإذا أجرى الإنسان عملية زفير عميقة وقوية فإنه يخرج كمية إضاية من الهواء تقدر ب 1200 ملليمتر من الهواء ، وفي هذه الحالة فإن الرئة لا تفرغ تماما من الهواء إذ يتبقى في الرئة هواء يقدر 1200 ملليمتر.
أما السعة الحيوية للرئة فهي أقصى كمية من الهواء يطردها الإنسان بعد شهيق عميق وتقدر ب 4800 ملليمتر وتقاس السعة الحيوية للرئة بجهاز خاص يسمى سبيروميتر.
تبادل الغازات التنفسية بين الرئة والدم والأنسجة
التبادل الغازي بين الحويصلات الهوائية والدم:
لإختلاف الضغط الجزئي لغاز ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية أقل منه في الدم.
يرتبط 98% من غاز الأكسجين بالهيموجلوبين الموجود في خلايا الدم الحمراء إرتباطا ضعيا مكونا مركبا سؤيع التفكك يسمى أوكسي هيموجلوبين ويتأثر تكوين وتفكك هذا المركب بتغير الضغط الجزئي لغاز الأكسجين، وفقا للمعادلة التالية:
HbO2 Hb + O 2
وينتقل الباقي من الأكسجين 2% مذابا في البلازما
التبادل الغازي بين الدم والأنسجة
لإختلاف الضغط الجزئي لغاز الأكسجين فإنه ينتشر من الدم إلى الأنسجة إذ يتفكك مركب الأوكسي هيموجلوبين وفقا للمعادلة التالية:
HbO2 Hb + O2
لاحظ أن الضغط الجزئي لغاز ثاني أكسيد الكربون في الدم أقل منه في الأنسجة.
يتحد 70% من غاز ثاني أكسيد الكربون مع الماء في خلايا الدم الحمراء بوساطة أنزيم مكونا حمض الكربونيك (H2 CO3) الذي يتفكك إلى أيون هيدروجين ( H+)
وأيون بيكربونات (HCO3) الذي ينتقل إلى البلازما ويتحد مع أيون الصوديوم (Na+) مكونا بيكربونات الصوديوم (Na HCO3) .
يرتبط 23% من غاز ثاني أكسيد الكربون مع الهيموجلوبين مكونا مركبا ضعيفا يسمى كربامينوهيموجلوبين ينتقل معه إلى الرئتين حيث ينفصل عنه ويخرج إلى تجويف الحويصلات.
يذوب 7% من غاز ثاني أكسيد الكربون في ماء البلازما وعندما يصل إلى الرئتين ينتشر هذا الغاز إلى تجويف الحويصلات.
.
