الأحد , نوفمبر 17 2019


مقال علمي عن الجهاز التنفسي

 

مقال علمي عن الجهاز التنفسي فان جهاز التنفس يزود خلايا جسم الانسان بالاكسجين الضروري لانشطتها،

 

و يخلصها من ثاني اكسيد الكربون نتاج عملية الاكسدة فيها).

 

يمر هواء الشهيق عبر الرغامي و القصبتين شعبتية الاضيق اللتين تتفرعان منه قبل الدخول للرئتين الى الرئتين.

صورة مقال علمي عن الجهاز التنفسي

صور

وتشمل كل رئة كثيرا من القصيبات ,والتي تتفرع الى شعيبات تنتهى بعدد لا يحصي من الحويصلات الهوائية او الاسناخ المبطنة باغشية رقيقة جدا يجرى عبرها تبادل الغازات بينها و بين الشعيرات الدموية التي تحيط بالاسناخ.

 

و تعمل العضلات الوربية بين الاضلاع) والحجاب الحاجز (تحت الرئتين على تشغيل الرئتين كالكير منفاخ الحداد)،

 

تسحب الهواء اليهما ثم تدفعة خارجهما في فترات منتظمه.

يتم الحصول على الاكسجين بواسطة عملية التنفس التي يقوم بها الجهاز التنفسي.

المجارى التنفسيه

وتشتمل على سلسلة من الاعضاء تنقل الهواء الى الرئتين و هذه الاعضاء هي كل من

الانف

جهاز غضروفى تتصلان مع الخارج بالانفين و هما مبطنان بغشاء مخاطى مهدب يرطب و يسخن الهواء و ينقيه.

 

يقوم الانف بدور اساسى في عملية التنفس و كذلك الشم و هو يقع في مقدمة الوجة و يتكون من هيكل عظمى و غضروفى مغطي بالجلد و يغطى سطح التجويف الانفي ما دة مخاطية و شعيرات دموية و شعر الصغير ليحمى الانف من كل اشياء غريبة تدخل اليه.

البلعوم

وهو الممر المباشر و الممتد من ممر الانف من الخلف،

 

الجزء الامامي منه مبطن بغشاء مخاطى و الجزءالخلفى عبارة عن ممر مشترك للغذاء و الهواء معا،

 

تتصل به من الامام القصبة الهوائية و من الخلف المريء،

 

و يمر من البلعوم خلال فتحة المزمار الى الحنجره.

الحنجره

وهو عضو غضروفى تمتد في داخلة ثنيات غشائية عضلية تكون الحبال الصوتيه،

 

فتهتز هذه الحبال بتاثير الهواء الصاعد من الرئتين فتنشا عنهما الاصوات،

 

فالحنجرة هي عضو الصوت،

 

تفتح الحنجرة بفتحة المزمار،

 

و يسدها عند البلع غضروف لسان المزمار

الرغامى

وهي انبوب يتكون من غضاريف شبة دائرية تدعم الناحية الامامية بينما يوجد في الناحية الخلفية التي يستند اليها المريء عضلات ملساء و اربطة ليفية ما رنة fibroelastic ligaments تصل نهايات الغضاريف ببعضها؛

 

فتكون و ظيفة الغضاريف منع توسع تجويف الرغامي فوق المطلوب،

 

كما ان العضلات و الاربطة تحافظ على قطر مناسب لتجويف الرغامى،

 

و انقباض هذه العضلات و بالتالي تضيق تجويف الرغامي يلعب دورا في السعال كما يساهم انقباض العضلات في تنظيف مجري التنفس.يبطن القصبة غشاء مخاطى ذو اهداب مهتزة مخاطية تستوقف الغبار،

 

و الجزيئات التي ترافقه،

 

و يدفعها نحوالخارج فهذه الاهداب تعمل كالمكنسه.

الشعب الهوائيه

تتفرع الرغامي بعد مسافة من الحنجرة الى قصيبات اصغر كاغصان الشجرة و يشكل مجموعها الشجرة القصبيه.

الرئتان

وتوجد الرئتان فى الفراغ الصدري محاطتين بالغشاء البلورى الحشوى داخل حجرة جدارها من الضلوع و القص و العمود الفقرى و دعامتهما الحجاب الحاجز.وهما عضوان اسفنجيان مرنان يشتملان على الشجرة القصيبية التي نتجت عن الحويصلات الرئويه.وينقسم جوف كل حويصلة الى عدد من التحدبات هي الاسناخ الهوائية التي تزيد من سعة السطح الداخلى للهواء.

 

تجتمع الاسناخ لتشكل حويصلات،

 

و تجتمع الحويصلات لتشكل كتلا هرمية الشكل تدعي الفصيصات الرئويه.وتجتمع الفصوص الرئوية و عددها ثلاثة في الرئة اليمني و فصان فقط في الرئة اليسرى.

الغشاء الجنبى pleural membrane):يحيط بكل رئة غشاء ذو و رقتين يدعي الغشاء الجنبي،

 

تلتصق الوريقة الداخلية بالرئة بينما تلتصق الوريقة الخارجية بالوجة الداخلي للقفص الصدري وبفضلها تتصل الرئتان بالقفص الصدري.

الاوعية الدموية الرئويه

يخرج الشريان الرئوي من البطين الايمن فينقسم الى قسمين ينفذ كل منهما الى رئة و يسير محاذيا للقصبة الهوائية و يتفرع مثل تفرعها حتى ينتهى في محيط الاسناخ.فيتشكل حولها شبكات شعرية غزيره،

 

و ينتج عن اجتماع الشعيرات فروعوريديه تتلاقي فتشكل و ريدين في كل رئة و تخرج الاوردة الرئوية الاربعة و تصب في القلب في الاذين الايسر وبما ان جدران الاسناخ الرئوية رقيقة جدا فيكون الدم فيها و هواء الاسناخ على اتصال مباشر بسطح و اسع جدا و تتم عندها التبادل الغازى الرئوي.

صورة مقال علمي عن الجهاز التنفسي

وظائف التنفس

يقوم التنفس بالوظائف التاليه:

  1. تزويد الجسم بالاكسجين من الجو الى الرئتين،

     

    ثم اكسدتة في الرئتين،

     

    بفضل الضغط الجزيئى للاكسجين في الاسناخ و الاوعية الدمويه.
  2. طرح ثاني اكسيد الكربون: و ذلك بفضل فرق الضغط الجزيئى له في الخلايا و الاوردة و الاسناخ.
  3. المحافظة على التوازن الحامضي_القاعدى او الرقم الهيدروجيني.
  4. المحافظة على حرارة الجسم: نتيجة لعمليات الاحتراق و الهدم و البناء داخل الجسم ترتفع درجة حرارة الجسم الداخلية فيعمل بعدة طرق للتخلص من الحرارة الزائدة و هذه الطرق و الوسائل هي:الجهاز العصبي، الغدد الصماء،

     

    الرئتان.

يتم تجديد الهواء داخل الرئتين بواسطة ظواهر ميكانيكيه،

 

اولها حركه العضلات التنفسيه التي تعمل على تغيير حجم القفص الصدري اثناء الشهيق والزفير ،والتغلب على مقاومة الممرات الهوائية و الجنبة الرئويه.وتنقسم عملية التنفس الى مرحلتين متتابعتين بشكل متلاحق و مستمر هما الشهيق و الزفير:

  1. الشهيق (بالانجليزيه: Inspiration): و هو عملية فاعله،

     

    تتطلب جهدا من اعضاء الجهاز التنفسي،

     

    و خاصه العضلات لادخال الهواء الى الرئتين
    1. الحجاب الحاجز :تتقلص عضلة الحجاب الحاجز فتهبط للاسفل فيتسع القفص الصدري عموديا او طوليا و يقل الضغط داخل الرئتين الى ان يصبح اقل من الضغط الجوى فيندفع الهواء داخلهما.
    2. العضلات الوربية الخارجيه:وتعمل على رفع القص و دفعة للامام مما يزيد من حجم القفص الصدري من الامام للخلف و جانبيا.
  2. الزفير (بالانجليزيه: Expiration):وهو عملية سلبية او تلقائية لا تتطلب جهدا لاخراج الهواء خارج الجسم،

     

    و انما تاتى كنتيجة حتمية لعملية الشهيق و لكن في الحالات الاضطرارية ،

     

    تتدخل عضلات البطن و العضلات الوربية الداخلية لتضيق القفص الصدري،

     

    فيرتفع الضغط داخل الرئتين فيطرد الهواء منهما عبر الممرات الهوائية خارج الجسم.

معدل التنفس: يكون وقت الشهيق اطول من وقت الزفير, كما نلاحظ لحظة توقف عند نهاية الشهيق.

 

و يتراوح معدل التنفس عند الرجل السوى بين 13 18 دورة في الدقيقة و في المتوسط 16 دورة في الدقيقة و يزداد هذا المعدل في حالات الحرارة و العمل،

 

و هو عند المراة اكثر منه عند الرجل بدورتين.

دور الممرات الهوائية في التنفس

ليست الممرات الهوائية مجرد قنوات صافيه،

 

و انما تلعب دورا في عمليتى الشهيق و الزفير ،

 

فاثناء الشهيق تتطاول و تتسع الى اقصي حد لتسهل مرور الهواء،

 

بينما وقت الزفير يقل طولها و قطرها بفعل ارتفاع الضغط داخل القفص الصدري للاسراع في طرح الهواء و كذلك تقوم بطرح و اخراج الافرازات التي يبلغ حجمها الطبيعي 150 مللتر يوميا و يزداد في الحالات المرضيه.

دور الجنبة pleura في التنفس

تعمل بورقتيها الجدارية و الحشوية على دعم الرئتين و الجدار الصدري و هي تسمح للرئتين بالتمدد الاعظمي،

 

كما تسمح لها بالحركة التي تنقلها لهما من جدار القفص الصدري و بناء على ذلك فان الضغط داخل الفجوة بين و رقتى الجنبة اثناء الزفير يستخدم سلبيا و هو يساوى 3 ضغط جوى و يزداد سلبية اثناء الشهيق اذ يتراوح ما بين 6-10،

 

اما في حالة الزفير الاجبارى قد يصل الى 4 بينما ينخفض اثناء الشهيق الاجبارى الى 30 ضغط جوي.

دور الاسناخ في الية التنفس

تلعب الاسناخ دورا هاما و ذلك بفضل مطاطية جدرانها و الالياف العضلية بين الاسناخ و خاصة بفعل تاثير “فاعل السطح” فاعل السطح او surfactant هو سائل يحتوى على مواد مختلفة من ليبيدات مفسفرة و بروتينات و ايونات،

 

و تفرزة خلايا خاصة في الاسناخ،

 

و هو السبب في عدم انكماش الاسناخ عند الزفير؛

 

فلو اغلقت الاسناخ يصعب فتحها من جديد بطرق عاديه)،

 

و من اهم و ظائف الاسناخ انها مكان تبادل الغازات بين الرئتين و الدم لنقلة لباقى اعضاء الجسم.

التبادل الغازي

تشكل الاسناخ او الحويصلات الرئوية المكان الذى يتم فيه تبادل الغازات بين الهواء الجوى و الاوعية الدمويه،

 

و الطبيعة الفسيولوجية و التشريحية للاسناخ تسمح بهذا التبادل ذلك ان الاسناخ ذات جدار رقيق جدا،

 

و محاطة بشبكة من الشعيرات الدموية مساحتها حوالى 70 م2 تحتوى خلايا تفرز ما دة خاصة و هي “فاعل السطح” او surfactant تحافظ على مطاطية الرئة و اتساعها)،

 

و خلايا بالعه،

 

و انسجة خاصه،

 

و ثقوب لكل هذه العوامل تعمل على تسهيل مرور الهواء من و الى الاسناخ و تمر عملية التبادل الغازى باربع مراحل هي:

  1. تبادل الغازات بين هواء الجو و الاسناخ،

     

    و تدعي التهوية الرئويه.
  2. تبادل الاكسجين و ثاني اكسيد الكربون بين الاسناخ و الشعيرات الدمويه.
  3. نقل الاكسجين و ثاني اكسيد الكربون في الدم.
  4. تبادل الاكسجين و ثاني اكسيد الكربون بين الشعيرات الدموية و الخلايا.

تاثير ثاني اكسيد الكربون الموجود في هواء الجو:

  1. عندما تكون نسبة CO2 فى الهواء المستنشق طبيعية 0.05 لا يحصل اي تغيير على تنفس الشخص
  2. اذا ارتفعت نسبة CO2 فى هواء التنفس الى 3 يزداد عمق التنفس و تبقي سرعتة بطيئة و يدعي ذلك فرط التهويه.
  3. اذا ارتفعت الى حوالى 5 تزداد سرعة التنفس و عمقه.
  4. اذا ارتفعت الى حوالى 6 تباطات الوظائف الدورانية و التنفسية و اصابهما الخمول و الهمود و يصاب الشخص بالصداع و الدوار و الاغماء.

تاثير نقص الاكسجين في هواء الجو:

ان النسبة المئوية للاكسجين في الهواء الجوى 20.95 فاذا انخفضت الى اقل من 13 فان التنفس سيزداد سرعة و عمقا و بذلك تزداد كمية الاكسجين في الاسناخ الرئوية فتطرد كمية CO2 من الاسناخ فيقل عمق التنفس لفترة قصيرة يعود بعدها التنفس الى عميقا بسبب تجمع ثاني اكسيد الكربون ثانيه،

 

و هكذا يتغير عمق التنفس بصورة متناوبة بالزيادة و النقصان،

 

و يدعي التنفس عندها بالتنفس الدورى المتناوب.ان ارتفاع نسبة CO2 فى الدم يحدث اثناء الوقف التنفسي و في نفس الوقت ينخفض تركيز الاكسجين في الدم،

 

فتتنبة مراكز التنفس الدماغية فتتسبب في زيادة عمق التنفس و سرعته،

 

فتحدث” زيادة التهوية ” و بسبب هذا تزداد نسبة الاكسجين و ينخفض تركيز CO2 فى الدم فيزول تنبية المراكز التنفسية الدماغية فتعود ثانية حالة الوقف التنفسي ان هذا النوع من التنفس يدعي تنفس شاين ستول و هو تنفس دورى متناوب يدل على خطورة حالة الشخص،

 

و يحدث في المناطق المرتفعه.اذا ارتفع الضغط الجزيئى للاكسجين في هواء الجو فانه سيحدث تخريشات في انسجة الرئه،

 

لذلك لا يجوز ان يتنفس الشخص اكسجينا نقيا لفترة تزيد عن بضع ساعات الا انه من الممكن ان يتنفس مزيجا غازيا مكونا من 60 اكسجين و 40 لفترة طويلة دون ان يسبب اضرارا صحيه.

نقص الاكسجين HYPOXEMIA المقصود بنقص الاكسجين هو النقص الحاصل عند مستوي خلايا انسجة الجسم.

 

اسباب نقص الاكسجين:

  1. نقص الاكسجين بسبب نقص دخول الاكسجين للجسم.

     

    و ذلك بفعل نقصان الضغط الجزيئى للاكسجين PO2 في الدم و يحدث في الاحوال التاليه:
    • فى المرتفعات العالية حيث ينخفض الضغط الجزيئى للهواء بما فيه الاكسجين.
    • استنشاق هواء فاسد يحتوى على كمية ضئيلة من الاكسجين عند مستو سطح البحر.
    • التنفس السريع السطحي.
    • امراض الرئتين.
    • امراض القلب الخلقية التي فيها اتصال بين طرفى القلب الايمن و الايسر.
  2. نقص الاكسجين بسبب فقر الدم : و ينتج بسبب نقصان الهيموجلوبين في الدم الذى يحمل الاكسجين و يكون الضغط الجزيئى للاكسجين و نسبة اشباعة طبيعيين و يحدث في كل انواع فقر الدم او التسمم بغاز اول اكسيد الكربون الذى يتحد مع الهيموجلوبين بنفس طريقة الاكسجين و لكن بشراهة تفوق اتحاد الاكسجين ب 21 مرة مما يودى الى نقصان الاكسجين الواصل الى الانسجه.
  3. نقص الاكسجين التسممي: و ذلك بفعل تسمم الخمائر الموكسدة الموجودة في الانسجة بمادة سامة مثل السيانيد حيث تصبح الانسجة نفسها معطلة و غير قادرة على الاستفادة من الاكسجين الذى يكون ضغطة الجزيئى طبيعيا ثم يرتفع في الاوردة ليصبح اعلى مما هو في الشرايين.
  4. نقص الاكسجين الركودي: و هو ناتج عن بطئ دوران الدم عبر الانسجة فالضغط الجزيئى للاكسجين في الدم الشريانى طبيعي و كمية الاكسجين المحمولة طبيعيه،

     

    و لكن الضغط الجزيئى للاكسجين و كميتة في الدم الوريدى منخفضة جدا،

     

    و ذلك في حالة هبوط القلب لاحتقاني.

العوامل الموثرة في عملية التنفس

تخضع عملية التنفس الى عدد من التغييرات التي تطرا على جسم الانسان و هذه العوامل و التغييرات هي:

  1. عوامل عصبية مركزيه:
    • منطقة تحت المهاد تلعب دورا اكيدا في اضطراب عملية التنفس،

       

      و يمكن ملاحظة ذلك اثناء الانفعال حيث تزداد سرعة التنفس.
    • قشرة الدماغ:تلعب دورا في تغيير عملية التنفس اثناء الضحك او الكلام او الانتباه.
  2. عوامل كيميائيه : ان حدوث اي تغيير كيميائى للدم يعمل على اضطراب المراكز التنفسية العصبية المركزيه،

     

    و يوثر بالتالي على عملية التنفس،

     

    و يتم هذا التاثير بطريقتين: احداهما مباشرة على المراكز العصبية التنفسية و الثانية غير مباشرة اي منعكس عن طريق المستقبلات الموجودة على جدران الشرايين الابهر و السباتى العام.

     

    و اهم العوامل الموثرة على التنفس هي درجة الحموضة PH و معجهاز التنفس

اهمية الجهاز التنفسي: للتنفس دور كبير في المحافظة على استمرارية النشاحت داخل الجسم فبالتنفس يتم التخلص من ثاني اوكسيد الكربون الذى يعتبر تراكمة ضار لخلايا الجسم و يوازن فقدانة بالحصول على الاكسجين الذى يعتبر الوقود الذى لاتستمر الحياة بدونة لما له الدور الكبير في استمرارية العمليات الحيوية داخل الجسم و عملية التزويد بالاكسجين هي عملية مستمرة لاتنقطع.

 

و نقصان الاكسجين يودى نقصان التروية الى الدماغ و بالتالي تظهر اعراض الدوار و التعب على المريض عادة اما في حالة انقطاعة انقطاعا تاما فانه يودى الى الي توقف عضلة القلب و بالتالي يعرض الانسان الى احتمالية كبيرة لفقدة الحياة ما لم يتم انعاش القلب و الرئة من جديد في وقت محدد.

 

اذن فالتنفس هي عملية ضرورية لامداد عضلة القلب بالاكسجين و بالتالي ضخ الاكسجين عن طريق الدم الى سائر اعضاء الجسم و بالتالي تستمر عملية الحياة بانتظام داخل جسم الانسان..

التنظيم عقب التنفس

ان عمل كل اعضاء الجهاز التنفسي بشكل متناسق و منسجم و منتظم و متواتر يتم تحت تاثير الجهاز العصبى الذى يحتوى على مراكز خاصة للتنفس في البصلة السيسيائية و في الحدبة الموجودة في منطقة الجسر من الدماغ و تشترك عدة اجزاء عصبية و كيماوية في تكوين الجهاز العصبى المنظم للتنفس و هي المستقبلات و العصبونات التنفسية الحسية و مراكز التنفس الدماغية و الاعصاب التنفسية الحركيه.

  1. المستقبلات التنفسيه : و هي عبارة عن مستقبلات كيميائية حسية توجد على جدران الشريان الابهر و الشريان السباتى العام.

     

    و تتاثر بالتغيرات الكيميائية في الجسم مثل نقصان الاكسجين او زيادة نسبة ثاني اكسيد الكربون او زيادة درجة الحموضة نقصان العدد الهيدروجيني)
  2. العصبونات التنفسية الحسيه : و هي الياف عصبية تصدر من المستقبلات و من مراكز التخوية و مراكز النطخ في الرئتين،

     

    و المستقبلات الموجودة على العضلات الملساء في المسالك التنفسية لتصل الى مراكز التنفس العليا في الدماغ.فيصدر من مستقبلات الشريان السباتى عصب الجيب السباتى و يصل الى مراكز الشهيق في البصلة السيسيائية و يصدر من مستقبلات الشريان الابهر العصب المثبط.

     

    و يصل الى مركز الشهيق في البصله،

     

    حيث يعمل هناك تشابكا عصبيا حسيا و يتابع سيرة الى الاعلى ليصل الى المركز الحدبى الناهى الموجود في الحدبة في منطقة الجسر الواقعة مباشرة فوق البصلة السيسيائية و تتعصب الرئتين و الرغامي بالعصب الحائر المبهم الذى يصل الى البصله.
  3. مراكز التنفس الدماغي: توجد مراكز التنفس في:
    • قشرة الدماغ و هي المراكز العليا
    • البصلة السيسيائية و هي:
      1. مركز الشهيق : اثارة هذا المركز يودى الى تقلص او انقباض كل عضلات الشهيق و اذا استمرت اثارتة لفترة طويلة تودى الى الموت بسبب تراكم ثاني اكسيد الكربون في الدم عن طريق طرحة للخارج.
      2. مركز الزفير : اثارة هذا المركز تحدث زفيرا طويلا يستمر من دقيقتين الى ثلاث دقائق و لا تودى اثارتة المستمرة للموت حيث انه بمجرد ارتفاع معدل ثاني اكسيد الكربون في الدم يتنبة مركز الشهيق و يبدا بالعمل فورا و تحدث عملية الشهيق.

         

        و ما تجب ملاحظتة ان اثارة المركزين معا تحدث تشنجا شهيقيا و يتصلان فيما بينهما باعصاب موصلة متبادله.
    • الحدبة الجسر)
      1. مركز الشهيق العميق : يرسل هذا المركز التنبيهات الى مركز الشهيق في البصلة لاطالة فترة الشهيق و يتم تنظيم هذا التاثير بطريقتين هما:
        • العصب الحائر التائه)
        • المركز الحدبى الناهى الذى يثبط مركز الشهيق
      2. المركز الحدبى الناهي: يتلقي هذا المركز التنبيهات من مركز الشهيق و يرسل تاثيراتة و تنبيهاتة الى مركز الزفير لاثارتة من اجل ايقاف الشهيق.
  4. الاعصاب التنفسية الحركيه : و بعض هذه الاعصاب يصدر من قشرة الدماغ و بعضها يصدر من منطقة الجسر و تعمل تشابكا اخر في النخاع الشوكى لتعطى العصبونات النهائية التي تصل عضلات التنفس لتنقل اليها اوامر الاستجابه.فالعصب الحجابي الذى يعصب الحجاب الحاجز يعمل تشابكة الثاني في الفقرة العنقية السابقه،

     

    بينما العصب الوربى الذى يعصب العضلات الور بين الاضلاع يعمل تشابكة الثاني في الفقرة الصدرية الاولي ،

     

    اما العضلات الهيكلية فتتعصب بالاعصاب القادمة من الدماغ.
  • الجهاز التنفسي بالصور مع الترجمة بالايطالية
  •  

    6٬179 views