مقال علمي عن الجهاز التنفسي

مقال علمى عن الجهاز التنفسى فان جهاز التنفس يزود خلايا جسم الانسان بالاكسجين الضروري لانشطتها، ويخلصها من ثاني اكسيد
الكربون (نتاج عمليه الاكسده فيها). يمر هواء الشهيق عبر الرغامى والقصبتين (شعبتيه الاضيق اللتين تتفرعان منه قبل
الدخول للرئتين) الى الرئتين.

وتشمل كل رئه كثيرا من القصيبات ,والتي تتفرع الى شعيبات تنتهي بعدد لا يحصى من
الحويصلات الهوائيه (او الاسناخ) المبطنه باغشيه رقيقه جدا يجري عبرها تبادل الغازات بينها وبين الشعيرات
الدمويه التي تحيط بالاسناخ. وتعمل العضلات الوربيه (بين الاضلاع) والحجاب الحاجز (تحت الرئتين) على تشغيل الرئتين كالكير
(منفاخ الحداد)، تسحب الهواء اليهما ثم تدفعه خارجهما في فترات منتظمه.

يتم الحصول على الاكسجين بواسطه عمليه التنفس التي يقوم بها الجهاز التنفسي.

المجاري التنفسيه

وتشتمل على سلسله من الاعضاء تنقل الهواء الى الرئتين وهذه الاعضاء هي كل من

الانف

جهاز غضروفي تتصلان مع الخارج بالانفين وهما مبطنان بغشاء مخاطي مهدب يرطب ويسخن الهواء وينقيه.
يقوم الانف بدور اساسي في عمليه التنفس وكذلك الشم وهو يقع في مقدمه الوجه ويتكون
من هيكل عظمي وغضروفي مغطى بالجلد ويغطي سطح التجويف الانفي ماده مخاطيه وشعيرات دمويه وشعر
الصغير ليحمي الانف من كل اشياء غريبه تدخل اليه.

البلعوم

وهو الممر المباشر والممتد من ممر الانف من الخلف، الجزء الامامي منه مبطن بغشاء مخاطي
والجزءالخلفي عباره عن ممر مشترك للغذاء والهواء معا، تتصل به من الامام القصبه الهوائيه ومن
الخلف المريء، ويمر من البلعوم خلال فتحه المزمار الى الحنجره.

الحنجره

وهو عضو غضروفي تمتد في داخله ثنيات غشائيه عضليه تكون الحبال الصوتيه، فتهتز هذه الحبال
بتاثير الهواء الصاعد من الرئتين فتنشا عنهما الاصوات، فالحنجره هي عضو الصوت، تفتح الحنجره بفتحه
المزمار، ويسدها عند البلع غضروف لسان المزمار

الرغامى

وهي انبوب يتكون من غضاريف شبه دائريه تدعم الناحيه الاماميه بينما يوجد في الناحيه الخلفيه
التي يستند اليها المريء عضلات ملساء واربطه ليفيه مارنه (fibroelastic ligaments) تصل نهايات الغضاريف ببعضها؛
فتكون وظيفه الغضاريف منع توسع تجويف الرغامى فوق المطلوب، كما ان العضلات والاربطه تحافظ على
قطر مناسب لتجويف الرغامى، وانقباض هذه العضلات وبالتالي تضيق تجويف الرغامى يلعب دورا في السعال
كما يساهم انقباض العضلات في تنظيف مجرى التنفس.يبطن القصبه غشاء مخاطي ذو اهداب مهتزه مخاطيه
تستوقف الغبار، والجزيئات التي ترافقه، ويدفعها نحوالخارج فهذه الاهداب تعمل كالمكنسه.

الشعب الهوائيه

تتفرع الرغامي بعد مسافه من الحنجره الى قصيبات اصغر كاغصان الشجره ويشكل مجموعها الشجره القصبيه.

الرئتان

وتوجد الرئتان في الفراغ الصدري محاطتين بالغشاء البلوري الحشوي داخل حجره جدارها من الضلوع والقص والعمود الفقري
ودعامتهما الحجاب الحاجز.وهما عضوان اسفنجيان مرنان يشتملان على الشجره القصيبيه التي نتجت عن الحويصلات الرئويه.وينقسم
جوف كل حويصله الى عدد من التحدبات هي الاسناخ الهوائيه التي تزيد من سعه السطح
الداخلي للهواء. تجتمع الاسناخ لتشكل حويصلات، وتجتمع الحويصلات لتشكل كتلا هرميه الشكل تدعى الفصيصات الرئويه.وتجتمع
الفصوص الرئويه وعددها ثلاثه في الرئه اليمنى وفصان فقط في الرئه اليسرى.

الغشاء الجنبي (pleural membrane):يحيط بكل رئه غشاء ذو ورقتين يدعى الغشاء الجنبي، تلتصق الوريقه الداخليه
بالرئه بينما تلتصق الوريقه الخارجيه بالوجه الداخلي للقفص الصدري وبفضلها تتصل الرئتان بالقفص الصدري.

الاوعيه الدمويه الرئويه

يخرج الشريان الرئوي من البطين الايمن فينقسم الى قسمين ينفذ كل منهما الى رئه ويسير محاذيا للقصبه الهوائيه ويتفرع
مثل تفرعها حتى ينتهي في محيط الاسناخ.فيتشكل حولها شبكات شعريه غزيره، وينتج عن اجتماع الشعيرات
فروعوريديه تتلاقى فتشكل وريدين في كل رئه وتخرج الاورده الرئويه الاربعه وتصب في القلب في الاذين الايسر وبما ان جدران
الاسناخ الرئويه رقيقه جدا فيكون الدم فيها وهواء الاسناخ على اتصال مباشر بسطح واسع جدا
وتتم عندها التبادل الغازي الرئوي.

وظائف التنفس

يقوم التنفس بالوظائف التاليه:

1. تزويد الجسم بالاكسجين من الجو الى الرئتين، ثم اكسدته في الرئتين، بفضل الضغط الجزيئي للاكسجين
   في الاسناخ والاوعيه الدمويه.
2. طرح ثاني اكسيد الكربون: وذلك بفضل فرق الضغط الجزيئي له في الخلايا والاورده والاسناخ.
3. المحافظه على التوازن الحامضي_القاعدي او الرقم الهيدروجيني.
4. المحافظه على حراره الجسم: نتيجه لعمليات الاحتراق والهدم والبناء داخل الجسم ترتفع درجه حراره الجسم
   الداخليه فيعمل بعده طرق للتخلص من الحراره الزائده وهذه الطرق والوسائل هي:الجهاز العصبي، الغدد الصماء، الرئتان.
   

يتم تجديد الهواء داخل الرئتين بواسطه ظواهر ميكانيكيه، اولها حركه العضلات التنفسيه التي تعمل على تغيير حجم
القفص الصدري اثناء الشهيق والزفير ،والتغلب على مقاومه الممرات الهوائيه والجنبه الرئويه.وتنقسم عمليه التنفس الى مرحلتين متتابعتين
بشكل متلاحق ومستمر هما الشهيق والزفير:

1. الشهيق (بالانجليزيه: Inspiration): وهو عمليه فاعله، تتطلب جهدا من اعضاء الجهاز التنفسي، وخاصه العضلات لادخال الهواء الى الرئتين
   
   1. الحجاب الحاجز :تتقلص عضله الحجاب الحاجز فتهبط للاسفل فيتسع القفص الصدري عموديا او طوليا ويقل الضغط
      داخل الرئتين الى ان يصبح اقل من الضغط الجوي فيندفع الهواء داخلهما.
   2. العضلات الوربيه الخارجيه:وتعمل على رفع القص ودفعه للامام مما يزيد من حجم القفص الصدري من
      الامام للخلف وجانبيا.
2. الزفير (بالانجليزيه: Expiration):وهو عمليه سلبيه او تلقائيه لا تتطلب جهدا لاخراج الهواء خارج الجسم، وانما تاتي
   كنتيجه حتميه لعمليه الشهيق ولكن في الحالات الاضطراريه ،تتدخل عضلات البطن والعضلات الوربيه الداخليه لتضيق
   القفص الصدري، فيرتفع الضغط داخل الرئتين فيطرد الهواء منهما عبر الممرات الهوائيه خارج الجسم.

معدل التنفس: يكون وقت الشهيق اطول من وقت الزفير, كما نلاحظ لحظه توقف عند نهايه
الشهيق. ويتراوح معدل التنفس عند الرجل السوي بين 13- 18 دوره في الدقيقه وفي المتوسط
16 دوره في الدقيقه ويزداد هذا المعدل في حالات الحراره والعمل، وهو عند المراه اكثر
منه عند الرجل بدورتين.

دور الممرات الهوائيه في التنفس

ليست الممرات الهوائيه مجرد قنوات صافيه، وانما تلعب دورا في عمليتي الشهيق والزفير ،فاثناء الشهيق
تتطاول وتتسع الى اقصى حد لتسهل مرور الهواء، بينما وقت الزفير يقل طولها وقطرها بفعل
ارتفاع الضغط داخل القفص الصدري للاسراع في طرح الهواء وكذلك تقوم بطرح واخراج الافرازات التي
يبلغ حجمها الطبيعي 150 مللتر يوميا ويزداد في الحالات المرضيه.

دور الجنبه (pleura) في التنفس

تعمل بورقتيها الجداريه والحشويه على دعم الرئتين والجدار الصدري وهي تسمح للرئتين بالتمدد الاعظمي، كما
تسمح لها بالحركه التي تنقلها لهما من جدار القفص الصدري وبناء على ذلك فان الضغط
داخل الفجوه بين ورقتي الجنبه اثناء الزفير يستخدم سلبيا وهو يساوي –3 ضغط جوي ويزداد
سلبيه اثناء الشهيق اذ يتراوح ما بين 6-10، اما في حاله الزفير الاجباري قد يصل
الى +4 بينما ينخفض اثناء الشهيق الاجباري الى 30 ضغط جوي.

دور الاسناخ في اليه التنفس

تلعب الاسناخ دورا هاما وذلك بفضل مطاطيه جدرانها والالياف العضليه بين الاسناخ وخاصه بفعل تاثير
“فاعل السطح” (فاعل السطح او surfactant هو سائل يحتوي على مواد مختلفه من ليبيدات مفسفره
وبروتينات وايونات، وتفرزه خلايا خاصه في الاسناخ، وهو السبب في عدم انكماش الاسناخ عند الزفير؛
فلو اغلقت الاسناخ يصعب فتحها من جديد بطرق عاديه)، ومن اهم وظائف الاسناخ انها مكان
تبادل الغازات بين الرئتين والدم لنقله لباقي اعضاء الجسم.

التبادل الغازي

تشكل الاسناخ او الحويصلات الرئويه المكان الذي يتم فيه تبادل الغازات بين الهواء الجوي والاوعيه
الدمويه، والطبيعه الفسيولوجيه والتشريحيه للاسناخ تسمح بهذا التبادل ذلك ان الاسناخ ذات جدار رقيق جدا،
ومحاطه بشبكه من الشعيرات الدمويه مساحتها حوالي 70 م2 تحتوي خلايا تفرز ماده خاصه وهي “فاعل
السطح” او surfactant (تحافظ على مطاطيه الرئه واتساعها)، وخلايا بالعه، وانسجه خاصه، وثقوب لكل هذه
العوامل تعمل على تسهيل مرور الهواء من والى الاسناخ وتمر عمليه التبادل الغازي باربع مراحل
هي:

1. تبادل الغازات بين هواء الجو والاسناخ، وتدعى التهويه الرئويه.
2. تبادل الاكسجين وثاني اكسيد الكربون بين الاسناخ والشعيرات الدمويه.
3. نقل الاكسجين وثاني اكسيد الكربون في الدم.
4. تبادل الاكسجين وثاني اكسيد الكربون بين الشعيرات الدمويه والخلايا.

تاثير ثاني اكسيد الكربون الموجود في هواء الجو:

1. عندما تكون نسبه CO2 في الهواء المستنشق طبيعيه 0.05% لا يحصل اي تغيير على تنفس الشخص
   
2. اذا ارتفعت نسبه CO2 في هواء التنفس الى 3% يزداد عمق التنفس وتبقى سرعته بطيئه ويدعى
   ذلك فرط التهويه.
3. اذا ارتفعت الى حوالي 5% تزداد سرعه التنفس وعمقه.
4. اذا ارتفعت الى حوالي 6% تباطات الوظائف الدورانيه والتنفسيه واصابهما الخمول والهمود ويصاب الشخص بالصداع
   والدوار والاغماء.

تاثير نقص الاكسجين في هواء الجو:

ان النسبه المئويه للاكسجين في الهواء الجوي 20.95% فاذا انخفضت الى اقل من 13% فان
التنفس سيزداد سرعه وعمقا وبذلك تزداد كميه الاكسجين في الاسناخ الرئويه فتطرد كميه CO2 من الاسناخ
فيقل عمق التنفس لفتره قصيره يعود بعدها التنفس الى عميقا بسبب تجمع ثاني اكسيد الكربون
ثانيه، وهكذا يتغير عمق التنفس بصوره متناوبه بالزياده والنقصان، ويدعى التنفس عندها بالتنفس الدوري المتناوب.ان
ارتفاع نسبه CO2 في الدم يحدث اثناء الوقف التنفسي وفي نفس الوقت ينخفض تركيز الاكسجين في
الدم، فتتنبه مراكز التنفس الدماغيه فتتسبب في زياده عمق التنفس وسرعته، فتحدث” زياده التهويه ”
وبسبب هذا تزداد نسبه الاكسجين وينخفض تركيز CO2 في الدم فيزول تنبيه المراكز التنفسيه الدماغيه فتعود
ثانيه حاله الوقف التنفسي ان هذا النوع من التنفس يدعى تنفس شاين ستول وهو تنفس
دوري متناوب يدل على خطوره حاله الشخص، ويحدث في المناطق المرتفعه.اذا ارتفع الضغط الجزيئي للاكسجين
في هواء الجو فانه سيحدث تخريشات في انسجه الرئه، لذلك لا يجوز ان يتنفس الشخص
اكسجينا نقيا لفتره تزيد عن بضع ساعات الا انه من الممكن ان يتنفس مزيجا غازيا
مكونا من 60% اكسجين و 40% لفتره طويله دون ان يسبب اضرارا صحيه.

نقص الاكسجين HYPOXEMIA المقصود بنقص الاكسجين هو النقص الحاصل عند مستوى خلايا انسجه الجسم. اسباب نقص الاكسجين:

1. نقص الاكسجين بسبب نقص دخول الاكسجين للجسم. وذلك بفعل نقصان الضغط الجزيئي للاكسجين (PO2) في
   الدم ويحدث في الاحوال التاليه:
   • في المرتفعات العاليه حيث ينخفض الضغط الجزيئي للهواء بما فيه الاكسجين.
   • استنشاق هواء فاسد يحتوي على كميه ضئيله من الاكسجين عند مستو سطح البحر.
   • التنفس السريع السطحي.
   • امراض الرئتين.
   • امراض القلب الخلقيه التي فيها اتصال بين طرفي القلب الايمن والايسر.
2. نقص الاكسجين بسبب فقر الدم : وينتج بسبب نقصان الهيموجلوبين في الدم الذي يحمل الاكسجين ويكون
   الضغط الجزيئي للاكسجين ونسبه اشباعه طبيعيين ويحدث في جميع انواع فقر الدم او التسمم بغاز
   اول اكسيد الكربون الذي يتحد مع الهيموجلوبين بنفس طريقه الاكسجين ولكن بشراهه تفوق اتحاد الاكسجين
   ب 21 مره مما يودي الى نقصان الاكسجين الواصل الى الانسجه.
3. نقص الاكسجين التسممي: وذلك بفعل تسمم الخمائر الموكسده الموجوده في الانسجه بماده سامه مثل السيانيد
   حيث تصبح الانسجه نفسها معطله وغير قادره على الاستفاده من الاكسجين الذي يكون ضغطه الجزيئي
   طبيعيا ثم يرتفع في الاورده ليصبح اعلى مما هو في الشرايين.
4. نقص الاكسجين الركودي: وهو ناتج عن بطئ دوران الدم عبر الانسجه فالضغط الجزيئي للاكسجين في
   الدم الشرياني طبيعي وكميه الاكسجين المحموله طبيعيه، ولكن الضغط الجزيئي للاكسجين وكميته في الدم الوريدي
   منخفضه جدا، وذلك في حاله هبوط القلب لاحتقاني.

العوامل الموثره في عمليه التنفس

تخضع عمليه التنفس الى عدد من التغييرات التي تطرا على جسم الانسان وهذه العوامل والتغييرات
هي:

1. عوامل عصبيه مركزيه:
   • منطقه تحت المهاد تلعب دورا اكيدا في اضطراب عمليه التنفس، ويمكن ملاحظه ذلك اثناء الانفعال
     حيث تزداد سرعه التنفس.
   • قشره الدماغ:تلعب دورا في تغيير عمليه التنفس اثناء الضحك او الكلام او الانتباه.
2. عوامل كيميائيه : ان حدوث اي تغيير كيميائي للدم يعمل على اضطراب المراكز التنفسيه العصبيه المركزيه، ويوثر
   بالتالي على عمليه التنفس، ويتم هذا التاثير بطريقتين: احداهما مباشره على المراكز العصبيه التنفسيه والثانيه
   غير مباشره اي منعكس عن طريق المستقبلات الموجوده على جدران الشرايين الابهر والسباتي العام. واهم
   العوامل الموثره على التنفس هي درجه الحموضه (PH) ومعجهاز التنفس

اهميه الجهاز التنفسي: للتنفس دور كبير في المحافظه على استمراريه النشاحت داخل الجسم فبالتنفس يتم
التخلص من ثاني اوكسيد الكربون الذي يعتبر تراكمه ضار لخلايا الجسم ويوازن فقدانه بالحصول على
الاكسجين الذي يعتبر الوقود الذي لاتستمر الحياه بدونه لما له الدور الكبير في استمراريه العمليات
الحيويه داخل الجسم وعمليه التزويد بالاكسجين هي عمليه مستمره لاتنقطع. ونقصان الاكسجين يودي نقصان الترويه
الى الدماغ وبالتالي تظهر اعراض الدوار والتعب على المريض عاده اما في حاله انقطاعه انقطاعا
تاما فانه يودي الى الى توقف عضله القلب وبالتالي يعرض الانسان الى احتماليه كبيره لفقده
الحياه مالم يتم انعاش القلب والرئه من جديد في وقت محدد. اذن فالتنفس هي عمليه
ضروريه لامداد عضله القلب بالاكسجين وبالتالي ضخ الاكسجين عن طريق الدم الى سائر اعضاء الجسم
وبالتالي تستمر عمليه الحياه بانتظام داخل جسم الانسان..

التنظيم عقب التنفس

ان عمل جميع اعضاء الجهاز التنفسي بشكل متناسق ومنسجم ومنتظم ومتواتر يتم تحت تاثير الجهاز
العصبي الذي يحتوي على مراكز خاصه للتنفس في البصله السيسيائيه وفي الحدبه الموجوده في منطقه
الجسر من الدماغ وتشترك عده اجزاء عصبيه وكيماويه في تكوين الجهاز العصبي المنظم للتنفس وهي
المستقبلات والعصبونات التنفسيه الحسيه ومراكز التنفس الدماغيه والاعصاب التنفسيه الحركيه.

1. المستقبلات التنفسيه : وهي عباره عن مستقبلات كيميائيه حسيه توجد على جدران الشريان الابهر والشريان السباتي
   العام. وتتاثر بالتغيرات الكيميائيه في الجسم مثل نقصان الاكسجين او زياده نسبه ثاني اكسيد الكربون
   او زياده درجه الحموضه (نقصان العدد الهيدروجيني)
2. العصبونات التنفسيه الحسيه : وهي الياف عصبيه تصدر من المستقبلات ومن مراكز التخويه ومراكز النطخ في
   الرئتين، والمستقبلات الموجوده على العضلات الملساء في المسالك التنفسيه لتصل الى مراكز التنفس العليا في
   الدماغ.فيصدر من مستقبلات الشريان السباتي عصب الجيب السباتي ويصل الى مراكز الشهيق في البصله السيسيائيه
   ويصدر من مستقبلات الشريان الابهر العصب المثبط. ويصل الى مركز الشهيق في البصله، حيث يعمل
   هناك تشابكا عصبيا حسيا ويتابع سيره الى الاعلى ليصل الى المركز الحدبي الناهي الموجود في
   الحدبه في منطقه الجسر الواقعه مباشره فوق البصله السيسيائيه وتتعصب الرئتين والرغامى بالعصب الحائر (المبهم)
   الذي يصل الى البصله.
3. مراكز التنفس الدماغي: توجد مراكز التنفس في:
   • قشره الدماغ وهي المراكز العليا
   • البصله السيسيائيه وهي:
     1. مركز الشهيق : اثاره هذا المركز يودي الى تقلص او انقباض جميع عضلات الشهيق واذا استمرت
        اثارته لفتره طويله تودي الى الموت بسبب تراكم ثاني اكسيد الكربون في الدم عن طريق
        طرحه للخارج.
     2. مركز الزفير : اثاره هذا المركز تحدث زفيرا طويلا يستمر من دقيقتين الى ثلاث دقائق ولا
        تودي اثارته المستمره للموت حيث انه بمجرد ارتفاع معدل ثاني اكسيد الكربون في الدم يتنبه
        مركز الشهيق ويبدا بالعمل فورا وتحدث عمليه الشهيق. وما تجب ملاحظته ان اثاره المركزين معا
        تحدث تشنجا شهيقيا ويتصلان فيما بينهما باعصاب موصله متبادله.
   • الحدبه (الجسر)
     1. مركز الشهيق العميق : يرسل هذا المركز التنبيهات الى مركز الشهيق في البصله لاطاله فتره الشهيق
        ويتم تنظيم هذا التاثير بطريقتين هما:
        • العصب الحائر (التائه)
        • المركز الحدبي الناهي الذي يثبط مركز الشهيق
     2. المركز الحدبي الناهي: يتلقى هذا المركز التنبيهات من مركز الشهيق ويرسل تاثيراته وتنبيهاته الى مركز
        الزفير لاثارته من اجل ايقاف الشهيق.
4. الاعصاب التنفسيه الحركيه : وبعض هذه الاعصاب يصدر من قشره الدماغ وبعضها يصدر من منطقه الجسر
   وتعمل تشابكا اخر في النخاع الشوكي لتعطي العصبونات النهائيه التي تصل عضلات التنفس لتنقل اليها
   اوامر الاستجابه.فالعصب الحجابي الذي يعصب الحجاب الحاجز يعمل تشابكه الثاني في الفقره العنقيه السابقه، بينما
   العصب الوربي الذي يعصب العضلات الور بين الاضلاع يعمل تشابكه الثاني في الفقره الصدريه الاولى
   ،اما العضلات الهيكليه فتتعصب بالاعصاب القادمه من الدماغ.

• الجهاز التنفسي بالصور مع الترجمة بالايطالية
• صور عن الرئتان