مقال علمي عن الجهاز التنفسي

موضوع علمي عن الجهاز التنفسي فان جهاز التنفس يزود خلايا جسم الانسان بالاكسجين الضرورى لانشطتها، و يخلصها من ثاني اكسيد الكربون (نتاج عملية الاكسدة فيها). يمر هواء الشهيق عبر الرغامي و القصبتين (شعبتية الاضيق اللتين تتفرعان منة قبل الدخول للرئتين) الي الرئتين.

وتشمل جميع رئة كثيرا من القصيبات ,والتى تتفرع الي شعيبات تنتهى بعدد لا يحصي من الحويصلات الهوائية (او الاسناخ) المبطنة باغشية رقيقة جدا جدا يجرى عبرها تبادل الغازات بينها و بين الشعيرات الدموية التي تحيط بالاسناخ. و تعمل العضلات الوربية (بين الاضلاع) والحجاب الحاجز (تحت الرئتين) علي تشغيل الرئتين كالكير (منفاخ الحداد)، تسحب الهواء اليهما بعدها تدفعة خارجهما ففترات منتظمه.

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

المجارى التنفسيه

وتشتمل علي سلسلة من الاعضاء تنقل الهواء الي الرئتين و هذة الاعضاء هى جميع من

الانف

جهاز غضروفى تتصلان مع الخارج بالانفين و هما مبطنان بغشاء مخاطى مهدب يرطب و يسخن الهواء و ينقيه. يقوم الانف بدور اساسى فعملية التنفس و ايضا الشم و هو يقع فمقدمة الوجة و يتكون من هيكل عظمى و غضروفى مغطي بالجلد و يغطى سطح التجويف الانفى ما دة مخاطية و شعيرات دموية و شعر الصغير ليحمى الانف من جميع حاجات غريبة تدخل اليه.

البلعوم

وهو الممر المباشر و الممتد من ممر الانف من الخلف، الجزء الامامى منة مبطن بغشاء مخاطى و الجزءالخلفى عبارة عن ممر مشترك للغذاء و الهواء معا، تتصل بة من الامام القصبة الهوائية و من الخلف المريء، و يمر من البلعوم اثناء فتحة المزمار الي الحنجره.

الحنجره

وهو عضو غضروفى تمتد فداخلة ثنيات غشائية عضلية تكون الحبال الصوتيه، فتهتز هذة الحبال بتاثير الهواء الصاعد من الرئتين فتنشا عنهما الاصوات، فالحنجرة هى عضو الصوت، تفتح الحنجرة بفتحة المزمار، و يسدها عند البلع غضروف لسان المزمار

الرغامى

وهى انبوب يتكون من غضاريف شبة دائرية تدعم الناحية الامامية بينما يوجد فالناحية 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 علي قطر مناسب لتجويف الرغامى، و انقباض هذة العضلات و بالتالي تضيق تجويف الرغامي يلعب دورا فالسعال كما يساهم انقباض العضلات فتنظيف مجري التنفس.يبطن القصبة غشاء مخاطى ذو اهداب مهتزة مخاطية تستوقف الغبار، و الجزيئات التي ترافقه، و يدفعها نحوالخارج فهذة الاهداب تعمل كالمكنسه.

الشعب الهوائيه

تتفرع الرغامى بعد مسافة من الحنجرة الي قصيبات اصغر كاغصان الشجرة و يشكل مجموعها الشجرة القصبيه.

الرئتان

وتوجد الرئتان فى الفراغ الصدرى محاطتين بالغشاء البلورى الحشوى داخل حجرة جدارها من الضلوع و القص و العمود الفقرى و دعامتهما الحجاب الحاجز.وهما عضوان اسفنجيان مرنان يشتملان علي الشجرة القصيبية التي نتجت عن الحويصلات الرئويه.وينقسم جوف جميع حويصلة الي عدد من التحدبات هى 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 فالرئة اليمني و فصان فقط فالرئة 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 الي قسمين ينفذ جميع منهما الي رئة و يسير محاذيا للقصبة الهوائية و يتفرع كتفرعها حتي ينتهى فمحيط الاسناخ.فيتشكل حولها شبكات شعرية غزيره، و ينتج عن اجتماع الشعيرات فروعوريديه تتلاقي فتشكل و ريدين فكل رئة و تظهر الاوردة الرئوية الاربعة و تصب في القلب في الاذين الايسر وبما ان جدران الاسناخ الرئوية رقيقة جدا جدا فيصبح الدم بها و هواء الاسناخ علي اتصال مباشر بسطح و اسع جدا جدا و تتم عندها التبادل الغازى الرئوي.

وظائف التنفس

يقوم التنفس بالوظائف الاتيه:

1. تزويد الجسم بالاكسجين من الجو الي الرئتين، بعدها اكسدتة فالرئتين، بفضل الضغط الجزيئى للاكسجين فالاسناخ و الاوعية الدمويه.
2. طرح ثاني اكسيد الكربون: و هذا بفضل فرق الضغط الجزيئى له فالخلايا و الاوردة و الاسناخ.
3. المحافظة علي التوازن الحامضي_القاعدى او الرقم الهيدروجيني.
4. المحافظة علي حرارة الجسم: نتيجة لعمليات الاحتراق و الهدم و البناء داخل الجسم ترتفع درجة حرارة الجسم الداخلية فيعمل بعدة طرق للتخلص من الحرارة الزائدة و هذة الطرق و الوسائل هي:الجهاز العصبي، الغدد الصماء، الرئتان.

يتم تجديد الهواء داخل الرئتين بواسطة ظواهر ميكانيكيه، اولها حركه العضلات التنفسيه التى تعمل علي تغيير حجم القفص الصدرى خلال الشهيق والزفير ،والتغلب علي مقاومة الممرات الهوائية و الجنبة الرئويه.وتنقسم عملية التنفس الي 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 الي الرئتين
   1. الحجاب الحاجز :تتقلص عضلة الحجاب الحاجز فتهبط للاسفل فيتسع القفص الصدرى عموديا او طوليا و يقل الضغط داخل الرئتين الي ان يكون اقل من الضغط الجوى فيندفع الهواء داخلهما.
   2. العضلات الوربية الخارجيه:وتعمل علي رفع القص و دفعة للامام مما يزيد من حجم القفص الصدرى 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 فالحالات 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: يصبح و قت الشهيق اطول من و قت الزفير, كما نلاحظ لحظة توقف عند نهاية الشهيق. و يتراوح معدل التنفس عند الرجل السوى بين 13- 18 دورة فالدقائق و فالمتوسط 16 دورة فالدقائق و يزداد ذلك المعدل فحالات الحرارة و العمل، و هو عند المراة اكثر منة عند الرجل بدورتين.

دور الممرات الهوائية فالتنفس

ليست الممرات الهوائية مجرد قنوات صافيه، و انما تلعب دورا فعمليتى الشهيق و الزفير ،فخلال الشهيق تتطاول و تتسع الي اقصي حد لتسهل مرور الهواء، بينما و قت الزفير يقل طولها و قطرها بفعل ارتفاع الضغط داخل القفص الصدرى للاسراع فطرح الهواء و ايضا تقوم بطرح و اخراج الافرازات التي يبلغ حجمها الطبيعى 150 مللتر يوميا و يزداد فالحالات المرضيه.

دور الجنبة (pleura) فالتنفس

تعمل بورقتيها الجدارية و الحشوية علي دعم الرئتين و الجدار الصدرى و هى تسمح للرئتين بالتمدد الاعظمي، كما تسمح لها بالحركة التي تنقلها لهما من جدار القفص الصدرى و بناء علي هذا فان الضغط داخل الفجوة بين و رقتى الجنبة خلال الزفير يستعمل سلبيا و هو يساوى –3 ضغط جوى و يزداد سلبية خلال الشهيق اذ يتراوح ما بين 6-10، اما فحالة الزفير الاجبارى ربما يصل الي +4 بينما ينخفض خلال الشهيق الاجبارى الي 30 ضغط جوي.

دور الاسناخ فالية التنفس

تلعب الاسناخ دورا هاما و هذا بفضل مطاطية جدرانها و الالياف العضلية بين الاسناخ و خاصة بفعل تاثير “فاعل السطح” (فاعل السطح او surfactant هو سائل يحتوى علي مواد مختلفة من ليبيدات مفسفرة و بروتينات و ايونات، و تفرزة خلايا خاصة فالاسناخ، و هو الاسباب =فعدم 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 الذي يتم فية تبادل الغازات بين الهواء الجوى و الاوعية الدمويه، و الطبيعة الفسيولوجية و التشريحية للاسناخ تسمح بهذا التبادل هذا ان الاسناخ ذات جدار رقيق جدا، و محاطة بشبكة من الشعيرات الدموية مساحتها حوالى 70 م2 تحتوى خلايا تفرز ما دة خاصة و هى “فاعل السطح” او surfactant (تحافظ علي مطاطية الرئة و اتساعها)، و خلايا بالعه، و انسجة خاصه، و ثقوب لكل هذة العوامل تعمل علي تسهيل مرور الهواء من و الي 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 فالدم.
4. تبادل الاكسجين و ثاني اكسيد الكربون بين الشعيرات الدموية و الخلايا.

تاثير ثاني اكسيد الكربون الموجود فهواء الجو:

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

تاثير نقص الاكسجين فهواء الجو:

ان النسبة المئوية للاكسجين فالهواء الجوى 20.95% فاذا انخفضت الي اقل من 13% فان التنفس سيزداد سرعة و عمقا و بذلك تزداد كمية الاكسجين فالاسناخ الرئوية فتطرد كمية CO2 من الاسناخ فيقل عمق التنفس لفترة قصيرة يعود بعدين التنفس الي عميقا بسبب تجمع ثاني اكسيد الكربون ثانيه، و كذا يتغير عمق التنفس بصورة متناوبة بالزيادة و النقصان، و يدعي التنفس عندها بالتنفس الدورى المتناوب.ان ارتفاع نسبة CO2 فى الدم يحدث خلال الوقف التنفسى و فنفس الوقت ينخفض تركيز الاكسجين فالدم، فتتنبة مراكز التنفس الدماغية فتتسبب فزيادة عمق التنفس و سرعته، فتحدث” زيادة التهوية ” و بسبب ذلك تزداد نسبة الاكسجين و ينخفض تركيز CO2 فى الدم فيزول تنبية المراكز التنفسية الدماغية فتعود ثانية =حالة الوقف التنفسى ان ذلك النوع من التنفس يدعي تنفس شاين ستول و هو تنفس دورى متناوب يدل علي خطورة حالة الشخص، و يحدث فالمناطق المرتفعه.اذا ارتفع الضغط الجزيئى للاكسجين فهواء الجو فانة سيحدث تخريشات فانسجة الرئه، لذا 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. سبب نقص الاكسجين:

1. نقص الاكسجين بسبب نقص دخول الاكسجين للجسم. و هذا بفعل نقصان الضغط الجزيئى للاكسجين (PO2) فالدم و يحدث فالاحوال الاتيه:
   • فى المرتفعات العالية حيث ينخفض الضغط الجزيئى للهواء بما فية الاكسجين.
   • استنشاق هواء فاسد يحتوى علي كمية ضئيلة من الاكسجين عند مستو سطح البحر.
   • التنفس السريع السطحي.
   • امراض الرئتين.
   • امراض القلب الخلقية التي بها اتصال بين طرفى القلب الايمن و الايسر.
2. نقص الاكسجين بسبب فقر الدم : و ينتج بسبب نقصان الهيموجلوبين فالدم الذي يحمل الاكسجين و يصبح الضغط الجزيئى للاكسجين و نسبة اشباعة طبيعيين و يحدث فجميع نوعيات فقر الدم او التسمم بغاز اول اكسيد الكربون الذي يتحد مع الهيموجلوبين بنفس كيفية الاكسجين و لكن بشراهة تفوق اتحاد الاكسجين ب 21 مرة مما يودى الي نقصان الاكسجين الواصل الي الانسجه.
3. نقص الاكسجين التسممي: و هذا بفعل تسمم الخمائر الموكسدة الموجودة فالانسجة بمادة سامة كالسيانيد حيث تصبح الانسجة نفسها معطلة و غير قادرة علي الاستفادة من الاكسجين الذي يصبح ضغطة الجزيئى طبيعيا بعدها يرتفع فالاوردة ليكون اعلي مما هو فالشرايين.
4. نقص الاكسجين الركودي: و هو ناتج عن بطئ دوران الدم عبر الانسجة فالضغط الجزيئى للاكسجين فالدم الشريانى طبيعى و كمية الاكسجين المحمولة طبيعيه، و لكن الضغط الجزيئى للاكسجين و كميتة فالدم الوريدى منخفضة جدا، و هذا فحالة هبوط القلب لاحتقاني.

العوامل الموثرة فعملية التنفس

تخضع عملية التنفس الي عدد من التغييرات التي تطرا علي جسم الانسان و هذة العوامل و التغييرات هي:

1. عوامل عبنوتة مركزيه:
   • منطقة تحت المهاد تلعب دورا اكيدا فاضطراب عملية التنفس، و ممكن ملاحظة هذا خلال الانفعال حيث تزداد سرعة التنفس.
   • قشرة الدماغ:تلعب دورا فتغيير عملية التنفس خلال الضحك او الكلام او الانتباه.
2. عوامل كيميائيه : ان حدوث اي تغيير كيميائى للدم يعمل علي اضطراب المراكز التنفسية العبنوتة المركزيه، و يوثر بالتالي علي عملية التنفس، و يتم ذلك التاثير بطريقتين: احداهما مباشرة علي المراكز العبنوتة التنفسية و الثانية =غير مباشرة اي منعكس عن طريق المستقبلات الموجودة علي جدران الشرايين الابهر و السباتى العام. و اهم العوامل الموثرة علي التنفس هى درجة الحموضة (PH) و معجهاز التنفس

اهمية الجهاز التنفسي: للتنفس دور كبير فالمحافظة علي استمرارية النشاحت داخل الجسم فبالتنفس يتم التخلص من ثاني اوكسيد الكربون الذي يعتبر تراكمة ضار لخلايا الجسم و يوازن فقدانة بالحصول علي الاكسجين الذي يعتبر الوقود الذي لاتستمر الحياة بدونة لما له الدور الكبير فاستمرارية العمليات الحيوية داخل الجسم و عملية التزويد بالاكسجين هى عملية مستمرة لاتنقطع. و نقصان الاكسجين يودى نقصان التروية الي الدماغ و بالتالي تخرج اعراض الدوار و التعب علي المريض عادة اما فحالة انقطاعة انقطاعا تاما فانة يودى الي الي توقف عضلة القلب و بالتالي يعرض الانسان الي احتمالية كبار لفقدة الحياة ما لم يتم انعاش القلب و الرئة من جديد فو قت محدد. اذن فالتنفس هى عملية ضرورية لامداد عضلة القلب بالاكسجين و بالتالي ضخ الاكسجين عن طريق الدم الي سائر اعضاء الجسم و بالتالي تستمر عملية الحياة بانتظام داخل جسم الانسان..

التنظيم عقب التنفس

ان عمل كل اعضاء الجهاز التنفسى بشكل متناسق و منسجم و منتظم و متواتر يتم تحت تاثير الجهاز العصبى الذي يحتوى علي مراكز خاصة للتنفس فالبصلة السيسيائية و فالحدبة الموجودة فمنطقة الجسر من الدماغ و تشترك عدة اجزاء عبنوتة و كيماوية فتكوين الجهاز العصبى المنظم للتنفس و هى المستقبلات و العصبونات التنفسية الحسية و مراكز التنفس الدماغية و الاعصاب التنفسية الحركيه.

1. المستقبلات التنفسيه : و هى عبارة عن مستقبلات كيميائية حسية توجد علي جدران الشريان الابهر و الشريان السباتى العام. و تتاثر بالتغيرات الكيميائية فالجسم كنقصان الاكسجين او زيادة نسبة ثاني اكسيد الكربون او زيادة درجة الحموضة (نقصان العدد الهيدروجيني)
2. العصبونات التنفسية الحسيه : و هى الياف عبنوتة تصدر من المستقبلات و من مراكز التخوية و مراكز النطخ فالرئتين، و المستقبلات الموجودة علي العضلات الملساء فالمسالك التنفسية لتصل الي مراكز التنفس العليا فالدماغ.فيصدر من مستقبلات الشريان السباتى عصب الجيب السباتى و يصل الي مراكز الشهيق فالبصلة السيسيائية و يصدر من مستقبلات الشريان الابهر العصب المثبط. و يصل الي مركز الشهيق فالبصله، حيث يعمل هنالك تشابكا عصبيا حسيا و يتابع سيرة الي الاعلي ليصل الي المركز الحدبى الناهى الموجود فالحدبة فمنطقة الجسر الواقعة مباشرة فوق البصلة السيسيائية و تتعصب الرئتين و الرغامي بالعصب الحائر (المبهم) الذي يصل الي البصله.
3. مراكز التنفس الدماغي: توجد مراكز التنفس في:
   • قشرة الدماغ و هى المراكز العليا
   • البصلة السيسيائية و هي:
     1. مركز الشهيق : اثارة ذلك المركز يودى الي تقلص او انقباض كل عضلات الشهيق و اذا استمرت اثارتة لفترة طويلة تودى الي الموت بسبب تراكم ثاني اكسيد الكربون فالدم عن طريق طرحة للخارج.
     2. مركز الزفير : اثارة ذلك المركز تحدث زفيرا طويلا يستمر من دقيقتين الي ثلاث دقيقة و لا تودى اثارتة المستمرة للموت حيث انه بمجرد ارتفاع معدل ثاني اكسيد الكربون فالدم 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 ذلك المركز التنبيهات الي مركز الشهيق فالبصلة لاطالة فترة الشهيق و يتم تنظيم ذلك التاثير بطريقتين هما:
        • العصب الحائر (التائه)
        • المركز الحدبى الناهى الذي يثبط مركز الشهيق
     2. المركز الحدبى الناهي: يتلقي ذلك المركز التنبيهات من مركز الشهيق و يرسل تاثيراتة و تنبيهاتة الي مركز الزفير لاثارتة من اجل ايقاف الشهيق.
4. الاعصاب التنفسية الحركيه : و بعض هذة الاعصاب يصدر من قشرة الدماغ و بعضها يصدر من منطقة الجسر و تعمل تشابكا احدث فالنخاع الشوكى لتعطى العصبونات النهائية التي تصل عضلات التنفس لتنقل اليها اوامر الاستجابه.فالعصب الحجابى الذي يعصب الحجاب الحاجز يعمل تشابكة الثاني فالفقرة العنقية السابقه، بينما العصب الوربى الذي يعصب العضلات الور بين الاضلاع يعمل تشابكة الثاني فالفقرة الصدرية الاولي ،اما العضلات الهيكلية فتتعصب بالاعصاب القادمة من الدماغ.

• الجهاز التنفسي بالصور مع الترجمة بالايطالية
• صور عن الرئتان