جهاز التنفس

:عملية التنفس في الرئتين

الرئتان هما ”البوابة“ التي يدخل عن طريقها الاكسجين للجسم, ويخرج ثاني اكسيد الكربون من

الجسم, عملية التنفس في الرئتين تشمل الشهيق, تبادل الغازات بين الهواء والدم و الزفير.

عملية التنفس الخلوي

ينقل الاكسجين بواسطة الدم الى كل خلايا الجسم , ويشارك في عملية التنفس الخلوي. تتحلل المواد الغذائية في عملية التنفس الخلوي وتنطلق نتيجة ذلك الطاقة المخزونة فيها.

تستغل الطاقة في العمليات الحياتية للخلايا, وبدونها لا توجد حياة. يتكون ثاني اكسيد الكربون في هذه العملية, ويعتبر من الفضلات, فينتقل من الخلايا للدم ومعه الى الرئتين ثم الى الخارج.

اسئلة:

سؤال 1:

يؤدي توقف عملية التنفس في الرئتين الى الموت خلال دقائق. ما سبب ذلك؟

سؤال 2:

ما هي اهمية عملية التنفس للكائنات الحية؟

أ.   تزود طاقة  للتفاعلات

ب. تنقي الجو من فائض ثاني اكسيد الكربون

ج.  تؤدي الى تبادل غازات بين الجسم والجو

د.   تخرج بخار الماء من الجسم

سؤال 3:

  ( في الصفحة التاليّة )

سجلوا أسماء الأعضاء التي أشير اليها.

الأنف

مبنى الانف ملائم لتصفية الهواء, تسخينه وإشباعه ببخار الماء.

تجويف الانف مبطن بشعيرات توقف جسيمات الغبار والأوساخ الموجودة في الهواء وتمنع دخولها للرئتين – توجد تحت الشعيرات اغشية رطبة ومنها يتبخر ماء للهواء ….

مساحة السطح :

داخل الانف مبني بشكل اجهزة تجاويف ذات جدران متعرجة. تدعى هذه التجاويف الجيوب الانفية, تؤدي التعرجات في جدران الجيوب الانفية الى زيادة النسبة بين مساحة السطح وبين الحجم داخل الانف, وصلة اكبر مع الهواء.

القصبة والشعب الرئوية

الجدار الداخلي للقصبة والشعب الرئوية مخاطي ومغطى بأهداب صغيرة. تلتصق جسيمات الغبار, الجراثيم والموجودة في الهواء وغيرها بالمخاط وتُبعَد بواسطة حركة الاهداب باتجاه الاعلى والخارج.

اسئلة:

سؤال 1:

القصبة الهوائية والشعب الرئوية مبنية من حلقات غضروفية. الحلقات الغضروفية غير كاملة من الخلف من جهة المريء.

اربطوا بمساعدة مد خطوط بين صفات مبنى القصبة الهوائية وبين الأفضليات التي تكسبها

صفات مبنى:

أنبوب مبني من غضروف

 الأنبوب مبني من حلقات غضروفية

الحلقات الغضروفية غير كاملة من جهة المريء

أفضليات:

يُمكِّن توسع المريء اثناء ابتلاع كتلة غذاء كبيرة على حساب القصبة.

أنبوب صلب لا ينثني فيُغلَق.

يُمكِّن مرونة وله حركات ازاحة للجسم

(مثل انزال الرقبة)

سؤال 2:

أ.  كيف يتلائم مبنى الجيوب الانفية, القصبة والشعب الرئوية لتنقية الهواء من جسيمات, لإشباعه ببخار الماء وتسخينه؟

ب.  لماذا من المفضل التنفس عن طريق الانف و ليس عن طريق الفم؟

ج.  يضر التدخين بحركة الاهداب في القصبة الهوائية والشعب الرئوية, ويؤدي الى زيادة افراز المخاط ايضا. اربطوا بين هذه المعلومات وبين ظاهرة السعال وإفراز البلغم وتكرارية عالية لالتهابات المسالك التنفسية عند المدخنين.

انتقال اكسجين و ثاني اكسيد الكربون في عملية الانتشار

يحدث تبادل غازات في الرئتين, ينتقل اكسجين بطريقة الانتشار من الهواء في الحويصلات والتي تركيزه فيها

مرتفع الى الدم في الشعيرات الدموية والتي تركيزه فيها منخفض.

ينتقل ثاني اكسيد الكربون الذي مصدره عملية التنفس الخلوي في خلايا الجسم بطريقة الانتشار ولكن

بالاتجاه المعاكس

:سؤال

تركيز الاكسجين في هواء الحويصلات أعلى من تركيزه في الدم, والعكس بالنسبة لثاني اكسيد الكربون.

اشرحوا سبب اختلاف هذه التراكيز.

حويصلات الرئة: ملائمة بين المبنى والأداء

تُنفَّذ عملية الانتشار بشكل ناجع بفضل:

أ.  مساحة سطح كبيرة نسبة للحجم: في رئتي الانسان يوجد 300 مليون حويصلة تقريبا, والتي تصل مساحة سطحها الى 80 متر مربع تقريبًا. يؤدي التفرع لعدد كبير من الحويصلات الصغيرة زيادة النسبة بين مساحة السطح وحجمها ويمكن وتيرة انتشار اسرع.

  تلتصق بالحويصلات شعيرات دموية وهي ذات مساحة سطح كبير ايضًا.

ب.  مسافة الانتشار قليلة: جدران كل من الحويصلات والشعيرات الدموية مكونة من طبقة واحدة من الخلايا, الشعيرة الدموية ملاصقة للحويصلة لذلك مسافة الانتشار قصيرة.

ج.  بيئة رطبة: جدران الحويصلات مغطاة بطبقة سائل دقيقة. يمكن السائل حدوث انتشار غازات للحويصلات بفضل ذائبية الغازات بالسائل.

سؤال1:

تحدث في الرئتين عملية انتشار للأكسجين من الحويصلات الرئوية للشعيرات الدموية في الرئة.

اشرحوا كيف يؤثر كل واحد من العوامل التالية على وتيرة الانتشار للأكسجين:

تركيز اكسجين منخفض في الأماكن المرتفعة

 تراكم ملوثات من دخان السجائر في حويصلات الرئة

 انف ”مسدود“ في اعقاب رشح (زكام)

 انقباض الشعب الرئوية في اعقاب نوبة من مرض الربو (الازمة)

سؤال 2:

التليف الكيسي هو مرض وراثي صعب يؤثر على الرئتين وعلى أعضاء أخرى في الجسم, يُفرز عند الأشخاص السليمين مخاط سائل من الخلايا التي تبطن القصبة والشعب الرئوية. وتلتصق به جسيمات موجودة في الهواء مثل الجراثيم وذرات غبار. يتم التخلص من هذا المخاط وما علق به الى الخارج بواسطة حركة الاهداب, التي تبرز من طبقة الخلايا التي تبطن القصبة والشعب الرئوية.

عند مرض التليف الكيسي, يكون المخاط المفرز لزجاً جداً ويصعب على الأهداب اخراجه. يعاني المرض من صعوبات في التنفس والتهابات متكررة في المسالك التنفسية والرئتين.

اشرحوا هذه الأغراض.

عملية الشهيق والزفير

الشهيق: عملية فعالة

تنقبض عضلات القفص الصدري ويؤدي ذلك الى رفع العضلات وزيادة حجم القفص الصدري. وتجذِب العضلات الرئتين اليها. ينقبض الحجاب الحاجز ويهبط. ويزداد في أعقاب ذلك حجم القفص الصدري وحجم الرئتين. ويقل الضغط في الرئتين ويدخل هواء من الخارج الى الرئتين (ينتقل الهواء من ضغط مرتفع لمنخفض).

الزفير: عملية غير فعالة

تنبسط عضلات القفص الصدري, يؤدي هبوط الأضلاع الى انقباض الرئتين. ويؤدي انبساط الحجاب الحاجز الى ارتفاعه, وضغط على الرئتين. فيقل حجم الرئتين, ويرتفع الضغط فيها, لذلك يخرج

الهواء منها للخارج (في هذه الحالة أيضاً ينتقل الهواء من ضغط مرتفع لمنخفض).

سؤال 1:

أمامكم أربع جمل, واحدة منها صحيحة فقط. الجملة الصحيحة هي:

أ.  في الشهيق – يهبط الحجاب الحاجز, يرتفع حجم القفص الصدري لذلك يدخل هواء للرئتين

ب. في الشهيق – يدخل هواء للرئتين, لذلك يهبط الحجاب الحاجز ويرتفع حجم القفص الصدري

ج.  في الزفير – يهبط الحجاب الحاجز, يرتفع حجم القفص الصدري, لذلك يخرج هواء من الرئتين

د.  في الزفير يخرج هواء من الرئتين, لذلك يقل حجم القفص الصدري ويرتفع الحجاب الحاجز

سؤال 2:

ضرر بعملية التنفس الخلوي بخلايا العضلة في عضلات القفص الصدري, تضر بعمليتي الشهيق والزفير . أي من العمليتين تتضرر بشكل مباشر – عملية الشهيق أم الزفير؟ اشرحوا

تنظيم وتيرة التنفس وعمقها

عملية التنفس هي عملية متواترة وغير ارادية, يُراقب فعالية التنفس مركز التنفس الموجود في النخاع المستطيل.

تتحدد وتيرة التنفس حسب تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم. مجسات خاصة موجودة في الأوعية الدموية في منطقة النخاع المستطيل, وفي الشريان الأبهر وشريان العنق, تشعر بارتفاع ثاني أكسيد الكربون, تنقل هذه المعلومات لمركز التنفس في الدماغ فيبعث ”تعليمات“ لعضلات التنفس كي تنقبض. هذا ما يحدث بين تنفس وآخر .

أثناء نشاط جسماني, تزداد وتيرة التنفس وعمق التنفس بنفس الطريقة.

بهذه الطريقة يحفظ الاتزان البدني لتركيز ثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الدم, أي لا يقل تركيز الأكسجين عن القيمة السليمة, وتركيز ثاني أكسيد الكربون لا يرتفع أكثر من القيمة السليمة.

سؤال 1:

سؤال 16:
العامل الأساسي الموجود في الدم وينظم وتيرة التنفس هو:
أ. تركيز الأكسجين
ب. تركيز ثاني أكسيد الكربون
ج. تركيز اليوريا

د. تركيز الجلوكوز

سؤال 2:

أثناء نشاط جسماني, يرتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم, ويقل تركيز الأكسجين. اشرحوا لماذا.

التدخين

يحتوي دخان السجائر على 400 مادة سامة تقريباً , بعضها صلبة والبعض الآخر غازية. المواد الصلبة (مثل النيكوتين) والتي تشبه في تركيبها النفط والقار, تترسب وتتراكم في الرئتين, وتسبب ضرراً لعملية التنفس وارتفاع ملموس جداً بمرض السرطان وأمراض مختلفة للجهاز التنفسي.

تنفذ المواد الغازية الى الدم والى خلايا الجسم, تضر باجهزة الجسم وتسبب أمراضاً . وقد ثبت أن الكثير من هذه المواد مسببة للسرطان. من بين الغازات السامة نجد أول اكسيد الكربون, الذي يرتبط بالهيموغلوبين في الدم ويمنع ارتباط الأكسجين, والسيانيد الذي يضر بعملية التنفس في الخلايا.

في كل عام يموت حوالي 5 ملايين انسان تقريباً من التدخين في أنحاء مختلفة من العالم.

نسبة حالات العجز الجنسي (مشاكل في الأداء الجنسي) لدى الرجال المدخنين أعلى بِـ 85% منها لدى الرجال غير المدخنين. التدخين هو المسبب المركزي للضعف الجنسي.

سؤال:

بعد الحرب العالمية الاولى طرأ ارتفاع حاد في استهلاك السجائر في العالم, حسب رأيكم, هل يوجد علاقة لهذا الأمر بارتفاع انتشار حالات سرطان الرئة؟