ما لا ينطبق على الجهاز التنفسي للإنسان. الجهاز التنفسي البشري: الأعضاء والأمراض والوظائف والبنية

عمليه التنفستسمى مجموعة من العمليات الفسيولوجية والفيزيائية والكيميائية التي تضمن استهلاك الجسم للأكسجين ، وتكوين وإفراز ثاني أكسيد الكربون ، وإنتاج الطاقة المستخدمة للحياة بسبب الأكسدة الهوائية للمواد العضوية.

يتم التنفس الجهاز التنفسيتتمثل في الجهاز التنفسي والرئتين وعضلات الجهاز التنفسي التي تتحكم في وظائف الهياكل العصبية ، وكذلك الدم والجهاز القلبي الوعائي الذي ينقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

الخطوط الجويةتنقسم إلى الجزء العلوي (تجاويف الأنف ، البلعوم الأنفي ، البلعوم الفموي) والسفلي (الحنجرة ، القصبة الهوائية ، القصبات الهوائية خارج الرئة).

للحفاظ على النشاط الحيوي لشخص بالغ ، يجب على الجهاز التنفسي توصيل حوالي 250-280 مل من الأكسجين في الدقيقة للجسم في ظل ظروف الراحة النسبية وإزالة نفس الكمية تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون من الجسم.

من خلال الجهاز التنفسي ، يكون الجسم على اتصال دائم بهواء الغلاف الجوي - البيئة الخارجية ، التي قد تحتوي على كائنات دقيقة وفيروسات ومواد ضارة ذات طبيعة كيميائية. كل منهم قادر على دخول الرئتين عن طريق الرذاذ المحمول جواً ، ويخترق حاجز الهواء والدم في جسم الإنسان ويسبب تطور العديد من الأمراض. بعضها ينتشر بسرعة - وباء (إنفلونزا ، والتهابات فيروسية تنفسية حادة ، والسل ، وما إلى ذلك).

أرز. رسم تخطيطي للجهاز التنفسي

تهديد كبير لصحة الإنسان هو تلوث الهواء الجوي بمواد كيميائية من أصل تكنوجيني (صناعات ضارة ، مركبات).

تساهم معرفة طرق التأثير على صحة الإنسان في اعتماد تدابير تشريعية ومضادة للأوبئة وغيرها من التدابير للحماية من تأثير العوامل الجوية الضارة ومنع تلوثها. هذا ممكن إذا قام العاملون في المجال الطبي بعمل توضيحي واسع النطاق بين السكان ، بما في ذلك تطوير عدد من قواعد السلوك البسيطة. من بينها منع التلوث البيئي ، ومراعاة قواعد السلوك الأولية أثناء العدوى ، والتي يجب غرسها منذ الطفولة المبكرة.

يرتبط عدد من المشاكل في فسيولوجيا التنفس بأنواع معينة من النشاط البشري: الرحلات الفضائية والرحلات على ارتفاعات عالية ، والبقاء في الجبال ، والغوص ، واستخدام غرف الضغط ، والبقاء في جو يحتوي على مواد سامة وكمية زائدة من الغبار. حبيبات.

وظائف الجهاز التنفسي

من أهم وظائف الجهاز التنفسي ضمان دخول الهواء من الغلاف الجوي إلى الحويصلات الهوائية وإزالته من الرئتين. الهواء في الجهاز التنفسي مكيف ، يخضع للتنقية والتدفئة والترطيب.

تنقية الهواء.من جزيئات الغبار ، يتم تطهير الهواء بشكل فعال بشكل خاص في الجهاز التنفسي العلوي. ما يصل إلى 90٪ من جزيئات الغبار الموجودة في الهواء المستنشق تستقر على الغشاء المخاطي. كلما كان الجسيم أصغر ، زاد احتمال دخوله إلى الجهاز التنفسي السفلي. لذلك ، يمكن أن تصل القصيبات إلى جزيئات يبلغ قطرها 3-10 ميكرون ، والحويصلات الهوائية - 1-3 ميكرون. تتم إزالة جزيئات الغبار المستقرة بسبب تدفق المخاط في الجهاز التنفسي. يتكون المخاط الذي يغطي الظهارة من إفراز الخلايا الكأسية والغدد المكونة للمخاط في الجهاز التنفسي ، بالإضافة إلى السوائل التي يتم ترشيحها من النسيج الخلالي والشعيرات الدموية لجدران القصبات الهوائية والرئتين.

سمك الطبقة المخاطية 5-7 ميكرون. يتم إنشاء حركته بسبب الضرب (3-14 حركة في الثانية) لأهداب الظهارة الهدبية ، والتي تغطي جميع الممرات الهوائية باستثناء لسان المزمار والحبال الصوتية الحقيقية. يتم تحقيق فعالية الأهداب فقط من خلال الضرب المتزامن. ستخلق هذه الحركة التي تشبه الموجة تيارًا من المخاط في الاتجاه من الشعب الهوائية إلى الحنجرة. من تجاويف الأنف ، يتحرك المخاط نحو فتحات الأنف ، ومن البلعوم الأنفي - نحو البلعوم. في الشخص السليم ، يتكون حوالي 100 مل من المخاط يوميًا في الجهاز التنفسي السفلي (تمتص الخلايا الظهارية جزءًا منه) و 100-500 مل في الجهاز التنفسي العلوي. مع الضرب المتزامن للأهداب ، يمكن أن تصل سرعة حركة المخاط في القصبة الهوائية إلى 20 مم / دقيقة ، وفي القصبات الهوائية الصغيرة والشعيبات تكون 0.5-1.0 مم / دقيقة. يمكن للجسيمات التي يصل وزنها إلى 12 مجم أن تنتقل بطبقة من المخاط. تسمى أحيانًا آلية طرد المخاط من الجهاز التنفسي المصعد المخاطي الهدبي(من اللات. مخاط- الوحل ، هدب- رمشة عين).

يعتمد حجم المخاط المطرود (التصفية) على معدل تكوينه ، ولزوجة وكفاءة الأهداب. يحدث ضرب أهداب الظهارة الهدبية فقط مع تكوين كافٍ لـ ATP ويعتمد على درجة الحرارة ودرجة الحموضة في البيئة والرطوبة وتأين الهواء المستنشق. يمكن أن تحد العديد من العوامل من إزالة المخاط.

لذا. مع مرض خلقي - التليف الكيسي ، الناجم عن طفرة في الجين الذي يتحكم في تخليق وهيكل البروتين المشارك في نقل الأيونات المعدنية عبر أغشية الخلايا للظهارة الإفرازية ، وزيادة لزوجة المخاط وصعوبة في يتطور إفراغه من الجهاز التنفسي بواسطة الأهداب. تنتج الخلايا الليفية في رئتي مرضى التليف الكيسي العامل الهدبي ، الذي يعطل عمل أهداب الظهارة. وهذا يؤدي إلى ضعف تهوية الرئتين وتلف والتهاب الشعب الهوائية. يمكن أن تحدث تغييرات مماثلة في إفراز الجهاز الهضمي والبنكرياس. يحتاج الأطفال المصابون بالتليف الكيسي إلى رعاية طبية مكثفة ومستمرة. لوحظ انتهاك عمليات ضرب الأهداب ، وتلف ظهارة الجهاز التنفسي والرئتين ، متبوعًا بتطور عدد من التغييرات السلبية الأخرى في نظام القصبات الهوائية تحت تأثير التدخين.

ارتفاع درجة حرارة الهواء.تحدث هذه العملية بسبب ملامسة الهواء المستنشق بالسطح الدافئ للقناة التنفسية. كفاءة الاحترار هي أنه حتى عندما يستنشق الشخص هواء الغلاف الجوي الفاتر ، فإنه يسخن عندما يدخل الحويصلات الهوائية إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 37 درجة مئوية. الهواء الخارج من الرئتين يعطي ما يصل إلى 30٪ من حرارته إلى الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي العلوي.

ترطيب الهواء.يمر الهواء عبر الجهاز التنفسي والحويصلات الهوائية مشبعًا ببخار الماء بنسبة 100٪. نتيجة لذلك ، يبلغ ضغط بخار الماء في الهواء السنخي حوالي 47 ملم زئبق. فن.

بسبب اختلاط الهواء الجوي والزفير ، والذي يحتوي على محتوى مختلف من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، يتم إنشاء "مساحة عازلة" في الجهاز التنفسي بين الغلاف الجوي وسطح تبادل الغازات في الرئتين. يساهم في الحفاظ على الثبات النسبي لتكوين الهواء السنخي ، والذي يختلف عن الهواء الجوي بمحتوى أقل من الأكسجين ومحتوى أعلى من ثاني أكسيد الكربون.

الممرات الهوائية هي مناطق انعكاسية للعديد من ردود الفعل التي تلعب دورًا في التنظيم الذاتي للتنفس: انعكاس Hering-Breuer ، وردود الفعل الوقائية للعطس ، والسعال ، وردود الفعل "الغواص" ، وتؤثر أيضًا على عمل العديد من الأعضاء الداخلية (القلب والأوعية الدموية والأمعاء). سيتم النظر في آليات عدد من هذه الانعكاسات أدناه.

يشترك الجهاز التنفسي في توليد الأصوات وإعطائها لونًا معينًا. ينتج الصوت عندما يمر الهواء عبر المزمار ، مما يتسبب في اهتزاز الحبال الصوتية. لكي يحدث الاهتزاز ، يجب أن يكون هناك تدرج في ضغط الهواء بين الجانبين الخارجي والداخلي للأحبال الصوتية. في ظل الظروف الطبيعية ، يتم إنشاء مثل هذا التدرج أثناء الزفير ، عندما تغلق الحبال الصوتية عند التحدث أو الغناء ، ويصبح ضغط الهواء تحت المزمار ، بسبب تأثير العوامل التي تضمن الزفير ، أكبر من الضغط الجوي. تحت تأثير هذا الضغط ، تتحرك الحبال الصوتية للحظة ، وتتشكل فجوة بينهما ، يتم من خلالها اختراق حوالي 2 مل من الهواء ، ثم تغلق الحبال الصوتية مرة أخرى وتتكرر العملية مرة أخرى ، أي. تهتز الحبال الصوتية وتولد موجات صوتية. تخلق هذه الموجات الأساس اللوني لتشكيل أصوات الغناء والكلام.

يسمى استخدام التنفس لتكوين الكلام والغناء على التوالي خطابو نفس الغناء.يعد وجود الأسنان وموضعها الطبيعي شرطًا ضروريًا للنطق الصحيح والواضح لأصوات الكلام. خلاف ذلك ، يظهر الغموض ، واللثغة ، وأحيانًا استحالة نطق الأصوات الفردية. يشكل الكلام والتنفس بالغناء موضوعًا منفصلاً للبحث.

يتبخر حوالي 500 مل من الماء من خلال الجهاز التنفسي والرئتين يوميًا وبالتالي يشاركون في تنظيم توازن الماء والملح ودرجة حرارة الجسم. يستهلك تبخر 1 جرام من الماء 0.58 كيلو كالوري من الحرارة وهذه إحدى الطرق التي يشارك بها الجهاز التنفسي في آليات نقل الحرارة. في ظل ظروف الراحة ، بسبب التبخر من خلال الجهاز التنفسي ، يتم إخراج ما يصل إلى 25٪ من الماء وحوالي 15٪ من الحرارة الناتجة من الجسم يوميًا.

تتحقق الوظيفة الوقائية للجهاز التنفسي من خلال مزيج من آليات تكييف الهواء ، وتنفيذ ردود الفعل الانعكاسية الواقية ووجود بطانة طلائية مغطاة بالمخاط. المخاط والظهارة الهدبية مع الخلايا الإفرازية والغدد الصماء العصبية والمستقبلات والخلايا اللمفاوية المضمنة في طبقتها تخلق الأساس التشكيلي الوظيفي لحاجز مجرى الهواء في الجهاز التنفسي. هذا الحاجز ، بسبب وجود الليزوزيم ، والإنترفيرون ، وبعض الغلوبولين المناعي والأجسام المضادة للكريات البيض في المخاط ، هو جزء من الجهاز المناعي المحلي للجهاز التنفسي.

يبلغ طول القصبة الهوائية 9-11 سم ، والقطر الداخلي 15-22 ملم. تتفرع القصبة الهوائية إلى قصبتين رئيسيتين. الجانب الأيمن أعرض (12-22 مم) وأقصر من الأيسر ، ويخرج من القصبة الهوائية بزاوية كبيرة (من 15 إلى 40 درجة). فرع القصبات ، كقاعدة عامة ، ثنائي التفرع ، ويقل قطرها تدريجيًا ، بينما يزداد التجويف الكلي. نتيجة للتفرع السادس عشر للقصبات الهوائية ، تتشكل القصيبات الطرفية ، التي يبلغ قطرها 0.5-0.6 ملم. فيما يلي الهياكل التي تشكل وحدة تبادل الغازات الشكلية للرئة - أسينوس.سعة المجاري الهوائية إلى مستوى الأسيني 140-260 مل.

تحتوي جدران القصبات والقصيبات الصغيرة على خلايا عضلية ملساء تقع فيها بشكل دائري. يعتمد تجويف هذا الجزء من الجهاز التنفسي ومعدل تدفق الهواء على درجة تقلص منشط الخلايا العضلية. يتم تنظيم معدل تدفق الهواء عبر الجهاز التنفسي بشكل أساسي في أقسامها السفلية ، حيث يمكن أن يتغير تجويف المسارات بشكل نشط. يتم التحكم في نغمة الخلايا العضلية بواسطة الناقلات العصبية للجهاز العصبي اللاإرادي ، والكريات البيض ، والبروستاجلاندين ، والسيتوكينات ، وجزيئات الإشارة الأخرى.

مستقبلات مجرى الهواء والرئة

تلعب المستقبلات دورًا مهمًا في تنظيم التنفس ، والتي يتم إمدادها بشكل خاص بالجهاز التنفسي العلوي والرئتين. توجد في الغشاء المخاطي للممرات الأنفية العلوية بين الخلايا الظهارية والخلايا الداعمة مستقبلات حاسة الشم.إنها خلايا عصبية حساسة ذات أهداب متحركة توفر استقبال المواد ذات الرائحة. بفضل هذه المستقبلات والجهاز الشمي ، يستطيع الجسم إدراك روائح المواد الموجودة في البيئة ، ووجود العناصر الغذائية ، والعوامل الضارة. يتسبب التعرض لبعض المواد ذات الرائحة في حدوث تغيير انعكاسي في انفتاح مجرى الهواء ، وعلى وجه الخصوص ، في الأشخاص المصابين بالتهاب القصبات الهوائية الانسدادي ، يمكن أن يتسبب في نوبة ربو.

تنقسم المستقبلات المتبقية في الجهاز التنفسي والرئتين إلى ثلاث مجموعات:

• تمتد.
• مهيج.
• juxtaalveolar.

مستقبلات التمددتقع في الطبقة العضلية من الجهاز التنفسي. المهيج المناسب لهم هو شد ألياف العضلات ، بسبب التغيرات في الضغط داخل الجنبة والضغط في تجويف مجرى الهواء. أهم وظيفة لهذه المستقبلات هي التحكم في درجة تمدد الرئتين. بفضلهم ، يتحكم نظام التحكم التنفسي الوظيفي في شدة تهوية الرئة.

هناك أيضًا عدد من البيانات التجريبية حول وجود مستقبلات في الرئتين من أجل الانخفاض ، والتي يتم تنشيطها مع انخفاض قوي في حجم الرئة.

مستقبلات مهيجةتمتلك خصائص المستقبلات الميكانيكية والكيميائية. توجد في الغشاء المخاطي للقناة التنفسية ويتم تنشيطها بفعل نفاثة شديدة من الهواء أثناء الاستنشاق أو الزفير ، وعمل جزيئات الغبار الكبيرة ، وتراكم التصريف القيحي ، والمخاط ، وجزيئات الطعام التي تدخل الجهاز التنفسي . هذه المستقبلات حساسة أيضًا لتأثير الغازات المهيجة (الأمونيا ، أبخرة الكبريت) والمواد الكيميائية الأخرى.

مستقبلات Juxtaalveolarتقع في الفضاء الأولي للحويصلات الرئوية بالقرب من جدران الشعيرات الدموية. المهيج المناسب بالنسبة لهم هو زيادة ملء الدم في الرئتين وزيادة حجم السائل بين الخلايا (يتم تنشيطهما ، على وجه الخصوص ، مع الوذمة الرئوية). يؤدي تهيج هذه المستقبلات بشكل انعكاسي إلى حدوث تنفس ضحل متكرر.

ردود الفعل الانعكاسية من مستقبلات الجهاز التنفسي

عندما يتم تنشيط مستقبلات التمدد والمستقبلات المهيجة ، تحدث العديد من ردود الفعل الانعكاسية التي توفر التنظيم الذاتي للتنفس وردود الفعل الوقائية وردود الفعل التي تؤثر على وظائف الأعضاء الداخلية. مثل هذا التقسيم لردود الفعل هو تعسفي للغاية ، لأن نفس الحافز ، اعتمادًا على قوته ، يمكن أن يوفر تنظيمًا للتغيير في مراحل دورة التنفس الهادئة ، أو يتسبب في رد فعل دفاعي. تعمل المسارات الواردة والصادرة لهذه المنعكسات في جذوع الأعصاب الشمية ، وثلاثية التوائم ، والوجه ، والبلعوم اللساني ، والمبهم ، والسمبثاوي ، ومعظم الأقواس الانعكاسية مغلقة في هياكل المركز التنفسي للنخاع المستطيل مع النواة من الأعصاب المذكورة أعلاه متصلة.

توفر انعكاسات التنظيم الذاتي للتنفس تنظيمًا لعمق وتواتر التنفس ، بالإضافة إلى تجويف الممرات الهوائية. من بينها ردود أفعال هيرنج بروير. منعكس هيرنج بروير المثبط الشهيقيتجلى ذلك من خلال حقيقة أنه عندما يتم شد الرئتين أثناء التنفس العميق أو عندما يتم نفخ الهواء بواسطة جهاز التنفس الصناعي ، يتم منع الاستنشاق بشكل انعكاسي ويتم تحفيز الزفير. مع الشد القوي للرئتين ، يكتسب هذا المنعكس دورًا وقائيًا ، يحمي الرئتين من التمدد المفرط. الثانية من هذه السلسلة من ردود الفعل - منعكس الزفير -يتجلى في الظروف التي يدخل فيها الهواء إلى الجهاز التنفسي تحت الضغط أثناء الزفير (على سبيل المثال ، مع التنفس الاصطناعي). استجابة لمثل هذا التأثير ، يطول الزفير بشكل انعكاسي ويمنع ظهور الشهيق. منعكس لانهيار الرئةيحدث مع الزفير العميق أو مع إصابات في الصدر مصحوبة باسترواح الصدر. يتجلى ذلك من خلال التنفس الضحل المتكرر ، مما يمنع المزيد من انهيار الرئتين. تخصيص أيضا منعكس الرأس المتناقضيتجلى ذلك في حقيقة أنه مع تدفق الهواء المكثف إلى الرئتين لفترة قصيرة (0.1-0.2 ثانية) ، يمكن تنشيط الاستنشاق ، متبوعًا بالزفير.

من بين ردود الفعل التي تنظم تجويف الشعب الهوائية وقوة تقلص عضلات الجهاز التنفسي ، هناك منعكس ضغط مجرى الهواء العلوي، والذي يتجلى في تقلص العضلات الذي يوسع الشعب الهوائية ويمنعها من الانغلاق. استجابة لانخفاض الضغط في الممرات الأنفية والبلعوم ، تنقبض عضلات أجنحة الأنف والعضلات اللسانية وغيرها من العضلات التي تحرك اللسان من الأمام بشكل انعكاسي. يعزز هذا المنعكس الاستنشاق عن طريق تقليل المقاومة وزيادة انفتاح مجرى الهواء العلوي للهواء.

يؤدي انخفاض ضغط الهواء في تجويف البلعوم أيضًا بشكل انعكاسي إلى انخفاض قوة تقلص الحجاب الحاجز. هذه منعكس الحجاب الحاجز البلعومييمنع حدوث مزيد من الانخفاض في الضغط في البلعوم ، والتصاق جدرانه وتطور انقطاع النفس.

منعكس إغلاق المزماريحدث استجابة لتهيج المستقبلات الميكانيكية للبلعوم والحنجرة وجذر اللسان. هذا يغلق الحبال الصوتية وسان المزمار ويمنع استنشاق الطعام والسوائل والغازات المهيجة. في المرضى الذين يعانون من فاقد الوعي أو التخدير ، يكون الإغلاق الانعكاسي لسان المزمار ضعيفًا وقد يدخل القيء ومحتويات البلعوم إلى القصبة الهوائية ويسبب الالتهاب الرئوي التنفسي.

ردود الفعل الأنفيةتحدث عندما تتهيج المستقبلات المهيجة للممرات الأنفية والبلعوم الأنفي وتتجلى من خلال تضيق تجويف الجهاز التنفسي السفلي. في الأشخاص المعرضين لتشنجات ألياف العضلات الملساء في القصبة الهوائية والشعب الهوائية ، يمكن أن يؤدي تهيج المستقبلات المهيجة في الأنف وحتى بعض الروائح إلى حدوث نوبة ربو قصبي.

تشمل ردود الفعل الوقائية الكلاسيكية للجهاز التنفسي أيضًا السعال والعطس وردود الفعل عند الغوص. منعكس السعالناتج عن تهيج المستقبلات المهيجة في البلعوم والمسالك الهوائية التي تحته ، وخاصة منطقة تشعب القصبة الهوائية. عند تنفيذه ، يحدث أولاً تنفس قصير ، ثم إغلاق الحبال الصوتية ، وتقلص عضلات الزفير ، وزيادة ضغط الهواء تحت المزمار. ثم تسترخي الحبال الصوتية على الفور ويمر تيار الهواء عبر الممرات الهوائية ، المزمار ويفتح الفم في الغلاف الجوي بسرعة خطية عالية. في الوقت نفسه ، يتم طرد المخاط الزائد ، والمحتويات القيحية ، وبعض منتجات الالتهاب ، أو الطعام الذي يتم تناوله عن طريق الخطأ والجزيئات الأخرى من الجهاز التنفسي. يساعد السعال "الرطب" المنتج على تنظيف الشعب الهوائية ويؤدي وظيفة التصريف. لتطهير الجهاز التنفسي بشكل أكثر فعالية ، يصف الأطباء أدوية خاصة تحفز إنتاج إفرازات سائلة. العطس المنعكسيحدث عندما تتهيج مستقبلات الممرات الأنفية وتتطور مثل منعكس السعال ، باستثناء أن طرد الهواء يحدث من خلال الممرات الأنفية. في الوقت نفسه ، يزداد تكوين الدموع ، ويدخل السائل الدمعي إلى التجويف الأنفي من خلال القناة الأنفية الدمعية ويرطب جدرانه. كل هذا يساهم في تطهير البلعوم الأنفي والممرات الأنفية. رد فعل الغواصناتج عن دخول السوائل إلى الممرات الأنفية ويتجلى ذلك في توقف قصير المدى لحركات الجهاز التنفسي ، مما يمنع مرور السوائل إلى الجهاز التنفسي الأساسي.

عند العمل مع المرضى ، يجب على أجهزة الإنعاش وجراحي الوجه والفكين وأطباء الأنف والأذن والحنجرة وأطباء الأسنان وغيرهم من المتخصصين أن يأخذوا في الاعتبار ميزات ردود الفعل الانعكاسية الموصوفة التي تحدث استجابة لتهيج مستقبلات تجويف الفم والبلعوم والجهاز التنفسي العلوي.

في يوم واحد ، يستنشق شخص بالغ ويزفر عشرات الآلاف من المرات. إذا كان الشخص لا يستطيع التنفس ، فلديه ثواني فقط.

من الصعب المبالغة في أهمية هذا النظام بالنسبة للشخص. أنت بحاجة إلى التفكير في كيفية عمل الجهاز التنفسي البشري ، وما هي بنيته ووظائفه ، قبل ظهور المشاكل الصحية.

أحدث المقالات حول الصحة وفقدان الوزن والجمال على الموقع https://dont-cough.ru/ - لا تسعل!

هيكل الجهاز التنفسي البشري

يمكن اعتبار الجهاز الرئوي من أهم الأجهزة في جسم الإنسان. يتضمن وظائف تهدف إلى امتصاص الأكسجين من الهواء وإزالة ثاني أكسيد الكربون. العمل الطبيعي للتنفس مهم بشكل خاص للأطفال.

ينص تشريح أعضاء الجهاز التنفسي على إمكانية تقسيمها إلى مجموعتين:

• الممرات الهوائية.
• رئتين.

الجهاز التنفسي العلوي

عندما يدخل الهواء إلى الجسم ، فإنه يمر عبر الفم أو الأنف. يتحرك أكثر عبر البلعوم ، ويدخل في القصبة الهوائية.

يشمل الجهاز التنفسي العلوي الجيوب الأنفية والحنجرة.

ينقسم تجويف الأنف إلى عدة أقسام: سفلية ، ووسطى ، وعلوية ، وعامة.

في الداخل ، هذا التجويف مغطى بظهارة مهدبة تعمل على تسخين الهواء الداخل وتنقيته. إليك مخاط خاص له خصائص وقائية تساعد في مكافحة العدوى.

الحنجرة عبارة عن تكوين غضروفي يقع بين البلعوم والقصبة الهوائية.

الجهاز التنفسي السفلي

عندما يحدث الاستنشاق ، يتحرك الهواء إلى الداخل ويدخل الرئتين. في نفس الوقت ، من البلعوم في بداية رحلته ، ينتهي به المطاف في القصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. يحيلهم علم وظائف الأعضاء إلى الجهاز التنفسي السفلي.

في هيكل القصبة الهوائية ، من المعتاد التمييز بين أجزاء عنق الرحم والصدر. وهي مقسمة إلى قسمين. إنه ، مثل أعضاء الجهاز التنفسي الأخرى ، مغطى بظهارة مهدبة.

في الرئتين ، تتميز الأقسام: الأعلى والقاعدة. هذا العضو له ثلاثة أسطح:

• حجابي.
• المنصف.
• ضلعي.

وباختصار ، فإن تجويف الرئة محمي بواسطة الصدر من الجانبين والحجاب الحاجز من أسفل التجويف البطني.

يتم التحكم في الشهيق والزفير عن طريق:

• الحجاب الحاجز؛
• عضلات الجهاز التنفسي الوربية
• عضلات داخلية بين الغضروف.

وظائف الجهاز التنفسي

أهم وظيفة للجهاز التنفسي هي: إمداد الجسم بالأكسجينمن أجل ضمان نشاطها الحيوي بشكل مناسب ، وكذلك إزالة ثاني أكسيد الكربون ومنتجات الاضمحلال الأخرى من جسم الإنسان عن طريق إجراء تبادل الغازات.

يؤدي الجهاز التنفسي أيضًا عددًا من الوظائف الأخرى:

1. خلق تدفق الهواء لضمان تكوين الصوت.
2. الحصول على الهواء للتعرف على الرائحة.
3. يتمثل دور التنفس أيضًا في حقيقة أنه يوفر التهوية للحفاظ على درجة حرارة الجسم المثلى ؛
4. تشارك هذه الأعضاء أيضًا في عملية الدورة الدموية.
5. يتم تنفيذ وظيفة الحماية ضد خطر دخول مسببات الأمراض مع الهواء المستنشق ، بما في ذلك عند حدوث نفس عميق.
6. إلى حدٍ ما ، يساهم التنفس الخارجي في إزالة الفضلات من الجسم على شكل بخار الماء. على وجه الخصوص ، يمكن إزالة الغبار واليوريا والأمونيا بهذه الطريقة.
7. يقوم الجهاز الرئوي بترسيب الدم.

في الحالة الأخيرة ، تستطيع الرئتان ، بفضل بنيتها ، تركيز كمية معينة من الدم ، وإعطائها للجسم عندما تتطلب الخطة العامة ذلك.

آلية التنفس البشري

تتكون عملية التنفس من ثلاث عمليات. الجدول التالي يوضح هذا.

يمكن أن يدخل الأكسجين الجسم عن طريق الأنف أو الفم. ثم يمر عبر البلعوم والحنجرة ويدخل الرئتين.

يدخل الأكسجين إلى الرئتين كأحد مكونات الهواء. يساهم هيكلها المتفرّع في حقيقة أن غاز O2 يذوب في الدم من خلال الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية ، مكونًا مركبات كيميائية غير مستقرة مع الهيموجلوبين. وهكذا ، في شكل مرتبط كيميائيًا ، يتحرك الأكسجين عبر الدورة الدموية في جميع أنحاء الجسم.

ينص مخطط التنظيم على أن غاز O2 يدخل الخلايا تدريجياً ، ويتم إطلاقه من الاتصال بالهيموغلوبين. في الوقت نفسه ، يحل ثاني أكسيد الكربون الذي يستنفده الجسم مكانه في جزيئات النقل وينتقل تدريجياً إلى الرئتين ، حيث يتم إفرازه من الجسم أثناء الزفير.

يدخل الهواء إلى الرئتين لأن حجمهما يزداد ويقل بشكل دوري. غشاء الجنب متصل بالحجاب الحاجز. لذلك ، مع توسع الأخير ، يزداد حجم الرئتين. أخذ الهواء ، يتم التنفس الداخلي. إذا تقلص الحجاب الحاجز ، فإن غشاء الجنب يدفع مخلفات ثاني أكسيد الكربون.

لا تساوي شيئا:يحتاج الشخص خلال دقيقة واحدة إلى 300 مل من الأكسجين. خلال نفس الوقت ، هناك حاجة لإزالة 200 مل من ثاني أكسيد الكربون من الجسم. ومع ذلك ، فإن هذه الأرقام صالحة فقط في حالة لا يعاني فيها الشخص من مجهود بدني قوي. إذا كان هناك حد أقصى للتنفس ، فسوف يزدادون عدة مرات.

يمكن أن تحدث أنواع مختلفة من التنفس:

1. في تنفس الصدريتم الاستنشاق والزفير بسبب جهود العضلات الوربية. في نفس الوقت ، أثناء الاستنشاق ، يتمدد الصدر ويرتفع قليلاً. يتم إجراء الزفير بالطريقة المعاكسة: يتم ضغط الخلية ، وفي نفس الوقت يتم خفضها قليلاً.
2. نوع التنفس البطنييبدو مختلفا. تتم عملية الاستنشاق بسبب تمدد عضلات البطن مع ارتفاع طفيف في الحجاب الحاجز. أثناء الزفير ، تنقبض هذه العضلات.

غالبًا ما يتم استخدام أولهما من قبل النساء ، والثاني - للرجال. في بعض الأشخاص ، يمكن استخدام عضلات البطن والوربي في عملية التنفس.

أمراض الجهاز التنفسي للإنسان

تندرج هذه الأمراض عادةً في إحدى الفئات التالية:

1. في بعض الحالات ، يمكن أن تكون العدوى هي السبب. يمكن أن يكون السبب هو الميكروبات والفيروسات والبكتيريا ، والتي بمجرد دخول الجسم لها تأثير مُمْرِض.
2. يعاني بعض الأشخاص من ردود فعل تحسسية تظهر في مشاكل التنفس المختلفة. يمكن أن يكون هناك العديد من الأسباب لمثل هذه الاضطرابات ، اعتمادًا على نوع الحساسية التي يعاني منها الشخص.
3. أمراض المناعة الذاتية تشكل خطورة كبيرة على الصحة. في هذه الحالة ، يدرك الجسم أن خلاياه من مسببات الأمراض ويبدأ في محاربتها. في بعض الحالات ، يمكن أن تكون النتيجة مرضًا في الجهاز التنفسي.
4. مجموعة أخرى من الأمراض هي تلك الوراثية. في هذه الحالة ، نتحدث عن حقيقة أنه على مستوى الجينات هناك استعداد لأمراض معينة. ومع ذلك ، من خلال إيلاء الاهتمام الكافي لهذه المشكلة ، في معظم الحالات ، يمكن الوقاية من المرض.

للسيطرة على وجود المرض ، تحتاج إلى معرفة العلامات التي يمكنك من خلالها تحديد وجوده:

• سعال؛
• ضيق التنفس؛
• ألم في الرئتين.
• الشعور بالاختناق
• نفث الدم.

السعال هو رد فعل للمخاط المتراكم في الشعب الهوائية والرئتين. في حالات مختلفة ، يمكن أن تختلف في طبيعتها: مع التهاب الحنجرة يكون جافًا ، والالتهاب الرئوي يكون رطبًا. في حالة أمراض ARVI ، يمكن أن يغير السعال طابعه بشكل دوري.

في بعض الأحيان عند السعال ، يعاني المريض من الألم ، والذي يمكن أن يحدث إما بشكل مستمر أو عندما يكون الجسم في وضع معين.

يمكن أن يظهر ضيق التنفس بطرق مختلفة. يتكثف الذات في الأوقات التي يكون فيها الشخص تحت الضغط. يتم التعبير عن الهدف في تغيير إيقاع وقوة التنفس.

أهمية الجهاز التنفسي

تعتمد قدرة الناس على التحدث إلى حد كبير على عمل التنفس الصحيح.

يلعب هذا النظام أيضًا دورًا في تنظيم حرارة الجسم. اعتمادًا على الموقف المحدد ، هذا يجعل من الممكن رفع أو خفض درجة حرارة الجسم إلى الدرجة المطلوبة.

مع التنفس ، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون ، يتم أيضًا إزالة بعض النفايات الأخرى من جسم الإنسان.

وبالتالي ، يتم إعطاء الشخص الفرصة للتمييز بين الروائح المختلفة عن طريق استنشاق الهواء من خلال الأنف.

بفضل نظام الجسم هذا ، يتم تبادل غازات الشخص مع البيئة ، وإمداد الأعضاء والأنسجة بالأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون العادم من جسم الإنسان.

البيانات المشتركة

يقوم الجهاز التنفسي بوظيفة تبادل الغازات بين البيئة الخارجية والجسم ويشمل الأعضاء التالية: تجويف الأنف ، والحنجرة ، والقصبة الهوائية ، أو القصبة الهوائية ، والشعب الهوائية والرئتين. يحدث توصيل الهواء من التجويف الأنفي إلى الحنجرة والعكس من خلال الأجزاء العلوية من البلعوم (البلعوم الأنفي والبلعوم الفموي) ، والتي تتم دراستها مع الجهاز الهضمي. تعمل التجويف الأنفي والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية الرئيسية وفروعها داخل الرئتين على توصيل الهواء المستنشق والزفير وهي طرق تحمل الهواء أو التنفس. ويتم التنفس الخارجي من خلالها - يتم تبادل الهواء بين البيئة الخارجية و الرئتين. في العيادة ، من المعتاد استدعاء تجويف الأنف مع البلعوم الأنفي والحنجرة الجهاز التنفسي العلوي والقصبة الهوائية والأعضاء الأخرى المشاركة في توصيل الهواء - الجهاز التنفسي السفلي. جميع الأعضاء المتعلقة بالجهاز التنفسي لها هيكل عظمي صلب ، يتمثل في جدران تجويف الأنف بواسطة عظام الغضروف ، وفي جدران الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية - عن طريق الغضاريف. بفضل هذا الهيكل العظمي ، لا تنهار الممرات الهوائية ويدور الهواء خلالها بحرية أثناء التنفس. من الداخل ، يتم تبطين الجهاز التنفسي بغشاء مخاطي ، يتم تزويده طوال طوله تقريبًا بظهارة مهدبة. يشارك الغشاء المخاطي في تنقية الهواء المستنشق من جزيئات الغبار ، وكذلك في ترطيبه واحتراقه (إذا كان جافًا وباردًا) ، والتنفس الخارجي يحدث بسبب الحركات المنتظمة للصدر. أثناء الاستنشاق ، يدخل الهواء الحويصلات الهوائية عبر الممرات الهوائية وأثناء الزفير من الحويصلات الهوائية. الحويصلات الرئويةلها هيكل يختلف عن الممرات الهوائية (انظر أدناه) ، وتعمل على انتشار الغازات: من الهواء في الحويصلات الهوائية (الهواء السنخي) ، يدخل الأكسجين إلى الدم ، وينعكس ثاني أكسيد الكربون. ينقل الدم الشرياني المتدفق من الرئتين الأكسجين إلى جميع أعضاء الجسم ، والدم الوريدي المتدفق إلى الرئتين يعيد ثاني أكسيد الكربون.

يؤدي الجهاز التنفسي أيضًا وظائف أخرى. لذلك ، يوجد في التجويف الأنفي عضو من الرائحة ، والحنجرة هي عضو في إنتاج الصوت ، ويتم إطلاق بخار الماء عبر الرئتين.

تجويف أنفي

تجويف الأنف هو القسم الأولي من الجهاز التنفسي. مدخلان ، فتحة الأنف ، تؤدي إلى التجويف الأنفي ، ومن خلال فتحتين خلفيتين ، الخيشان ، تتواصل مع البلعوم الأنفي. في الجزء العلوي من التجويف الأنفي توجد الحفرة القحفية الأمامية. يوجد في الجزء السفلي تجويف الفم ، وعلى الجانبين توجد تجاويف العين والجيوب الأنفية الفكية. يتكون الهيكل العظمي الغضروفي للأنف من الغضاريف التالية: الغضاريف الجانبية (المزدوجة) ، الغضاريف الجزئية الكبيرة (المزدوجة) ، الغضاريف الجذابة الصغيرة ، غضروف الحاجز الأنفي. يوجد في كل نصف من تجويف الأنف على الجدار الجانبي ثلاثة قرينات: أعلى ، وسط ، وأسفل.تشترك الأصداف في ثلاث مساحات شبيهة بالفتحات: الممرات الأنفية العلوية والمتوسطة والسفلية. يوجد ممر أنفي مشترك بين الحاجز والقرين. يسمى الجزء الأمامي الأصغر من التجويف الأنفي الدهليز الأنفي ، والجزء الخلفي الكبير يسمى تجويف الأنف المناسب. يغطي الغشاء المخاطي للتجويف الأنفي جميع جدرانه من المحارة الأنفية. وهي مبطنة بظهارة أسطوانية مهدبة ، وتحتوي على عدد كبير من الغدد المخاطية والأوعية الدموية. تتقلب أهداب الظهارة الهدبية نحو الورم المشوي وتساهم في الاحتفاظ بجزيئات الغبار. سر الغدد المخاطية يبلل الغشاء المخاطي ، بينما يلف جزيئات الغبار ويرطب الهواء الجاف. الأوعية الدموية تشكل الضفائر. توجد الضفائر الكثيفة بشكل خاص من الأوعية الوريدية في منطقة التوربينات السفلية وعلى طول حافة التوربينات الوسطى. يطلق عليهم اسم كهفي ، وفي حالة تلفه ، يمكن أن ينتج عنه نزيف غزير. يساهم وجود عدد كبير من الأوعية في الغشاء المخاطي للأوعية في ارتفاع درجة حرارة الهواء المستنشق. مع الآثار الضارة (درجة الحرارة ، والمواد الكيميائية ، وما إلى ذلك) ، فإن الغشاء المخاطي للأنف قادر على الانتفاخ ، مما يسبب صعوبة في التنفس الأنفي. يحتوي الغشاء المخاطي للمحارة الأنفية العلوية والجزء العلوي من الحاجز الأنفي على خلايا شمية خاصة وداعمة تشكل عضو الرائحة ، وتسمى المنطقة الشمية. يشكل الغشاء المخاطي للأجزاء المتبقية من تجويف الأنف المنطقة التنفسية (أثناء التنفس الهادئ ، يمر الهواء بشكل أساسي عبر الممرات الأنفية السفلية والوسطى). التهاب الغشاء المخاطي للأنف يسمى التهاب الأنف (من وحيد القرن اليوناني - الأنف). الأنف الخارجي (nasus externنحن).جنبا إلى جنب مع تجويف الأنف يعتبر الأنف الخارجي. تشارك عظام الأنف والعمليات الأمامية لعظام الفك العلوي والغضاريف الأنفية والأنسجة الرخوة (الجلد والعضلات) في تكوين الأنف الخارجي. يتميز الأنف الخارجي بجذر الأنف والظهر والقمة. تسمى الأقسام الجانبية السفلية للأنف الخارجي ، والمحددة بأخاديد ، بالأجنحة. يختلف حجم وشكل الأنف الخارجي بشكل فردي. الجيوب الأنفية.في تجويف الأنف بمساعدة الثقوب المفتوحة الفك العلوي (بخار) ، أمامي ، إسفين الشكل ، غرباليالجيوب الأنفية. يطلق عليهم اسم الجيوب الأنفية أو الجيوب الأنفية. تصطف جدران الجيوب الأنفية بالغشاء المخاطي ، وهو استمرار للغشاء المخاطي للتجويف الأنفي. تشارك الجيوب الأنفية في تدفئة الهواء المستنشق وهي رنانات صوتية. يقع الجيب الفكي (الجيب الفكي العلوي) في الجسم الذي يحمل نفس اسم العظم. تقع الجيوب الأمامية والجيوب الوتدية في العظام المقابلة وينقسم كل منهما إلى نصفين بواسطة الحاجز. تتكون الجيوب الغربالية من العديد من التجاويف الصغيرة - الخلايا؛ وهي مقسمة إلى أمامية ووسطية وخلفية. تنفتح الجيوب الأنفية العلوية والجبهة والخلايا الأمامية والوسطى للجيوب الغربالية في الممر الأنفي الأوسط ، ويفتح الجيب الوتدي والخلايا الخلفية للجيوب الغربالية في ممر الأنف العلوي. تفتح القناة الدمعية في الممر الأنفي السفلي. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الجيوب الأنفية عند الأطفال حديثي الولادة غائبة أو صغيرة جدًا ؛ تطورهم يحدث بعد الولادة. في الممارسة الطبية ، فإن الأمراض الالتهابية للجيوب الأنفية ليست شائعة ، على سبيل المثال ، التهاب الجيوب الأنفية - التهاب الجيوب الأنفية الفكية ، التهاب الجيوب الأنفية الجبهي - التهاب الجيوب الأنفية ، إلخ.

يشارك الجهاز التنفسي البشري بنشاط أثناء أداء أي نوع من النشاط الحركي ، سواء كان تمرينًا هوائيًا أو لا هوائيًا. يجب أن يكون لدى أي مدرب شخصي يحترم نفسه معرفة بهيكل الجهاز التنفسي والغرض منه والدور الذي يلعبه في عملية ممارسة الرياضة. تعتبر معرفة علم وظائف الأعضاء وعلم التشريح مؤشرا على موقف المدرب من حرفته. وكلما زاد معرفته ، زادت مؤهلاته كمتخصص.

الجهاز التنفسي عبارة عن مجموعة من الأعضاء التي تهدف إلى تزويد جسم الإنسان بالأكسجين. تسمى عملية توفير الأكسجين تبادل الغازات. يتم تحويل الأكسجين الذي نتنفسه إلى ثاني أكسيد الكربون عندما نتنفس. يحدث تبادل الغازات في الرئتين ، وبالتحديد في الحويصلات الهوائية. تتحقق تهويتها من خلال دورات استنشاق (استنشاق) وزفير (زفير) متناوبة. ترتبط عملية الاستنشاق بالنشاط الحركي للحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية. عند الإلهام ، ينزل الحجاب الحاجز وترتفع الأضلاع. تحدث عملية الزفير في الغالب بشكل سلبي ، وتشمل فقط العضلات الوربية الداخلية. عند الزفير ، يرتفع الحجاب الحاجز ، تسقط الأضلاع.

ينقسم التنفس عادة إلى نوعين حسب طريقة تمدد الصدر: صدري وبطن. غالبًا ما يُلاحظ الأول عند النساء (يحدث توسع القص بسبب رفع الأضلاع). غالبًا ما يتم ملاحظة الثانية عند الرجال (يحدث توسع القص بسبب تشوه الحجاب الحاجز).

هيكل الجهاز التنفسي

تنقسم الممرات الهوائية إلى علوية وسفلية. هذا التقسيم رمزي بحت ، والحدود بين الجهاز التنفسي العلوي والسفلي تمتد عند تقاطع الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي في الجزء العلوي من الحنجرة. يشمل الجهاز التنفسي العلوي التجويف الأنفي والبلعوم الأنفي والبلعوم الفموي مع التجويف الفموي ، ولكن جزئيًا فقط ، لأن الأخير لا يشارك في عملية التنفس. يشمل الجهاز التنفسي السفلي الحنجرة (على الرغم من أنه يشار إليها أحيانًا باسم الجهاز العلوي) والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. الممرات الهوائية داخل الرئتين تشبه الشجرة وتتفرع حوالي 23 مرة قبل أن يصل الأكسجين إلى الحويصلات الهوائية ، حيث يحدث تبادل الغازات. يمكنك رؤية تمثيل تخطيطي للجهاز التنفسي البشري في الشكل أدناه.

هيكل الجهاز التنفسي البشري: 1- الجيب الجبهي. 2- الجيب الوتدي. 3- تجويف الأنف. 4- دهليز الأنف. 5- تجويف الفم. 6- الحلق. 7- لسان المزمار. 8- طية الصوت. 9- غضروف الغدة الدرقية. 10- الغضروف الحلقي. 11- القصبة الهوائية. 12- قمة الرئة. 13- الفص العلوي (القصبات الهوائية: 13.1- العلوي الأيمن ؛ 13.2- الوسط الأيمن ؛ 13.3- اليمين السفلي) ؛ 14- فتحة أفقية. 15- فتحة مائلة. 16- متوسط ​​الحصة. 17- حصة أقل. 18- الحجاب الحاجز. 19- الفص العلوي. 20- القصبات الهوائية. 21- كارينا القصبة الهوائية. 22- القصبات المتوسطة؛ 23- الشعب الهوائية اليسرى واليمنى (القصبات الهوائية: 23.1- اليسار العلوي ؛ 23.2- اليسار السفلي) ؛ 24- فتحة مائلة. 25- قلب المتن. 26- لهاة الرئة اليسرى. 27- حصة أقل.

يعمل الجهاز التنفسي كحلقة وصل بين البيئة والعضو الرئيسي في الجهاز التنفسي - الرئتان. تقع داخل الصدر وتحيط بها الأضلاع والعضلات الوربية. تحدث عملية تبادل الغازات مباشرة في الرئتين بين الأكسجين الذي دخل الحويصلات الرئوية (انظر الشكل أدناه) والدم الذي يدور داخل الشعيرات الدموية الرئوية. يقوم الأخير بإيصال الأكسجين إلى الجسم وإزالة المنتجات الأيضية الغازية منه. يتم الحفاظ على نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الرئتين عند مستوى ثابت نسبيًا. يؤدي توقف إمداد الجسم بالأكسجين إلى فقدان الوعي (الموت السريري) ، ثم إلى تلف دماغي لا يمكن إصلاحه وفي النهاية الموت (الموت البيولوجي).

هيكل الحويصلات الهوائية: 1- سرير شعري. 2- النسيج الضام. 3- الأكياس السنخية. 4- مقرر سنخي. 5- الغدة المخاطية. 6- بطانة مخاطية. 7- الشريان الرئوي. 8- الوريد الرئوي. 9- ثقب القصبة الهوائية. 10- الحويصلات الهوائية.

عملية التنفس ، كما ذكرت أعلاه ، تتم بسبب تشوه الصدر بمساعدة عضلات الجهاز التنفسي. في حد ذاته ، يعد التنفس إحدى العمليات القليلة التي تحدث في الجسم ، والتي يتم التحكم فيها بوعي وبلا وعي. هذا هو السبب في أن الشخص أثناء النوم ، في حالة اللاوعي ، يستمر في التنفس.

وظائف الجهاز التنفسي

الوظيفتان الرئيسيتان اللتان يؤديهما الجهاز التنفسي البشري هما التنفس نفسه وتبادل الغازات. من بين أمور أخرى ، تشارك في وظائف لا تقل أهمية مثل الحفاظ على التوازن الحراري للجسم ، وتشكيل جرس الصوت ، وإدراك الروائح ، وكذلك زيادة رطوبة الهواء المستنشق. وتشارك أنسجة الرئة في إنتاج الهرمونات واستقلاب ملح الماء والدهون. في النظام الواسع للأوعية الدموية للرئتين ، يتم ترسيب الدم (التخزين). كما يحمي الجهاز التنفسي الجسم من العوامل البيئية الميكانيكية. ومع ذلك ، من بين كل هذه الوظائف المتنوعة ، فإن تبادل الغازات هو الذي سيثير اهتمامنا ، لأنه بدونه ، لا التمثيل الغذائي ولا تكوين الطاقة ، ولا نتيجة لذلك ، تستمر الحياة نفسها.

في عملية التنفس ، يدخل الأكسجين إلى الدم من خلال الحويصلات الهوائية ، ويتم إخراج ثاني أكسيد الكربون من الجسم من خلالها. تتضمن هذه العملية تغلغل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من خلال الغشاء الشعري للحويصلات الهوائية. عند الراحة ، يبلغ ضغط الأكسجين في الحويصلات الهوائية حوالي 60 ملم زئبق. فن. أعلى من الضغط في الشعيرات الدموية في الرئتين. نتيجة لذلك ، يخترق الأكسجين الدم الذي يتدفق عبر الشعيرات الدموية الرئوية. بنفس الطريقة ، يخترق ثاني أكسيد الكربون في الاتجاه المعاكس. تستمر عملية تبادل الغازات بسرعة كبيرة بحيث يمكن استدعاؤها بشكل فوري تقريبًا. تظهر هذه العملية بشكل تخطيطي في الشكل أدناه.

مخطط عملية تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية: 1- الشبكة الشعرية. 2- الأكياس السنخية. 3- فتح القصبات. I- توريد الأكسجين. II- إزالة ثاني أكسيد الكربون.

اكتشفنا تبادل الغازات ، لنتحدث الآن عن المفاهيم الأساسية المتعلقة بالتنفس. يتم استدعاء حجم الهواء الذي يستنشقه الشخص ويزفره في دقيقة واحدة حجم دقيقة من التنفس. يوفر المستوى اللازم لتركيز الغازات في الحويصلات الهوائية. يتم تحديد مؤشر التركيز حجم المد والجزرهي كمية الهواء التي يستنشقها الشخص ويزفرها أثناء التنفس. إلى جانب معدل التنفسوبعبارة أخرى ، تواتر التنفس. حجم الشهيق الاحتياطيهو الحجم الأقصى للهواء الذي يمكن للشخص أن يستنشقه بعد التنفس الطبيعي. بالتالي، حجم احتياطي الزفير- هذا هو الحد الأقصى لكمية الهواء التي يمكن للشخص أن يزفرها بشكل إضافي بعد الزفير الطبيعي. يتم استدعاء الحد الأقصى من كمية الهواء التي يمكن للشخص أن يزفرها بعد أقصى استنشاق القدرة الحيوية للرئتين. ومع ذلك ، حتى بعد الزفير الأقصى ، تبقى كمية معينة من الهواء في الرئتين ، وهذا ما يسمى حجم الرئة المتبقية. مجموع السعة الحيوية وحجم الرئة المتبقي يعطينا مجموع قدرة الرئة، والتي تساوي في الشخص البالغ 3-4 لترات من الهواء لكل رئة واحدة.

لحظة الاستنشاق تجلب الأكسجين إلى الحويصلات الهوائية. بالإضافة إلى الحويصلات الهوائية ، يملأ الهواء أيضًا جميع أجزاء الجهاز التنفسي الأخرى - تجويف الفم والبلعوم الأنفي والقصبة الهوائية والقصبات الهوائية والقصيبات. نظرًا لأن هذه الأجزاء من الجهاز التنفسي لا تشارك في عملية تبادل الغازات ، فقد تم استدعاؤها مساحة ميتة تشريحيا. عادة ما يكون حجم الهواء الذي يملأ هذه المساحة في الشخص السليم حوالي 150 مل. مع تقدم العمر ، يميل هذا الرقم إلى الزيادة. نظرًا لأن المسالك الهوائية تميل إلى التوسع في لحظة الإلهام العميق ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الزيادة في حجم المد والجزر تصاحبها زيادة في المساحة الميتة التشريحية في نفس الوقت. هذه الزيادة النسبية في حجم المد والجزر عادة ما تتجاوز تلك الموجودة في الفضاء الميت التشريحي. نتيجة لذلك ، مع زيادة حجم المد والجزر ، تنخفض نسبة المساحة الميتة التشريحية. وبالتالي ، يمكننا أن نستنتج أن الزيادة في حجم المد والجزر (أثناء التنفس العميق) توفر تهوية أفضل بشكل ملحوظ للرئتين ، مقارنة بالتنفس السريع.

تنظيم التنفس

لتزويد الجسم بالأكسجين بشكل كامل ، ينظم الجهاز العصبي معدل تهوية الرئتين من خلال تغيير وتيرة التنفس وعمقه. ونتيجة لذلك ، فإن تركيز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني لا يتغير حتى تحت تأثير الأنشطة البدنية النشطة مثل تمارين القلب أو رفع الأثقال. يتم التحكم في تنظيم التنفس عن طريق مركز التنفس ، والذي يظهر في الشكل أدناه.

هيكل مركز الجهاز التنفسي لجذع الدماغ: 1- جسر فارولييف. 2- مركز ضغط الهواء. 3- مركز Apneustic. 4 - مجمع بيتزينجر ؛ 5- المجموعة الظهرية من العصبونات التنفسية. 6- المجموعة البطنية من الخلايا العصبية التنفسية. 7- Medulla oblongata. ط- مركز الجهاز التنفسي لجذع الدماغ. II- أجزاء من المركز التنفسي للجسر. III- أجزاء من مركز الجهاز التنفسي من النخاع المستطيل.

يتكون مركز الجهاز التنفسي من عدة مجموعات متباينة من الخلايا العصبية الموجودة على جانبي الجزء السفلي من جذع الدماغ. في المجموع ، يتم تمييز ثلاث مجموعات رئيسية من الخلايا العصبية: المجموعة الظهرية ، والمجموعة البطنية ، والمركز الهوائي. دعونا نفكر فيها بمزيد من التفصيل.

• تلعب المجموعة التنفسية الظهرية دورًا مهمًا في تنفيذ عملية التنفس. إنه أيضًا المولد الرئيسي للنبضات التي تحدد إيقاعًا ثابتًا للتنفس.
• تؤدي مجموعة الجهاز التنفسي البطني عدة وظائف مهمة في وقت واحد. بادئ ذي بدء ، تشارك النبضات التنفسية من هذه الخلايا العصبية في تنظيم عملية التنفس ، والتحكم في مستوى التهوية الرئوية. من بين أمور أخرى ، يمكن أن يؤدي إثارة الخلايا العصبية المختارة في المجموعة البطنية إلى تحفيز الاستنشاق أو الزفير ، اعتمادًا على لحظة الإثارة. أهمية هذه الخلايا العصبية كبيرة بشكل خاص ، لأنها قادرة على التحكم في عضلات البطن التي تشارك في دورة الزفير أثناء التنفس العميق.
• يشارك مركز ضغط الهواء في التحكم في تواتر واتساع حركات الجهاز التنفسي. التأثير الرئيسي لهذا المركز هو تنظيم مدة دورة ملء الرئة ، كعامل يحد من حجم المد والجزر. التأثير الإضافي لهذا التنظيم هو التأثير المباشر على معدل التنفس. عندما تقل مدة الدورة الشهيقية ، تقصر دورة الزفير أيضًا ، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة معدل التنفس. نفس الشيء صحيح في الحالة المعاكسة. مع زيادة مدة الدورة الشهيقية ، تزداد دورة الزفير أيضًا ، بينما ينخفض ​​معدل التنفس.

استنتاج

الجهاز التنفسي البشري هو في الأساس مجموعة من الأعضاء الضرورية لتزويد الجسم بالأكسجين الحيوي. تمنحك معرفة علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء لهذا النظام الفرصة لفهم المبادئ الأساسية لبناء عملية التدريب ، سواء التوجيه الهوائي أو اللاهوائي. المعلومات المقدمة هنا ذات أهمية خاصة في تحديد أهداف عملية التدريب ويمكن أن تكون بمثابة أساس لتقييم الحالة الصحية للرياضي أثناء البناء المخطط لبرامج التدريب.

عندما تستنشق ، ينخفض ​​الحجاب الحاجز ، وترتفع الضلوع ، وتزداد المسافة بينهما. يحدث الزفير الهادئ المعتاد إلى حد كبير بشكل سلبي ، بينما تعمل العضلات الوربية الداخلية وبعض عضلات البطن بنشاط. عند الزفير ، يرتفع الحجاب الحاجز ، وتتحرك الأضلاع لأسفل ، وتقل المسافة بينهما.

حسب طريقة تمدد الصدر ، يتم تمييز نوعين من التنفس: [ ]

• نوع التنفس الصدري (يتم تنفيذ تمدد الصدر عن طريق رفع الأضلاع) ، وغالبًا ما يتم ملاحظته عند النساء ؛
• نوع التنفس البطني (ينتج توسع الصدر عن طريق تسطيح الحجاب الحاجز) ، وغالبًا ما يتم ملاحظته عند الرجال.

موسوعي يوتيوب

1 / 5

✪ الرئتين والجهاز التنفسي

✪ الجهاز التنفسي - الهيكل ، تبادل الغازات ، الهواء - كيف يعمل كل شيء. من الضروري أن يعرف الجميع! أسلوب حياة صحي

✪ الجهاز التنفسي البشري. وظائف ومراحل التنفس. درس الأحياء رقم 66.

✪ علم الأحياء | كيف نتنفس؟ الجهاز التنفسي البشري

هيكل الجهاز التنفسي. درس الأحياء بالفيديو للصف الثامن

ترجمات

لدي بالفعل العديد من مقاطع الفيديو حول التنفس. أعتقد أنه حتى قبل مقاطع الفيديو الخاصة بي ، كنت تعلم أننا بحاجة إلى الأكسجين وأننا نصدر ثاني أكسيد الكربون. إذا شاهدت مقاطع فيديو عن التنفس ، فأنت تعلم أن الأكسجين ضروري لاستقلاب الطعام ، وأنه يتحول إلى ATP ، وبفضل ATP ، تعمل جميع الوظائف الخلوية الأخرى وكل ما نقوم به يحدث: نتحرك ، أو نتنفس ، أو نعتقد ، كل ما نقوم به. أثناء التنفس ، تتحلل جزيئات السكر ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. في هذا الفيديو ، سنعود وننظر في كيفية دخول الأكسجين إلى أجسامنا وكيف يتم إطلاقه مرة أخرى في الغلاف الجوي. وهذا يعني أننا نعتبر تبادل الغاز لدينا. تبادل الغازات. كيف يدخل الأكسجين إلى الجسم ، وكيف يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون؟ أعتقد أن أي منا يمكنه بدء هذا الفيديو. كل شيء يبدأ بالأنف أو الفم. أنفي محشو طوال الوقت ، لذلك يبدأ أنفاسي من فمي. عندما أنام ، فمي مفتوح دائمًا. يبدأ التنفس دائمًا من الأنف أو الفم. دعني أرسم رجلاً لديه فم وأنف. على سبيل المثال ، هذا أنا. دع هذا الشخص يتنفس من خلال فمه. مثله. لا يهم ما إذا كانت هناك عيون ، ولكن على الأقل من الواضح أن هذا شخص. حسنًا ، هذا هو موضوع دراستنا ، نستخدمه كدائرة. هذه أذن. اسمحوا لي أن أرسم المزيد من الشعر. والسوالف. ليس مهمًا ، حسنًا ، ها هو رجلنا. باستخدام مثاله ، سأوضح كيف يدخل الهواء إلى الجسم وكيف يخرج. دعونا نرى ما بداخلها. تحتاج أولاً إلى الرسم للخارج. دعونا نرى كيف يمكنني القيام بذلك. هنا رجلنا. لا تبدو جميلة جدا. لديه أيضا ، لديه أكتاف. حتى هنا هو عليه. جيد. هذا هو الفم ، وهذا هو تجويف الفم ، أي الفراغ في الفم. لذلك ، لدينا تجويف في الفم. يمكنك رسم اللسان وكل شيء آخر. اسمحوا لي أن أرسم اللسان. ها هي اللغة. الفضاء في الفم هو تجويف الفم. إذن ، هذا هو تجويف الفم. فتح الفم والتجويف والفم. لدينا أيضًا فتحات أنف ، هذه بداية تجويف الأنف. تجويف أنفي. تجويف كبير آخر ، مثل هذا. نعلم أن هذه التجاويف تتصل خلف الأنف أو خلف الفم. هذه المنطقة هي الحلق. هذا حلق. وعندما يمر الهواء عبر الأنف ، يقولون إنه من الأفضل التنفس من خلال الأنف ، ربما لأن الهواء في الأنف قد تم تنقيته وتدفئته ، ولكن لا يزال بإمكانك التنفس من خلال فمك. يدخل الهواء أولاً إلى تجويف الفم أو تجويف الأنف ، ثم يذهب إلى البلعوم ، وينقسم البلعوم إلى أنبوبين. واحد للهواء وواحد للطعام. لذلك ، الحلق منقسم. خلف المريء سنتحدث عنه في فيديوهات أخرى. خلف المريء ، وأمامي ، اسمحوا لي أن أرسم خطاً فاصلاً. من الأمام ، على سبيل المثال ، مثل هذا ، يتواصلون. لقد استخدمت اللون الأصفر. باللون الأخضر سأرسم الهواء ، وبالأصفر سأرسم الجهاز التنفسي. لذا فإن البلعوم مقسم بهذا الشكل. البلعوم ينقسم هكذا. لذلك ، خلف أنبوب الهواء يوجد المريء. يقع المريء. اسمحوا لي أن أرسمها بلون مختلف. هذا هو المريء. وهذه هي الحنجرة. الحنجرة. سننظر في الحنجرة لاحقًا. يمر الطعام عبر المريء. يعلم الجميع أننا نأكل أيضًا بأفواهنا. وهنا يبدأ طعامنا في التحرك عبر المريء. لكن الغرض من هذا الفيديو هو فهم تبادل الغازات. ماذا سيحدث للهواء؟ لنفكر في الهواء الذي يتحرك عبر الحنجرة. يقع صندوق الصوت في الحنجرة. يمكننا التحدث بفضل هذه الهياكل الصغيرة التي تهتز بالترددات الصحيحة فقط ، ويمكنك تغيير صوتها بفمك. إذن ، هذا صندوق صوت ، لكننا الآن لا نتحدث عن ذلك. الجهاز الصوتي عبارة عن هيكل تشريحي كامل ، يبدو شيئًا كهذا. بعد الحنجرة يدخل الهواء إلى القصبة الهوائية ، وهو يشبه أنبوب الهواء. المريء هو الأنبوب الذي يمر من خلاله الطعام. اسمحوا لي أن أكتب أدناه. هنا القصبة الهوائية. القصبة الهوائية عبارة عن أنبوب صلب. هناك غضروف حوله ، اتضح أنه يحتوي على غضروف. تخيل خرطوم مياه ، إذا كان مثنيًا بقوة ، فلن يتمكن الماء أو الهواء من المرور خلاله. لا نريد أن تنثني القصبة الهوائية. لذلك يجب أن يكون صلبًا ، والذي يتم توفيره عن طريق الغضروف. ثم ينقسم إلى أنبوبين ، أعتقد أنك تعرف إلى أين يقودون. أنا لست مفصلا جدا. أريدك أن تفهم الجوهر ، لكن هذين الأنبوبين هما الشعب الهوائية ، أي أحدهما يسمى القصبة الهوائية. هذه هي القصبات الهوائية. يوجد أيضًا غضروف هنا ، لذا فإن الشعب الهوائية صلبة تمامًا ؛ ثم يتفرعون. يتحولون إلى أنابيب أصغر ، مثل هذا ، يختفي الغضروف تدريجياً. لم تعد جامدة ، وكلها متفرعة ومتفرعة ، وتبدو بالفعل كخطوط رفيعة. تصبح نحيفة جدا. ويستمرون في التفرع. ينقسم الهواء أدناه ويتباعد بطرق مختلفة. عندما يختفي الغضروف ، تتوقف القصبات عن التصلب. بعد هذه النقطة ، هناك بالفعل القصيبات. هذه هي القصيبات. على سبيل المثال ، هذا هو القصبة الهوائية. هذا بالضبط ما هو عليه. لقد أصبحوا أرق وأرق وأرق. لقد أعطينا أسماء لأجزاء مختلفة من الشعب الهوائية ، ولكن النقطة هنا هي أن تدفق الهواء يدخل عبر الفم أو الأنف ، ثم ينقسم هذا التدفق إلى مجريين منفصلين يدخلان إلى رئتينا. اسمحوا لي أن أرسم الرئتين. هنا واحد وها هو الثاني. تمر القصبات إلى الرئتين ، وتحتوي الرئتان على القصيبات ، وفي النهاية تنتهي القصيبات. وهنا حيث تصبح اكثر اثارة للاهتمام. تصبح أصغر وأصغر ، أرق وأرق ، وينتهي بها الأمر مثل هذه الأكياس الهوائية الصغيرة. في نهاية كل قصبة صغيرة يوجد كيس هوائي صغير ، سنتحدث عنها لاحقًا. هذه هي ما يسمى الحويصلات الهوائية. الحويصلات الهوائية. لقد استخدمت الكثير من الكلمات الفاخرة ، لكنها في الحقيقة بسيطة للغاية. يدخل الهواء إلى الجهاز التنفسي. وتضيق الممرات الهوائية وتضيق وتنتهي في هذه الأكياس الهوائية الصغيرة. ربما تسأل ، كيف يدخل الأكسجين إلى أجسامنا؟ السر يكمن في هذه الحقائب ، فهي صغيرة ولها جدران رقيقة جدًا جدًا جدًا ، أعني أغشية. اسمحوا لي أن أزيد. سوف أقوم بتكبير أحد الحويصلات الهوائية ، لكنك تدرك أنها صغيرة جدًا جدًا. لقد رسمتها كبيرة جدًا ، لكن كل الحويصلات الهوائية ، دعني أرسم أكبر قليلاً. اسمحوا لي أن أرسم هذه الأكياس الهوائية. لذا ها هم ، أكياس هوائية صغيرة مثل هذه. هذه أكياس هوائية. لدينا أيضًا قصبة هوائية تنتهي في هذا الكيس الهوائي. وتنتهي القصبة الهوائية الأخرى في كيس هوائي آخر ، مثل ذلك ، في كيس هوائي آخر. قطر كل الحويصلات الهوائية 200 - 300 ميكرون. إذن ، ها هي المسافة ، اسمحوا لي أن أغير اللون ، هذه المسافة 200-300 ميكرون. أذكرك أن الميكرون هو جزء من المليون من المتر ، أو جزء من الألف من المليمتر ، وهو أمر يصعب تخيله. إذن ، هذا 200 جزء من ألف من المليمتر. وببساطة ، يبلغ حجمه حوالي خُمس المليمتر. خمس مليمتر. إذا حاولت رسمه على الشاشة ، فإن الملليمتر يكون بهذا القدر. ربما أكثر من ذلك بقليل. ربما كثيرا. تخيل خمسًا ، وهذا كل شيء ، قطر الحويصلات الهوائية. مقارنة بحجم الخلية ، يبلغ متوسط ​​حجم الخلية في أجسامنا حوالي 10 ميكرون. إذاً ، هذا حوالي 20-30 قطر خلية ، إذا أخذت خلية متوسطة الحجم في أجسامنا. لذلك ، فإن الحويصلات الهوائية لها غشاء رقيق جدًا. غشاء رقيق جدا. فكر فيها على أنها بالونات ، رقيقة جدًا ، ذات سمك خلوي تقريبًا ، وهي متصلة بمجرى الدم ، أو بالأحرى ، نظام الدورة الدموية لدينا يمر من حولها. لذلك ، تأتي الأوعية الدموية من القلب وتميل إلى التشبع بالأكسجين. والأوعية غير المشبعة بالأكسجين وسأشرح بمزيد من التفصيل في مقاطع فيديو أخرى عن القلب والدورة الدموية ، عن الأوعية الدموية التي لا يوجد فيها أكسجين ؛ والدم غير المشبع بالأكسجين يكون لونه أغمق. لها صبغة أرجوانية. سأرسمه باللون الأزرق. إذن ، هذه هي الأوعية الموجهة من القلب. لا يوجد أكسجين في هذا الدم ، أي أنه غير مشبع بالأكسجين ، ويوجد فيه القليل من الأكسجين. تسمى الأوعية التي تأتي من القلب الشرايين. اسمحوا لي أن أكتب أدناه. سنعود إلى هذا الموضوع عندما ننظر إلى القلب. لذلك ، الشرايين هي أوعية دموية تأتي من القلب. الأوعية الدموية التي تأتي من القلب. ربما سمعت عن الشرايين. الأوعية التي تدخل القلب هي عروق. الأوردة تذهب إلى القلب. من المهم تذكر ذلك لأن الشرايين لا تحرك الدم المؤكسج دائمًا ، كما أن الأوردة لا تفتقر دائمًا إلى الأكسجين. سنتحدث عن هذا بمزيد من التفصيل في مقاطع الفيديو عن القلب والدورة الدموية ، لكن في الوقت الحالي ، تذكر أن الشرايين تأتي من القلب. والأوردة تتجه نحو القلب. هنا يتم توجيه الشرايين من القلب إلى الرئتين ، إلى الحويصلات الهوائية ، لأنها تحمل الدم الذي يحتاج إلى التشبع بالأكسجين. ما الذي يجري؟ يمر الهواء عبر القصيبات ويتحرك حول الحويصلات الهوائية ويملأها ، وبما أن الأكسجين يملأ الحويصلات الهوائية ، يمكن لجزيئات الأكسجين اختراق الغشاء ثم يتم امتصاصها بالدم. سأخبركم المزيد عن هذا في مقطع فيديو عن الهيموغلوبين وخلايا الدم الحمراء ، في الوقت الحالي عليك فقط أن تتذكر أن هناك الكثير من الشعيرات الدموية. الشعيرات الدموية عبارة عن أوعية دموية صغيرة جدًا ، يمر الهواء خلالها ، والأهم من ذلك جزيئات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. هناك العديد من الشعيرات الدموية ، بفضلها يحدث تبادل الغازات. لذلك يمكن للأكسجين أن يدخل الدم ، وبالتالي ، بمجرد الأكسجين ... ها هو وعاء يأتي من القلب ، إنه مجرد أنبوب. بمجرد دخول الأكسجين إلى الدم ، يمكنه العودة إلى القلب. بمجرد دخول الأكسجين إلى الدم ، يمكن أن يعود إلى القلب. أي هنا ، هذا الأنبوب ، هذا الجزء من الدورة الدموية يتحول من شريان موجه بعيدًا عن القلب إلى وريد موجه نحو القلب. هناك اسم خاص لهذه الشرايين والأوردة. يطلق عليهم الشرايين والأوردة الرئوية. لذلك ، يتم توجيه الشرايين الرئوية من القلب إلى الرئتين ، إلى الحويصلات الهوائية. من القلب إلى الرئتين ، إلى الحويصلات الهوائية. والأوردة الرئوية موجهة نحو القلب. أوردة رئوية. أوردة رئوية. وأنت تسأل: ماذا تعني الرئة؟ "Pulmo" هي كلمة لاتينية تعني "الرئتين". وهذا يعني أن هذه الشرايين تذهب إلى الرئتين ويتم توجيه الأوردة بعيدًا عن الرئتين. أي أننا نعني بكلمة "رئوي" شيئًا متعلقًا بتنفسنا. أنت بحاجة إلى معرفة هذه الكلمة. لذا يدخل الأكسجين الجسم عن طريق الفم أو الأنف ، عبر الحنجرة ، ويمكنه أن يملأ المعدة. من الممكن نفخ المعدة مثل البالون ، لكن هذا لن يساعد الأكسجين في دخول مجرى الدم. يمر الأكسجين عبر الحنجرة ، إلى القصبة الهوائية ، ثم عبر الشعب الهوائية ، عبر القصيبات ، وفي النهاية يدخل الحويصلات الهوائية ويمتصه الدم هناك ، ويدخل الشرايين ، ثم نعود ونشبع الدم بالأكسجين. تتحول خلايا الدم الحمراء إلى اللون الأحمر عندما يصبح الهيموجلوبين شديد الاحمرار عند إضافة الأكسجين ثم نعود مرة أخرى. لكن التنفس ليس فقط امتصاص الأكسجين عن طريق الهيموجلوبين أو الشرايين. كما أنها تطلق ثاني أكسيد الكربون. لذلك هذه الشرايين الزرقاء التي تأتي من الرئتين تطلق ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية. سيتم إطلاقه عند الزفير. لذلك نأخذ الأكسجين. نأخذ الأكسجين. لا يدخل الأكسجين فقط إلى الجسم ، بل يمتصه الدم فقط. وعندما نخرج ، نطلق ثاني أكسيد الكربون ، أولاً كان في الدم ، ثم يتم امتصاصه بواسطة الحويصلات الهوائية ، ثم يتم إطلاقه منها. الآن سأخبرك كيف يحدث ذلك. كيف يتم إطلاقه من الحويصلات الهوائية؟ يتم إخراج ثاني أكسيد الكربون حرفياً من الحويصلات الهوائية. عندما يعود الهواء ، يمكن أن تهتز الحبال الصوتية ويمكنني التحدث ، لكن هذا ليس ما نتحدث عنه الآن. في هذا الموضوع ، ما زلت بحاجة إلى التفكير في آليات تدفق الهواء وإطلاقه. تخيل مضخة أو بالون - إنها طبقة ضخمة من العضلات. يحدث مثل هذا. اسمحوا لي أن أبرز مع لون جميل. إذن ، لدينا هنا طبقة كبيرة من العضلات. تقع مباشرة تحت الرئتين ، هذا هو الحجاب الحاجز الصدري. الحجاب الحاجز الصدري. عندما يتم استرخاء هذه العضلات ، فإنها تكون على شكل قوس ، ويتم ضغط الرئتين في هذه اللحظة. يشغلون مساحة صغيرة. وعندما أستنشق ، ينقبض الحجاب الحاجز الصدري ويصبح أقصر ، مما ينتج عنه مساحة أكبر للرئتين. لذا ، فإن رئتي هي هذه المساحة الكبيرة. كأننا نمد بالونًا فيصبح حجم الرئتين أكبر. وعندما يزداد الحجم ، تصبح الرئتان أكبر بسبب حقيقة أن الحجاب الحاجز الصدري مضغوط ، ويتقوس للأسفل ، وهناك مساحة خالية. مع زيادة الحجم ، ينخفض ​​الضغط الداخلي. إذا كنت تتذكر من الفيزياء ، فإن حجم أوقات الضغط ثابت. لذا الحجم ، اسمحوا لي أن أكتب أدناه. عندما نتنفس ، يشير الدماغ إلى انقباض الحجاب الحاجز. لذلك الحجاب الحاجز. هناك مساحة حول الرئتين. تتوسع الرئتان وتملآن هذا الفراغ. الضغط الداخلي أقل من الضغط الخارجي ، ويمكن اعتبار ذلك ضغطًا سلبيًا. ينتقل الهواء دائمًا من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منطقة ذات ضغط منخفض ، وبالتالي يدخل الهواء إلى الرئتين. نأمل أن يحتوي على بعض الأكسجين بداخله ، وسوف يذهب إلى الحويصلات الهوائية ، ثم إلى الشرايين ، ويعود مرتبطًا بالفعل بالهيموجلوبين في الأوردة. دعونا نتناول هذا بمزيد من التفصيل. وعندما يتوقف الحجاب الحاجز عن الانقباض ، فإنه يأخذ شكله السابق مرة أخرى. لذلك هي تتقلص. الحجاب الحاجز مثل المطاط. يعود إلى الرئتين ويدفع الهواء إلى الخارج حرفيًا ، والآن يحتوي هذا الهواء على الكثير من ثاني أكسيد الكربون. يمكنك النظر إلى رئتيك ، لا يمكننا رؤيتهما ، لكنهما لا يبدوان كبيرتين جدًا. كيف تحصل على ما يكفي من الأكسجين عبر رئتيك؟ السر هو أنها تتفرع ، الحويصلات الهوائية لها مساحة كبيرة جدًا ، أكثر بكثير مما تتخيل ، على الأقل مما أتخيله. رأيت أن مساحة السطح الداخلية للحويصلات الهوائية ، وهي المساحة الكلية التي تمتص الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من الدم ، تبلغ 75 مترًا مربعًا. هذه أمتار وليست أقدام. 75 مترا مربعا. إنها أمتار وليست أقدام ... مترًا مربعًا. إنها مثل قطعة من قماش القنب أو حقل. ما يقرب من تسعة في تسعة أمتار. تبلغ مساحة الحقل حوالي 27 × 27 قدمًا مربعًا. البعض لديه ساحة بنفس الحجم. هذه المساحة السطحية الضخمة من الهواء داخل الرئتين. كل شيء يضيف. هذه هي الطريقة التي نحصل بها على الكثير من الأكسجين من خلال رئتينا الصغيرتين. لكن مساحة السطح كبيرة ، وتسمح بامتصاص ما يكفي من الهواء ، والأكسجين الكافي لامتصاصه بواسطة الغشاء السنخي ، والذي يدخل بعد ذلك إلى الدورة الدموية ويسمح بإطلاق ثاني أكسيد الكربون بكفاءة. كم عدد الحويصلات لدينا؟ قلت إنها صغيرة جدًا ، يوجد حوالي 300 مليون حويصلات في كل رئة. هناك 300 مليون الحويصلات الهوائية في كل رئة. الآن ، أتمنى أن تفهم كيف نأخذ الأكسجين ونطلق ثاني أكسيد الكربون. في الفيديو التالي ، سنواصل الحديث عن نظام الدورة الدموية وكيفية وصول الأكسجين من الرئتين إلى أجزاء أخرى من الجسم ، وكذلك كيفية وصول ثاني أكسيد الكربون من أجزاء مختلفة من الجسم إلى الرئتين.

بنية

الخطوط الجوية

يميز بين الجهاز التنفسي العلوي والسفلي. يتم الانتقال الرمزي للجهاز التنفسي العلوي إلى الأسفل عند تقاطع الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي في الجزء العلوي من الحنجرة.

يتكون الجهاز التنفسي العلوي من التجويف الأنفي (lat. cavitas nasi) والبلعوم الأنفي (lat. pars nasalis pharyngis) والبلعوم الفموي (lat. pars oralis pharyngis) ، بالإضافة إلى جزء من تجويف الفم ، حيث يمكن استخدامه أيضًا في عمليه التنفس. يتكون الجهاز التنفسي السفلي من الحنجرة (الحنجرة اللاتينية ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم الجهاز التنفسي العلوي) ، والقصبة الهوائية (اليونانية الأخرى. τραχεῖα (ἀρτηρία) ) ، القصبات الهوائية ، الرئتين.

يتم الاستنشاق والزفير عن طريق تغيير حجم الصدر بمساعدة عضلات الجهاز التنفسي. خلال نفس واحد (في حالة هدوء) ، يدخل 400-500 مل من الهواء إلى الرئتين. هذا الحجم من الهواء يسمى حجم المد والجزر(قبل). تدخل نفس كمية الهواء إلى الغلاف الجوي من الرئتين أثناء الزفير الهادئ. الحد الأقصى للتنفس العميق هو 2000 مل من الهواء. بعد الزفير الأقصى ، يتبقى حوالي 1500 مل من الهواء في الرئتين ، يسمى حجم الرئة المتبقية. بعد الزفير الهادئ ، يبقى ما يقرب من 3000 مل في الرئتين. هذا الحجم من الهواء يسمى القدرة الوظيفية المتبقية(فويو) الرئتين. التنفس هو إحدى الوظائف الجسدية القليلة التي يمكن التحكم فيها بوعي ودون وعي. أنواع التنفس: عميق وضحل ، متكرر ونادر ، علوي ، وسط (صدري) ، سفلي (بطني). لوحظت أنواع خاصة من حركات التنفس مع الفواق والضحك. مع التنفس المتكرر والضحل ، تزداد استثارة المراكز العصبية ، ومع التنفس العميق ، على العكس من ذلك ، تقل.

أعضاء الجهاز التنفسي

يوفر الجهاز التنفسي وصلات بين البيئة والأعضاء الرئيسية للجهاز التنفسي - الرئتين. الرئتين (لات. بولمو ، يونانية أخرى. πνεύμων ) تقع في تجويف الصدر وتحيط بها عظام وعضلات الصدر. في الرئتين ، يتم تبادل الغازات بين الهواء الجوي الذي وصل إلى الحويصلات الرئوية (حمة الرئة) والدم المتدفق عبر الشعيرات الدموية الرئوية ، مما يضمن إمداد الجسم بالأكسجين وإزالة الفضلات الغازية منه ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون. شكرا ل القدرة الوظيفية المتبقية(FOI) للرئتين في الهواء السنخي ، يتم الحفاظ على نسبة ثابتة نسبيًا من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، نظرًا لأن FOI أكبر عدة مرات حجم المد والجزر(قبل). فقط 2/3 من الأكسجين المذاب تصل إلى الحويصلات الهوائية ، وهو ما يسمى بالحجم التهوية السنخية. بدون التنفس الخارجي ، يمكن لجسم الإنسان أن يعيش عادة لمدة تصل إلى 5-7 دقائق (ما يسمى بالموت السريري) ، وبعد ذلك يحدث فقدان للوعي وتغيرات لا رجعة فيها في الدماغ وموتها (الموت البيولوجي).

وظائف الجهاز التنفسي

بالإضافة إلى ذلك ، يشارك الجهاز التنفسي في وظائف مهمة مثل التنظيم الحراري وإنتاج الصوت والرائحة وترطيب الهواء المستنشق. تلعب أنسجة الرئة أيضًا دورًا مهمًا في عمليات مثل تخليق الهرمونات ، وأملاح الماء ، وأيض الدهون. في نظام الأوعية الدموية للرئتين المتطور بكثرة ، يتم ترسيب الدم. يوفر الجهاز التنفسي أيضًا حماية ميكانيكية ومناعة ضد العوامل البيئية.

تبادل الغازات

تبادل الغازات - تبادل الغازات بين الجسم والبيئة الخارجية. يدخل الأكسجين إلى الجسم باستمرار من البيئة ، حيث تستهلكه جميع الخلايا والأعضاء والأنسجة ؛ يتكون ثاني أكسيد الكربون فيه ويتم إخراج كمية صغيرة من منتجات التمثيل الغذائي الغازية الأخرى من الجسم. يعد تبادل الغازات ضروريًا لجميع الكائنات الحية تقريبًا ؛ وبدون ذلك ، يكون التمثيل الغذائي الطبيعي واستقلاب الطاقة ، وبالتالي الحياة نفسها ، مستحيلًا. يستخدم الأكسجين الذي يدخل الأنسجة لأكسدة المنتجات الناتجة عن سلسلة طويلة من التحولات الكيميائية للكربوهيدرات والدهون والبروتينات. ينتج عن ذلك ثاني أكسيد الكربون والماء والمركبات النيتروجينية ويطلق الطاقة المستخدمة للحفاظ على درجة حرارة الجسم وأداء العمل. كمية ثاني أكسيد الكربون المتكونة في الجسم والتي يتم إطلاقها منه في النهاية لا تعتمد فقط على كمية O 2 المستهلكة ، ولكن أيضًا على ما هو مؤكسد في الغالب: الكربوهيدرات أو الدهون أو البروتينات. تسمى نسبة حجم ثاني أكسيد الكربون المزال من الجسم إلى حجم O 2 الممتص في نفس الوقت معامل التنفس، وهو ما يقرب من 0.7 لأكسدة الدهون ، و 0.8 لأكسدة البروتين ، و 1.0 لأكسدة الكربوهيدرات (في البشر ، مع اتباع نظام غذائي مختلط ، يكون معامل التنفس 0.85 - 0.90). كمية الطاقة المنبعثة لكل لتر من O2 المستهلك (ما يعادله من السعرات الحرارية للأكسجين) هو 20.9 كيلو جول (5 كيلو كالوري) لأكسدة الكربوهيدرات و 19.7 كيلو جول (4.7 كيلو كالوري) لأكسدة الدهون. وفقًا لاستهلاك O 2 لكل وحدة زمنية ومعامل التنفس ، يمكنك حساب كمية الطاقة المنبعثة في الجسم. يتناقص تبادل الغازات (على التوالي ، استهلاك الطاقة) في الحيوانات شديدة الحرارة (الحيوانات ذوات الدم البارد) مع انخفاض درجة حرارة الجسم. تم العثور على نفس العلاقة في الحيوانات متجانسة الحرارة (ذوات الدم الحار) عند إيقاف التنظيم الحراري (في ظل ظروف انخفاض حرارة الجسم الطبيعي أو الاصطناعي) ؛ مع زيادة درجة حرارة الجسم (مع ارتفاع درجة الحرارة ، وبعض الأمراض) ، يزداد تبادل الغازات.

مع انخفاض درجة الحرارة المحيطة ، يزداد تبادل الغازات في الحيوانات ذوات الدم الحار (خاصة في الحيوانات الصغيرة) نتيجة لزيادة إنتاج الحرارة. كما أنه يزداد بعد تناول الطعام ، وخاصة الغني بالبروتينات (ما يسمى التأثير الديناميكي المحدد للغذاء). يصل تبادل الغازات إلى أعلى قيمه أثناء النشاط العضلي. في البشر ، عند العمل بقوة معتدلة ، يزداد بعد 3-6 دقائق. بعد أن يبدأ ، يصل إلى مستوى معين ثم يظل عند هذا المستوى طوال وقت العمل. عند العمل بقدرة عالية ، يزداد تبادل الغازات باستمرار ؛ بعد وقت قصير من الوصول إلى المستوى الأقصى لشخص معين (الحد الأقصى من التمارين الهوائية) ، يجب إيقاف العمل ، لأن حاجة الجسم إلى O 2 تتجاوز هذا المستوى. في المرة الأولى بعد نهاية العمل ، يتم الحفاظ على زيادة استهلاك O 2 ، والذي يستخدم لتغطية ديون الأكسجين ، أي لأكسدة المنتجات الأيضية المتكونة أثناء العمل. يمكن زيادة استهلاك O 2 من 200-300 مل / دقيقة. في حالة الراحة حتى 2000-3000 في العمل ، وفي الرياضيين المدربين تدريباً جيداً - حتى 5000 مل / دقيقة. في المقابل ، تزداد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون واستهلاك الطاقة ؛ في الوقت نفسه ، هناك تحولات في معامل التنفس مرتبطة بالتغيرات في التمثيل الغذائي والتوازن الحمضي القاعدي والتهوية الرئوية. يعد حساب إجمالي الإنفاق اليومي على الطاقة لدى الأشخاص من مختلف المهن وأنماط الحياة ، بناءً على تعريفات تبادل الغازات ، أمرًا مهمًا لتقنين التغذية. تُستخدم دراسات التغيرات في تبادل الغازات أثناء العمل البدني القياسي في فسيولوجيا المخاض والرياضة ، في العيادة لتقييم الحالة الوظيفية للأنظمة المشاركة في تبادل الغازات. يتم ضمان الثبات النسبي لتبادل الغازات مع التغيرات الكبيرة في الضغط الجزئي لـ O 2 في البيئة ، واضطرابات الجهاز التنفسي ، وما إلى ذلك من خلال التفاعلات التكيفية (التعويضية) للأنظمة المشاركة في تبادل الغازات والتي ينظمها الجهاز العصبي. من المعتاد عند البشر والحيوانات دراسة تبادل الغازات في ظروف الراحة الكاملة ، على معدة فارغة ، في درجة حرارة محيطة مريحة (18-22 درجة مئوية). إن كميات O 2 المستهلكة في هذه الحالة والطاقة المنبعثة هي سمة التبادل الرئيسي. للدراسة ، يتم استخدام الأساليب القائمة على مبدأ النظام المفتوح أو المغلق. في الحالة الأولى ، يتم تحديد كمية هواء الزفير وتكوينه (باستخدام أجهزة تحليل الغازات الكيميائية أو الفيزيائية) ، مما يجعل من الممكن حساب كمية O 2 المستهلكة وانبعاث ثاني أكسيد الكربون. في الحالة الثانية ، يحدث التنفس في نظام مغلق (غرفة محكمة الغلق أو من جهاز التنفس المتصل بالجهاز التنفسي) ، حيث يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون المنبعث ، ويتم تحديد كمية O 2 المستهلكة من النظام إما عن طريق قياس كمية متساوية من O 2 التي تدخل تلقائيًا إلى النظام ، أو عن طريق تقليص حجم النظام. يحدث تبادل الغازات عند الإنسان في الحويصلات الهوائية في الرئتين وفي أنسجة الجسم.

توقف التنفس- النبض ، حرفيًا - لا يوجد نبض ، يُسمح باللهجة على المقطع الثاني أو الثالث) - الاختناق ، بسبب تجويع الأكسجين وزيادة ثاني أكسيد الكربون في الدم والأنسجة ، على سبيل المثال ، عند ضغط الشعب الهوائية من الخارج (الاختناق ) ، وإغلاق تجويفهم مع الوذمة ، وانخفاض الضغط في جو اصطناعي (أو نظام تنفس) ، وما إلى ذلك. في الأدبيات ، يُعرَّف الاختناق الميكانيكي بأنه: "مجاعة الأكسجين ، والتي تطورت نتيجة التأثيرات الجسدية التي تمنع التنفس ، ويصاحبها اضطراب حاد في وظائف الجهاز العصبي المركزي والدورة الدموية ..." أو على أنه "انتهاك للتنفس الخارجي ناتج عن أسباب ميكانيكية ، مما يؤدي إلى صعوبة أو توقف تام للأكسجين في الجسم