جهاز التنفسي

جھاز التنفس
یزود خلایا جسم الإنسان بالأكسجین الضروري لأنشطتھا،
ویخلصھا من ثاني أكسید الكربون (نتاج عملیة الأكسدة فیھا). یمر
ھواء الشھیق عبر الرغامى والقصبتین (شعبتیھ الاضیق) إلى
الرئتین. وتشمل كل رئةٍ كثیراً من القصیبات الشعریة تنتھي بعددٍ لا
یحصى من الحویصلات الھوائیة (أو الاسناخ) المبطنة باغشیةٍ
رقیقةٍ جداً یجري عبرھا تبادل الغازات من الشعیرات الدمویة التي
تحیط بالانساخ. وتعمل العضلات الوربیة (بین الاضلاع) والحجاب
الحاجز (تحت الرئتین) على تشغیل الرئتین كالكیر (منفاخ الحداد)،
تسحب الھواء الیھما ثم تدفعھ خارجھما في فتراتٍ منتظمة.اذن ان
التنفس یتم على مستوى الشعیرات الدمویة
الجھاز التنفسي
یتم الحصول على الأكسجین بواسطة عملیة التنفس التي یقوم بھا
الجھاز التنفسي الذي یتكون من :
محتویات
المجاري التنفسیة
1.1 الأنف o
1.2 البلعوم o
1.3 الحنجرة o
1.4 القصبھ الھوائیھ o
1.5 الشعب الھوائیة o
2الرئتان 
3الأوعیة الدمویة الرئویة 
4وظائف التنفس 
5دور الممرات الھوائیة في التنفس 
5.1 دور الجنبة (البلورا) في التنفس o
5.2 دور الأسناخ في آلیة التنفس o
6التبادل الغازي 
7العوامل المؤثرة في عملیة التنفس 
8التنظیم عقب التنفس 
9المراجع 
10 أنظر أیضا 
المجاري التنفسیة
وتشتمل على سلسلة من الأعضاء تنقل الھواء إلى الرئتین وھذه
الأعضاء ھي كل من
الأنف
جھاز غضروفي تتصلان مع الخارج بالمنخرین وھما مبطنان
بغشاء مخاطي مھدب یرطب ویسخن الھواء وینقیھ.
البلعوم
وھو الممر المباشر والممتد من ممر الانف من الخلف، الجزء
الامامي منھ مبطن بغشاء مخاطي والجزءالخلفي عبارة عن ممر
مشترك للغذاء والھواء معا، تتصل بھ من الامام القصبة الھوائیة
ومن الخلف المريء، ویمر من البلعوم خلال فتحة المزمار إلى
الحنجرة.
الحنجرة
وھو عضو غضروفي تمتد في داخلھ ثنیات غشائیة عضلیة تكون
الحبال الصوتیة، فتھتز ھذه الحبال بتأثیر الھواء الصاعد من الرئتین
فتنشأ عنھما الأصوات، فالحنجرة ھي عضو الصوت، تفتح الحنجرة
بفتحة المزمار، ویسدھا عند البلع غضروف لسان المزمار
القصبھ الھوائیھ
وھي أنبوب یتكون من غضاریف نصف دائریة تدعم الناحیة
الأمامیة بینما تكون الناحیة الخلفیة التي یستند ألیھا المريء مرنة
تسمح بمرور الطعام.یبطن القصبھ غشاء مخاطي ذو أھداب مھتزة
مخاطیة تستوقف الغبار، والجزیئات التي ترافقھ، ویدفعھا
نحوالخارج فھذه الاھداب تعمل كالمكنسھ.
الشعب الھوائیة
تتفرع الرغامي بعد مسافة من الحنجرة إلى قصیبات أصغر
كأغصان الشجرة ویشكل مجموعھا الشجرة القصیبیة.
الرئتان
وتوجد الرئتان في الفراغ الصدري محاطتین بالغشاء البلوري
الحشوي داخل حجرة جدارھا من الضلوع والقص والعمود الفقري
ودعامتھما الحجاب الحاجز.وھما عضوان إسفنجیان مرنان
یشتملان على الشجرة القصیبیة التي نتجت عن الحویصلات
الرئویة.وینقسم جوف كل حویصلة إلى عدد من التحدبات ھي
الاسناخ الھوائیة التي تزید من سعة السطح الداخلي للھواء. تجتمع
الاسناخ لتشكل حویصلات، وتجتمع الحویصلات لتشكل كتلا
ھرمیة الشكل تدعى الفصیصات الرئویة.وتجتمع الفصوص الرئویة
وعددھا ثلاثة في الرئة الیمنى وفصّان فقط في الرئة
الیسرى._غشاء الجنب (الغشاء البلوري)یحیط بكل رئة غشاء ذو
ورقتین یدعى غشاء الجنب، تلتصق الوریقة الداخلیة بالرئة بینما
تلتصق الوریقة الخارجیة بالوجھ الداخلي للقفص الصدري وبفضلھا
تتصل الرئتان بالقفص الصدري.
الأوعیة الدمویة الرئویة
یخرج الشریان الرئوي من البطین الأیمن فینقسم إلى قسمین ینفذ كل
منھما إلى رئة ویسیر محاذیا للقصبة الھوائیة ویتفرع مثل تفرعھا
حتى ینتھي في محیط الأسناخ.فیتشكل حولھا شبكات شعریة غزیرة،
وینتج عن اجتماع الشعیرات فروع وریدیة تتلاقى فتشكل وریدین
في كل رئة وتخرج الأوردة الرئویة الأربعة وتصب في القلب في
الأذین الأیسر وبما أن جدران الاسناخ الرئویة رقیقة جدا فیكون الدم
فیھا وھواء الاسناخ على اتصال مباشر بسطح واسع جدا وتتم عندھا
التبادل الغازي الرئوي.
وظائف التنفس
یقوم التنفس بالوظائف التالیة:
1. تزوید الجسم بالأكسجین من الجو إلى الرئتین، ثم أكسدتھ في
الرئتین، بفضل الضغط الجزیئي للأكسجین في الأسناخ والأوعیة
الدمویة.
2. طرح ثاني أكسید الكربون: وذلك بفضل فرق الضغط الجزیئي لھ
في الخلایا والأوردة والاسناخ.
3. المحافظة على التوازن الحامضي_القاعدي أو الرقم الھیدروجیني.
4. المحافظة على حرارة الجسم: نتیجة لعملیات الاحتراق والھدم
والبناء داخل الجسم ترتفع درجة حرارة الجسم الداخلیة فیعمل بعدة
طرق للتخلص من الحرارة الزائدة وھذه الطرق والوسائل
ھي:الجھاز العصبي، الغدد الصماء، الرئتان.
یتم تجدید الھواء داخل الرئتین بواسطة ظواھر میكانیكیة، أولھا
حركة العضلات التنفسیة التي تعمل على تغییر حجم القفص
الصدري أثناء الشھیق والزفیر ،والتغلب على مقاومة الممرات
الھوائیة والجنبة الرئویة.وتنقسم عملیة التنفس إلى مرحلتین
متتابعتین بشكل متلاحق ومستمر ھما الشھیق والزفیر:
وھو عملیة فاعلة، تتطلب Inspiration : 1. الشھیق (بالإنجلیزیة
جھدا من أعضاء الجھاز التنفسي، وخاصة العضلات لإدخال الھواء
إلى الرئتین
1. الحجاب الحاجز :تتقلص عضلة الحجاب الحاجز فتھبط
للأسفل فیتسع القفص الصدري عمودیاً أو طولیاً ویقل الضغط
داخل الرئتین إلى أن یصبح اقل من الضغط الجوي فیندفع
الھواء داخلھما.
2. العضلات الوربیة الخارجیة:وتعمل على رفع القص ودفعھ
للأمام مما یزید من حجم القفص الصدري من الأمام للخلف
وجانبیاً.
وھو عملیة سلبیة أو تلقائیة لا Expiration : 2. الزفیر (بالإنجلیزیة
تتطلب جھدا لإخراج الھواء خارج الجسم، وإنما تأتي كنتیجة حتمیة
لعملیة الشھیق ولكن في الحالات الاضطراریة ،تتدخل عضلات
البطن والعضلات الوربیة الداخلیة لتضیق القفص الصدري، فیرتفع
الضغط داخل الرئتین فیطرد الھواء منھما عبر الممرات الھوائیة
خارج الجسم.
معدّل التنفس: یكون وقت الشھیق أطول من وقت الزفیر, كما
نلاحظ لحظة توقف عند نھایة الشھیق. ویتراوح معدل التنفس عند
18 دورة في الدقیقة وفي المتوسط 16 - الرجل السوي بین 13
دورة في الدقیقة ویزداد ھذا المعدل في حالات الحرارة والعمل،
وھو عند المرأة أكثر منھ عند الرجل بدورتین.یحیى محمد محمد
القعادي
دور الممرات الھوائیة في التنفس
لیست الممرات الھوائیة مجرد قنوات صافیة، وإنما تلعب دوراً في
عملیتي الشھیق والزفیر ،فأثناء الشھیق تتطاول وتتسع إلى أقصى
حد لتسھّل مرور الھواء، بینما وقت الزفیر یقل طولھا وقطرھا بفعل
ارتفاع الضغط داخل القفص الصدري للإسراع في طرح الھواء
وكذلك تقوم بطرح وإخراج الإفرازات التي یبلغ حجمھا الطبیعي
150 مللتر یومیاً ویزداد في الحالات المرضیة.
دور الجنبة (البلورا) في التنفس
تعمل بورقتیھا الجداریة والحشویة على دعم الرئتین والجدار
الصدري وھي تسمح للرئتین بالتمدد الأعظمي، كما تسمح لھا
بالحركة التي تنقلھا لھما من جدار القفص الصدري وبناء على ذلك
فإن الضغط داخل الفجوة بین ورقتي الجنبة أثناء الزفیر یستخدم
سلبیاً وھو یساوي – 3 ضغط جوي ویزداد سلبیة أثناء الشھیق إذ
10 ، أما في حالة الزفیر الإجباري قد یصل إلى - یتراوح ما بین 6
4+ بینما ینخفض أثناء الشھیق الإجباري إلى 30 ضغط جوي.
دور الأسناخ في آلیة التنفس
تلعب الأسناخ دوراً ھاماً وذلك بفضل مطاطیة جدرانھا والألیاف
العضلیة بین الأسناخ وخاصة بفعل تأثیر السیر فاكتانت في نفخ
وانكماش الأسناخ.
التبادل الغازي
تشكل الأسناخ أو الحویصلات الرئویة المكان الذي یتم فیھ تبادل
الغازات بین الھواء الجوي والأوعیة الدمویة، والطبیعة الفسیولوجیة
والتشریحیة للأسناخ تسمح بھذا التبادل ذلك أن الأسناخ ذات جدار
رقیق جداً، ومحاطة بشبكة من الشعیرات الدمویة مساحتھا حوالي
70 م تحتوي خلایا تفرز مادة خاصة تدعى سیر فاكتانت (تحافظ
على مطاطیة الرئة واتساعھا)، وخلایا بالعة، وأنسجة خاصة،
وثقوب لكل ھذه العوامل تعمل على تسھیل مرور الھواء من وإلى
الأسناخ وتمر عملیة التبادل الغازي بأربع مراحل ھي:
1. تبادل الغازات بین ھواء الجو والأسناخ، وتدعى التھویة الرئویة.
2. تبادل الأكسجین وثاني أكسید الكربون بین الأسناخ والشعیرات
الدمویة.
3. نقل الأكسجین وثاني أكسید الكربون في الدم.
4. تبادل الأكسجین وثاني أكسید الكربون بین الشعیرات الدمویة
والخلایا.
تأثیر ثاني أكسید الكربون الموجود في ھواء الجو:
2 في الھواء المستنشق طبیعیة 0.05 % لا CO 1. عندما تكون نسبة
یحصل أي تغییر على تنفس الشخص
2 في ھواء التنفس إلى 3% یزداد عمق CO 2. إذا ارتفعت نسبة
التنفس وتبقى سرعتھ بطیئة ویدعى ذلك فرط التھویة.
3. إذا ارتفعت إلى حوالي 5% تزداد سرعة التنفس وعمقھ.
4. إذا ارتفعت إلى حوالي 6% تباطأت الوظائف الدورانیة والتنفسیة
وأصابھما الخمول والھمود ویصاب الشخص بالصداع والدوار
والإغماء.
تأثیر نقص الأكسجین في ھواء الجو:
إن النسبة المئویة للأكسجین في الھواء الجوي 20.95 % فإذا
انخفضت إلى أقل من 13 % فإن التنفس سیزداد سرعة وعمقاً
2CO وبذلك تزداد كمیة الأكسجین في الأسناخ الرئویة فتطرد كمیة
من الأسناخ فیقل عمق التنفس لفترة قصیرة یعود بعدھا التنفس إلى
عمیقاً بسبب تجمع ثاني أكسید الكربون ثانیة، وھكذا یتغیر عمق
التنفس بصورة متناوبة بالزیادة والنقصان، ویدعى التنفس عندھا
2 في الدم یحدث أثناء CO بالتنفس الدوري المتناوب.إن ارتفاع نسبة
الوقف التنفسي وفي نفس الوقت ینخفض تركیز الأكسجین في الدم،
فتتنبھ مراكز التنفس الدماغیة فتتسبب في زیادة عمق التنفس
وسرعتھ، فتحدث" زیادة التھویة " وبسبب ھذا تزداد نسبة
2 في الدم فیزول تنبیھ المراكز CO الأكسجین وینخفض تركیز
التنفسیة الدماغیة فتعود ثانیة حالة الوقف التنفسي إن ھذا النوع من
التنفس یدعى تنفس شاین ستول وھو تنفس دوري متناوب یدل على
خطورة حالة الشخص، ویحدث في المناطق المرتفعة.إذا ارتفع
الضغط الجزیئي للأكسجین في ھواء الجو فإنھ سیحدث تخریشات
في أنسجة الرئة، لذلك لا یجوز أن یتنفس الشخص أكسجیناً نقیاً
لفترة تزید عن بضع ساعات إلا أنھ من الممكن أن یتنفس مزیجاً
غازیاً مكوناً من 60 % أكسجین و 40 % لفترة طویلة دون أن
یسبب أضراراً صحیة.
المقصود بنقص الأكسجین ھو HYPOXEMIA نقص الأكسجین
النقص الحاصل عند مستوى خلایا أنسجة الجسم. أسباب نقص
الأكسجین:
1. نقص الأكسجین بسبب نقص دخول الأكسجین للجسم. وذلك بفعل
في الدم ویحدث في (PO نقصان الضغط الجزیئي للأكسجین ( 2
الأحوال التالیة:
في المرتفعات العالیة حیث ینخفض الضغط الجزیئي للھواء o
بما فیھ الأكسجین.
استنشاق ھواء فاسد یحتوي على كمیة ضئیلة من الأكسجین o
عند مستو سطح البحر.
التنفس السریع السطحي. o
أمراض الرئتین. o
أمراض القلب الخلقیة التي فیھا اتصال بین طرفي القلب o
الأیمن والأیسر.
2. نقص الأكسجین بسبب فقر الدم : وینتج بسبب نقصان الھیموجلوبین
في الدم الذي یحمل الأكسجین ویكون الضغط الجزیئي للأكسجین
ونسبة إشباعھ طبیعیین ویحدث في جمیع أنواع فقر الدم أو التسمم
بغاز أول أكسید الكربون الذي یتحد مع الھیموجلوبین بنفس طریقة
الأكسجین ولكن بشراھة تفوق اتحاد الأكسجین ب 21 مرة مما یؤدي
إلى نقصان الأكسجین الواصل إلى الأنسجة.
3. نقص الأكسجین التسممي: وذلك بفعل تسمم الخمائر المؤكسدة
الموجودة في الأنسجة بمادة سامة مثل السیانید حیث تصبح الأنسجة
نفسھا معطلة وغیر قادرة على الاستفادة من الأكسجین الذي یكون
ضغطھ الجزیئي طبیعیاً ثم یرتفع في الأوردة لیصبح أعلى مما ھو
في الشرایین.
4. نقص الأكسجین الركودي: وھو ناتج عن بطئ دوران الدم عبر
الأنسجة فالضغط الجزیئي للأكسجین في الدم الشریاني طبیعي
وكمیة الأكسجین المحمولة طبیعیة، ولكن الضغط الجزیئي
للأكسجین وكمیتھ في الدم الوریدي منخفضة جداً، وذلك في حالة
ھبوط القلب لأحتقاني.
العوامل المؤثرة في عملیة التنفس
تخضع عملیة التنفس إلى عدد من التغییرات التي تطرأ على جسم
الإنسان وھذه العوامل والتغییرات ھي:
1. عوامل عصبیة مركزیة:
منطقة تحت المھاد تلعب دوراً أكیداً في اضطراب عملیة o
التنفس، ویمكن ملاحظة ذلك أثناء الانفعال حیث تزداد سرعة
التنفس.
قشرة الدماغ:تلعب دوراً في تغییر عملیة التنفس أثناء الضحك o
أو الكلام أو الانتباه.
2. عوامل كیمیائیة : إن حدوث أي تغییر كیمیائي للدم یعمل على
اضطراب المراكز التنفسیة العصبیة المركزیة، ویؤثر بالتالي على
عملیة التنفس، ویتم ھذا التأثیر بطریقتین: إحداھما مباشرة على
المراكز العصبیة التنفسیة والثانیة غیر مباشرة أي منعكس عن
طریق المستقبلات الموجودة على جدران الشرایین الأبھر والسباتي
العام. وأھم العوامل المؤثرة على التنفس ھي درجة الحموضة
ومعجھاز التنفس (PH)
أھمیة الجھاز التنفسي: للتنفس دور كبیر في المحافظة على
استمراریة النشاحت داخل الجسم فبالتنفس یتم التخلص من ثاني
اوكسید الكربون الذي یعتبر تراكمھ ضار لخلایا الجسم ویوازن
فقدانھ بالحصول على الأكسجین الذي یعتبر الوقود الذي لاتستمر
الحیاة بدونھ لما لھ الدور الكبیر في استمراریة العملیات الحیویة
داخل الجسم وعملیة التزوید بالأكسجین ھي عملیة مستمرة لاتنقطع.
ونقصان الأكسجین یؤدي نقصان الترویة إلى الدماغ وبالتالي تظھر
اعراض الدوار والتعب على المریض عادة اما في حالة انقطاعھ
انقطاعا تاما فأنھ یؤدي إلى إلى توقف عضلة القلب وبالتالي یعرض
الإنسان إلى احتمالیة كبیرة لفقده الحیاة مالم یتم انعاش القلب والرئة
من جدید في وقت محدد. اذن فالتنفس ھي عملیة ضروریة لامداد
عضلة القلب بالأكسجین وبالتالي ضخ الأكسجین عن طریق الدم
إلى سائر اعضاء الجسم وبالتالي تستمر عملیة الحیاة بانتظام داخل
جسم الإنسان..
التنظیم عقب التنفس
إن عمل جمیع أعضاء الجھاز التنفسي بشكل متناسق ومنسجم
ومنتظم ومتواتر یتم تحت تأثیر الجھاز العصبي الذي یحتوي على
مراكز خاصة للتنفس في البصلة السیسیائیة وفي الحدبة الموجودة
في منطقة الجسر من الدماغ وتشترك عدة أجزاء عصبیة وكیماویة
في تكوین الجھاز العصبي المنظم للتنفس وھي المستقبلات
والعصبونات التنفسیة الحسیة ومراكز التنفس الدماغیة والأعصاب
التنفسیة الحركیة.
1. المستقبلات التنفسیة : وھي عبارة عن مستقبلات كیمیائیة حسیة
توجد على جدران الشریان الأبھر والشریان السباتي العام. وتتأثر
بالتغیرات الكیمیائیة في الجسم مثل نقصان الأكسجین أو زیادة نسبة
ثاني أكسید الكربون أو زیادة درجة الحموضة (نقصان العدد
الھیدروجیني)
2. العصبونات التنفسیة الحسیة : وھي ألیاف عصبیة تصدر من
المستقبلات ومن مراكز التخویة ومراكز النطخ في الرئتین،
والمستقبلات الموجودة على العضلات الملساء في المسالك التنفسیة
لتصل إلى مراكز التنفس العلیا في الدماغ.فیصدر من مستقبلات
الشریان السباتي عصب الجیب السباتي ویصل إلى مراكز الشھیق
في البصلة السیسیائیة ویصدر من مستقبلات الشریان الأبھر
العصب المثبط. ویصل إلى مركز الشھیق في البصلة، حیث یعمل
ھناك تشابكاً عصبیاً حسیاً ویتابع سیره إلى الأعلى لیصل إلى
المركز الحدبي الناھي الموجود في الحدبة في منطقة الجسر الواقعة
مباشرة فوق البصلة السیسیائیة وتتعصب الرئتین والرغامى
بالعصب الحائر (المبھم) الذي یصل إلى البصلة.
3. مراكز التنفس الدماغي: توجد مراكز التنفس في:
قشرة الدماغ وھي المراكز العلیا o
البصلة السیسیائیة وھي: o
1. مركز الشھیق : إثارة ھذا المركز یؤدي إلى تقلص أو
انقباض جمیع عضلات الشھیق وإذا استمرت إثارتھ
لفترة طویلة تؤدي إلى الموت بسبب تراكم ثاني أكسید
الكربون في الدم عن طریق طرحھ للخارج.
2. مركز الزفیر : إثارة ھذا المركز تحدث زفیراً طویلاً
یستمر من دقیقتین إلى ثلاث دقائق ولا تؤدي إثارتھ
المستمرة للموت حیث إنھ بمجرد ارتفاع معدّل ثاني
أكسید الكربون في الدم یتنبھ مركز الشھیق ویبدأ
بالعمل فوراً وتحدث عملیة الشھیق. وما تجب ملاحظتھ
أن إثارة المركزین معاً تحدث تشنجاً شھیقیاً ویتصلان
فیما بینھما بأعصاب موصلة متبادلة.
الحدبة (الجسر) o
1. مركز الشھیق العمیق : یرسل ھذا المركز التنبیھات
إلى مركز الشھیق في البصلة لإطالة فترة الشھیق ویتم
تنظیم ھذا التأثیر بطریقتین ھما:
العصب الحائر (التائھ) 
المركز الحدبي الناھي الذي یثبط مركز الشھیق 
2. المركز الحدبي الناھي: یتلقى ھذا المركز التنبیھات من
مركز الشھیق ویرسل تأثیراتھ وتنبیھاتھ إلى مركز
الزفیر لإثارتھ من أجل إیقاف الشھیق.
4. الأعصاب التنفسیة الحركیة : وبعض ھذه الأعصاب یصدر من
قشرة الدماغ وبعضھا یصدر من منطقة الجسر وتعمل تشابكاً آخر
في النخاع الشوكي لتعطي العصبونات النھائیة التي تصل عضلات
التنفس لتنقل إلیھا أوامر الاستجابة.فالعصب الحجابي الذي یعصب
الحجاب الحاجز یعمل تشابكھ الثاني في الفقرة العنقیة السابقة، بینما
العصب الوربي الذي یعصب العضلات الور بین الأضلاع یعمل
تشابكھ الثاني في الفقرة الصدریة الأولى ،أما العضلات الھیكلیة
فتتعصب بالأعصاب اعیقفیتیبسس الدماغ.بیة
المراجع
1. الدراسات العلمیة في علم وظائف الأعضاء د. الھاجري
Mr. Mafia . 2. جسم الإنسان د. إدیث سبرول ترجمة د
3. فسیولوجیا جسم الإنسان د. حكمت عبد الكریم فریحات