التنفس هو عملية بيولوجية معقدة ومستمرة ، ونتيجة لذلك يستهلك الجسم الإلكترونات الحرة والأكسجين من البيئة الخارجية ، ويطلق ثاني أكسيد الكربون والماء المشبع بأيونات الهيدروجين.

الجهاز التنفسي البشري عبارة عن مجموعة من الأعضاء التي توفر وظيفة التنفس البشري الخارجي (تبادل الغازات بين هواء الغلاف الجوي المستنشق والدم المنتشر في الدورة الرئوية).

يتم تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية في الرئتين ، ويهدف عادةً إلى التقاط الأكسجين من الهواء المستنشق وإطلاق ثاني أكسيد الكربون المتكون في الجسم إلى البيئة الخارجية.

الشخص البالغ ، في حالة الراحة ، يأخذ ما متوسطه 15-17 نفسًا في الدقيقة ، ويأخذ الطفل حديث الولادة نفسًا واحدًا في الثانية.

تتم تهوية الحويصلات الهوائية عن طريق الاستنشاق والزفير بالتناوب. عندما تستنشق ، يدخل الهواء الجوي الحويصلات الهوائية ، وعند الزفير ، تتم إزالة الهواء المشبع بثاني أكسيد الكربون من الحويصلات الهوائية.

التنفس الطبيعي الهادئ يرتبط بنشاط عضلات الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية. 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.

أنواع التنفس

يقوم الجهاز التنفسي بالجزء الأول فقط من تبادل الغازات. يتم تنفيذ الباقي عن طريق الدورة الدموية. هناك علاقة عميقة بين الجهاز التنفسي والدورة الدموية.

هناك تنفس رئوي ، يوفر تبادل الغازات بين الهواء والدم ، وتنفس الأنسجة ، والذي يقوم بتبادل الغازات بين خلايا الدم والأنسجة. يتم تنفيذه عن طريق الدورة الدموية ، حيث يقوم الدم بتوصيل الأكسجين إلى الأعضاء وحمل منتجات التسوس وثاني أكسيد الكربون منها.

تنفس الرئة.يحدث تبادل الغازات في الرئتين بسبب الانتشار. الدم الذي يأتي من القلب إلى الشعيرات الدموية المحيطة بالحويصلات الرئوية يحتوي على الكثير من ثاني أكسيد الكربون ، ويوجد القليل منه في هواء الحويصلات الرئوية ، لذلك يترك الأوعية الدمويةويمر في الحويصلات الهوائية.

يدخل الأكسجين إلى الدم أيضًا من خلال الانتشار. ولكن لكي يستمر تبادل الغازات هذا بشكل مستمر ، من الضروري أن يكون تكوين الغازات في الحويصلات الرئوية ثابتًا. يتم الحفاظ على هذا الثبات عن طريق التنفس الرئوي: يتم إزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد في الخارج ، ويتم استبدال الأكسجين الذي يمتصه الدم بالأكسجين من جزء جديد من الهواء الخارجي.

تنفس الأنسجة.يحدث تنفس الأنسجة في الشعيرات الدموية ، حيث يُطلق الدم الأكسجين ويتلقى ثاني أكسيد الكربون. يوجد القليل من الأكسجين في الأنسجة ، لذلك يحدث انهيار أوكسي هيموغلوبين إلى الهيموغلوبين والأكسجين. يمر الأكسجين إلى سائل الأنسجة وتستخدمه الخلايا الأكسدة البيولوجيةمواد عضوية. تُستخدم الطاقة المنبعثة في هذه العملية للعمليات الحيوية للخلايا والأنسجة.

في كمية غير كافيةوصول الأكسجين إلى الأنسجة: تتعطل وظيفة الأنسجة ، لأن تحلل المواد العضوية وأكسدتها يتوقفان ، ويتوقف إطلاق الطاقة ، وتموت الخلايا المحرومة من إمدادها بالطاقة.

كلما زاد استهلاك الأنسجة من الأكسجين ، زادت الحاجة إلى أكسجين الهواء لتعويض التكاليف. لهذا السبب في عمل بدنيفي نفس الوقت ، يزيد كل من نشاط القلب والتنفس الرئوي.

أنواع التنفس

عن طريق التمديد صدرهناك نوعان من التنفس:

• نوع التنفس الصدر(يتم توسيع الصدر عن طريق رفع الأضلاع) ، وغالبًا ما يتم ملاحظته عند النساء ؛
• نوع التنفس البطني(يتم توسيع الصدر عن طريق تسطيح الحجاب الحاجز) أكثر شيوعًا عند الرجال.

يحدث التنفس:

• عميق وسطحي
• متكرر ونادر.

أنواع خاصة حركات التنفسلوحظ مع الفواق والضحك. مع التنفس المتكرر والضحل ، تزداد استثارة المراكز العصبية ، ومع التنفس العميق ، على العكس من ذلك ، تقل.

نظام وهيكل الجهاز التنفسي

يشمل الجهاز التنفسي:

• الجهاز التنفسي العلوي:تجويف الأنف والبلعوم الأنفي والبلعوم.
• الجهاز التنفسي السفلي:الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين مغطاة بالجنبة الرئوية.

يتم الانتقال الرمزي للجهاز التنفسي العلوي إلى الأسفل عند تقاطع الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي في الجزء العلوي من الحنجرة. يوفر الجهاز التنفسي وصلات بين البيئة والأعضاء الرئيسية للجهاز التنفسي - الرئتين.

تقع الرئتان في تجويف الصدرمحاطة بعظام وعضلات الصدر. توجد الرئتان في تجاويف محكمة الإغلاق ، تكون جدرانها مبطنة بغشاء الجنب الجداري. يوجد بين غشاء الجنب الجداري والرئوي تجويف جنبي يشبه الشق. الضغط فيه أقل مما هو عليه في الرئتين ، وبالتالي فإن الرئتين تضغطان دائمًا على جدران تجويف الصدر وتأخذ شكلها.

دخول الرئتين ، فرع القصبات الرئيسية ، وتشكيل شجرة الشعب الهوائية ، والتي توجد في نهاياتها حويصلات رئوية ، الحويصلات الهوائية. من خلال شجرة الشعب الهوائية ، يصل الهواء إلى الحويصلات الهوائية ، حيث يحدث تبادل الغازات بين الهواء الجوي الذي وصل إلى الحويصلات الرئوية (حمة الرئة) والدم المتدفق عبر الشعيرات الدموية الرئوية ، مما يضمن إمداد الجسم بالأكسجين وإزالة منتجات النفايات الغازية منه ، بما في ذلك غاز ثاني أكسيد الكربون.

عملية التنفس

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 (TO). 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 1200 مل من الهواء في الرئتين ، يسمى الحجم المتبقي للرئتين. بعد زفير هادئ ، يبقى حوالي 1600 مل في الرئتين. يسمى هذا الحجم من الهواء بالقدرة الوظيفية المتبقية (FRC) للرئتين.

نظرًا للقدرة الوظيفية المتبقية (FRC) للرئتين ، يتم الحفاظ على نسبة ثابتة نسبيًا من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء السنخي ، نظرًا لأن FRC أكبر بعدة مرات من حجم المد والجزر (TO). يصل فقط ثلثي مجرى الهواء إلى الحويصلات الهوائية ، وهو ما يسمى حجم التهوية السنخية.

بدون التنفس الخارجي ، يمكن لجسم الإنسان عادة أن يعيش ما يصل إلى 5-7 دقائق (ما يسمى الموت السريري) ، يليه فقدان الوعي ، وتغيرات لا رجعة فيها في الدماغ وموتها (الموت البيولوجي).

التنفس هو إحدى الوظائف الجسدية القليلة التي يمكن التحكم فيها بوعي ودون وعي.

وظائف الجهاز التنفسي

• التنفس وتبادل الغازات. الوظيفة الأساسيةأعضاء الجهاز التنفسي - للحفاظ على ثبات تكوين الغاز في الهواء في الحويصلات الهوائية: قم بإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد وتجديد الأكسجين الذي يحمله الدم. يتم تحقيق ذلك من خلال حركات التنفس. عند الاستنشاق عضلات الهيكل العظمييتوسع تجويف الصدر ، يليه توسع الرئتين ، وينخفض ​​الضغط في الحويصلات الهوائية ويدخل الهواء الخارجي إلى الرئتين. عند الزفير ، يقل تجويف الصدر ، وتضغط جدرانه على الرئتين ويخرج الهواء منها.
• التنظيم الحراري.بالإضافة إلى ضمان تبادل الغازات ، تؤدي أعضاء الجهاز التنفسي وظيفة أخرى مهمة: فهي تشارك في تنظيم الحرارة. عند التنفس يتبخر الماء من سطح الرئتين مما يؤدي إلى تبريد الدم والجسم كله.
• تكوين الصوت.تخلق الرئتان تيارات هوائية تهتز الحبال الصوتية في الحنجرة. يتم التحدث عن طريق النطق ، والذي يشمل اللسان والأسنان والشفتين والأعضاء الأخرى التي توجه تدفقات الصوت.
• تنقية الهواء.السطح الداخلي للتجويف الأنفي مبطن بظهارة مهدبة. يفرز المخاط الذي يرطب الهواء القادم. وبالتالي ، يؤدي الجهاز التنفسي العلوي وظائف مهمة: تدفئة الهواء وترطيبه وتنقيته ، وكذلك حماية الجسم من التأثيرات الضارة عبر الهواء.

تلعب أنسجة الرئة أيضًا دورًا مهمًا في عمليات مثل: تخليق الهرمونات ، ملح الماء و التمثيل الغذائي للدهون. في نظام الأوعية الدموية للرئتين المتطور بكثرة ، يتم ترسيب الدم. يوفر الجهاز التنفسي أيضًا ميكانيكيًا و الدفاع المناعيمن العوامل البيئية.

تنظيم التنفس

التنظيم العصبي للتنفس.يتم تنظيم التنفس تلقائيًا بواسطة مركز الجهاز التنفسي ، والذي يمثله مجموعة من الخلايا العصبية الموجودة في أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي المركزي. يقع الجزء الرئيسي من مركز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل. يتكون المركز التنفسي من مراكز الشهيق والزفير التي تنظم عمل عضلات الجهاز التنفسي.

التنظيم العصبي له تأثير انعكاسي على التنفس. يؤدي انهيار الحويصلات الهوائية ، الذي يحدث أثناء الزفير ، بشكل انعكاسي إلى الشهيق ، ويؤدي توسع الحويصلات الهوائية بشكل انعكاسي إلى حدوث الزفير. يعتمد نشاطه على تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الدم وما فوق نبضات عصبيةقادمة من مستقبلات مختلفة اعضاء داخليةوالجلد.منبه ساخن أو بارد ( الجهاز الحسي) الجلد والألم والخوف والغضب والفرح (والعواطف والضغوط الأخرى) ، يغير النشاط البدني بسرعة طبيعة حركات الجهاز التنفسي.

وتجدر الإشارة إلى أنه لا توجد مستقبلات للألم في الرئتين ، لذلك من أجل الوقاية من الأمراض ، يتم إجراء فحوصات فلوروجرافية دورية.

التنظيم الخلطيعمليه التنفس.أثناء العمل العضلي ، يتم تحسين عمليات الأكسدة. وبالتالي ، يتم إطلاق المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الدم. عندما يصل الدم الذي يحتوي على فائض من ثاني أكسيد الكربون إلى مركز الجهاز التنفسي ويبدأ في تهيجه ، يزداد نشاط المركز. يبدأ الشخص في التنفس بعمق. نتيجة لذلك ، يتم التخلص من ثاني أكسيد الكربون الزائد ، ويتم تجديد نقص الأكسجين.

إذا انخفض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم ، يتم إعاقة عمل مركز الجهاز التنفسي ويحدث حبس التنفس اللاإرادي.

بفضل التنظيم العصبي والخلطي ، يتم الحفاظ على تركيز ثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الدم عند مستوى معين تحت أي ظروف.

لمشاكل مع التنفس الخارجيتأكيد

القدرة الحيوية للرئتين

تعد القدرة الحيوية للرئتين مؤشرًا مهمًا على التنفس. إذا أخذ الشخص نفسًا عميقًا ، ثم زفر قدر الإمكان ، فسيكون تبادل هواء الزفير هو القدرة الحيوية للرئتين. تعتمد السعة الحيوية للرئتين على العمر والجنس والطول وأيضًا على درجة لياقة الشخص.

لقياس السعة الحيوية للرئتين ، استخدم جهازًا مثل - مقياس التنفس. بالنسبة للإنسان ، لا تعتبر السعة الحيوية للرئتين فقط مهمة ، ولكن أيضًا قدرة عضلات الجهاز التنفسي على التحمل. يجب على الشخص الذي تكون سعة رئته صغيرة ، وحتى عضلات الجهاز التنفسي ضعيفة ، أن يتنفس كثيرًا وبشكل سطحي. هذا يؤدي إلى حقيقة أن الهواء النقي يبقى بشكل رئيسي في الممرات الهوائية ولا يصل سوى جزء صغير منه إلى الحويصلات الهوائية.

التنفس وممارسة الرياضة

أثناء المجهود البدني ، كقاعدة عامة ، يزيد التنفس. يتم تسريع عملية التمثيل الغذائي ، تتطلب العضلات المزيد من الأكسجين.

أجهزة لدراسة المعلمات التنفسية

• كابنوغراف- جهاز لقياس محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء الذي يزفره المريض وعرضه بيانياً خلال فترة زمنية معينة.
• جهاز التنفس الصناعي- جهاز لقياس التردد والسعة وشكل حركات التنفس خلال فترة زمنية معينة وعرضها بيانياً.
• جهاز التنفس- جهاز لقياس وعرض الخصائص الديناميكية للتنفس بيانياً.
• مقياس التنفس- جهاز قياس VC (السعة الحيوية للرئتين).

حبنا:

1. هواء نقي (مع عدم كفاية إمداد الأنسجة بالأكسجين: تضعف وظيفة الأنسجة ، بسبب توقف تسوس وأكسدة المواد العضوية ، وتوقف إطلاق الطاقة ، وتموت الخلايا المحرومة من إمدادات الطاقة. لذلك ، فإن البقاء في غرفة مزدحمة يؤدي إلى الصداع والخمول ، وانخفاض الأداء).

2. تمرين(مع العمل العضلي ، يتم تكثيف عمليات الأكسدة).

رئلتنا لا تحب:

1. المعدية و الأمراض المزمنةالجهاز التنفسي(التهاب الجيوب الأنفية ، التهاب الجيوب الأنفية الجبهي ، التهاب اللوزتين ، الدفتيريا ، الأنفلونزا ، التهاب اللوزتين ، التهابات الجهاز التنفسي الحادة ، السل ، سرطان الرئة).

2. تلوث الهواء(عوادم السيارات ، الغبار ، الهواء الملوث ، الدخان ، أبخرة الفودكا ، أول أكسيد الكربون - كل هذه المكونات لها تأثير سلبي على الجسم. تحرم جزيئات الهيموجلوبين التي تلتقط أول أكسيد الكربون من القدرة على حمل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة لفترة طويلة الوقت ، فهناك نقص في الأكسجين في الدم والأنسجة ، مما يؤثر على عمل الدماغ والأعضاء الأخرى).

3. التدخين(المواد المخدرة التي يحتويها النيكوتين لها دور في عملية التمثيل الغذائي وتتداخل مع التنظيم العصبي والخلطي وتعطل كليهما ، بالإضافة إلى أن مواد دخان التبغ تهيج الغشاء المخاطي للقناة التنفسية مما يؤدي إلى زيادة المخاط الذي يفرزه).

والآن دعونا نلقي نظرة على عملية التنفس ككل ونحللها ، ونتتبع أيضًا تشريح الجهاز التنفسي وعدد من الميزات الأخرى المرتبطة بهذه العملية.

يؤدي الجهاز التنفسي وظيفة تبادل الغازات ، وتوصيل الأكسجين إلى الجسم وإزالة ثاني أكسيد الكربون منه. الممرات الهوائيةبمثابة تجويف الأنف ، والبلعوم الأنفي ، والحنجرة ، والقصبة الهوائية ، والشعب الهوائية ، والقصيبات والرئتين.

في الجهاز التنفسي العلوي ، يتم تدفئة الهواء وتنظيفه من الجزيئات المختلفة وترطيبه. يحدث تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية في الرئتين.

تجويف أنفيوهي مبطنة بغشاء مخاطي يختلف فيه جزءان في التركيب والوظيفة: الجهاز التنفسي والشمي.

الجزء التنفسي مغطى بظهارة مهدبة تفرز المخاط. المخاط يرطب الهواء المستنشق ويغلف الجزيئات الصلبة. يعمل الغشاء المخاطي على تدفئة الهواء ، حيث يتم تزويده بكثرة بالأوعية الدموية. ثلاثة توربينات تزيد من السطح الكلي لتجويف الأنف. تحت الصدفة توجد الممرات الأنفية السفلية والوسطى والعلوية.

يدخل الهواء من الممرات الأنفية عبر القناة الأنفية إلى الأنف ، ثم إلى الجزء الفموي من البلعوم والحنجرة.

الحنجرةيؤدي وظيفتين - الجهاز التنفسي وتكوين الصوت. يرتبط تعقيد هيكلها بتكوين الصوت. تقع الحنجرة على مستوى فقرات عنق الرحم IV-VI وتتصل بواسطة الأربطة بالعظم اللامي. تتكون الحنجرة من الغضروف. في الخارج (يُلاحظ هذا بشكل خاص في الرجال) تبرز "تفاحة آدم" ، تفاحة آدم"- الغضروف الدرقي. يوجد في قاعدة الحنجرة الغضروف الحلقي ، والذي يرتبط عن طريق المفاصل بالغدة الدرقية واثنين من الغضاريف الطرجهالية. تنطلق العملية الصوتية الغضروفية من غضاريف الطرجهالي. يتم تغطية مدخل الحنجرة بواسطة لسان المزمار الغضروفي المرن المرتبط بالغضروف الدرقي والعظم اللامي بواسطة الأربطة.

توجد الحبال الصوتية بين الطرجانيات والسطح الداخلي للغضروف الدرقي ، وتتكون من ألياف مرنة من النسيج الضام. ينتج الصوت عن طريق اهتزاز الحبال الصوتية. تشارك الحنجرة فقط في تكوين الصوت. تشارك الشفاه واللسان والحنك الرخو والجيوب الأنفية في الكلام الواضح. تتغير الحنجرة مع تقدم العمر. يرتبط نموها ووظيفتها بتطور الغدد التناسلية. يزداد حجم الحنجرة عند الأولاد خلال فترة البلوغ. يتغير الصوت (يتغير).

يدخل الهواء إلى القصبة الهوائية من الحنجرة.

ةقصبة الهوائية- أنبوب بطول 10-11 سم يتكون من 16-20 حلقة غضروفية غير مغلقة من الخلف. الحلقات متصلة بواسطة الأربطة. يتكون الجدار الخلفي للقصبة الهوائية من نسيج ضام ليفي كثيف. بلعة الطعام التي تمر عبر المريء ، المجاورة للجدار الخلفي للقصبة الهوائية ، لا تواجه مقاومة منها.

تنقسم القصبة الهوائية إلى قصبتين رئيسيتين مرنتين. القصبة الهوائية اليمنى أقصر وأعرض من اليسرى. يتفرع الشعب الهوائية الرئيسية إلى قصبات أصغر - القصيبات. تصطف القصبات الهوائية والقصيبات بظهارة مهدبة. تحتوي القصيبات على خلايا إفرازية تنتج الإنزيمات التي تكسر الفاعل بالسطح ، وهو سر يساعد في الحفاظ على التوتر السطحي للحويصلات الهوائية ، ويمنعها من الانهيار عند الزفير. كما أن له تأثير مبيد للجراثيم.

الرئتين ، أعضاء مقترنة تقع في تجويف الصدر. تحتوي الرئة اليمنى على ثلاثة فصوص ، بينما تحتوي الرئة اليسرى على اثنين. فصوص الرئة ، إلى حد ما ، هي مناطق معزولة تشريحيًا بها قصبات تهويها وأوعيتها وأعصابها.

الوحدة الوظيفية للرئة هي الأسينوس ، وهو نظام متفرع من القصيبات الهوائية الطرفية. تنقسم هذه القصبات إلى 14-16 قصيبات تنفسية ، وتشكل ما يصل إلى 1500 ممر سنخي ، وتحمل ما يصل إلى 20000 حويصلة هوائية. الفصيصات الرئوية تتكون من 16-18 أسيني. تتكون الأجزاء من فصيصات ، وتتكون الفصوص من شرائح ، وتتكون الرئة من فصوص.

في الخارج ، تُغطى الرئة بغشاء الجنب الداخلي. تبطن طبقتها الخارجية (غشاء الجنب الجداري) تجويف الصدر وتشكل كيسًا توجد فيه الرئة. بين الصفائح الخارجية والداخلية يوجد التجويف الجنبي ، مليء بكمية صغيرة من السوائل التي تسهل حركة الرئتين أثناء التنفس. الضغط في التجويف الجنبيأقل من الغلاف الجوي وحوالي 751 ملم زئبق. فن.

عند الاستنشاق ، يتمدد تجويف الصدر ، وينخفض ​​الحجاب الحاجز ، وتتمدد الرئتان. عند الزفير ، ينخفض ​​حجم تجويف الصدر ، يرتاح الحجاب الحاجز ويرتفع. تشمل حركات الجهاز التنفسي العضلات الوربية الخارجية وعضلات الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الداخلية. مع زيادة التنفس ، تشارك جميع عضلات الصدر ، ورفع الضلوع والقص ، وعضلات جدار البطن.

حجم المد والجزر هو كمية الهواء التي يتم استنشاقها وزفيرها من قبل شخص في حالة راحة. إنها تساوي 500 سم 3.

الحجم الزائد - كمية الهواء التي يمكن للشخص أن يستنشقها بعد التنفس الطبيعي. هذا 1500 سم 3 أخرى.

الحجم الاحتياطي هو كمية الهواء التي يمكن للشخص أن يزفرها بعد الزفير الطبيعي. إنها تساوي 1500 سم 3. تشكل جميع الكميات الثلاثة القدرة الحيوية للرئتين.

الهواء المتبقي هو كمية الهواء التي تبقى في الرئتين بعد أعمق زفير. إنها تساوي 1000 سم 3.

يتم التحكم في حركات الجهاز التنفسي من خلال مركز الجهاز التنفسي للنخاع المستطيل. يحتوي المركز على أقسام للاستنشاق والزفير. من مركز الاستنشاق ، يتم إرسال النبضات إلى عضلات الجهاز التنفسي. هناك نفس. تنتقل النبضات من عضلات الجهاز التنفسي إلى مركز الجهاز التنفسي العصب المبهموتمنع مركز الشهيق. هناك زفير. يتأثر نشاط مركز الجهاز التنفسي بالمستوى ضغط الدموالحرارة والألم والمنبهات الأخرى. يحدث التنظيم الخلطي عندما يتغير تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم. إن زيادتها تثير مركز الجهاز التنفسي وتؤدي إلى تسريع التنفس وتعميقه. يتم تفسير القدرة على حبس أنفاسك بشكل تعسفي لبعض الوقت من خلال التأثير المسيطر على عملية التنفس في القشرة الدماغية.

يحدث تبادل الغازات في الرئتين والأنسجة عن طريق انتشار الغازات من وسط إلى آخر. الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء الجوي أعلى منه في الهواء السنخي ، وينتشر في الحويصلات الهوائية. من الحويصلات الهوائية ، للأسباب نفسها ، يخترق الأكسجين الدم الوريدي، وتشبعه ، ومن الدم - في الأنسجة.

الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الأنسجة أعلى منه في الدم ، وفي الهواء السنخي أعلى منه في الغلاف الجوي (). لذلك ، ينتشر من الأنسجة إلى الدم ، ثم إلى الحويصلات الهوائية وفي الغلاف الجوي.

الجهاز التنفسي البشري عبارة عن مجموعة من الأعضاء اللازمة للتنفس السليم وتبادل الغازات. وشملت الجهاز التنفسي العلوي والسفلي ، حيث يوجد بينهما حدود شرطية. يعمل الجهاز التنفسي على مدار 24 ساعة في اليوم ، ويزيد من نشاطه أثناء النشاط الحركي، الإجهاد البدني أو العاطفي.

تعيين الأعضاء المدرجة في الجهاز التنفسي العلوي

يشمل الجهاز التنفسي العلوي عدة أعضاء مهمة:

1. الأنف وتجويف الأنف.
2. حُلقُوم.
3. الحنجرة.

الجهاز التنفسي العلوي هو أول من يشارك في معالجة التيارات الهوائية المستنشقة. هنا يتم إجراء التنقية الأولية وتسخين الهواء الداخل. ثم هناك انتقالها الإضافي إلى المسارات السفلية للمشاركة في العمليات المهمة.

تجويف الأنف والأنف

يتكون أنف الإنسان من عظم يشكل ظهره وأجنحته الجانبية وطرف يعتمد على غضروف الحاجز المرن. تجويف أنفيممثلة بقناة جوية تتواصل معها بيئة خارجيةمن خلال فتحتي الأنف ، وخلفهما متصلان بالبلعوم الأنفي. يتكون هذا القسم من أنسجة العظام والغضاريف ، مفصولة عن تجويف الفم بمساعدة الحنك الصلب واللين. الجزء الداخلي من تجويف الأنف مغطى بغشاء مخاطي.

يضمن الأداء السليم للأنف:

• تنقية الهواء المستنشق من الشوائب الأجنبية ؛
• تحييد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض(هذا بسبب وجود مادة خاصة في مخاط الأنف - الليزوزيم) ؛
• ترطيب وتدفئة تدفق الهواء.

بالإضافة إلى التنفس ، تؤدي هذه المنطقة من الجهاز التنفسي العلوي وظيفة شمية ، وهي مسؤولة عن إدراك الروائح المختلفة. تحدث هذه العملية بسبب وجود ظهارة شمية خاصة.

من الوظائف المهمة للتجويف الأنفي دور مساعد في عملية صدى الصوت.

يوفر التنفس الأنفي التطهير وتدفئة الهواء. في عملية التنفس من خلال الفم ، لا توجد مثل هذه العمليات ، والتي بدورها تؤدي إلى تطور أمراض القصبات الهوائية (خاصة عند الأطفال).

وظائف البلعوم

البلعوم هو الجزء الخلفي من الحلق الذي يمر فيه التجويف الأنفي. يشبه الأنبوب على شكل قمع يبلغ طوله 12-14 سم ، ويتكون البلعوم من نوعين من الأنسجة - العضلات والألياف. من الداخل ، يحتوي أيضًا على غشاء مخاطي.

يتكون البلعوم من 3 أقسام:

1. البلعوم الأنفي.
2. البلعوم الفموي.
3. البلعوم السفلي.

تتمثل وظيفة البلعوم الأنفي في ضمان حركة الهواء الذي يتم استنشاقه عبر الأنف. هذا القسم لديه رسالة مع قنوات الأذن. يحتوي على الزوائد الأنفية ، التي تتكون من الأنسجة اللمفاوية ، والتي تشارك في تصفية الهواء من الجزيئات الضارة ، والحفاظ على المناعة.

يعمل البلعوم كمسار للهواء لمرور الفم في حالة التنفس. هذا الجزء من الجهاز التنفسي العلوي مخصص أيضًا للأكل. يحتوي البلعوم الفموي على اللوزتين اللتين تدعمان مع اللحمية وظيفة الحماية للجسم.

تمر الكتل الغذائية عبر البلعوم الحنجري ، وتدخل إلى المريء والمعدة. يبدأ هذا الجزء من البلعوم في منطقة 4-5 فقرات ، ويمر تدريجيًا إلى المريء.

ما هي اهمية الحنجرة

الحنجرة هي عضو في الجهاز التنفسي العلوي تشارك في عمليات التنفس وتكوين الصوت. يتم ترتيبه مثل أنبوب قصير ، ويحتل موقعًا مقابل 4-6 فقرات عنق الرحم.

الجزء الأمامي من الحنجرة يتكون من عضلات اللامية. في المنطقة العلويةيقع عظم اللامي. وأخيرًا ، تمتد حدود الحنجرة الغدة الدرقية. يتكون الهيكل العظمي لهذا العضو من غضاريف غير مقترنة ومزدوجة متصلة بالمفاصل والأربطة والعضلات.

تنقسم الحنجرة البشرية إلى 3 أقسام:

1. العلوي ، يسمى الدهليز. تمتد هذه المنطقة من الطيات الدهليزية إلى لسان المزمار. يوجد ضمن حدودها طيات من الغشاء المخاطي ، يوجد بينها شق دهليزي.
2. الوسط (القسم بين البطينين) ، أضيق جزء منه ، المزمار ، يتكون من نسيج غشائي وغشائي بين الغضروف.
3. أقل (شبه صوتي) ، تحتل المنطقة الواقعة تحت المزمار. يتمدد هذا القسم في القصبة الهوائية.

تتكون الحنجرة من عدة أغشية - نسيج مخاطي ، ليفي غضروفي وضام ، تربطها بهياكل عنق الرحم الأخرى.

هذا الجسم له 3 وظائف رئيسية:

• الجهاز التنفسي - يتقلص ويتوسع ، يساهم المزمار في الاتجاه الصحيح للهواء المستنشق ؛
• واقية - يشمل الغشاء المخاطي للحنجرة النهايات العصبيةالتي تسبب سعالًا وقائيًا عندما لا يتم تناول الطعام بشكل صحيح ؛
• تشكيل الصوت - يتم تحديد الجرس وخصائص الصوت الأخرى من قبل الفرد الهيكل التشريحي، حالة الحبال الصوتية.

تعتبر الحنجرة عضوًا مهمًا مسؤولاً عن إنتاج الكلام.

يمكن أن تشكل بعض الاضطرابات في عمل الحنجرة تهديدًا للصحة وحتى لحياة الإنسان. وتشمل هذه الظواهر تشنج الحنجرة - وهو تقلص حاد لعضلات هذا العضو ، مما يؤدي إلى إغلاق كامل لسان المزمار وتطور ضيق التنفس الشهيق.

مبدأ الجهاز وتشغيل الجهاز التنفسي السفلي

يشمل الجهاز التنفسي السفلي القصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. تشكل هذه الأعضاء القسم الأخير من الجهاز التنفسي ، وتعمل على نقل الهواء وإجراء تبادل الغازات.

ةقصبة الهوائية

تعتبر القصبة الهوائية (القصبة الهوائية) جزءًا مهمًا من الجهاز التنفسي السفلي الذي يربط الحنجرة بالشعب الهوائية. يتكون هذا العضو من غضاريف القصبة الهوائية المقوسة ، ويتراوح عددها في الأشخاص المختلفين من 16 إلى 20 قطعة. كما يختلف طول القصبة الهوائية ، ويمكن أن يصل إلى 9-15 سم ، والمكان الذي يبدأ منه هذا العضو يكون عند مستوى الفقرة العنقية السادسة ، بالقرب من الغضروف الحلقي.

تحتوي القصبة الهوائية على غدد ، سرها ضروري لتدمير الكائنات الحية الدقيقة الضارة. في الجزء السفلي من القصبة الهوائية ، في منطقة الفقرة الخامسة من القص ، تنقسم إلى قصبتين.

في هيكل القصبة الهوائية ، توجد 4 طبقات مختلفة:

1. يكون الغشاء المخاطي على شكل ظهارة طبقية مهدبة ملقاة على الغشاء القاعدي. يتكون من خلايا جذعية تفرز كمية صغيرة من المخاط ، بالإضافة إلى الهياكل الخلوية التي تنتج النوربينفرين والسيروتونين.
2. الطبقة تحت المخاطية ، والتي تشبه النسيج الضام الرخو. يحتوي على الكثير سفن صغيرةو الألياف العصبيةمسؤول عن تنظيم وإمداد الدم.
3. الجزء الغضروفي الذي يحتوي على غضاريف زجاجية متصلة ببعضها البعض عن طريق الأربطة الحلقية. يوجد خلفهم غشاء متصل بالمريء (نظرًا لوجوده ، لا تتأثر عملية التنفس أثناء مرور الطعام).
4. Adventitia - رقيقة النسيج الضامتغطي الجزء الخارجي من الأنبوب.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للقصبة الهوائية في نقل الهواء إلى كلتا الرئتين. تؤدي القصبة الهوائية أيضًا دورًا وقائيًا - إذا دخلت الهياكل الصغيرة الأجنبية مع الهواء ، يتم تغليفها بالمخاط. علاوة على ذلك ، بمساعدة الأهداب ، يتم دفع الأجسام الغريبة إلى منطقة الحنجرة ، وتدخل البلعوم.

توفر الحنجرة جزئيًا تدفئة الهواء المستنشق ، وتشارك أيضًا في عملية تكوين الصوت (عن طريق دفع تدفق الهواء إلى الحبال الصوتية).

كيف يتم ترتيب القصبات الهوائية؟

القصبات الهوائية هي استمرار للقصبة الهوائية. يعتبر القصبة الهوائية اليمنى هي القصبة الهوائية الرئيسية. إنه يقع عموديًا أكثر ، مقارنةً بالجهة اليسرى أحجام كبيرةوسمك. يتكون هيكل هذا العضو من غضروف مقوس.

المنطقة التي تدخل فيها القصبات الهوائية الرئيسية إلى الرئتين تسمى "البوابة". علاوة على ذلك ، فإنها تتفرع إلى هياكل أصغر - القصيبات (بدورها ، تنتقل إلى الحويصلات الهوائية - أصغر الحويصلات الكروية المحاطة بأوعية). يتم دمج جميع "فروع" الشعب الهوائية ، بأقطار مختلفة ، تحت مصطلح "شجرة الشعب الهوائية".

تتكون جدران القصبات الهوائية من عدة طبقات:

• خارجي (عرضي) ، بما في ذلك النسيج الضام ؛
• ليفي غضروف.
• تحت المخاطية ، والتي تعتمد على الأنسجة الليفية الرخوة.

الطبقة الداخلية مخاطية ، وتشمل عضلات وظهارة أسطوانية.

تؤدي القصبات وظائف أساسية في الجسم:

1. توصيل الكتل الهوائية إلى الرئتين.
2. تنقية وترطيب وتدفئة الهواء الذي يستنشقه الشخص.
3. دعم عمل جهاز المناعة.

يضمن هذا العضو إلى حد كبير تكوين رد فعل السعال ، والذي يتم بسببه إزالة الأجسام الغريبة الصغيرة والغبار والميكروبات الضارة من الجسم.

العضو الأخير في الجهاز التنفسي هو الرئتان.

السمة المميزة لهيكل الرئتين هي مبدأ الزوج. تحتوي كل رئة على عدة فصوص يختلف عددها (3 في اليمين و 2 في اليسار). بالإضافة إلى ذلك ، لديهم شكل مختلفوالحجم. لذا ، فإن الرئة اليمنى أوسع وأقصر ، بينما اليسرى ، المجاورة للقلب ، أضيق واستطالة.

يكمل العضو المقترن الجهاز التنفسي ، ويتم اختراقه بكثافة بواسطة "فروع" شجرة الشعب الهوائية. في الحويصلات الهوائية في الرئتين ، يتم إجراء عمليات تبادل الغازات الحيوية. يكمن جوهرها في معالجة الأكسجين الذي يدخل أثناء الاستنشاق إلى ثاني أكسيد الكربون ، والذي يفرز في البيئة الخارجية مع الزفير.

بالإضافة إلى توفير التنفس ، تؤدي الرئتان وظائف مهمة أخرى في الجسم:

• دعم في الداخل المعدل المسموح بهالتوازن الحمضي القاعدي
• المشاركة في إزالة أبخرة الكحول والسموم المختلفة والإيثرات ؛
• المشاركة في التخلص من السوائل الزائدة ، تبخر ما يصل إلى 0.5 لتر من الماء يوميًا ؛
• تساعد على تخثر الدم الكامل (التخثر) ؛
• تشارك في عمل جهاز المناعة.

الأطباء الدولة - مع تقدم العمر وظائفالجهاز التنفسي العلوي والسفلي محدودان. تؤدي الشيخوخة التدريجية للجسم إلى انخفاض مستوى تهوية الرئة وانخفاض عمق التنفس. يتغير شكل الصدر ودرجة حركته أيضًا.

لتجنب الضعف المبكر للجهاز التنفسي ولتعظيم وظائفه الكاملة ، يوصى بالتوقف عن التدخين ، وتعاطي الكحول ، ونمط الحياة المستقرة ، لإجراء علاج في الوقت المناسب وعالي الجودة للأمراض المعدية و أمراض فيروسيةتؤثر على الجهاز التنفسي العلوي والسفلي.

Line UMK Ponomareva (5-9)

مادة الاحياء

هيكل الجهاز التنفسي البشري

منذ ظهور الحياة من البحر إلى اليابسة ، أصبح الجهاز التنفسي ، الذي يوفر تبادل الغازات مع البيئة الخارجية ، جزءًا مهمًا من جسم الإنسان. على الرغم من أهمية جميع أجهزة الجسم ، فمن الخطأ افتراض أن أحدهما أكثر أهمية والآخر أقل أهمية. بعد كل شيء ، فإن جسم الإنسان هو نظام منظم بدقة وسريع الاستجابة يسعى إلى ضمان ثبات البيئة الداخلية للجسم ، أو التوازن.

الجهاز التنفسي عبارة عن مجموعة من الأعضاء التي تضمن إمداد الأكسجين من الهواء المحيط إلى الجهاز التنفسي وإجراء تبادل الغازات ، أي دخول الأكسجين إلى مجرى الدم وإزالة ثاني أكسيد الكربون من مجرى الدم إلى الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن الجهاز التنفسي لا يزود الجسم بالأكسجين فحسب - بل هو أيضًا كلام الإنسان ، والتقاط الروائح المختلفة ، ونقل الحرارة.

أعضاء الجهاز التنفسي البشريمقسمة شرطيًا إلى الخطوط الجوية ،أو الموصلاتمن خلالها يدخل خليط الهواء إلى الرئتين ، و أنسجة الرئة، أو الحويصلات الهوائية.

ينقسم الجهاز التنفسي تقليديًا إلى علوي وسفلي وفقًا لمستوى ارتباط المريء. أهمها:

• الأنف والجيوب الأنفية
• البلعوم
• الحنجرة

يشمل الجهاز التنفسي السفلي:

• ةقصبة الهوائية
• القصبات الهوائية الرئيسية
• القصبات الهوائية للأوامر التالية
• القصيبات الطرفية.

تجويف الأنف هو الحد الأول عندما يدخل الهواء الجسم. تقف العديد من الشعيرات الموجودة على الغشاء المخاطي للأنف في طريق جزيئات الغبار وتنقية الهواء العابر. يتم تمثيل المحارات الأنفية بغشاء مخاطي جيد التروية ، ويمر عبر المحاور الأنفية الملتوية ، لا يتم تطهير الهواء فحسب ، بل يتم تسخينه أيضًا.

أيضًا ، الأنف هو العضو الذي نستمتع من خلاله برائحة الخبز الطازج ، أو يمكننا تحديد موقع المرحاض العام. وكل ذلك بسبب وجود مستقبلات شمية حساسة على الغشاء المخاطي للمحارة الأنفية العلوية. تمت برمجتها كميتها وحساسيتها وراثيًا ، وبفضلها ابتكر صانعو العطور روائح عطرية لا تُنسى.

يمر الهواء عبر البلعوم ، ويدخل الحنجرة. كيف يمر الطعام والهواء في نفس أجزاء الجسم ولا يختلطان؟ عند البلع ، يغطي لسان المزمار الممرات الهوائية ، ويدخل الطعام إلى المريء. في حالة تلف لسان المزمار ، قد يختنق الشخص. يتطلب استنشاق الطعام اهتمامًا فوريًا ويمكن أن يؤدي إلى الوفاة.

تتكون الحنجرة من غضروف وأربطة. يمكن رؤية غضاريف الحنجرة بالعين المجردة. أكبر غضاريف الحنجرة هو غضروف الغدة الدرقية. يعتمد هيكلها على الهرمونات الجنسية وفي الرجال يتحرك بقوة إلى الأمام ، ويتشكل تفاحة آدم، أو تفاحة آدم. إن غضاريف الحنجرة هي بمثابة دليل للأطباء عند إجراء بضع القصبة الهوائية أو بضع المخروطية - وهي العمليات التي يتم إجراؤها عندما يسد جسم غريب أو ورم تجويف الجهاز التنفسي ، وبالطريقة المعتادة لا يستطيع الشخص التنفس.

علاوة على ذلك ، فإن الحبال الصوتية تقف في طريق الهواء. من خلال المرور عبر المزمار والتسبب في ارتعاش الأحبال الصوتية الممتدة ، لا يقتصر الأمر على وظيفة الكلام فحسب ، بل أيضًا الغناء. يمكن لبعض المطربين الفريدين أن يجعلوا الحبال الصوتية ترتجف عند 1000 ديسيبل ويفجروا أكواب الكريستال بقوة أصواتهم.
(في روسيا ، سفيتلانا فيودولوفا ، إحدى المشاركات في برنامج Voice-2 ، لديها أوسع نطاق صوتي من خمسة أوكتافات).

القصبة الهوائية لها هيكل الفصائل الغضروفية. يوفر الجزء الأمامي الغضروفي مرور الهواء دون عوائق بسبب حقيقة أن القصبة الهوائية لا تنهار. المريء مجاور للقصبة الهوائية ، والجزء الرخو من القصبة الهوائية لا يؤخر مرور الطعام عبر المريء.

علاوة على ذلك ، يصل الهواء عبر القصبات الهوائية والقصيبات المبطنة بظهارة مهدبة إلى القسم الأخير من الرئتين - الحويصلات الهوائية. نسيج الرئة ، أو الحويصلات الهوائية - نهائي ، أو المقاطع الطرفية لشجرة القصبة الهوائية، على غرار أكياس النهاية العمياء.

تشكل العديد من الحويصلات الهوائية الرئتين. الرئتان عضوان متزاوجان. اعتنت الطبيعة بأطفالها المهملين ، والبعض أعضاء مهمة- الرئتين والكلى - تم إنشاؤها من نسختين. يمكن لأي شخص أن يعيش برئة واحدة. تقع الرئتان تحت حماية موثوقة لإطار الأضلاع القوية والقص والعمود الفقري.

يتوافق الكتاب المدرسي مع المعيار التعليمي الفيدرالي للتعليم العام الأساسي ، والذي أوصت به وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي وهو مدرج في القائمة الفيدراليةالكتب المدرسية. الكتاب المدرسي موجه لطلاب الصف التاسع وهو مدرج في المجمع التربوي والمنهجي "الكائن الحي" المبني على مبدأ خطي.

وظائف الجهاز التنفسي

ومن المثير للاهتمام أن الرئتين خالية من الأنسجة العضلية ولا يمكنها التنفس بمفردها. يتم توفير حركات الجهاز التنفسي من خلال عمل عضلات الحجاب الحاجز والعضلات الوربية.

يقوم الشخص بحركات تنفسية بسبب التفاعل المعقد لمجموعات مختلفة من العضلات الوربية وعضلات البطن أثناء التنفس العميق ، وأقوى عضلة تشارك في التنفس هي الحجاب الحاجز.

ستساعد التجربة مع نموذج Donders الموصوف في الصفحة 177 من الكتاب المدرسي على تصور عمل عضلات الجهاز التنفسي.

بطانة الرئة والصدر غشاء الجنب. يسمى غشاء الجنب الذي يبطن الرئتين رئوي، أو الأحشاء. والذي يغطي الضلوع - الجداري، أو الجداري. هيكل الجهاز التنفسييوفر تبادل الغازات اللازمة.

عند الاستنشاق ، تمد العضلات أنسجة الرئة ، مثل موسيقي ماهر من فرو الأكورديون ، ويدخل خليط الهواء من الهواء الجوي ، المكون من 21٪ أكسجين و 79٪ نيتروجين و 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون ، عبر الجهاز التنفسي إلى القسم الأخير ، حيث تكون الحويصلات الهوائية ، المضفرة بشبكة رقيقة من الشعيرات الدموية ، جاهزة لتلقي الأكسجين وإخراج ثاني أكسيد الكربون من الجسم البشري. يتميز تكوين هواء الزفير بمحتوى أعلى بكثير من ثاني أكسيد الكربون - 4٪.

لتخيل حجم تبادل الغازات ، فكر فقط في مساحة كل الحويصلات الهوائية جسم الانسانحول حجم ملعب الكرة الطائرة.

لمنع الحويصلات الهوائية من الالتصاق ببعضها البعض ، يتم تبطين سطحها التوتر السطحي- مادة تشحيم خاصة تحتوي على مركبات دهنية.

الأجزاء الطرفية من الرئتين مضفرة بكثافة مع الشعيرات الدموية ويكون جدار الأوعية الدموية على اتصال وثيق بجدار الحويصلات الهوائية ، مما يسمح للأكسجين الموجود في الحويصلات بدخول الدم من خلال اختلاف في التركيز ، دون مشاركة من الحاملات ، عن طريق الانتشار السلبي.

إذا كنت تتذكر أساسيات الكيمياء ، وعلى وجه التحديد - الموضوع ذوبان الغازات في السوائليمكن أن يقول هؤلاء الدقيقون بشكل خاص: "يا له من هراء ، لأن قابلية ذوبان الغازات تتناقص مع زيادة درجة الحرارة ، وهنا تقول أن الأكسجين يذوب تمامًا في سائل مالح دافئ تقريبًا - حوالي 38-39 درجة مئوية."
وهم على حق ، لكنهم نسوا أن كريات الدم الحمراء تحتوي على هيموغلوبين غازي ، يمكن لجزيء واحد منه أن يعلق 8 ذرات أكسجين وينقلها إلى الأنسجة!

في الشعيرات الدموية ، يرتبط الأكسجين بالبروتين الناقل على خلايا الدم الحمراء ، ويعود الدم الشرياني المؤكسج إلى القلب عبر الأوردة الرئوية.
يشارك الأكسجين في عمليات الأكسدة ، ونتيجة لذلك ، تتلقى الخلية الطاقة اللازمة للحياة.

يعتبر التنفس وتبادل الغازات من أهم وظائف الجهاز التنفسي ، لكنهما بعيدان عن الوحيدين. يضمن الجهاز التنفسي الحفاظ على توازن الحرارة نتيجة تبخر الماء أثناء التنفس. لاحظ مراقب دقيق أنه في الطقس الحار يبدأ الشخص في التنفس بشكل متكرر. ومع ذلك ، لا تعمل هذه الآلية في البشر بكفاءة كما هو الحال في بعض الحيوانات ، مثل الكلاب.

الوظيفة الهرمونية من خلال توليف مهم الناقلات العصبية(السيروتونين والدوبامين والأدرينالين) توفر خلايا الغدد الصماء العصبية الرئوية ( خلايا الغدد الصماء العصبية الرئوية PNE). أيضًا ، يتم تصنيع حمض الأراكيدونيك والببتيدات في الرئتين.

مادة الاحياء. الصف 9 كتاب مدرسي

سيساعدك كتاب علم الأحياء للصف التاسع في الحصول على فكرة عن بنية المادة الحية ، وقوانينها الأكثر عمومية ، وتنوع الحياة وتاريخ تطورها على الأرض. عند العمل ، سوف تحتاج إلى خبرتك الحياتية ، بالإضافة إلى معرفة علم الأحياء المكتسبة في الصفوف 5-8.

اللائحة

يبدو أن هذا معقد. انخفض محتوى الأكسجين في الدم ، وها هو الأمر بالاستنشاق. ومع ذلك ، فإن الآلية الفعلية أكثر تعقيدًا بكثير. لم يكتشف العلماء بعد الآلية التي يتنفس بها الشخص. طرح الباحثون فرضيات فقط ، وبعضها فقط تم إثباته من خلال تجارب معقدة. لقد ثبت بشكل دقيق فقط أنه لا يوجد جهاز تنظيم ضربات القلب في مركز الجهاز التنفسي ، على غرار جهاز تنظيم ضربات القلب في القلب.

يقع مركز الجهاز التنفسي في جذع الدماغ ، والذي يتكون من عدة مجموعات متباينة من الخلايا العصبية. هناك ثلاث مجموعات رئيسية من الخلايا العصبية:

• المجموعة الظهرية- المصدر الرئيسي للنبضات التي توفر إيقاعًا ثابتًا للتنفس ؛
• المجموعة البطنية- يتحكم في مستوى تهوية الرئتين ويمكن أن يحفز الاستنشاق أو الزفير ، حسب لحظة الإثارة.هذه المجموعة من الخلايا العصبية هي التي تتحكم في عضلات البطن والبطن من أجل التنفس العميق ؛
• استرواح هوائيالمركز - بفضل عملها ، هناك تغيير سلس من الزفير إلى الاستنشاق.

لتزويد الجسم بالأكسجين بشكل كامل ، ينظم الجهاز العصبي معدل تهوية الرئتين من خلال تغيير إيقاع وعمق التنفس. بفضل التنظيم الراسخ ، حتى النشاط البدني النشط ليس له أي تأثير عمليًا على تركيز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني.

في تنظيم التنفس تشارك:

• المستقبلات الكيميائية الجيب السباتي ، حساسة لمحتوى الغازات O 2 و CO 2 في الدم. تقع المستقبلات في الشريان السباتي الداخلي على المستوى الحافة العلويةالغضروف الدرقي؛
• مستقبلات تمدد الرئةتقع في العضلات الملساء من القصبات الهوائية والقصيبات.
• الخلايا العصبية الشهيةتقع في النخاع المستطيل والجسور (مقسمة إلى مبكر ومتأخر).

تنتقل الإشارات من مجموعات مختلفة من المستقبلات الموجودة في الجهاز التنفسي إلى مركز الجهاز التنفسي للنخاع المستطيل ، حيث يتشكل ، اعتمادًا على شدة ومدة ، دافع لحركة الجهاز التنفسي.

اقترح علماء الفسيولوجيا أن الخلايا العصبية الفردية تتحد في شبكات عصبية لتنظيم تسلسل مراحل الشهيق والزفير ، وتسجيل الأنواع الفردية من الخلايا العصبية مع تدفق المعلومات وتغيير إيقاع وعمق التنفس وفقًا لهذا التدفق.

يتحكم مركز الجهاز التنفسي الموجود في النخاع المستطيل في مستوى التوتر في غازات الدم وينظم تهوية الرئتين بمساعدة حركات الجهاز التنفسي بحيث يكون تركيز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون هو الأمثل. يتم التنظيم باستخدام آلية التغذية الراجعة.

حول تنظيم التنفس بمساعدة الات دفاعيةيمكن قراءة السعال والعطس في الصفحة 178 من الكتاب المدرسي

التنفس هو الرابط بين الرجل و بيئةمقيم. إذا كان إمداد الهواء صعبًا ، فإن أعضاء الجهاز التنفسي والقلب يبدأون في العمل في وضع مُحسَّن ، مما يضمن ذلك المبلغ المطلوبالأكسجين للتنفس. الجهاز التنفسي والجهاز التنفسي البشري قادر على التكيف مع الظروف البيئية.

يوفر الجهاز التنفسي للإنسان تبادل الغازات بين الهواء الجوي والرئتين ، ونتيجة لذلك يدخل الأكسجين من الرئتين إلى الدم وينتقل عن طريق الدم إلى أنسجة الجسم ، وينتقل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة في الجسم. الاتجاه المعاكس. في حالة الراحة ، تستهلك أنسجة جسم الإنسان البالغ ما يقرب من 0.3 لترًا من الأكسجين في الدقيقة وتنتج كمية أقل قليلاً من ثاني أكسيد الكربون فيها. تسمى نسبة كمية ثاني أكسيد الكربون المتكونة في أنسجتها إلى كمية ثاني أكسيد الكربون التي يستهلكها الجسم بمعامل الجهاز التنفسي ، وتبلغ قيمته في ظل الظروف العادية 0.9. اعمال صيانة المستوى العادييعد التوازن الغازي لـ 02 و CO2 في الجسم وفقًا لمعدل استقلاب الأنسجة (التنفس) الوظيفة الرئيسية للجهاز التنفسي لجسم الإنسان.

يتكون هذا النظام من مجمع واحد من العظام والغضاريف والأنسجة الضامة والعضلية في الصدر ، والجهاز التنفسي (الجزء الحامل للهواء من الرئتين) ، مما يضمن حركة الهواء بين البيئة الخارجية والمجال الهوائي للحويصلات الهوائية ، وكذلك أنسجة الرئة (الجزء التنفسي من الرئتين) ، والتي تتمتع بمرونة عالية وقابلية شد. يشتمل الجهاز التنفسي على أجهزته العصبية الخاصة التي تتحكم في عضلات الصدر التنفسية والحساسة و ألياف المحركالخلايا العصبية للجهاز العصبي اللاإرادي مع أطراف في أنسجة أعضاء الجهاز التنفسي. مكان تبادل الغازات بين جسم الإنسان والبيئة الخارجية هو الحويصلات الهوائية في الرئتين ، وتبلغ مساحتها الإجمالية 100 م 2 في المتوسط.

توجد الحويصلات الهوائية (حوالي 3.108) في نهاية المسالك الهوائية الصغيرة للرئتين ، ويبلغ قطرها حوالي 0.3 مم وهي على اتصال وثيق بالشعيرات الدموية الرئوية. يتم تنفيذ الدورة الدموية بين خلايا أنسجة جسم الإنسان ، التي تستهلك الأكسجين وتنتج ثاني أكسيد الكربون ، والرئتين ، حيث يتم تبادل هذه الغازات مع الهواء الجوي ، عن طريق الدورة الدموية.

وظائف الجهاز التنفسي. يؤدي الجهاز التنفسي في جسم الإنسان وظائف تنفسية وغير تنفسية. تعمل وظيفة الجهاز التنفسي على الحفاظ على التوازن الغازي للبيئة الداخلية للجسم وفقًا لمستوى التمثيل الغذائي لأنسجته. مع الهواء المستنشق ، تدخل جزيئات الغبار الدقيقة إلى الرئتين ، والتي يتم الاحتفاظ بها بواسطة الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي ثم يتم إزالتها من الرئتين باستخدام ردود الفعل الوقائية (السعال والعطس) وآليات إزالة الغشاء المخاطي (وظيفة الحماية).

ترجع الوظائف غير التنفسية للجهاز إلى عمليات مثل التخليق (الفاعل بالسطح ، الهيبارين ، الليكوترين ، البروستاجلاندين) ، التنشيط (الأنجيوتنسين 2) والتعطيل (السيروتونين ، البروستاجلاندين ، النوربينفرين) بيولوجيًا المواد الفعالة، بمشاركة الخلايا الحويصلية والخلايا البدينة وبطانة الشعيرات الدموية في الرئتين (وظيفة التمثيل الغذائي). تحتوي ظهارة الغشاء المخاطي في الجهاز التنفسي على خلايا مؤهلة مناعياً (الخلايا الليمفاوية التائية والبائية والضامة) والخلايا البدينة (تخليق الهيستامين) ، والتي توفر وظيفة وقائية للجسم. من خلال الرئتين ، يتم إزالة بخار الماء وجزيئات المواد المتطايرة من الجسم بهواء الزفير (وظيفة الإخراج) ، وكذلك جزء ضئيل من حرارة الجسم (وظيفة التنظيم الحراري). تساهم عضلات الصدر التنفسية في الحفاظ على وضعية الجسم في الفراغ (وظيفة التوتر الوضعي). أخيرًا ، يشارك الجهاز العصبي للجهاز التنفسي ، وعضلات المزمار والجهاز التنفسي العلوي ، وكذلك عضلات الصدر ، في نشاط الكلام البشري (وظيفة إنتاج الكلام). تتحقق الوظيفة التنفسية الرئيسية للجهاز التنفسي في عمليات التنفس الخارجي ، وهي تبادل الغازات (02 و CO2 و N2) بين الحويصلات الهوائية والبيئة الخارجية ، وانتشار الغازات (02 و CO2) بين الحويصلات الهوائية الرئتين والدم (تبادل الغازات). جنبا إلى جنب مع التنفس الخارجي ، يتم النقل في الجسم. غازات الجهاز التنفسيالدم ، وكذلك تبادل غازات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الدم والأنسجة ، والذي يُسمى غالبًا التنفس الداخلي (الأنسجة).

لقد أثبت العلماء حقيقة مثيرة للاهتمام. يشكل الهواء الذي يدخل إلى أعضاء الجهاز التنفسي البشري تيارين ، أحدهما يمر في الجانب الأيسر من الأنف ويدخل الرئة اليسرى ، والتيار الثاني يدخل الجانب الأيمن من الأنف ويدخل الرئة اليمنى.

أيضًا ، أظهرت الدراسات أنه في شريان دماغ الإنسان يوجد أيضًا فصل إلى تيارين من الهواء المتلقي. يجب أن تكون عملية التنفس صحيحة ، وهو أمر مهم للحياة الطبيعية. لذلك ، من الضروري معرفة بنية الجهاز التنفسي البشري وأعضاء الجهاز التنفسي.

يشمل الجهاز التنفسي البشري القصبة الهوائية والرئتين والشعب الهوائية والأوعية اللمفاوية و نظام الأوعية الدموية. وتشمل أيضًا الجهاز العصبي وعضلات الجهاز التنفسي ، غشاء الجنب. يشمل الجهاز التنفسي البشري الجهاز التنفسي العلوي والسفلي. الجهاز التنفسي العلوي: الأنف والبلعوم وتجويف الفم. الجهاز التنفسي السفلي: القصبة الهوائية والحنجرة والشعب الهوائية.

الممرات الهوائية ضرورية لدخول الهواء إلى الرئتين وإزالته. أهم عضو في الجهاز التنفسي بأكمله هو الرئتان ، حيث يقع القلب.

الجهاز التنفسي

تجويف أنفي

- القناة الرئيسية لدخول الهواء إلى الجهاز التنفسي. وهي مقسمة إلى قسمين بواسطة الحاجز الأنفي العظمي الغضروفي. يتكون الجزء الداخلي من كل تجويف من حفر عظمية وانتفاخات تسمى الحاجز ، ومبطنة بغشاء مخاطي يتكون من العديد من الشعيرات أو الأهداب والغدد التي تفرز البلغم. الأنف ينظف الهواء المستنشق: بفضل الأهداب ، يحبس الغبار الناعم الموجود في الهواء ، وبمساعدة البلغم فإنه يوفر الحماية ضد الالتهابات المحتملةلأنه يدمر الكائنات الحية الدقيقة في الهواء الذي نتنفسه.

يمنع الغشاء المخاطي الهواء الجاف جدًا من دخول الجسم ويوفر له الرطوبة اللازمة. بالإضافة إلى ذلك ، تحافظ الأوعية الدموية على درجة الحرارة المثلى في تجويف الأنف والطيات جدار داخلياحتفظ ودفئ الهواء المستنشق.

تجويف الفم

- هذا هو أحد الأجزاء الرئيسية في الجهاز الهضمي ، ولكنه أيضًا الجهاز التنفسي ، بالإضافة إلى أنه يشارك في تكوين الكلام. إنها محدودة بشفتيها داخلالخدين وقاعدة اللسان والحنك.

وظيفة التجويف الفموي في عملية التنفس غير مهمة ، لأن الخياشيم تتكيف بشكل أفضل مع هذا الغرض. ومع ذلك ، فهو بمثابة مدخل ومخرج للهواء في الحالات التي توجد فيها حاجة كبيرة لإشباع الرئتين بالأكسجين. على سبيل المثال ، عندما نبذل جهودًا بدنية كبيرة أو عندما يتم انسداد فتحات الأنف بسبب إصابة أو نزلة برد.

تجويف الفميشارك في تكوين الكلام ، لأن اللسان والأسنان يعبران عن الأصوات التي تنتجها الأحبال الصوتية في الحنجرة.

ةقصبة الهوائية

هو أنبوب يربط بين الحنجرة والشعب الهوائية. يبلغ طول القصبة الهوائية حوالي 12-15 سم ، والقصبة الهوائية ، على عكس الرئتين ، عضو غير مزاوج. تتمثل الوظيفة الرئيسية للقصبة الهوائية في نقل الهواء إلى الرئتين وإليهما. تقع القصبة الهوائية بين الفقرة السادسة من العنق والفقرة الخامسة صدري. في النهاية ، تنقسم القصبة الهوائية إلى قصبتين. يسمى تشعب القصبة الهوائية بالتشعب. في بداية القصبة الهوائية ، يجاور غدة درقية. على الجزء الخلفي من القصبة الهوائية يوجد المريء. القصبة الهوائية مغطاة بغشاء مخاطي ، وهو الأساس ، وهي مغطاة أيضًا بنسيج عضلي غضروفي ، وهو هيكل ليفي. تتكون القصبة الهوائية من 18-20 حلقة من الأنسجة الغضروفية ، بفضل مرونة القصبة الهوائية.

البلعوم

هو أنبوب ينشأ في التجويف الأنفي. البلعوم يعبر الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي. يمكن أن يسمى البلعوم الرابط بين تجويف الأنف وتجويف الفم ، كما يربط البلعوم أيضًا الحنجرة والمريء. يقع البلعوم بين قاعدة الجمجمة و 5-7 فقرات من الرقبة. تجويف الأنف هو القسم الأولي من الجهاز التنفسي. يتكون من الأنف الخارجي والممرات الأنفية. وظيفة التجويف الأنفي هي تصفية الهواء وتنقيته وترطيبه. تجويف الفم هو الطريقة الثانية التي يدخل بها الهواء إلى الجهاز التنفسي للإنسان. يتكون تجويف الفم من قسمين: الجزء الخلفي والأمامي. يسمى القسم الأمامي أيضًا دهليز الفم.

الحنجرة

- جهاز تنفسي يربط بين القصبة الهوائية والبلعوم. في الحنجرة صندوق صوت. تقع الحنجرة في منطقة 4-6 فقرات من الرقبة وهي متصلة بالعظم اللامي بمساعدة الأربطة. تكون بداية الحنجرة في البلعوم ، والنهاية عبارة عن تشعب إلى قسمين من القصبة الهوائية. تتكون الحنجرة من الغدة الدرقية والغضروف الحلقي وسان المزمار. هذه هي غضاريف كبيرة غير مزروعة. يتشكل أيضًا من غضاريف مزدوجة صغيرة: قرنية ، وتدي ، وطرجهالي. يتم توفير اتصال المفاصل عن طريق الأربطة والمفاصل. يوجد بين الغضاريف أغشية تؤدي أيضًا وظيفة التوصيل.

شعبتان

هي أنابيب تتشكل نتيجة تشعب القصبة الهوائية. ثم يتفرع كل من القصبات الهوائية الرئيسية إلى قصبات أصغر مواقع مختلفةأو فصوص الرئتين.

تسمى القصبات الهوائية التي تدخل فصوص الرئتين القصبات الهوائية ، وهناك ثلاثة في الرئة اليمنى واثنتان في الرئة اليسرى. علاوة على ذلك ، تستمر القصبات الهوائية في التفرع والضيق ، وتنقسم إلى الشعب الهوائية القطعية ، وأخيراً تتحول إلى أنابيب بقطر أقل من 1 مم - القصيبات.

تقوم القصيبات بتوزيع الأكسجين بنهاياتها ، الحويصلات الرئوية ، وهو نوع من الفقاعات التي يحدث فيها تبادل الغازات ، أي تبادل ثاني أكسيد الكربون مقابل الأكسجين.

رئتين -

أعضاء الجهاز التنفسي الرئيسية. هم على شكل مخروط. تقع الرئتان في منطقة الصدر على جانبي القلب. الوظيفة الرئيسية للرئتين هي تبادل الغازات ، والتي تحدث بمساعدة الحويصلات الهوائية. الدم من الأوردة يدخل الرئتين من خلال الشرايين الرئوية. يدخل الهواء عبر الجهاز التنفسي ، مما يثري أعضاء الجهاز التنفسي بالأكسجين اللازم. تحتاج الخلايا إلى تزويدها بالأكسجين حتى تتم عملية التجديد ، وتدخل المغذيات من الدم ، ضروري للجسم. يغطي الرئتين - غشاء الجنب ، ويتكون من بتلتين ، يفصل بينهما تجويف (تجويف جنبي).

تشمل الرئتان الشُعب الهوائية ، والتي تتكون من تشعب القصبة الهوائية. تنقسم القصبات بدورها إلى أرق ، مما يؤدي إلى تشكيل القصبات الهوائية القطعية. القصبات الهوائيةينتهي بأكياس صغيرة جدًا. هذه الأكياس عبارة عن العديد من الحويصلات الهوائية المترابطة. توفر الحويصلات الهوائية تبادل الغازات في الجهاز التنفسي. القصبات الهوائية مغطاة بظهارة تشبه الأهداب في هيكلها. تزيل الأهداب المخاط إلى منطقة البلعوم. يتم الترويج للترويج عن طريق السعال. القصبات لديها غشاء مخاطي.