زیست‌شناسی

دستگاه تنفسی

دستگاه تنفسی 

شش
تنفس خارجی که شامل جذب اکسیژن به بدن و دفع دی اکسیدکربن از آن می باشد.
تنفس داخلی: که شامل مصرف اکسیژن و تولید دی اکسید کربن توسط سلول‌ها و تبادل گازی بین سلول‌ها و محیط مایع اطراف آنهاست.

دستگاه تنفس در انسان شامل شش ها، مجاری هوا، قفسه سینه که شش ها را در خود جای داده و ماهیچه های تنفسی است. به طور کلی دستگاه تنفس را می توان به دو قسمت تقسیم کرد:

دستگاه تنفسی فوقانی که متشکل از بینی، حلق، لوزه ها و آدنوئیدها و حنجره است.

دستگاه تنفسی تحتانی که از نای، نایژه ها، نایژک ها، کیسه های هوایی و ریه ها تشکیل شده است.

دستگاه تنفس انسان شامل:

– راه‌های هوایی:

. حفره بینی

. گلو (حلق)

. نای

. نایژه ها

. نایژک ها

نای و نایژه ها دارای حلقه های غضروفی زیاد و همواره باز هستند.

نایژک ها دارای انشعاب های بسیار زیاد می باشد.

شش ها:

قفسه سینه: قفسه سینه شش ها را در برگرفته سبب حرکات دم و بازدم  می گردد.

پرده جنب: پرده ای دوجداره که باعث اتصال شش ها به قفسه سینه می شود. فضای جنب (غیر مرتبط با هوای خارج)، در صورت ارتباط،  هوا وارد شده و شش ها روی هم جمع می شوند.

مایع جنب: ویژگی مایع جنب لغزنده بودن آن است و در آسان نمودن حرکت شش ها نقش دارد.

– ماده ای به نام سورفاکتانت: سورفاکتانت توسط برخی از سلول‌های دیواره کیسه های هوایی ترشح شده، سطح داخل کیسه های هوایی را پوشانده، موجب کاهش کشش سطحی مایع پوشاننده کیسه های هوایی و موجب تسهیل باز شدن طبیعی کیسه های هوایی می شود. سورفاکتانت در اواخر دوران جنینی ساخته شده و کمبود آن مشکل تنفسی در نوزادان زودرس ایجاد می کند.

به طور خلاصه، هوا پس از ورود به بدن از ساختارهای زیر عبور می کند:

سوراخ های بینی، حفرات بینی، حلق، حنجره، نای، نایژه ها، نایژک ها، کیسه های هوایی.

تنفس اصطلاحی است که به دو فرآیند اشاره دارد:

تنفس خارجی که شامل جذب اکسیژن به بدن و دفع دی اکسیدکربن از آن می باشد. و تنفس داخلی: که شامل مصرف اکسیژن و تولید دی اکسید کربن توسط سلولها و تبادل گازی بین سلولها و محیط مایع  اطراف آنهاست.

راه‌های هوایی:

دهان و بینی:

با نفس کشیدن، هوا از طریق سوراخ های بینی و جریان یافتن در حفرات بینی به بدن ما وارد می شود. هوا موقع عبور از بینی، تصفیه و مرطوب شده و دمای آن به دمای بدن می رسد. دیواره حفرات بینی با سلول های پوششی مرطوب و مژه دار و غنی از مویرگ های خونی، پوشیده شده است. سلول های موجود در دیواره بینی، جریانی از موکوس (محلول چسبناک) را ایجاد نموده و موجب جذب ذرات گرد و غبار، باکتری ها  و سایر ذرات خارجی که به درون بینی کشیده شده اند، می شوند و سپس با کمک مژک ها این ذرات به سمت گلو هدایت شده به سیستم گوارش منتقل می شوند یا به صورت خلط دفع می‌شود. این سیستم، بسیار موثرتر از شش های ظریف می تواند این مواد را دفع نماید. یک انسان در طی شبانه روز به طور طبیعی بیش از یک پیمانه از ترشحات بینی را می بلعد و در هنگام بروز عفونت ها و یا واکنش های حساسیتی این مقدار بیشتر می شود.

حلق:

انتهای حفرات بینی به حلق مرتبط است. هنگام تنفس هوا از بینی یا دهان، هوا  وارد  حلق می شود. حلق مسیر مشترکی برای عبور هوای تنفسی و غذا است.قسمت تحتانی حلق به دو ساختمان تقسیم می شود: مری که به معده و نای به ریه ها منتهی می شود. حلق توسط لوزه ها، آدنوئیدهـا احاطه می شود که این ساختمان ها، نقاط مهمی درزنجیره حفاظتی غدد لنفاوی بدن هستند.

زبان کوچک:

زبان کوچک یک زائده  کوچک در انتهای حلق و چسبیده به کام، که در هنگام بلع راه بینی را می بندد .

حنجره:

حنجره حلق و نای را  به هم متصل می کند که گاهی به آن”سیب آدم” نیز می گویند. حنجره، حاوی طناب های صوتی است که برای تولید صدا به لرزش در می آیند. به دلیل وجود تارهای صوتی، به این ناحیه جعبه صدا نیز گفته می شود. حنجره شامل عضلاتی است که به بلع، تکلم و تنفس کمک می کند و بر اوج صدا موثر است. وجود غضروف در دیواره حنجره، آن را مستحکم ساخته و این ناحیه در هنگام لمس گردن، سفت به نظر می رسد. در هنگام بلع، دریچه ای به نام اپی گلوت، به صورت خودکار حنجره را مسدود می کند تا غذا و مایعات وارد مری شده  وارد مجاری تنفسی تحتانی نشود. چنانچه این مکانیسم به درستی عمل نکند و اجسام خارجی وارد حنجره حساس شوند، واکنش سرفه، ماده خارجی را به بیرون می اندازد.

نای و نایژه:

هوا از حنجره وارد نای می شود. وجود غضروف در دیواره نای آن را از جمع شدن حفظ می کند. نای توسط اپی گلوت  محافظت می شود. نای به دو شاخه تقسیم می شود که هر یک از آنها را نایژه می نامند. هر نایژه به یک شش متصل است. دیواره نای و نایژه ها حاوی غضروف و مقدار کمی عضله صاف است و دارای بافت پوششی مژک دار و غدد موکوسی است. نای و نایژه ها با غشای موکوسی (محلول چسبناک) پوشیده شده اند که دارای سلولهای مژه داری است که  ذرات گریخته از مکانیسم تصفیه گر  بینی و حنجره را به دام می اندازد. ترشحات دارای این ذرات به کمک مژه ها دائما به سمت بالا و حلق رانده شده و به طور متناوب بلعیده می شوند. این مکانیسم موجب می شود تا شش ها از ورود ذرات خارجی حفظ شوند.

گلوت:

عضلات دور کننده در حنجره در شروع دم منقبض می شوند و طنابهای صوتی را از هم دور می کنند تا گلوت باز شود. در جریان بلع یا عق زدن، عضلات نزدیک کننده حنجره بصورت خودکار (رفلکسی) منقبض می شوند و گلوت را می بندند. تا از آسپیراسیون و ورود غذا، مایعات یا مواد استفراغ شده به درون ریه ها جلوگیری کنند. در بیماران بیهوش شده یا در حالت کوما، احتمال دارد گلوت بطور کامل مسدود نشود. در نتیجه مواد غذایی یا مایعات استفراغ شده وارد نای شده  موجب واکنشهای التهابی در ریه شوند که به این حالت پنومونی ناشی از آسپیراسیون می گویند.

شش‌ها (ریه‌ها):

ریه ها در حفره سینه در دو طرف قلب قرار گرفته اند. شش راست به سه لپ و شش چپ به دو لپ تقسیم  می شود. هر یک از شش ها با پرده جنب پوشیده شده که به شکل کیسه ای شش را در برگرفته و پوشش قفسه سینه را تشکیل می دهد. فضای جنب، فضای بین پرده های جنب می باشد. وجود لایه نازکی از مایع جنب در فضای جنب، موجب لغزندگی بین دیواره قفسه سینه و شش ها می شود. ریه ها به راحتی بر روی دیواره قفسه سینه می لغزند اما به سختی از آن جدا می شوند. مشابه لغزیدن دو لام شیشه ای مرطوب روی همدیگر است که به سختی می توان آنها را از هم جدا کرد. فشار در فضای بین ریه ها و قفسه سینه کمتر از فشار اتمسفر است. اگردیواره قفسه سینه باز یا سوراخ شود، ریه ها روی هم می خوابند. اگر ریه هاخاصیت ارتجاعی خود را از دست بدهند، دیواره قفسه سینه متسع شده و ظاهری بشکه مانند به خود می گیرد.

شش اندامی اسفنجی با سطح داخلی بسیار وسیع برای تبادلات گازی و تداوم حیات می باشد. نایژه در داخل شش، منشعب می شود و انشعابات کوچک بسیار زیادی را به وجود می آورد. این انشعابات نایژک ها را می سازند که تعدادشان در یک شش به بیش از یک میلیون می رسد. هر نایژک به خوشه ای از کیسه های هوایی منتهی می شود. هر یک از شش های انسان بیش از سیصد میلیون کیسه هوایی دارد که سطحی تقریبا معادل با مساحت زمین تنیس را ایجاد می کند. هر کیسه هوایی با یک لایه بسیار نازک از سلول های پوششی پوشیده شده است.

اختلال در تبادل گاز در بیماریهای ریوی عملکرد مناسب را از فرد می گیرد.بارزترین تبعات مشکلات حاد و مزمن عملکرد ریه کمبود اکسیژن (هیپوکسی) است که منجر به هیپوکسی بافتی می شود. اختلال در عملکرد ریه منجر به آثار زیانباری در اعضای دیگر می شود. رشد ریه از سه ماه اول بارداری آغاز می شود.

در حال استراحت، یک فرد طبیعی حدود۱۲الی۱۵ بار در دقیقه نفس می کشد. حدود ۵۰۰ میلی لیتر هوا در هر بار تنفس وارد ریه ها شده و از آن خارج می شود.

مقادیر بسیار جزئی از گازهای دیگر مثل متان که در روده ها تولید می گردد نیز در هوای بازدمی یافت می شود. بیش از ۲۵۰ ماده فرار در هوای خارج شده از دستگاه تنفسی انسان شناسایی شده است.

تبادل گاز در برونشیول های تنفسی، مجاری کیسه های هوایی و کیسه های هوایی صورت می گیرد. این تقسیمات متعدد موجب افزایش سطح تبادل هوا در کیسه های هوایی می شود. در نتیجه سرعت جریان هوا در راه‌های هوایی کوچک بسیار کاهش می یابد. کیسه های هوایی توسط مویرگ‌های ریوی احاطه شده اند. عمل اصلی سلولهایی که دیواره کیسه های هوایی را تشکیل می دهند، ترشح سورفکتانت (ماده ای که باعث تسهیل درعمل باز شدن کیسه های هوایی می شود.)وترمیم کیسه های هوایی ریه می باشد. دیواره مجاری کیسه های هوایی فاقد غضروف است ولی عضلات صاف آنها زیاد است.

بیماری بافت بینابینی ریه شامل: پنومونی (ذات الریه)، برونشیولیت انسدادی، ادم ریه (ناشی از افزایش نفوذپذیری عروقی) و بدخیمی های ارتشاحی می باشد

مکانیک و حرکات تنفس:

دم: دم یک عمل فعال است که توسط آن هوا وارد ریه ها می شود. عمل دم توسط انقباض دیافراگم و عضلات بین دنده ای خارجی شروع می شود. انقباض این عضلات موجب بزرگ شدن حجم قفسه سینه و کاهش فشار در قفسه سینه شده در نتیجه هوا به داخل ریه ها هجوم می برد.

بازدم: یک عمل غیرفعال در نتیجه رفع انقباض عضلات دمی و بازگشت ارتجاعی ریه ها، انجام می شود. بازدم عمیق نیاز به انقباض پرقدرت عضلات تنفسی دارد. انقباض عضلات دمی موجب افزایش حجم قفسه سینه می شود. در انتهای دم هوا از داخل ریه ها به بیرون جریان می یابد. بازدم در جریان تنفس آرام و عادی یک عمل غیرفعال می باشد. دم عمیق می تواند اتساع بیش از حد ریه ها را موجب  شود.

عضلات تنفسی:

عضلات تنفسی شامل دیافراگم، عضلات دم و عضلات بازدم می باشند.

عضلات دم: ماهیچه هایی که قفسه سینه را بالا می برند و حجم آن را افزایش می دهند.

عضلات بازدم: ماهیچه هایی که قفسه سینه را پایین می برند و حجم آن را کاهش می دهند.

دیافراگم: دیافراگم عضله ای قوی و گنبدی شکل است که برای عمل تنفس ضروری بوده، همچنین حفره قفسه سینه را از حفره شکم جدا می سازد. این عضله به کف قفسه سینه متصل شده است و بصورت قوسی در بالای کبد قرار گرفته است. جابجایی عضله دیافراگم مسئول ۷۵% از تغییرات حجم فضای داخل قفسه سینه در حین تنفس آرام است. انقباض عضلات بازدمی در جریان بازدم شدید موجب کاهش حجم قفسه سینه می شود.

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر

داریوش طاهری

اولیــــــن نیستیــم ولی امیـــــد اســــت بهتـــرین باشیـــــم...! خدایــــــــــا نام و آوازه مـــن را چنان در حافظه‌ها تثبیت کن که آلزایمـــــــــــــر نیز توان به یغما بردن آن را نداشته باشد...!

‫۳ دیدگاه ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا