زیست‌شناسیزیست‌شناسی (۱)

تبادلات گازی؛ تهویهٔ شُشی؛ حجم‌های تنفسی؛ زیست‌شناسی

تهویهٔ ششی

تهویه ششی شامل دو فرایند دم و بازدم است. برای درک چگونگی دم و بازدم، لازم است ابتدا با ساختار و عمل شش ها آشنا شویم.

شش‌ها

شش ها درون قفسه سینه و روی پرده ماهیچه ای میان بند قرار دارند. شش چپ به علت مجاورت با قلب، از شش راست قدری کوچک تر است. بیشتر حجم ششها را کیسه های حبابکی به خود اختصاص داده اند و ساختاری اسفنج گونه را به شش می دهند. مویرگ‌های خونی فراوان، که اطراف کیسه های حبابکی را همچون تار عنکبوت احاطه کرده، دیگر بخش فراوان در شش ها است. بنابراین شش را می توان عمدتا مجموعه ای از نایژه ها، نایژک ها، کیسه های حبابکی و رگها دانست که از بیرون بافت پیوندی آن را احاطه می کند.
هر یک از ششها را پرده‌ای دولایه به نام پرده جنب فراگرفته است (شکل ۱۲). یکی از لایه های این پرده، به سطح شش چسپیده و لایه دیگر به سطح درونی قفسه سینه متصل است. درون پرده جنب، فضای اندکی است که از مایعی به نام مایع جنب، پر شده است. فشار این مایع از فشار جو کمتر است و باعث می شود ششها در حالت بازدم، کاملا جمع نشوند، در صورتی که قسمتی از قفسه سینه سوراخ شود، ششها جمع می‌شوند.

شکل ۱۲- شش‌ها و قفسهٔ سینه
ششها دو ویژگی مهم دارند: یکی پیروی از حرکات قفسه سینه و دیگری ویژگی کشسانی۔ هنگامی که حجم قفسه سینه افزایش می یابد، ششها باز می شوند. در نتیجه، فشار هوای درون ششها کم شده، هوای بیرون به درون ششها کشیده میشود. اما باید توجه داشت که به علت ویژگی کشسانی، ششها در برابر کشیده شدن، مقاومت نیز نشان میدهند و تمایل دارند به وضعیت اولیه خود بازگردند. ویژگی کشسانی شش ها در بازدم نقش مهمی دارد.

دم، فرایندی است که درنتیجه افزایش حجم قفسه سینه رخ می دهد. در این رویداد، دو عامل دخالت دارد. اول، ماهیچه میان بند (دیافراگم) که در حالت استراحت، گنبدی شکل است، اما وقتی منقبض می شود، به حالتمسطح در می آید. دوم، انقباض ماهیچه های بین دندهای خارجی که دنده ها را به سمت بالا و جلو جابه جا می کند . وجناغ را به جلو می راند (شکل ۱۳). در تنفس آرام و طبیعی، میان بندنقش اصلی را بر عهده دارد. در دم عمیق، انقباض ماهیچه های ناحیه گردن نیز، به افزایش حجم قفسه سینه کمک می کند.

با به استراحت در آمدن ماهیچه میان بند و ماهیچه های بین دنده ای خارجی، و بر اثر ویژگی کشسانی شش ها، حجم قفسه سینه و در نتیجه، حجم ششها کاهش می یابد و هوای درون آنها به بیرون رانده می‌شود. در بازدم عمیق، انقباض ماهیچه های بین دندهای داخلی و نیز ماهیچه های شکمی، به کاهش حجم قفسه سینه کمک می کند.

شکل ۱۳- افزایش و کاهش حجم قفسه سینه در دم و بازدم عادی

فعالیت

تشریح شش گوسفند

۱- ویژگی ظاهری: شش به علت دارا بودن کیسه های حبابکی فراوان، حالتی اسفنج گونه دارد. شش راست از شش چپ بزرگتر است. شش راست از سه قسمت یا آپ (لوب) و شش چپ از دو قسمت تشکیل شده است.

۲- تشخیص شش راست و چپ: اگر در نمونه ای که تهیه کرده اید مری نیز وجود دارد، به محل قرارگیری آن توجه کنید. تای در جلو و مری در پشت قرار گرفته است و به این ترتیب می توانید سطح جلویی و پشتی نای و شش‌ها (و در نتیجه راست و چپ آنها را نیز مشخص کنید.

مری را جدا کنید. برای تشخیص سطح جلویی و پشتی نای در حالتی که مری از آن جدا شده است، کافی است به یاد داشته باشید که غضروف‌های نای C شکل اند. این وضعیت باعث می‌شود که در نای، قسمت دهانه حرف C از سایر قسمتها نرم‌تر باشد. با لمس کردن، این قسمت را پیدا کنید.

این قسمت، محل اتصال نای به مری و بنابراین سطح پشتی نای است.

۳- بررسی ویژگی کشسانی شش‌ها: با یک تلمبه از نای به درون ششها بدمید و قابلیت کشسانی ششها را مشاهده کنید.

۴- بررسی ساختارهای درونی: نای را از قسمت نرم آن (دهانه حرف C در طول برش دهید تا به نزدیکی شش ها برسید. در نای گوسفند، قبل از دو نایژه اصلی، یک انشعاب سوم هم مشاهده می شود که به شش راست می رود. مدخل این انشعاب و سپس نایژه‌های اصلی را مشاهده کنید.

برش طولی نای را از مدخل نایژه اصلی ادامه دهید. دقت کنید که بریدن نایژه اصلی به سادگی نای نیست و این به علت ساختار غضروف‌های نایژه است که در ابتدا به صورت حلقه کامل و بعد به صورت قطعه قطعه است. در طول نای، مدخل های نایژه‌های بعدی قابل مشاهده است.

اگر تکه ای از شش را ببرید، در مقطع آن سوراخ‌هایی را مشاهده می کنید که به سه گروه قابل تقسیم‌اند. نایژه‌ها، سرخرگ‌ها و سیاهرگ‌ها. لبه نایژه ها به علت دارا بودن غضروف، زبر است و به این ترتیب از رگ‌ها قابل تشخیص است. سرخرگ‌ها دیواره محکم تری نسبت به سیاهرگ‌ها دارند و به همین علت، برخلاف سیاهرگ‌ها دهانه آنها حتی در نبود خون هم باز است اما دهانه سیاهرگ‌ها در نبود خون بسته است.

اگر تکه ای از شش را ببرید و در ظرفی پر از آب بیندازید خواهید دید که روی سطح آب شناور می ماند. چرا؟

حجم‌های تنفسی

مقدار هوایی که به شش‌ها وارد یا از آن خارج می شود به چگونگی دم و بازدم ما بستگی دارد. بنابراین، حجم های مختلفی از هوا را میتوان به شش وارد و یا از آن خارج کرد. حجم های تنفسی را با دستگاه دم سنج (اسپیرومتر) اندازه می گیرند. نموداری که دم سنج از دم و بازدم های فرد رسم می کند، کم نگاره (اسپیرو گرام) نامیده می شود (شکل ۱۴). تحلیل دم نگاره در تشخیص درست بیماریهای ششی کاربرد دارد.
به مقدار هوایی که در یک دم عادی وارد یا در یک بازدم عادی خارج می شود حجم جاری می گویند. حجم جاری حدود ۵۰۰mL است. از حاصل ضرب حجم جاری در تعداد تنفس در دقیقه، حجم تنفسی در دقیقه به دست می آید.
اما می دانیم که با دم یا بازدم عمیق می توانیم مقدار بیشتری هوا را به ششها وارد یا از آنها خارج کنیم. حجم ذخیره دمی، به مقدار هوایی گفته میشود که می توان پس از یک دم معمولی، با یک دم عمیق به ششها وارد کرد. حجم ذخیره بازدمی، به مقدار هوایی گفته می شود که می توان پس از یک بازدم معمولی با یک بازدم عمیق از ششها خارج کرد. حتی بعد از یک بازدم عمیق، مقداری هوا در شش ها باقی می ماند و نمی توان آن را خارج کرد. این مقدار را حجم باقی مانده مینامند. حجم باقی مانده، اهمیت زیادی دارد؛ چون باعث می شود حبابک ها همیشه باز بمانند؛ همچنین تبادل گازها را در فاصله بین دو تنفس ممکن می کند.

باید توجه کرد که بخشی از هوای دمی در بخش هادی دستگاه تنفس می ماند و به بخش مبادله ای نمی رسد. به این هوا که در حدود ۱۵۰ میلی لیتر است، هوای مرده می گویند. مقدار حجمها در فرد سالم، به سن و جنسیت او بستگی دارد.

ظرفیت‌های تنفسی

ظرفیت تنفسی، مجموع دو یا چند حجم تنفسی است. ظرفیت حیاتی مقدار هوایی است که پس از یک دم عمیق و با یک بازدم عمیق می توان از شش ها خارج کرد و برابر با مجموع حجمهای جاری، ذخیره دمی و ذخیره بازدمی است. ظرفیت تام، حداکثر مقدار هوایی است که شش ها میتوانند در خود جای دهند و برابر است با مجموع ظرفیت حیاتی و حجم باقی مانده.

شکل ۱۴- دم سنج و دم نگاره

فعالیت

ظرفیت شش های افراد مختلف مساوی نیست. با ساختن دستگاهی مانند شکل زیر، میتوانید گنجایش شش های خود و هم کلاسی هایتان را اندازه بگیرید. گنجایش ظرف وارونه، حداقل باید پنج لیتر باشد. در ابتدا، ظرف را از آب پر و سپس در تشت وارونه کنید.

ابتدا نفس بسیار عمیقی بکشید و بعد تا جایی که می توانید در لوله فوت کنید. هنگام فوت کردن بینی خود را بگیرید.

۱- آیا عددی که در اینجا نشان داده می شود، ظرفیت واقعی شش‌های شماست؟ دلیل بیاورید.

۲- چگونه می توانید به کمک این دستگاه، مقدار هوای دم و بازدم خود را نیز اندازه بگیرید؟

سایر اعمال دستگاه تنفس

تکلم: خنجره محل قرارگیری پرده های صوتی است. این پرده ها حاصل چین خوردگی مخاط به سمت داخل اند. پرده های صوتی صدا را تولید می کنند. شکل دهی به صدا به وسیله بخشی هایی مانند لب‌ها و دهان صورت می‌گیرد.

سرفه و عطسه: چنانچه ذرات خارجی یا گازهایی که ممکن است مضر یا نامطلوب باشند به مجاری تنفسی وارد شوند، باعث واکنش سرفه یا عطسه می شود؛ در این حالت هوا با فشار از راه دهان (سرفه) یا بینی و دهان (عطسه) همراه با مواد خارجی به بیرون رانده می شود (شکل ۱۵). در افرادی که دخانیات مصرف می کنند، به علت از بین رفتن یاخته های مژکدار مخاط تنفسی، سرفه راه مؤثرتری برای بیرون راندن مواد خارجی است و به همین علت این گونه افراد به سرفه های مکرر مبتلا هستند.

شکل ۱۵- عطسه یکی از سازوکارهای بیرون راندن مواد خارجی است.

تنظیم تنفس

دم، با انقباض میان بند و ماهیچه های بین دنده ای خارجی آغاز می شود. انقباض این ماهیچه ها بصل انتها با دستوری انجام می شود که از طرف مرکز تنفس در بصل النخاع صادر شده است (شکل ۱۶). با پایان یافتن دم، بازدم بدون نیاز به پیام عصبی، با بازگشت ماهیچه ها به حالت استراحت و نیز ویژگی کشسانی ششها انجام می شود.

شکل ۱۶- مراکز عصبی تنفس

تنفس، مرکز دیگری هم دارد که در پل مغز، واقع است و با اثر بر مرکز تنفس در بصل النخاع، دم را خاتمه می دهد. مرکز تنفس در پل مغز می تواند مدت زمان دم را تنظیم کند.
افزایش کربن دی اکسید و کاهش اکسیژن خون نیز از عوامل مؤثر در تنظیم تنفس اند.

اصطلاحات دستگاه تنفسی:

یوپنه( eupnea): تنفس طبیعی

تاکی پنه: تنفس بیش از حد طبیعی

برادی پنه: تنفس کمتر از حد طبیعی

آپنه(aapne): نداشتن تنفس

دیس پنه: تنگی نفس

آپنوستیک: بدنبال هر دم وبازدم عمیق به مدت ۳۰ ثانیه آپنه داریم (ترتیب آپنوستیک: دم، آپنه، بازدم، آپنه)

ارتوپنه: تنگی نفس در هنگام خم شدن یا خوابیدن به پشت، تنگی نفس شبانه

هیپرپنه: افزایش عمق تنفس

هیپوپنه: کاهش عمق تنفس

هیپرونتیلاسیون: افزایش عمق و تعداد تنفس

هیپوونتیلاسیون: کاهش عمق و تعداد تنفس

شاین استوک: دوره های متناوبی از هیپوپنه، هایپرپنه و آپنه تنفس

بایوت: دوره های نامنظم آپنه همراه با برادی پنه تنفس

آگونال: تنفس قبل از شروع CPR, تنفس سطحی تنفس

کاسمال: افزایش عمق و تعداد تنفس

تنفس سطحی: برادی پنه های کم عمق

آسفیکسی: خفگی، کاهش اکسیژن خون و بالارفتن کربنیک انیدرید.

کراکل(crackles): صدای ملایم، با تون بالا و منقطع در هنگام دم.

استریدور(stridor):صدای خشن با تون بالا به دنبال انسداد راه هوایی فوقانی.

ویزینگ (wheezing): صدای مداوم موزیکال مربوط به باریک شدن یا انسداد نسبی راه هوایی.

اگوفونی(egophony): تغییر غیر طبیعی در تون صدای ریوی که حین سمع شنیده می شود.

برونکوفونی: افزایش غیر طبیعی وضوح صداهای ریوی در هنگام سمع

فریکشن راب: صدای ناهنجار یا غژغژ موضعی، ناشی از مالش دو لایه ملتهب جداری و احشایی پرده

جنب آفونی: اختلال و قطع صدا، ناشی از بیماری یا آسیب حنجره

آنوکسی: کمبود اکسیژن

پلورزی (پلوریت): التهاب و تحریک پرده ی جنب

برونکو اسپاسم: گرفتگی برونش ها

کارینا: محل دوشاخه شدن برونش

هموپتزی: خلط خونی

لارنژکتومی: خارج کردن قسمتی یا همه ی حنجره به انضمام بافت اطراف

تراکئوتومی: باز کردن تراشه به روش جراحی

تراکئوستومی: ایجاد منفذ در نای برای نفس کشیدن

برونکوسکوپی: معاینه مستقیم لارنکس و تراشه و برونش ها با استفاده از آندوسکوپ

فلوروسکوپی: دستگاه عکسبرداری پزشکی

توراکتومی: باز کردن قفسه سینه با استفاده از جراحی

کریوتراپی: استفاده از سرما برای درمان بیماری ها

تانسیلکتومی: برداشتن لوزه

لارنژیت: التهاب حنجره

تونسیلیت: التهاب لوزه ها

فارنژیت: التهاب حلق

رینیت(rhiritis): التهاب غشای مخاطی بینی

تونسلیت: التهاب لوزه ها

آدنوئیدیت: التهاب لوزه سوم

سینوزیت: التهاب سینوس ها

اپیستاکسیس: خونریزی از بینی

رینوره: خروج ترشحات از بینی

پنومونی: ذات الریه، عفونت ریه ها

چست پ‍ین(chest pain): درد قفسه سینه

آتلکتازی: کلاپس آلوئول ها، به علت انسداد یا فشردگی راه های هوایی

آمپیم(empyema): تجمع مواد چرکی در فضای جنب

هموتوراکس: مایع در فضای جنب

افیوژن پلور: تجمع مایع غیر طبیعی در فضای جنب

برونشیت: التهاب نایژه ها

برونشکتازی: اتساع مزمن و برگشت ناپذیر برونش ها

آمفیزم: تخریب دیواره آلوئول های متسع

پنموتوراکس: هوا در فضای جنب

اسپیومتری: تست عملکردی ریه

توراسنتز: خارج کردن مواد از پلور پالس

اکسیمتری: اکسیژن سنج خون

نبولایزر: وسلیه ای برای دادن دارو های استنشاقی

ونتیلاتور: دستگاه تنفس مصنوعی

کمپلیانس: قابلیت کشش و اتساع ریه ها

 اختصارات تنفس

CXR: رادیوگرافی قفسه سینه

(URI (Upper Respiratory عفونت تنفس فوقانی

DP: دیس پنه

COPD: بیماری مزمن انسداد ریوی

ARDS: سندرم دیسترس حاد تنفسی

ETT: لوله داخل نای

ETT: تست تحمل ورزش

PE: آمبولی ریوی

PND: تنگی نفس حمله ای شبانه

Ch.p: درد قفسه سینه

C.R: تنفس کنترل شده

SOB: تنگی نفس

PTE: آمبولی ترومبوتیک ریوی

CP: درد قفسه سینه

UA: آنژین ناپایدار

APE: ادم حاد ریوی

VC:ظرفیت حیاتی

TV: حجم جاری

رکورد ۲۲ دقیقه زیر آب بدون تنفس

یک غواص آلمانی با نگاه داشتن نفس خود، حدود ۲۲ دقیقه و ۲۲ ثانیه زیر آب،نام خود را در کتاب رکوردهای گینس ثبت کرد.

به گزارش سرویس بین الملل باشگاه خبرنگاران به نقل از دیلی تلگراف؛ رکورد قبلی متعلق به یک جوان برزیلی و مدت زمان ۲۰ دقیقه و ۲۱ ثانیه بوده است.

برای کمک به رکورد زنان در این رکورد، دمای آب از زمان فرورفتن در آن به تدریج بالاتر می رود تا رکوردزنان بتوانند در حضور ناظران گینس مدت زمان بیشتری را ثبت نمایند.

این جوان ۳۵ ساله آلمانی از سال ۲۰۰۰ روی چنین رکوردی کار می کرده و طی این سالها رکورد خود را زده و به تدریج بالا آورده است.

او همچنین رکوردهایی در زمینه طولانی ترین مدت شنای زیر آب بدون هیچگونه تجهیزاتی را زده است.

وی می گوید: “برای زدن چنین رکوردهایی، معمولا تا ۵ ساعت قبل از ثبت رکورد، هیچگونه غذایی نمی خورم تا متابولیسم بدنم به پایین ترین و آرامترین سطح خود برسد.

ظرفیت ریه این جوان حدود ۲۰ درصد بزرگتر از یک فرد عادی با وزن و هیکل مشابه اوست و همین امر نیز به ثبت چنین رکوردی توسط او کمک کرده است.

بیشتر بدانید

سکسکه دم عمیقی است که در نتیجه انقباض ناگهانی میان بند ایجاد می شود. این فرایند در نتیجه تحریک میان بند یا عصب مرتبط با آن آغاز می شود. صدای سکسکه وقتی ایجاد می شود که هوای دمی با پرده های صوتی برخورد می کند.

خمیازه دم بسیار عمیقی است که با باز شدن آرواره همراه است و نتیجه آن تهویه همه حبابک‌هاست (در تنفس عادی طبیعی لزوما چنین چیزی اتفاق نمی افتد)، افزایش کربن دی‌اکسید از عوامل ایجاد خمیازه است.

منبع
chap.sch.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا