كيف تتم عملية التنفس لدى الإنسان

التنفس هو عملية يقوم فيها الكائنات الحية بالحصول على الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون، ويعمل الجهاز التنفسي البشري بالتعاون مع الجهاز الدوري على توفير الأكسجين لخلايا الجسم وإزالة ثاني أكسيد الكربون. يحدث تبادل هذه الغازات بين أغشية الخلايا في الرئتين والأنسجة في عملية التهوية الرئوية، ويتم وصف هذه العملية بـ”الشهيق والزفير”. يتكون الجهاز التنفسي البشري من الرئتين والجهاز التنفسي، وعلى الرغم من عدم إدراكك لهذا الأمر، فإنك تتنفس تلقائيا بمعدل يتراوح من 12 إلى 20 مرة في الدقيقة، وتستخدم الرئتين لتزويد جسمك بالأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون .

تقسيم الجهاز التنفسي

الحويصلات الهوائية هي حويصلات صغيرة مملوءة بالهواء في الرئتين، حيث يتم تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الرئتين والدم .

2- الشعبتان هما اثنان من الفروع الرئيسية للقصبة الهوائية التي تؤدي إلى الرئتين .

يشير الحجاب الحاجز إلى العضلة الموجودة تحت الرئتين والتي تشبه القبة، وتقوم بفصل التجاويف الصدرية والبطنية، والتي تتعاقب وتتوسع لإجبار الهواء على الدخول والخروج من الرئتين .

يتمثل لسان المزمار في رفرف مرن من الغضاريف، يغطي الحنجرة ويسمح للهواء بمروره عبر القصبة الهوائية، مع الاحتفاظ بالجسيمات الصلبة والسوائل .

الجنب هو كيس غشائي يغطي كل رئة ويتصل بالجدار الجانبي للصدر، ويتكون من طبقتين من الغشاء الجنبي، حيث ترتبط الطبقة الواحدة بالجدار الجانبي للصدر والطبقة الأخرى تلف الرئتين، ويقلل السائل بين الطبقتين من الاحتكاك ويسمح بحركة سلسة للرئتين أثناء التنفس .

6- الرئتين هما جهازان مخروطيان يقعان في الصدر أو التجويف الصدري، ويفصل بينهما القلب، وتكون الرئة اليمنى أكبر إلى حد ما من الرئة اليسرى، وتنقسم الرئتان إلى فصوص، وكل فص يستقبل فرع الشعبة الهوائية الخاص به، وداخل الرئتين تتقسم القصبات الهوائية بشكل متكرر إلى مجاري هوائية أصغر، وفي نهاية المطاف تشكل فروعا صغيرة تسمى محطة .

7- القصيبات هي الشعيرات الهوائية الطرفية، وقطرها يبلغ حوالي 0.02 بوصة أو 0.5 ملليمتر. تعرف هذه الشبكة المتفرعة داخل الرئتين بالشعب الهوائية، وتدخل القصيبات الطرفية إلى أكياس هوائية على شكل أكواب تسمى الحويصلات الهوائية. يحتوي الشخص العادي على حوالي 700 مليون حويصلة مليئة بالغاز في الرئتين. توفر هذه الحويصلات مساحة سطحية ضخمة لتبادل الغاز، وتحيط بها شبكة من الشعيرات الدموية. أثناء مرور الدم في هذه الأوعية وملء الهواء الحويصلات الهوائية، يحدث تبادل للغازات. يمر الأكسجين من الحويصلات إلى الشعيرات الدموية، بينما يمر ثاني أكسيد الكربون من الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية .

كيف يتنفس الانسان

1- يبدأ عملية التنفس من الأنف والفم، حيث تستنشق الهواء من خلال الأنف أو الفم، ثم يسافر إلى الحلق والقصبة الهوائية، وبعد ذلك يتفرع الهواء إلى ممرات هوائية تسمى أنابيب الشعب الهوائية، وحتى تعمل الرئتين بشكل جيد، يجب أن تكون هذه الممرات مفتوحة أثناء التنفس والزفير، وخالية من الالتهاب والانتفاخ والكميات الزائدة أو غير الطبيعية من البلغم .

تسلك أنابيب الهواء الممرات التنفسية عبر الرئتين وتتشعب إلى ممرات هوائية أصغر تسمى الشعبات. وتنتهي الشعبات في أكياس هوائية صغيرة تشبه البالون وتسمى الحويصلات الهوائية. يحتوي جسمك على أكثر من 300 مليون حويصلة، وتحيط الشعبات بشبكة من الأوعية الدموية الدقيقة المعروفة بالشعيرات الدموية. يمر الأكسجين من الهواء المستنشق عبر جدران الحويصلات إلى الدم .

3- بعد امتصاص الأكسجين ، يترك الدم الرئتين ويتم نقله إلى قلبك، ثم يضخ قلبك من خلال جسمك لتوفير الأكسجين لخلايا الأنسجة والأعضاء، وعندما تستخدم الخلايا الأكسجين ، يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون وامتصاصه في الدم، ثم يقوم الدم بنقل ثاني أكسيد الكربون إلى رئتيك، حيث تتم إزالته من الجسم عند الزفير من الأنف أو الفم .

ما دور الحجاب الحاجز في عملية التنفس

التنفس هو العملية التي يسحب بها الجسم الأكسجين ويطرد ثاني أكسيد الكربون من خلال الشهيق والزفير، ويساعد الحجاب الحاجز، الذي هو عضلة كبيرة على شكل قبة تحت الرئتين، على إتمام هذه العملية. خلال الشهيق، ينقبض الحجاب الحاجز إلى الأسفل مما يسمح للهواء النقي بالدخول إلى الرئتين، وخلال الزفير يسترخي الحجاب الحاجز ليدفع الرئتين ويسمح بطرد ثاني أكسيد الكربون .

كيف يتم تطهير الهواء قبل الدخول إلى الرئة

يوجد في الجهاز التنفسي آليات مدمجة تمنع دخول المواد الضارة إلى الرئتين، حيث تتحرك الشعيرات المجهرية داخل الممرات الهوائية بحركة تجتاحية لتنظيف الممرات والحفاظ على نظافتها، وذلك لأن استنشاق المواد الضارة مثل دخان السجائر يؤدي إلى توقف عمل الأهداب بشكل صحيح، ويسبب مشاكل صحية مثل التهاب الشعب الهوائية، وتنتج الخلايا داخل القصبة الهوائية والقصبات الهوائية الأخرى المخاط الذي يحافظ على رطوبة الممرات ويساعد في منع دخول الغبار والبكتيريا والفيروسات والمواد المسببة للحساسية والمواد الأخرى إلى الرئتين، كما يتم نقل الشوائب التي تصل إلى الأجزاء الأعمق من الرئتين عن طريق المخاطية والسعال أو البلع .