دستگاه تنفس

بدن موجودات زنده جهت تهیه اکسیژن برای متابولیسم سلولی و دفع دی اکسید کربن به دستگاه تنفس وابسته است. دستگاه گردش خون ابزار انتقال گاز بین بافت های بدن و شش ها است. به این ترتیب گردش خون و دستگاه تنفس به یکدیگر وابسته است.

دستگاه تنفس به دو ناحیه هوایی و تنفسی تقسیم شده است. ناحیه هوایی شامل حفره بینی، حلق، حنجره، نای و سیستم نایژه هاست که هوا را از محیط پیرامون به قسمت تنفسی شش ها می رساند.

ساختمان دستگاه تنفس

دستگاه تنفس شامل بینی، حلق، حنجره، نای، نایژه و شش است.

ھر نایژه به انشعابات كوچكتری تقسیم می شود كه به آن نایژک می گویند. در انتھای كوچكترین نایژک ھا حباب ھای كوچكی است كه كیسه ھوایی نام دارند.

دم و بازدم

تنفس را در انسان به دو مرحله دم و بازدم تقسیم می كنند. ورود ھوا از بیرون به درون بدن مرحله دم و خروج آن از شش ھا به بیرون مرحله بازدم نام دارد. دم و بازدم در اثر حركات قفسه سینه و عضلات تنفسی صورت می گیرد. شش ھا ھم با خاصیت ارتجاعی خود از این حركات پیروی می كنند.

ماھیچه ی دیافراگم و عضلات بین دنده ای، ماھیچه ھای اصلی تنفسی ھستند. دیافراگم نیز در كف قفسه ی سینه قرار دارد. جنس عضلات دیافراگم و بین دنده ای از نوع ماھیچه ھای صاف است. با فرمان مراكز عصبی دم عضلات بین دنده ای و دیافراگم منقبض می شوند و دنده ھا به بالا و طرفین می روند و دیافراگم پایین می رود و حجم سینه افزایش می یابد و شش ها پر از ھوا می شوند، وقتی عضلات دمی استراحت كنند. خاصیت ارتجاعی شش ھا و وزن قفسه سینه موجب می شود شش ھا به حالت اول باز گردند و ھوا بیرون رانده می شود.

می دانیم وقتی ماده ای می سوزد كه با اكسیژن ھوا تركیب شود و در این تغییر انرژی(گرما) آزاد می شود. سلول ھای بدن نیز در آخرین مرحله تغذیه خود لازم است كه مواد غذایی ساده را اكسید (می سوزانند) كنند تا انرژی مواد غذایی آزاد شود.

بدن تركیبات آلی انرژی زا را از محیط دریافت می كند و پس از جذب در سلول ھا به كمک آنزیم ھای ویژه ای اكسایش می دھد سپس انرژی مورد نیاز خود را به صورت ATP به دست می آورد. مثلاً از اكسایش قند گلوكز طبق رابطه زیر انرژی بدست می آورد.

بنابر این در تنفس سلولی با دو گاز اكسیژن و كربن دی اكسید سروكار داریم. دستگاه تنفس با عمل دم اكسیژن را به درون خون می برد و با عمل بازدم كربن دی اكسید را خارج می كند. به مجموعه این واكنش ھا تنفس می گویند.

جریان ھوا از بینی تا نایژه

ھوایی كه وارد بینی می شود ممكن است سرد و یا خشک و دارای گرد و غبار باشد. ھنگامی كه ھوا از فضای داخلی بینی عبور می كند تصفیه و مرطوب می شود سپس وارد حلق و نای می گردد. دیواره ی نای غضروفی است و ھمیشه باز است. ھوا در ضمن عبور از نای با مژک ھای كوتاه و فراوان دیواره ی نای برخورد می كند و ذرات گرد و غبار موجود در ھوا توسط مایع مخاطی دیواره جذب می شود، بنابراین ھوای پاكیزه و مرطوب از راه نای وارد نایژک می شود.

اندازه گیری حجم ھوای دم و بازدم

وقتی فرد به درون لوله لاستیكی می دمد ھوای وارد شده آب ظرف استوانه را خارج می كند و با اندازه گیری حجم آب خارج شده می توان حجم ھوای تنفسی را اندازه گرفت.

اثبات وجود گاز كربن دی اكسید در ھوای بازدم

جریان ھوا در شش ھا

كیسه ھای ھوایی شش ھا دیواره ای بسیار نازكی دارند این دیواره ھا فقط از یک لایه سلول پھن و نازک تشكیل شده است.

در اطراف ھر كیسه ھوایی مویرگ وجود دارد. به ھنگام دم اكسیژنی كه وارد كیسه ھوایی می شود. در رطوبت كیسه ھای ھوایی حل می شود و طبق پدیده ی انتشار از دیواره ی ناژک كیسه ھوایی و مویرگ عبور می كند و وارد خون می شود. علت تبادل گازھای تنفسی در جداره كیسه ھوایی و مویرگ تفاوت در مقدار آن ھا و پدیده انتشار است.

مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی