تنفس (2)

اهداف:

آشنایی با ساختار ریه در انسان

آشنایی با واحدهای کوچک تر دستگاه تنفسی

آشنایی با حجم ها و ظرفیت های دستگاه تنفس

رفلکس سرفه و عطسه

شرح درس:

ریه ساختاری است که هرگاه نیرویی برای پر کردن آن وجود نداشته باشد روی خود خواهد خوابید و تمام هوای خود را از طریق نای خارج خواهد کرد. همچنین اتصالی بین ریه و دیواره های قفسه سینه وجود ندارد. بنابراین ریه عملاً در حفره سینه شناور است و توسط یک لایه ی بسیار نازک از مایع جنبی که با عمل لغزنده سازی خود حرکات ریه ها را در داخل حفره ی سینه تسهیل می کند احاطه می شود.

حنجره لوله ای نامنظم است که حلق را به نای وصل می کند. نقش حنجره حمایتی جهت حفظ راه هوایی باز، جلوگیری از ورود مواد بلع شدده یا مانع به نای می باشد.

نای لوله ای به طول 10 تا 12 سانتی متر است که از انتهای حنجره شروع می شود. نای به دو برونش اولیه یا اصلی تقسیم می شود. پس از ورود برونش اولیه به طرف پایین و خارج به سه برونش ثانویه در ریه راست و دو برونش در ریه چپ تقسیم می شود که هر کدام وارد یک لوب ریوی می شوند. تقسیم مکرر آن ها برونشیول نامیده می شود. هر برونش اولیه با دو شاخه شدن 9 تا 12 بار تقسیم می شود و برنش های ثانویه می شود.

فیلم 1

 

طرح درس 88 و 89 (1)

توضیح فیلم 1: نای به دو برونش اولیه یا اصلی تقسیم می شود. پس از ورود برنش اولیه به طرف پایین و خارج به سه برونش ثانویه در ریه راست و دو برونش در ریه چپ تقسیم می شود که هر کدام وارد یک لوب ریوی می شوند. تقسیم مکرر آن ها برونشیول نامیده می شود. هر برونش اولیه با دو شاخه شدن 9 تا 12 بار تقسیم می شود و برنش های ثانویه می شود.

آلوئول ها یا خانه های ششی، واحد ساختمانی و عملکردی دستگاه تنفسی محسوب می شوند. در این ساختمان اکسیژن و در اکسید کربن بین خون و هوا مبادله می شوند. این ساختارها دارای سلول هایی هستند که یکی از این نوع سلول ها ماده ای به نام سورفاکتانت می باشند که کاهش کشش سطحی می شود و اثر باکتری کشی دارد.

ریه متکامل ترین شبکه مویرگی بدن را دارد. شریان های ریوی به علت فشار پایین دیواره ای نازک دارند و امکان تبادل گازها را ایجاد می کند.

روشی ساده به نام اسپیرومتری وجود دارد که برای مطالعه ی تهویه ی ریوی ثبت حجم حرکت هوا به داخل و به خارج ریه ها به کار می رود. خروجی این دستگاه نموداری است که برای به چهار حجم و چهار ظرفیت تقسیم می شوند که به قرار زیر اند:

حجم جاری:

حجم هوای دمی یا بازدمی در هر تنفس عادی است که حجمی حدود 500 میلی لیتر می باشد و با Vt نمایش داده می شود.

حجم ذخیره دمی:

حداکثر حجم هوای اضافی است که می توان علاوه بر حجم جاری طبیعی با یک دم عمیق وارد ریه ها کرد و مقدرا آن 3000 میلی لیتر است که با IRV نمایش داده می شود.

حجم ذخیره بازدمی:

حداکثر حجم هوای اضافی است که می توان بعد از پایان یک بازدم عادی با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج کرد و حجمی حدود 1100 میلی لیتر است و با ERV نمایش داده می شود.

حجم باقیمانده:

حجم هوایی است که بعد از یک بازدم حداکثر عمیق در ریه ها باقی می ماند و این حجم حدود 1200 میلی لیتر است و با RV نمایش داده می شود.

اما ظرفیت های ریه عبارتند از:

ظرفیت دمی:

که برابر است با مجموع حجم جاری و حجم ذخیره ی دمی است که حجمی معادل 3500 میلی لیتر می باشد و حجمی است که شخص با شروع از سطح استراحت بازدمی و متسع کردن ریه ها تا حداکثر ممکن نفس بکشد که با IC نمایش داده می شود.

ظرفیت باقی مانده:

برابر است با مجموع حجم دخیره بازدمی و حجم باقی مانده است. ظرفیت باقی مانده عملی مقدرا هوایی است که در پایان بازدم عادی در ریه ها باقی می ماند و حدود 2300 میلی لیتر است و با FRC نمایش داده می شود.

ظرفیت حیاتی:

برابر با مجموع ذخیره دمی، حجم جاری و حجم ذخیره بازدمی است. ظرفیت حیاتی حداکثر مقدار هوایی است که شخص می تواند بعد از ابتدا متسع کردن ریه ها تا حداکثر ممکن و سپس با انجام بازدم تا حداکثر ممکن از ریه های خود خارج کند و حجمی برابر 4600 میلی لیتر است و با VC نمایش داده می شود.

ظرفیت کل ریوی:

با TLC نمایش داده می شود و برابر است با حداکثر حجمی که با بیشترین کوشش دمی ممکن می توان ریه ها را تا آن حجم متسع کرد و حدود 5800 میلی لیتر است و برابر با مجموع ظرفیت حیاتی و حجم باقی مانده است.

تمامی این حجم ها و ظرفیت ها مذکور مربوط به یک مرد جوان می باشد و در زن ها 20 تا 25 درصد کمتر از مردها بوده و در افراد درشت و ورزشکار بیشتر از افراد کوچک و ضعیف هستند.  

VC=IRV+V_t+ERV

VC=IC+ERV

TLC=VC+RV

TLC=IC+FRC

FRC=ERV+RV

حدود 300میلیون حبابچه در دو ریه وجود دارند که علاوه بر تبادلات گازی بین هوای حبابچه ای و خون ریوی از این طریق انجام می شود. مجموعه ی غشاهای دخیل در این تبادلات غشای ریوی نامیده می شوند. این غشا دارای لایه های مختلف است که در نهایت موجب انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن بین حبابچه و گلبول قرمز می شود.

فیلم 3

 

طرح درس 88 و 89 (3)

توضیح فیلم 3 : مجموعه ی غشاهای دخیل در این تبادلات غشای ریوی نامیده می شوند. این غشا دارای لایه های مختلف است که در نهایت موجب انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن بین حبابچه و گلبول قرمز می شود.

در اصل این تبادلات با مولکول هموگلوبین گلبول های قرمز است. مولکول اکسیژن به طور سست و برگشت پذیر با قسمت هم heme از مولکول هموگلوبین ترکیب می شود. هنگامی که فشار اکسیژن بالاست مثل مویرگ های ریوی اکسیژن با هموگلوبین ترکیب می شود اما هنگامی که فشار اکسیژن پایین است مثلاً در مویرگ های بافتی اکسیژن از هموگلوبین آزاد می شود. این موضوع اساس انتقال تقریباً تمام اکسیژن از ریه به بافت ها می باشد.

 

طرح درس 88 و 89 (2)

توضیح فیلم2: مولکول اکسیژن به طور سست و برگشت پذیر با قسمت هم heme از مولکول هموگلوبین ترکیب می شود. هنگامی که فشار اکسیژن بالاست با هموگلوبین ترکیب می شود اما هنگامی که فشار اکسیژن پایین است اکسیژن از هموگلوبین آزاد می شود.

عواملی هستند که بر میزان انتشار گازها از غشای تنفسی تاثیر دارند و آن ها عبارتند از:

مراکز تنظیم تنفس نیز به سه مجموعه ختم می شوند که یکی در ناحیه پشتی بصل النخاع است که موجب دم می شود، یکی مربوط به بازدم است که در بخش شکمی بصل النخاع می باشد و یکی مرکز پنوموتاکسیک که در پشت پل مغزی است و فرکانس و عمق تنفس را کنترل می کند.

رفلکس سرفه و عطسه:

برونش ها و نای آن قدر به لمس سبک حساس هستند که مقادیر بسیار اندک ماده ی خارجی یا هر علت تحریکی دیگر موجب شروع رفلکس سرفه می شود. در سرفه حدود 2/5  لیتر هوا با یک دم عمیق به ریه ها کشیده می شود و سپس اپی گلوت بسته می شود و طناب های صوتی بسته می شوند. عضلات شکمی منقبض می شوند و به دیافراگم فشار می آورند. به طور ناگهانی طناب های صوتی و اپی گلوت باز می شوند و هوا به طور انفجاری از ریه ها خارج می شود.

رفلکس عطسه شبیه رفلکس سرفه است به استثنای این که به جای مجاری تنفسی تحتانی، مجاری بینی در گیر هستند.

سوال

الف: مجموع ظرفیت حیاتی و حجم باقی مانده

ب: مجموع ذخیره دمی، حجم جاری و حجم ذخیره بازدمی

ج: مجموع ذخیره دمی، حجم جاری

د: مجموع حجم دخیره بازدمی و حجم باقی مانده

الف: ناحیه پشتی بصل النخاع، ناحیه شکمی بصل النخاع

ب: ناحیه شکمی بصل النخاع، ناحیه پشتی بصل النخاع

ج: ناحیه پشتی بصل النخاع، مرکز پنوموتاکسیک

د: مرکز پنوموتاکسیک، ناحیه پشتی بصل النخاع

مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه: فاضل سامانی - تنظیم: داودی