سيتم حل تبادل الغازات في الرئتين في الامتحان. بشر

عمليه التنفسهي عملية تبادل الغازات بين الجسم والبيئة. يرتبط نشاط حياة الإنسان ارتباطًا وثيقًا بتفاعلات الأكسدة البيولوجية ويصاحبه امتصاص الأكسجين. للحفاظ على عمليات الأكسدة، من الضروري الإمداد المستمر بالأكسجين، الذي يحمله الدم إلى جميع الأعضاء والأنسجة والخلايا، حيث يرتبط معظمه بالخلايا. المنتجات النهائيةيتحلل، ويتحرر الجسم من ثاني أكسيد الكربون. جوهر عملية التنفس هو استهلاك الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. (N.E. Kovalev، L.D. Shevchuk، O.I. Shchurenko. علم الأحياء للأقسام التحضيرية للمعاهد الطبية.)

وظائف الجهاز التنفسي.

الأكسجين موجود في الهواء من حولنا.
ويمكنه اختراق الجلد، ولكن بكميات صغيرة فقط، وغير كافية على الإطلاق لدعم الحياة. هناك أسطورة عن أطفال إيطاليين تم طلاءهم بالذهب للمشاركة في موكب ديني؛ وتستمر القصة لتقول إنهم جميعًا ماتوا اختناقًا لأن "الجلد لا يستطيع التنفس". وبناء على الأدلة العلمية، يتم هنا استبعاد الوفاة بسبب الاختناق تماما، حيث أن امتصاص الأكسجين عبر الجلد بالكاد يمكن قياسه، كما أن إطلاق ثاني أكسيد الكربون أقل من 1٪ من إطلاقه عبر الرئتين. يقوم الجهاز التنفسي بتزويد الجسم بالأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون. نقل الغازات وغيرها ضروري للجسميتم تنفيذ المواد باستخدام نظام الدورة الدموية. وظيفة الجهاز التنفسي هي ببساطة إمداد الدم بكمية كافية من الأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون منه. يعد الاختزال الكيميائي للأكسجين الجزيئي لتكوين الماء بمثابة المصدر الرئيسي للطاقة للثدييات. وبدونها لا يمكن أن تستمر الحياة أكثر من بضع ثوان. ويصاحب انخفاض الأكسجين تكوين ثاني أكسيد الكربون. الأكسجين الموجود في ثاني أكسيد الكربون لا يأتي مباشرة من الأكسجين الجزيئي. يرتبط استخدام O 2 وتكوين ثاني أكسيد الكربون عن طريق التفاعلات الأيضية المتوسطة. ومن الناحية النظرية، كل واحد منهم يستمر لبعض الوقت. يسمى تبادل O 2 و CO 2 بين الجسم والبيئة بالتنفس. في الحيوانات العليا، تتم عملية التنفس من خلال سلسلة من العمليات المتتابعة. 1. تبادل الغازات بين البيئة والرئتين، وهو ما يشار إليه عادة باسم “التهوية الرئوية”. 2. تبادل الغازات بين الحويصلات الهوائية للرئتين والدم (التنفس الرئوي). 3. تبادل الغازات بين الدم والأنسجة. وأخيرًا، تنتقل الغازات داخل الأنسجة إلى مواقع الاستهلاك (للأوكسجين) ومن مواقع الإنتاج (لثاني أكسيد الكربون) (التنفس الخلوي). ويؤدي فقدان أي من هذه العمليات الأربع إلى مشاكل في التنفس ويشكل خطراً على حياة الإنسان.

تشريح.

يتكون الجهاز التنفسي البشري من الأنسجة والأعضاء التي توفر التهوية الرئوية والتنفس الرئوي. تشمل المسالك الهوائية: الأنف، وتجويف الأنف، والبلعوم الأنفي، والحنجرة، والقصبة الهوائية، والقصبات الهوائية، والقصيبات. تتكون الرئتان من القصيبات والأكياس السنخية، بالإضافة إلى الشرايين والشعيرات الدموية وأوردة الدورة الدموية الرئوية. تشمل عناصر الجهاز العضلي الهيكلي المرتبطة بالتنفس الأضلاع والعضلات الوربية والحجاب الحاجز وعضلات الجهاز التنفسي الإضافية.

الخطوط الجوية.

يعمل الأنف وتجويف الأنف بمثابة قنوات للهواء، حيث يتم تسخينه وترطيبه وتصفيته. يحتوي تجويف الأنف أيضًا على مستقبلات شمية.
يتكون الجزء الخارجي من الأنف من هيكل عظمي غضروفي مثلثي مغطى بالجلد. فتحتان بيضاويتان على السطح السفلي - فتحات الأنف - تفتح كل منهما على تجويف الأنف على شكل إسفين. يتم فصل هذه التجاويف بواسطة قسم. تبرز ثلاث فقاعات إسفنجية خفيفة (محارات) من الجدران الجانبية لفتحتي الأنف، وتقسم التجاويف جزئيًا إلى أربعة ممرات مفتوحة (ممرات أنفية). تجويف الأنف مبطن بغشاء مخاطي غني بالأوعية الدموية. تعمل العديد من الشعيرات الصلبة، بالإضافة إلى الخلايا الظهارية والكأسية المجهزة بأهداب، على تنظيف الهواء المستنشق من الجسيمات. في الجزء العلوي من التجويف توجد الخلايا الشمية.

وتقع الحنجرة بين القصبة الهوائية وجذر اللسان. ينقسم التجويف الحنجري إلى طيتين من الغشاء المخاطي، لا تتقاربان تمامًا خط الوسط. المسافة بين هذه الطيات - المزمار - محمية بصفيحة من الغضروف الليفي - لسان المزمار. على طول حواف المزمار في الغشاء المخاطي توجد أربطة ليفية مرنة، تسمى الطيات الصوتية السفلية أو الحقيقية (الأربطة). وفوقها توجد الطيات الصوتية الزائفة، التي تحمي الطيات الصوتية الحقيقية وتبقيها رطبة؛ كما أنها تساعد على حبس أنفاسك، وعند البلع تمنع دخول الطعام إلى الحنجرة. تعمل العضلات المتخصصة على شد وإرخاء الطيات الصوتية الحقيقية والكاذبة. تلعب هذه العضلات دورًا مهمًا في عملية النطق، كما تمنع دخول أي جزيئات إلى الجهاز التنفسي.

تبدأ القصبة الهوائية من الطرف السفلي للحنجرة وتنزل إلى تجويف الصدر، حيث تنقسم إلى القصبات الهوائية اليمنى واليسرى؛ ويتكون جداره من النسيج الضام والغضاريف. في معظم الثدييات، يشكل الغضروف حلقات غير مكتملة. يتم استبدال الأجزاء المجاورة للمريء برباط ليفي. القصبة الهوائية اليمنى عادة ما تكون أقصر وأوسع من اليسرى. بعد دخول القصبات الهوائية الرئيسية إلى الرئتين، تنقسم تدريجيًا إلى أنابيب أصغر فأصغر (القصيبات)، أصغرها، القصيبات الطرفية، هي العنصر الأخير الخطوط الجوية. من الحنجرة إلى القصيبات الطرفية، تصطف الأنابيب بظهارة مهدبة.

رئتين

بشكل عام، تبدو الرئتان على شكل تكوينات إسفنجية سميكة مخروطية الشكل تقع على كلا النصفين تجويف الصدر. أصغر هيكلية عنصر الرئة- يتكون الفصيص من قصيبة طرفية تؤدي إلى القصبة الرئوية والكيس السنخي. تشكل جدران القصيبات الرئوية والكيس السنخي انخفاضات تسمى الحويصلات الهوائية. هذا الهيكل للرئتين يزيد من سطحها التنفسي، وهو أكبر بمقدار 50-100 مرة من سطح الجسم. يكون الحجم النسبي للمساحة السطحية التي يتم من خلالها تبادل الغازات في الرئتين أكبر في الحيوانات ذات النشاط العالي والحركة. وتتكون جدران الحويصلات الهوائية من طبقة واحدة من الخلايا الظهارية وتحيط بها الشعيرات الدموية الرئوية. السطح الداخلي للحويصلات الهوائية مُغطى بمادة خافضة للتوتر السطحي. يُعتقد أن الفاعل بالسطح هو منتج إفراز للخلايا الحبيبية. الحويصلات الفردية، على اتصال وثيق مع الهياكل المجاورة، لها شكل متعدد السطوح غير منتظم وأبعاد تقريبية تصل إلى 250 ميكرومتر. من المقبول عمومًا أن إجمالي مساحة سطح الحويصلات الهوائية التي يحدث من خلالها تبادل الغازات يعتمد بشكل كبير على وزن الجسم. مع التقدم في السن، هناك انخفاض في مساحة سطح الحويصلات الهوائية.

غشاء الجنب

كل رئة محاطة بكيس يسمى غشاء الجنب. الطبقة الخارجية (الجدارية) من غشاء الجنب مجاورة للسطح الداخلي لجدار الصدر والحجاب الحاجز، والطبقة الداخلية (الحشوية) تغطي الرئة. تسمى الفجوة بين الطبقات بالتجويف الجنبي. عند القيادة صدرعادة ما تنزلق الورقة الداخلية بسهولة فوق الورقة الخارجية. الضغط في التجويف الجنبيدائما أقل من الغلاف الجوي (سلبي). في ظل ظروف الراحة، يكون الضغط داخل الجنبة عند البشر في المتوسط ​​4.5 تور تحت الضغط الجوي (-4.5 تور). يسمى الفضاء بين الجنبي بين الرئتين المنصف. تحتوي على القصبة الهوائية، والغدة الصعترية، والقلب الذي يحتوي على أوعية كبيرة، الغدد الليمفاويةوالمريء.

الأوعية الدموية في الرئتين

يحمل الشريان الرئوي الدم من البطين الأيمن للقلب، وينقسم إلى فرعين أيمن وأيسر، يذهبان إلى الرئتين. تتفرع هذه الشرايين بعد القصبات الهوائية والإمداد هياكل كبيرةالرئة وتشكل الشعيرات الدموية التي تنسج حول جدران الحويصلات الهوائية.

يتم فصل الهواء الموجود في الحويصلات الهوائية عن الدم الموجود في الشعيرات الدموية بواسطة الجدار السنخي، وهو جدار الشعيرات الدموية، وفي بعض الحالات توجد طبقة وسطية بينهما. من الشعيرات الدموية، يتدفق الدم إلى الأوردة الصغيرة، التي تتحد في النهاية لتشكل الأوردة الرئوية، التي تنقل الدم إلى الأذين الأيسر.
تقوم الشرايين القصبية في الدائرة الكبرى أيضًا بنقل الدم إلى الرئتين، أي أنها تغذي القصبات الهوائية والقصيبات والغدد الليمفاوية وجدران الأوعية الدموية وغشاء الجنب. معظميتدفق هذا الدم إلى الأوردة القصبية، ومن هناك إلى الأوردة المفردة (يمين) وشبه المفردة (يسار). ليس جدا عدد كبير منيدخل الدم القصبي الشرياني إلى الأوردة الرئوية.

عضلات الجهاز التنفسي

عضلات الجهاز التنفسي هي تلك العضلات التي تؤدي انقباضاتها إلى تغيير حجم الصدر. تعمل العضلات الممتدة من الرأس والرقبة والذراعين وبعض الفقرات الصدرية العلوية والسفلية العنقية، وكذلك العضلات الوربية الخارجية التي تربط الضلع بالضلع، على رفع الأضلاع وزيادة حجم الصدر. الحجاب الحاجز عبارة عن صفيحة عضلية وترية متصلة بالفقرات والأضلاع وعظم القص، وتفصل تجويف الصدر عن تجويف البطن. هذه هي العضلة الرئيسية المشاركة في الاستنشاق الطبيعي. مع زيادة الاستنشاق، تنقبض مجموعات العضلات الإضافية. مع زيادة الزفير، تتقلص العضلات المرتبطة بين الأضلاع (العضلات الوربية الداخلية)، بالأضلاع والفقرات الصدرية السفلية والقطنية العلوية، وكذلك العضلات تجويف البطن; يخفضون الضلوع ويضغطون أعضاء البطنإلى ارتخاء الحجاب الحاجز، مما يقلل من سعة الصدر.

التهوية الرئوية

وطالما ظل الضغط داخل الجنبة أقل من الضغط الجوي، فإن حجم الرئتين يتبع بشكل وثيق حجم تجويف الصدر. تحدث حركات الرئة نتيجة انقباض عضلات الجهاز التنفسي بالاشتراك مع حركة أجزاء من جدار الصدر والحجاب الحاجز.

حركات التنفس

استرخاء جميع العضلات المرتبطة بالتنفس يمنح الصدر وضعية الزفير السلبي. يمكن للنشاط العضلي المناسب أن يحول هذا الوضع إلى شهيق أو زيادة في الزفير.
يتم الاستنشاق عن طريق توسيع تجويف الصدر ويكون دائمًا عملية نشطة. بسبب تمفصلها مع الفقرات، تتحرك الأضلاع للأعلى وللخارج، مما يزيد من المسافة من العمود الفقري إلى القص، وكذلك الأبعاد الجانبية للتجويف الصدري (نوع التنفس الساحلي أو الصدري). يؤدي انقباض الحجاب الحاجز إلى تغيير شكله من شكل القبة إلى شكل مسطح، مما يزيد من حجم تجويف الصدر في الاتجاه الطولي (نوع التنفس الحجابي أو البطني). عادة، يلعب التنفس البطني الدور الرئيسي في عملية الاستنشاق. وبما أن الإنسان كائن ذو قدمين، فمع كل حركة للأضلاع وعظم القص، يتغير مركز ثقل الجسم ويصبح من الضروري تكيف العضلات المختلفة مع ذلك.
أثناء التنفس الهادئ، عادة ما يكون لدى الشخص ما يكفي من الخصائص المرنة ووزن الأنسجة النازحة لإعادتها إلى الوضع الذي سبق الشهيق. وهكذا فإن الزفير أثناء الراحة يحدث بشكل سلبي بسبب الانخفاض التدريجي في نشاط العضلات التي تهيئ الظروف للاستنشاق. قد يحدث الزفير النشط بسبب انقباض العضلات الوربية الداخلية بالإضافة إلى مجموعات العضلات الأخرى التي تخفض الأضلاع، وتقلل الأبعاد العرضية للتجويف الصدري والمسافة بين عظم القص والعمود الفقري. يمكن أن يحدث الزفير النشط أيضًا بسبب تقلص عضلات البطن، مما يضغط على الأحشاء ضد الحجاب الحاجز المرتخي ويقلل الحجم الطولي للتجويف الصدري.
يؤدي توسع الرئة إلى تقليل (مؤقتًا) إجمالي الضغط داخل الرئة (السنخية). وهو يساوي الغلاف الجوي عندما لا يتحرك الهواء وتكون فتحة المزمار مفتوحة. وهو يقع تحت الغلاف الجوي حتى تمتلئ الرئتان عند الشهيق، وفوق الغلاف الجوي عند الزفير. يتغير الضغط داخل الجنبة أيضًا أثناء حركة الجهاز التنفسي. لكنها دائمًا ما تكون أقل من الغلاف الجوي (أي سلبية دائمًا).

التغيرات في حجم الرئة

تشغل الرئتان عند الإنسان حوالي 6% من حجم الجسم، بغض النظر عن وزنه. لا يتغير حجم الرئة بالتساوي عند الاستنشاق. هناك ثلاثة أسباب رئيسية لذلك: أولا، يزداد تجويف الصدر بشكل غير متساو في جميع الاتجاهات، وثانيا، ليست كل أجزاء الرئة قابلة للتمدد بنفس القدر. ثالثا، يفترض وجود تأثير الجاذبية، مما يساهم في إزاحة الرئة إلى الأسفل.
يُطلق على حجم الهواء المستنشق أثناء الشهيق العادي (غير القسري) والزفير أثناء الزفير العادي (غير القسري) اسم الهواء التنفسي. يُطلق على حجم الزفير الأقصى بعد الحد الأقصى السابق للاستنشاق القدرة الحيوية. وهو لا يساوي كامل حجم الهواء الموجود في الرئة (حجم الرئة الإجمالي) لأن الرئتين لا تنهاران بشكل كامل. يُطلق على حجم الهواء المتبقي في الرئتين أثناء الراحة اسم الهواء المتبقي. هناك حجم إضافي يمكن استنشاقه بأقصى جهد بعد الاستنشاق الطبيعي. والهواء الذي يتم الزفير بأقصى جهد بعد الزفير الطبيعي هو الحجم الاحتياطي للزفير. تتكون القدرة الوظيفية المتبقية من حجم احتياطي الزفير والحجم المتبقي. هذا هو الهواء الموجود في الرئتين والذي يتم فيه تخفيف هواء التنفس الطبيعي. ونتيجة لذلك، فإن تركيبة الغاز في الرئتين عادة لا تتغير بشكل كبير بعد حركة تنفس واحدة.
حجم الدقيقة V هو الهواء المستنشق في دقيقة واحدة. ويمكن حسابه عن طريق ضرب متوسط ​​حجم المد والجزر (Vt) بعدد الأنفاس في الدقيقة (f)، أو V=fVt. جزء من V t، على سبيل المثال، الهواء الموجود في القصبة الهوائية والشعب الهوائية إلى القصيبات الطرفية وفي بعض الحويصلات الهوائية، لا يشارك في تبادل الغازات، لأنه لا يتلامس مع تدفق الدم الرئوي النشط - وهذا هو الحال يسمى الفضاء "الميت" (V d). يُسمى الجزء من Vt الذي يشارك في تبادل الغازات مع الدم الرئوي بالحجم السنخي (VA). من وجهة نظر فسيولوجية، تعتبر التهوية السنخية (VA) الجزء الأكثر أهمية في التنفس الخارجي V A = f (V t -V d)، نظرًا لأن حجم الهواء المستنشق في الدقيقة هو الذي يتبادل الغازات مع دم الرئة الشعيرات الدموية.

التنفس الرئوي

الغاز هو حالة من حالات المادة يتم فيها توزيعه بشكل موحد على حجم محدود. في الطور الغازي، يكون تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض ضئيلًا. فعندما تصطدم بجدران مكان مغلق، فإن حركتها تخلق قوة معينة؛ تسمى هذه القوة المطبقة على وحدة المساحة ضغط الغاز ويتم التعبير عنها بالملليمتر من الزئبق.

توصيات النظافةوفيما يتعلق بأعضاء الجهاز التنفسي، فهي تشمل تدفئة الهواء، وتنقيته من الغبار ومسببات الأمراض. يتم تسهيل ذلك عن طريق التنفس الأنفي. يوجد على سطح الغشاء المخاطي للأنف والبلعوم الأنفي العديد من الطيات التي توفر الدفء عند مرور الهواء مما يحمي الإنسان من نزلات البردفي موسم البرد. بفضل التنفس الأنفي، يتم ترطيب الهواء الجاف، وإزالة الغبار المستقر بواسطة الظهارة الهدبية، وحمايته من التلف. مينا الأسنانوالتي قد تحدث عند استنشاق الهواء البارد عن طريق الفم. من خلال أعضاء الجهاز التنفسي، يمكن أن تدخل مسببات أمراض الأنفلونزا والسل والدفتيريا والتهاب اللوزتين وما إلى ذلك إلى الجسم مع الهواء. معظمها، مثل جزيئات الغبار، تلتصق بالغشاء المخاطي للمسالك الهوائية ويتم إزالتها منها بواسطة الظهارة الهدبية. ويتم تحييد الميكروبات عن طريق المخاط. لكن بعض الكائنات الحية الدقيقة تستقر في الجهاز التنفسي ويمكن أن تسبب أمراضًا مختلفة.
التنفس الصحيح ممكن مع التطور الطبيعيالصدر، وهو ما يتحقق بشكل منهجي تمرين جسديفي الهواء الطلق، الوضعية الصحيحة أثناء الجلوس على الطاولة، الوضعية المستقيمة عند المشي والوقوف. وفي المناطق سيئة التهوية، يحتوي الهواء على نسبة من 0.07 إلى 0.1% من ثاني أكسيد الكربون , وهو ضار جدًا.
التدخين يسبب ضررا كبيرا على الصحة. يسبب التسمم المستمر للجسم وتهيج الأغشية المخاطية الجهاز التنفسي. وتتجلى مخاطر التدخين أيضًا في حقيقة أن المدخنين أكثر عرضة للإصابة بسرطان الرئة مقارنة بغير المدخنين. دخان التبغ ضار ليس فقط للمدخنين أنفسهم، ولكن أيضًا لأولئك الذين يبقون في جو من دخان التبغ - في منطقة سكنية أو في العمل.
مكافحة التلوث الهواء الجويفي المدن يشمل نظام محطات معالجة مياه الصرف الصحي في المؤسسات الصناعية والمناظر الطبيعية الواسعة. تقوم النباتات، التي تطلق الأكسجين في الغلاف الجوي وتبخر كميات كبيرة من الماء، بتجديد الهواء وتبريده. أوراق الأشجار تحبس الغبار، مما يجعل الهواء أكثر نقاءً ونقاءً. يعد التنفس السليم والتصلب المنهجي للجسم أمرًا مهمًا للصحة، حيث تحتاج إلى التواجد في الهواء الطلق في كثير من الأحيان، والمشي، ويفضل أن يكون ذلك خارج المدينة، في الغابة.

عزيزي طلاب الصف الثامن! فيما يلي المهام من بنك المهام المفتوح لامتحان الدولة الموحدة حول موضوع "الجهاز التنفسي البشري". من خلال إكمال هذه المهام، فإنك تستعد للاختبار حول الموضوع وتتعرف على نموذج تقديم مادة الاختبار.

1. يوجد في تجويف صدر الإنسان

1)

2)

3)

4)

البنكرياس

2. يجب أن تتنفس من خلال أنفك، لأنه في تجويف الأنف

1)

يحدث تبادل الغازات

2)

يتكون الكثير من المخاط

3)

هناك حلقات نصف غضروفية

4)

يتم تسخين الهواء وتنقيته وتحييده

3. يسمى تبادل الغازات بين الهواء الخارجي وهواء الحويصلات الهوائية عند الإنسان

1)

التنفس الأنسجة

2)

التخليق الحيوي

3)

التنفس الرئوي

4)

نقل الغازات

4. في الفقاريات والبشر، يتم نقل الأكسجين من الرئتين إلى الخلايا

1)

الكلوروفيل

2)

3)

الهيموجلوبين

4)

زلال

5. الخلايا هي الأكثر حساسية لنقص الأكسجين

1)

الحبل الشوكي

2)

مخ

3)

الكبد والكلى

4)

المعدة والأمعاء

6. المركز ردود الفعل التنفسيةيقع في

1)

المخيخ

2)

الدماغ المتوسط

3)

النخاع المستطيل

4)

الدماغ البيني

7. الممرات الهوائية للإنسان مبطنة بالأنسجة من الداخل

1)

توصيل

2)

مخططة عضلية

3)

طلائية

4)

العضلات على نحو سلس

8. يتفاعل في جسم الإنسان مع الأكسجين الموجود في الهواء

1)

عامل Rh الذي يحدد البروتين

2)

الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء

3)

الفيبرينوجين البلازما

4)

الجلوكوز في البلازما

9. أي مجموعة من ردود الفعل غير المشروطة تشمل العطس والسعال؟

1)

محمي

2)

3)

إرشادية

4)

1)

2)

البلعوم الأنفي

3)

4)

تجويف الفم

11. تحديد تسلسل ترتيب أعضاء الجهاز التنفسي التي يدخل من خلالها الهواء أثناء الاستنشاق.

أ)

البلعوم الأنفي

ب)

في)

الحويصلات الرئوية

ز)

تجويف أنفي

د)

ه)

12. موقع المراكز التي تنظم عمليات التنفس ونشاط القلب والأوعية الدموية هو

1)

الدماغ المتوسط

2)

المخيخ

3)

النخاع

4)

13. تحديد تسلسل حركة الهواء إلى الرئتين عبر الجهاز التنفسي للإنسان.

1)

تجويف الأنف - البلعوم الأنفي - القصبة الهوائية - الحنجرة - القصبات الهوائية - الحويصلات الرئوية

2)

تجويف الأنف - البلعوم الأنفي - الحنجرة - القصبات الهوائية - القصبة الهوائية - الحويصلات الرئوية

3)

تجويف الأنف ← البلعوم الأنفي ← الحنجرة ← القصبة الهوائية ← القصبات الهوائية ← الحويصلات الرئوية

4)

تجويف الأنف - البلعوم الأنفي - القصبات الهوائية - الحنجرة - القصبة الهوائية - الحويصلات الرئوية

بداية النموذج

15. ما الرقم الذي يشير في الشكل إلى العضو الذي يدخل إليه الهواء من الحنجرة؟

1)

2)

3)

4)

نهاية النموذج

16. ما هي العناصر المكونة للدم والتي تحمل الأكسجين من الرئتين
إلى الأقمشة؟

1)

البالعات

2)

خلايا الدم الحمراء

3)

الخلايا الليمفاوية

4)

الصفائح

17. يحدث تحلل الأوكسي هيموجلوبين إلى هيموجلوبين وأكسجين

1)

الشرايين

2)

الأوردة

3)

الشعيرات الدموية في الدورة الدموية الرئوية

4)

الشعيرات الدموية في الدورة الدموية الجهازية

18 يشارك في نقل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة

1)

الفيبرينوجين

2)

الهيموجلوبين

3)

الأنسولين

4)

الأدرينالين

19. يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا للعملية التي تحدث في جسم الإنسان؟ ما الذي يكمن وراء هذه العملية وكيف يتغير تكوين الدم نتيجة لذلك؟ اشرح اجابتك.

20. يحتوي على هيموجلوبين الدم الذي يشارك في نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون

1)

الصفائح

2)

الخلايا الليمفاوية

3)

البالعات

4)

خلايا الدم الحمراء

21. في خلايا جسم الإنسان، أثناء التنفس،

1)

الافراج عن الأكسجين

2)

حركة المواد العضوية وغير العضوية

3)

أكسدة المواد العضوية وإطلاق الطاقة

4)

تكوين المواد العضوية من غير العضوية

22. ما هي الأنسجة المشاركة في نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون؟

1)

متوتر

2)

عضلي

3)

طلائية

4)

توصيل

23 إنشاء المراسلات بين العملية التي تحدث في جسم الإنسان ونظام الأعضاء الذي يشارك في تنفيذها.

عملية

نظام الجهاز

أ)

الهواء الذي يدخل الجسم من البيئة الخارجية

ب)

ضمان تبادل الغازات في الأنسجة

في)

ترطيب الهواء وإزالة السموم

ز)

إيصال المواد إلى خلايا الجسم

د)

إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجسم

1)

الدموية

2)

تنفسي

24. حدثنا عن أساليب التنظيم حركات التنفسفي البشر.

الجهاز التنفسي عند الإنسان- مجموعة من الأعضاء والأنسجة التي تؤمن تبادل الغازات في جسم الإنسان بين الدم والبيئة الخارجية.

وظيفة الجهاز التنفسي:

دخول الأكسجين إلى الجسم.

إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجسم.

إزالة المنتجات الأيضية الغازية من الجسم.

التنظيم الحراري.

الاصطناعية: يتم تصنيع بعضها بيولوجيا في أنسجة الرئة المواد الفعالة: الهيبارين، والدهون، وما إلى ذلك؛

المكونة للدم: الخلايا البدينة والقاعدية تنضج في الرئتين.

الترسيب: يمكن أن تتراكم في الشعيرات الدموية في الرئتين كميات كبيرة من الدم.

الامتصاص: يتم امتصاص الأثير والكلوروفورم والنيكوتين والعديد من المواد الأخرى بسهولة من سطح الرئتين.

يتكون الجهاز التنفسي من الرئتين والممرات الهوائية.

يتم تنفيذ الانقباضات الرئوية باستخدام العضلات الوربية والحجاب الحاجز.

الجهاز التنفسي: تجويف الأنف والبلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والقصيبات.

تتكون الرئتان من حويصلات رئوية - الحويصلات الهوائية

أرز. الجهاز التنفسي

الخطوط الجوية

تجويف أنفي

تجاويف الأنف والبلعوم هي الجهاز التنفسي العلوي. يتكون الأنف من نظام غضروفي، وبفضله تكون الممرات الأنفية مفتوحة دائمًا. في بداية الممرات الأنفية توجد شعيرات صغيرة تحبس جزيئات الغبار الكبيرة في الهواء المستنشق.

تجويف الأنف مبطن من الداخل بغشاء مخاطي متخلل الأوعية الدموية. يحتوي على عدد كبير من الغدد المخاطية (150 غدة/$سم^2$ من الغشاء المخاطي). المخاط يمنع تكاثر الميكروبات. يخرج عدد كبير من الكريات البيض والخلايا البلعمية من الشعيرات الدموية على سطح الغشاء المخاطي، مما يؤدي إلى تدمير النباتات الميكروبية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتغير الغشاء المخاطي بشكل كبير في حجمه. وعندما تنقبض جدران أوعيتها تنقبض، وتتوسع الممرات الأنفية، ويتنفس الإنسان بسهولة وحرية.

يتكون الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي العلوي من ظهارة مهدبة. يتم تنسيق حركة أهداب الخلية الفردية والطبقة الظهارية بأكملها بشكل صارم: كل هدب سابق في مراحل حركته يتقدم على الهدب التالي لفترة معينة من الزمن، وبالتالي فإن سطح الظهارة يشبه الموجة - "ومضات". تساعد حركة الأهداب على إبقاء المسالك الهوائية نظيفة عن طريق إزالة المواد الضارة.

أرز. 1. الظهارة الهدبية للجهاز التنفسي

تقع أعضاء الشم في الجزء العلوي من تجويف الأنف.

وظيفة الممرات الأنفية:

ترشيح الكائنات الحية الدقيقة.

ترشيح الغبار

ترطيب وتدفئة الهواء المستنشق.

يقوم المخاط بطرد كل شيء يتم ترشيحه إلى الجهاز الهضمي.

ينقسم التجويف إلى نصفين بواسطة العظم الغربالي. تقسم الصفائح العظمية كلا النصفين إلى ممرات ضيقة ومترابطة.

فتح في تجويف الأنف الجيوب الأنفيةالعظام الحاملة للهواء: الفك العلوي، والجبهي، وما إلى ذلك. وتسمى هذه الجيوب الأنفية الجيوب الأنفية.وهي مبطنة بغشاء مخاطي رقيق يحتوي على عدد قليل من الغدد المخاطية. كل هذه الأقسام والأصداف بالإضافة إلى العديد من التجاويف الملحقة عظام الجمجمةزيادة حادة في حجم وسطح جدران تجويف الأنف.

الجيوب الأنفية

الجيوب الأنفية (الجيوب الأنفية) - تجاويف الهواءفي عظام الجمجمة، وتتواصل مع تجويف الأنف.

في البشر، هناك أربع مجموعات من الجيوب الأنفية:

الجيب الفكي العلوي (الفك العلوي) - جيب مزدوج يقع في الفك العلوي.

الجيب الجبهي - جيب مزدوج يقع في العظم الجبهي.

المتاهة الغربالية - جيب مزدوج يتكون من خلايا العظم الغربالي.

الوتدي (الرئيسي) - جيب مزدوج يقع في جسم العظم الوتدي (الرئيسي).

أرز. 2. الجيوب الأنفية: 1- الجيوب الأمامية؛ 2 - خلايا المتاهة الشبكية. 3 - الجيب الوتدي. 4 - الجيوب الفكية (الفك العلوي).

لا يزال المعنى الدقيق للجيوب الأنفية غير معروف.

الوظائف المحتملة للجيوب الأنفية:

تخفيض الوزن الأمامي عظام الوجهالجماجم.

الحماية الميكانيكية لأعضاء الرأس أثناء الصدمات (امتصاص الصدمات)؛

العزل الحراري لجذور الأسنان، مقل العيونوما إلى ذلك من تقلبات درجة الحرارة في تجويف الأنف أثناء التنفس؛

ترطيب وتدفئة الهواء المستنشق بسبب بطء تدفق الهواء في الجيوب الأنفية.

يؤدي وظيفة عضو مستقبل الضغط (عضو حسي إضافي).

الجيب الفكي (الجيب الفكي)- غرفة البخار الجيوب الأنفيةالأنف، ويحتل الجسم بالكامل تقريبًا من عظم الفك العلوي. الجزء الداخلي من الجيوب الأنفية مبطن بغشاء مخاطي رقيق من الظهارة الهدبية. يوجد عدد قليل جدًا من الخلايا الغدية (الكأسية) والأوعية والأعصاب في الغشاء المخاطي للجيوب الأنفية.

يتواصل الجيب الفكي العلوي مع التجويف الأنفي من خلال الفتحات الموجودة على السطح الداخلي لعظم الفك العلوي. في في حالة جيدةالجيوب الأنفية مليئة بالهواء.

ويمر الجزء السفلي من البلعوم في أنبوبين: الأنبوب التنفسي (في الأمام) والمريء (في الخلف). هكذا هو البلعوم الإدارة العامةللجهاز الهضمي والتنفسي.

الحنجرة

الجزء العلوي من أنبوب التنفس هو الحنجرة، وتقع في الجزء الأمامي من الرقبة. تصطف معظم الحنجرة أيضًا بغشاء مخاطي من ظهارة مهدبة.

تتكون الحنجرة من غضاريف مترابطة بشكل متحرك: الحلقية والغدة الدرقية (أشكال تفاحة آدم،أو تفاحة آدم) واثنين من الغضاريف الطرجهالية.

لهاةيغطي مدخل الحنجرة عند بلع الطعام. يرتبط الطرف الأمامي من لسان المزمار بالغضروف الدرقي.

أرز. الحنجرة

ترتبط غضاريف الحنجرة ببعضها البعض عن طريق المفاصل، وتغطى الفراغات الموجودة بين الغضاريف بأغشية النسيج الضام.

عند نطق الصوت الأحبال الصوتيةاقترب من اللمس. مع تيار من الهواء المضغوط من الرئتين، يضغط عليهما من الأسفل، يتباعدان للحظة، وبعد ذلك، بفضل مرونتهما، ينغلقان مرة أخرى حتى يفتحهما ضغط الهواء مرة أخرى.

واهتزازات الحبال الصوتية التي تنشأ بهذه الطريقة تعطي الصوت. يتم تنظيم درجة الصوت من خلال درجة توتر الحبال الصوتية. تعتمد ظلال الصوت على طول وسمك الحبال الصوتية، وعلى بنية تجويف الفم وتجويف الأنف، اللذين يلعبان دور الرنانات.

الغدة الدرقية مجاورة للحنجرة من الخارج.

في الأمام، تتم حماية الحنجرة بواسطة عضلات الرقبة الأمامية.

القصبة الهوائية والشعب الهوائية

القصبة الهوائية عبارة عن أنبوب تنفس يبلغ طوله حوالي 12 سم.

وتتكون من 16-20 حلقة نصفية غضروفية لا تنغلق من الخلف. تمنع الحلقات النصفية القصبة الهوائية من الانهيار أثناء الزفير.

الجزء الخلفي من القصبة الهوائية والمسافات بين الحلقات النصفية الغضروفية مغطاة بغشاء من النسيج الضام. خلف القصبة الهوائية يوجد المريء، الذي يبرز جداره قليلاً في تجويفه أثناء مرور بلعة الطعام.

أرز. المقطع العرضي للقصبة الهوائية: 1 - ظهارة مهدبة. 2 - الطبقة الخاصة من الغشاء المخاطي. 3 - نصف حلقة غضروفية. 4- غشاء النسيج الضام

على مستوى الفقرات الصدرية IV-V، تنقسم القصبة الهوائية إلى قسمين كبيرين القصبات الهوائية الأولية,تمتد إلى الرئتين اليمنى واليسرى. ويسمى مكان التقسيم هذا التشعب (التفرع).

ينحني قوس الأبهر من خلال القصبة الهوائية اليسرى، وينحني القوس الأيمن حول الوريد الأزيجوي من الخلف إلى الأمام. وبحسب تعبير علماء التشريح القدامى، فإن "قوس الشريان الأبهر يقع على القصبة اليسرى، و الوريد الأزيجوسي- على اليمين".

الحلقات الغضروفية الموجودة في جدران القصبة الهوائية والشعب الهوائية تجعل هذه الأنابيب مرنة وغير قابلة للانهيار، بحيث يمر الهواء من خلالها بسهولة ودون عوائق. السطح الداخلي للجهاز التنفسي بأكمله (القصبة الهوائية والشعب الهوائية وأجزاء من القصيبات) مغطى بغشاء مخاطي من ظهارة مهدبة متعددة الصفوف.

يضمن تصميم الجهاز التنفسي تدفئة وترطيب وتنقية الهواء المستنشق. تتحرك جزيئات الغبار إلى أعلى عبر الظهارة الهدبية ويتم طردها مع السعال والعطس. يتم تحييد الميكروبات بواسطة الخلايا الليمفاوية الموجودة في الغشاء المخاطي.

رئتين

تقع الرئتان (اليمين واليسار) في تجويف الصدر تحت حماية القفص الصدري.

غشاء الجنب

الرئتين مغطاة غشاء الجنب.

غشاء الجنب- غشاء مصلي رقيق وناعم ورطب غني بالألياف المرنة ويغطي كل من الرئتين.

يميز غشاء الجنب الرئوي،ملتصقة بإحكام بأنسجة الرئة، و غشاء الجنب الجداري،بطانة الجزء الداخلي من جدار الصدر.

عند جذور الرئتين، يصبح غشاء الجنب الرئوي هو غشاء الجنب الجداري. وهكذا، يتم تشكيل تجويف جنبي مغلق بإحكام حول كل رئة، وهو ما يمثل فجوة ضيقة بين غشاء الجنب الرئوي والجداري. يمتلئ التجويف الجنبي بكمية صغيرة السوائل المصليةالذي يلعب دور مادة ملينة، مما يسهل حركات التنفس للرئتين.

أرز. غشاء الجنب

المنصف

المنصف هو المسافة بين الأكياس الجنبية اليمنى واليسرى. ويحده من الأمام عظم القص بالغضاريف الضلعية، ومن الخلف بالعمود الفقري.

يحتوي المنصف على القلب مع أوعية كبيرة، والقصبة الهوائية، والمريء، الغدة الصعترية وأعصاب الحجاب الحاجز والقناة اللمفاوية الصدرية.

القصبات الهوائية

تقسم الأخاديد العميقة الرئة اليمنى إلى ثلاثة فصوص، واليسرى إلى قسمين. الرئة اليسرى على الجانب المواجه للخط الأوسط بها انخفاض مجاور للقلب.

في كل رئة مع داخلتتضمن حزماً سميكة تتكون من القصبات الهوائية الأولية، الشريان الرئويوالأعصاب، ولكن يخرجون في اثنين أوردة رئويةوالأوعية الليمفاوية. تتشكل كل هذه الحزم القصبية الوعائية معًا جذر الرئة.يوجد حول الجذور الرئوية عدد كبير من الغدد الليمفاوية القصبية.

عند دخول الرئتين، ينقسم القصبات الهوائية اليسرى إلى قسمين، واليمين - إلى ثلاثة فروع حسب العدد الفصوص الرئوية. في الرئتين، تشكل القصبات الهوائية ما يسمى القصبات الهوائية.مع كل "غصن" جديد يتناقص قطر القصبات الهوائية حتى تصبح مجهرية تمامًا القصيباتبقطر 0.5 ملم. تحتوي الجدران الرخوة للقصيبات على ألياف عضلية ملساء ولا تحتوي على أنصاف حلقات غضروفية. هناك ما يصل إلى 25 مليون من هذه القصيبات.

أرز. القصبات الهوائية

تمر القصيبات الهوائية إلى القنوات السنخية المتفرعة، والتي تنتهي بأكياس رئوية، تتناثر جدرانها بالتورمات - الحويصلات الرئوية. يتم اختراق جدران الحويصلات الهوائية بواسطة شبكة من الشعيرات الدموية: ويحدث فيها تبادل الغازات.

تتشابك القنوات السنخية والحويصلات الهوائية مع العديد من الأنسجة الضامة المرنة والألياف المرنة، والتي تشكل أيضًا أساس أصغر القصبات الهوائية والقصبات الهوائية، والتي بفضلها تمتد أنسجة الرئة بسهولة أثناء الاستنشاق وتنهار مرة أخرى أثناء الزفير.

الحويصلات الهوائية

تتكون الحويصلات الهوائية من شبكة من الألياف المرنة الرقيقة. السطح الداخلي للحويصلات الهوائية مبطن بظهارة حرشفية أحادية الطبقة. تنتج الجدران الظهارية التوتر السطحي- مادة خافضة للتوتر السطحي تبطن داخل الحويصلات الهوائية وتمنع انهيارها.

تحت ظهارة الحويصلات الرئوية توجد شبكة كثيفة من الشعيرات الدموية التي تدخل فيها الفروع الطرفيةالشريان الرئوي. من خلال جدران الاتصال من الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية، يحدث تبادل الغازات أثناء التنفس. بمجرد وصوله إلى الدم، يرتبط الأكسجين بالهيموجلوبين ويتم توزيعه في جميع أنحاء الجسم، ويزود الخلايا والأنسجة.

أرز. الحويصلات الهوائية

أرز. تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية

قبل الولادة، لا يتنفس الجنين عن طريق الرئتين وتكون الحويصلات الرئوية في حالة انهيار؛ بعد الولادة، مع أول نفس، تنتفخ الحويصلات الهوائية وتبقى مستقيمة مدى الحياة، مع الاحتفاظ بكمية معينة من الهواء حتى مع أعمق الزفير.

منطقة تبادل الغازات

يتم ضمان اكتمال تبادل الغازات من خلال السطح الضخم الذي يحدث من خلاله. كل حويصلة رئوية عبارة عن كيس مرن يبلغ حجمه 0.25 ملم. ويصل عدد الحويصلات الرئوية في كلتا الرئتين إلى 350 مليوناً إذا تصورنا أن جميع الحويصلات الرئوية ممتدة وتشكل فقاعة واحدة معها سطح أملس، فإن قطر هذه الفقاعة سيكون 6 م، وستكون سعتها أكثر من 50 م^3$، و السطح الداخليسيكون 113 مليون دولار، وبالتالي سيكون أكبر بحوالي 56 مرة من سطح الجلد بأكمله لجسم الإنسان.

لا تشارك القصبة الهوائية والشعب الهوائية في تبادل الغازات التنفسية، ولكنها مجرد مسارات لتوصيل الهواء.

فسيولوجيا التنفس

تحدث جميع العمليات الحيوية بمشاركة إلزامية للأكسجين، أي أنها هوائية. يكون الجهاز العصبي المركزي حساسًا بشكل خاص لنقص الأكسجين، وخاصة الخلايا العصبية القشرية، التي تموت مبكرًا عن غيرها في الظروف الخالية من الأكسجين. وكما هو معروف الفترة الموت السريرييجب ألا تتجاوز خمس دقائق. خلاف ذلك، تتطور عمليات لا رجعة فيها في الخلايا العصبية للقشرة الدماغية.

يتنفس- العملية الفسيولوجية لتبادل الغازات في الرئتين والأنسجة.

يمكن تقسيم عملية التنفس بأكملها إلى ثلاث مراحل رئيسية:

التنفس الرئوي (الخارجي):تبادل الغازات في الشعيرات الدموية للحويصلات الرئوية.

نقل الغازات عن طريق الدم.

التنفس الخلوي (النسيجي):تبادل الغازات في الخلايا (الأكسدة الأنزيمية للمواد الغذائية في الميتوكوندريا).

أرز. التنفس الرئوي والأنسجة

تحتوي خلايا الدم الحمراء على الهيموجلوبين، وهو بروتين معقد يحتوي على الحديد. هذا البروتين قادر على ربط الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بنفسه.

يمر الهيموجلوبين عبر الشعيرات الدموية في الرئتين، ويربط 4 ذرات أكسجين بنفسه، ويتحول إلى أوكسي هيموجلوبين. تقوم خلايا الدم الحمراء بنقل الأكسجين من الرئتين إلى أنسجة الجسم. في الأنسجة، يتم إطلاق الأكسجين (يتحول أوكسي هيموغلوبين إلى هيموغلوبين) ويضاف ثاني أكسيد الكربون (يتحول الهيموغلوبين إلى كربوهيموغلوبين). ثم تقوم خلايا الدم الحمراء بنقل ثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين لإزالته من الجسم.

أرز. وظيفة النقلالهيموجلوبين

يشكل جزيء الهيموجلوبين مركبًا مستقرًا مع أول أكسيد الكربون II ( أول أكسيد الكربون). يؤدي التسمم بأول أكسيد الكربون إلى وفاة الجسم بسبب نقص الأكسجين.

آلية الشهيق والزفير

يستنشق- هو فعل فعال، حيث يتم بمساعدة عضلات الجهاز التنفسي المتخصصة.

وتشمل عضلات الجهاز التنفسيالعضلات الوربية والحجاب الحاجز. عند الاستنشاق بعمق، يتم استخدام عضلات الرقبة والصدر والبطن.

الرئتان نفسها ليس لديهما عضلات. إنهم غير قادرين على التمدد والتعاقد من تلقاء أنفسهم. تتبع الرئتان الصدر فقط، والذي يتوسع بفضل الحجاب الحاجز والعضلات الوربية.

أثناء الاستنشاق، ينخفض ​​\u200b\u200bالحجاب الحاجز بمقدار 3-4 سم، ونتيجة لذلك يزيد حجم الصدر بمقدار 1000-1200 مل. بالإضافة إلى ذلك، يقوم الحجاب الحاجز بتحريك الأضلاع السفلية إلى المحيط، مما يؤدي أيضًا إلى زيادة سعة الصدر. علاوة على ذلك، كلما كان تقلص الحجاب الحاجز أقوى، كلما زاد حجم التجويف الصدري.

تنقبض العضلات الوربية وترفع الأضلاع مما يؤدي أيضًا إلى زيادة حجم الصدر.

الرئتان، بعد الصدر الممتد، تتمدد نفسها، وينخفض ​​الضغط فيها. ونتيجة لذلك، يحدث فرق بين ضغط الهواء الجوي والضغط في الرئتين، ويندفع الهواء إليهما - يحدث الاستنشاق.

زفير،على عكس الاستنشاق، فهو عمل سلبي، لأن العضلات لا تشارك في تنفيذه. عندما تسترخي العضلات الوربية، تنخفض الأضلاع تحت تأثير الجاذبية؛ الحجاب الحاجز يسترخي ويرتفع ويأخذ وضعه المعتاد وينخفض ​​​​حجم تجويف الصدر - تنقبض الرئتان. يحدث الزفير.

تقع الرئتان في تجويف مغلق بإحكام يتكون من غشاء الجنب الرئوي والجداري. في التجويف الجنبي يكون الضغط أقل من الضغط الجوي ("سلبي"). بسبب الضغط السلبي، يتم ضغط غشاء الجنب الرئوي بإحكام على غشاء الجنب الجداري.

إن انخفاض الضغط في الحيز الجنبي هو السبب الرئيسي لزيادة حجم الرئة أثناء الاستنشاق، أي أنها القوة التي تمد الرئتين. وبالتالي، أثناء زيادة حجم الصدر، ينخفض ​​\u200b\u200bالضغط في التكوين الجنبي، وبسبب اختلاف الضغط، يدخل الهواء بنشاط إلى الرئتين ويزيد من حجمهما.

أثناء الزفير يزداد الضغط في التجويف الجنبي، وبسبب اختلاف الضغط يهرب الهواء وتنهار الرئتان.

التنفس الصدرييتم تنفيذها بشكل رئيسي عن طريق العضلات الوربية الخارجية.

التنفس البطنييتم تنفيذها بواسطة الحجاب الحاجز.

يتمتع الرجال بالتنفس البطني، بينما تتمتع النساء بالتنفس الصدري. ومع ذلك، بغض النظر عن ذلك، يتنفس كل من الرجال والنساء بشكل إيقاعي. منذ الساعة الأولى من الحياة، لا ينزعج إيقاع التنفس، فقط يتغير تردده.

يتنفس الطفل حديث الولادة 60 مرة في الدقيقة عند الشخص البالغ، ويبلغ معدل التنفس أثناء الراحة حوالي 16-18. ومع ذلك، خلال النشاط البدنيأو الإثارة العاطفية أو عند ارتفاع درجة حرارة الجسم، قد يزيد معدل التنفس بشكل ملحوظ.

القدرة الحيوية للرئتين

القدرة الحيوية للرئتين (VC)- هذا هو الحد الأقصى لكمية الهواء التي يمكن أن تدخل وتخرج من الرئتين أثناء الشهيق والزفير الأقصى.

يتم تحديد القدرة الحيوية للرئتين بواسطة الجهاز مقياس التنفس.

في شخص بالغ الشخص السليموتتراوح القدرة الحيوية الحيوية من 3500 إلى 7000 مل وتعتمد على الجنس والمؤشرات التطور الجسدي: على سبيل المثال، حجم الصدر.

يتكون السائل الحيوي من عدة أحجام:

حجم المد والجزر (TO)- هذه هي كمية الهواء التي تدخل وتخرج من الرئتين أثناء التنفس الهادئ (500-600 مل).

الحجم الاحتياطي الشهيقي (IRV)) هي أقصى كمية من الهواء يمكن أن تدخل إلى الرئتين بعد الشهيق الهادئ (1500 - 2500 مل).

حجم احتياطي الزفير (ERV)- هذه هي أقصى كمية من الهواء يمكن إخراجها من الرئتين بعد الزفير الهادئ (1000 - 1500 مل).

تنظيم التنفس

يتم تنظيم التنفس من خلال آليات عصبية وخلطية، والتي تتلخص في ضمان النشاط الإيقاعي للجهاز التنفسي (الشهيق والزفير) وردود الفعل التنفسية التكيفية، أي تغيير وتيرة وعمق حركات الجهاز التنفسي التي تحدث في ظل ظروف متغيرة. البيئة الخارجية أو البيئة الداخلية للجسم.

مركز الجهاز التنفسي الرائد، كما أنشأه N. A. Mislavsky في عام 1885، هو مركز الجهاز التنفسي الموجود في النخاع المستطيل.

توجد مراكز الجهاز التنفسي في منطقة ما تحت المهاد. إنهم يشاركون في تنظيم ردود الفعل التنفسية التكيفية الأكثر تعقيدًا والضرورية عندما تتغير ظروف وجود الكائن الحي. بالإضافة إلى ذلك، توجد مراكز الجهاز التنفسي في القشرة الدماغية، وتقوم بأشكال أعلى من عمليات التكيف. تم إثبات وجود مراكز تنفسية في القشرة الدماغية من خلال تكوين ردود أفعال تنفسية مشروطة، وتغيرات في تواتر وعمق حركات الجهاز التنفسي التي تحدث خلال فترات مختلفة. حالات عاطفيةوكذلك التغيرات الطوعية في التنفس.

نباتي الجهاز العصبييعصب جدران القصبات الهوائية. يتم تزويد عضلاتهم الملساء بألياف الطرد المركزي من العصب المبهم والأعصاب الودية. الأعصاب المبهمةيسبب تقلص عضلات الشعب الهوائية وتضييق القصبات الهوائية، و الأعصاب الوديةاسترخاء عضلات الشعب الهوائية وتوسيع القصبات الهوائية.

التنظيم الخلطي: في يتم الزفير بشكل انعكاسي استجابة لزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم.

يوفر الجهاز التنفسي وظائف التنفس الخارجيأي تبادل الغازات بين الدم والهواء. يشير التنفس الداخلي، أو التنفس النسيجي، إلى تبادل الغازات بين خلايا الأنسجة والسائل المحيط بها، والعمليات المؤكسدة التي تحدث داخل الخلايا وتؤدي إلى إنتاج الطاقة.

يحدث تبادل الغازات مع الهواء في الرئتين. إنه يهدف إلى ضمان دخول الأكسجين من الهواء إلى الدم (يتم التقاطه بواسطة جزيئات الهيموجلوبين، لأن الأكسجين يذوب بشكل سيء في الماء)، ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المذاب في الدم في الهواء، في البيئة الخارجية.

يأخذ الشخص البالغ أثناء الراحة حوالي 14-16 نفسًا في الدقيقة. مع الإجهاد الجسدي أو العاطفي، قد يزيد عمق وتكرار التنفس.

تحمل الشعب الهوائية الهواء إلى الرئتين. تبدأ من تجويف الأنف، ومن هناك يدخل الهواء إلى الحلق عبر الممرات الأنفية. على مستوى البلعوم يلتقي الجهاز التنفسي بالجهاز الهضمي. يتم التمييز بين البلعوم الأنفي والبلعوم الفموي (يتم فصلهما عن طريق اللسان). أدناه، على مستوى لسان المزمار، يشكلان معًا البلعوم الحنجري.

من البلعوم السفلي، يدخل الهواء إلى الحنجرة، ثم إلى القصبة الهوائية. تتكون جدران الحنجرة من عدة غضاريف تمتد بينها الحبال الصوتية. عند الشهيق والزفير بهدوء، تسترخي الحبال الصوتية. عندما يمر الهواء بين الأربطة المشدودة، يحدث الصوت. يستطيع الإنسان أن يغير زوايا ميل الغضاريف ودرجة شد الأربطة بشكل تعسفي، مما يجعل الكلام والغناء ممكنين.

الحدود التقليدية بين الجهاز التنفسي العلوي والسفلي تمر على مستوى الحنجرة.

ل الجهاز التنفسي العلويويمكن أيضا أن يعزى إلى تجويف الفم، حيث يتم التنفس في بعض الأحيان عن طريق الفم. التنفس عن طريق الأنف أكثر فسيولوجية لعدة أسباب:

• أولاً، يمر الهواء عبر الممرات الأنفية الملتوية، ويتاح له الوقت للتدفئة والترطيب والتخلص من الغبار والبكتيريا. عندما يبرد الجهاز التنفسي، تنخفض القدرة الوقائية لجهاز المناعة ويزداد خطر الإصابة بالمرض؛
• ثانيًا، هناك مستقبلات في تجويف الأنف تؤدي إلى العطس. هذا عمل منعكس وقائي معقد يهدف إلى إزالة الأجسام الغريبة الضارة المواد الكيميائيةوالمخاط والمهيجات الأخرى.
• ثالثا، تحتوي الممرات الأنفية على مستقبلات شمية، بفضلها يميز الشخص الروائح.

ل الجهاز التنفسي السفليتشمل الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية. تتقاطع مسارات الهواء والغذاء، بحيث يمكن أن يدخل الطعام أو السائل إلى القصبة الهوائية. يعود تاريخ هذا الترتيب لأعضاء الجهاز التنفسي تطوريًا إلى الأسماك الرئوية، التي ابتلعت الهواء إلى المعدة للتنفس. يتم سد مدخل القصبة الهوائية بواسطة غضروف خاص، لسان المزمار. أثناء عملية البلع، ينزل لسان المزمار لمنع دخول الطعام والسوائل إلى الرئتين.

تقع القصبة الهوائية أمام المريء، وهي عبارة عن أنبوب يوجد في جداره أنصاف حلقات غضروفية تمنح القصبة الهوائية الصلابة اللازمة حتى لا تنهار ويتمكن الهواء من المرور إلى الرئتين. الجدار الخلفي للقصبة الهوائية ناعم، لذلك عندما تمر كتل صلبة عبر المريء، يمكن أن تمتد ولا تخلق عوائق أمام الطعام.

في حالة تورم الرقبة (على سبيل المثال، مع وذمة كوينك التحسسية)، تكون القصبة الهوائية محمية من الضغط، على عكس البلعوم الحنجري. لذلك، إذا تضخمت الحنجرة، فقد يختنق الشخص. إذا كانت الحنجرة لا تزال براءة، يتم إدخال أنبوب صلب فيها للسماح بتدفق الهواء. إذا كانت الحنجرة منتفخة بالفعل أكثر من اللازم، يتم إجراء بضع القصبة الهوائية: شق في القصبة الهوائية يتم إدخال أنبوب التنفس فيه.

على مستوى الفقرة الصدرية V-VI، تنقسم القصبة الهوائية إلى قصبتين رئيسيتين، اليمنى واليسرى. النقطة التي تنقسم فيها القصبة الهوائية تسمى التشعب. تتشابه القصبات الهوائية في هيكلها مع القصبة الهوائية، فقط الغضاريف الموجودة في جدرانها لها شكل حلقات مغلقة. داخل الرئتين، تتفرع القصبات الهوائية أيضًا إلى قصيبات أصغر.

في بعض الأحيان، لا تزال الأجسام الغريبة تدخل إلى الجهاز التنفسي السفلي. في هذه الحالة، يتهيج الغشاء المخاطي ويبدأ الشخص بالسعال لإزالة الجسم الغريب. إذا كانت المسالك الهوائية مسدودة تماماً، يحدث الاختناق ويبدأ الشخص بالاختناق.

الطريقة التقليدية للمساعدة في مثل هذه الحالة هي الضرب على الظهر. ومع ذلك، إذا ضربت شخصًا واقفًا بشكل مستقيم، فسوف يتحرك الجسم الغريب إلى الأسفل تحت تأثير الجاذبية وعلى الأرجح يسد القصبة الهوائية الرئيسية اليمنى (تمتد من القصبة الهوائية بزاوية أصغر). سيتم بعد ذلك استعادة التنفس، ولكن ليس بشكل كامل، حيث ستعمل رئة واحدة فقط. سوف تحتاج الضحية إلى دخول المستشفى.

ولمنع انسداد الشعب الهوائية الرئيسية، يجب على الضحية أن ينحني للأمام قبل توجيه الضربات إلى الظهر. في هذه الحالة، يجب أن تضرب بين لوحي الكتف، وتقوم بحركات دفع حادة من الأسفل إلى الأعلى.

إذا استمرت الضحية في الاختناق بعد 5 ضربات، فيجب عليك القيام بذلك مناورة هيمليك (هيمليتش):قف خلف الضحية، ضع قبضة يد واحدة فوق السرة واضغط بشدة وثبات بكلتا يديك. يمكن أيضًا إجراء مناورة هيمليك على شخص مستلقي (انظر الشكل).

الرئتين، تبادل الغازات

يمتلك جسم الإنسان رئتين، اليمنى واليسرى. يتكون اليمين من ثلاثة فصوص، واليسار - من اثنين. بشكل عام، الرئة اليسرى أصغر حجما، لأن جزءا من حجم الصدر على اليسار يشغله القلب. في الرئتين يحدث تبادل الغازات بين الدم والهواء.

الأجزاء الرقيقة من الجهاز التنفسي، القصيبات الطرفية، تحمل الهواء إلى الحويصلات الهوائية. الحويصلات الهوائية هي أكياس مجوفة ذات جدران رقيقةوالتي تتشابك مع شبكة كثيفة من الشعيرات الدموية. تتجمع الفقاعات في مجموعات تسمى الأكياس السنخية، وتتشكل أقسام الجهاز التنفسيرئتين. تحتوي كل رئة على حوالي 300.000.000 حويصلة هواء. يتيح لك هذا الهيكل زيادة مساحة السطح التي يحدث فيها تبادل الغازات بشكل كبير. في البشر، تتراوح المساحة السطحية الإجمالية للجدران السنخية من 40 مترًا مربعًا إلى 120 مترًا مربعًا.

يصل الدم الوريدي إلى الكيس السنخي من خلال الشرايين. يتدفق الدم الشرياني المؤكسج عبر الوريد باتجاه القلب. يتحرك الأكسجين وثاني أكسيد الكربون على طول تدرج التركيز الانتشار السلبينظرًا لوجود كمية كبيرة نسبيًا من الأكسجين في الهواء وقليل من ثاني أكسيد الكربون.

تركيب الهواء الجوي: 21% أكسجين، 0.03% ثاني أكسيد الكربون (CO2) و79% نيتروجين. عند الزفير، يتغير تكوين الهواء على النحو التالي: 16.3% أكسجين، 4% ثاني أكسيد الكربون و79% نيتروجين. ويمكن ملاحظة أن تركيز ثاني أكسيد الكربون يزيد أكثر من 100 مرة! وفي الوقت نفسه، لا يتغير تركيز الأكسجين كثيرًا، لذا من أجل جعل الهواء قابلاً للتنفس مرة أخرى، من الأهم إزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد منه، بدلاً من تشبعه بالأكسجين.

جدران الحويصلات الهوائية مغطاة من الداخل بمادة خافضة للتوتر السطحي، وهي مادة خافضة للتوتر السطحي تمنع الحويصلات الهوائية من الانهيار أثناء الزفير. يعمل الفاعل بالسطح على تقليل قوة التوتر السطحي، ويتم إفرازه بواسطة خلايا سنخية خاصة. أثناء العمليات الالتهابية، قد يتغير تكوين الفاعل بالسطح، وتبدأ الحويصلات الهوائية في الانهيار والالتصاق ببعضها البعض، وتقل المساحة السطحية لتبادل الغازات، ويحدث شعور بنقص الهواء وضيق في التنفس.

التثاؤب هو أحد طرق تقويم الحويصلات الهوائية الملتصقة ببعضها البعض، وهو فعل منعكس معقد آخر للجهاز التنفسي. يحدث التثاؤب عندما لا تصل كمية كافية من الأكسجين إلى الدماغ.

حركات الجهاز التنفسي، وحجم الرئة

تجويف الصدر مبطن من الداخل بغشاء مصلي ناعم - غشاء الجنب. يتكون غشاء الجنب من طبقتين، تغطي إحداهما جدار تجويف الصدر (الجنبة الجدارية، أو الجدارية)، والأخرى تغطي الرئتين نفسيهما (الحشوية، أو غشاء الجنب الرئوي). تفرز طبقات غشاء الجنب السائل الجنبي، الذي يخفف من انزلاق الرئتين ويمنع الاحتكاك. يضمن غشاء الجنب أيضًا ضيق التجويف الجنبي، مما يجعل التنفس ممكنًا.

عند الاستنشاق، يغير الإنسان حجم الخلية التنفسية بطريقتين: عن طريق رفع الأضلاع وخفض الحجاب الحاجز. الأضلاع لها اتجاه مائل نحو الأسفل، لذلك عندما تكون عضلات الجهاز التنفسي الرئيسية متوترة، فإنها ترتفع إلى الأعلى، وتوسع الصدر. الحجاب الحاجز هو عضلة قوية تفصل بين أعضاء التجاويف الصدرية والبطنية. عندما تسترخي، فإنها تشكل قبة، وعندما تتوتر، تصبح مسطحة وتضغط على أعضاء البطن.

إذا كان رفع الأضلاع يلعب دورا كبيرا في عملية الاستنشاق، فإن هذا النوع من التنفس يسمى التنفس الصدري وهو نموذجي لدى النساء. عند الرجال، يسود في كثير من الأحيان نوع التنفس البطني (الحجاب الحاجز)، حيث يلعب توتر الحجاب الحاجز الدور الرئيسي في الاستنشاق.

نظرا لحقيقة أن التجويف الجنبي مغلق، وحجم الصدر يزداد، فإن الضغط في التجويف الجنبي أثناء الشهيق ينخفض ​​ويصبح أقل من الضغط الجوي (تقليديا، يسمى هذا الضغط سلبيا). بسبب اختلاف الضغط عبر الجهاز التنفسي، يبدأ الهواء بالدخول إلى الرئتين.

إذا تم كسر ضيق غشاء الجنب (يمكن أن يحدث هذا مع كسر في الأضلاع أو جرح مخترق)، فلن يدخل الهواء إلى الرئتين، بل إلى التجويف الجنبي. قد يحدث حتى انهيار الرئة أو فصها، لأن الضغط الجوي سيعمل من الخارج، ولا يستقيم، بل على العكس من ذلك، يضغط أنسجة الرئة. ويسمى اختراق الغاز في التجويف الجنبي استرواح الصدر. من المستحيل تبادل الغازات في الرئة المنهارة، لذلك عند إصابة الصدر، من المهم جدًا التأكد من ضيق التجويف الجنبي في أسرع وقت ممكن. للقيام بذلك، يتم استخدام الضمادات المختومة مباشرة على الجرح، قطعة من القماش الزيتي، البولي إيثيلين، المطاط الرقيق، إلخ.

إذا كانت هناك حاجة إلى زيادة شدة التهوية، يتم إضافة العضلات المساعدة لعمل عضلات الجهاز التنفسي الرئيسية: عضلات الرقبة والصدر وبعض عضلات العمود الفقري. حيث أن الكثير منها مرتبط بعظام الحزام الأطراف العلويةولتسهيل عملية التنفس، يتكئ الأشخاص على أيديهم لتثبيت حزام أطرافهم. يمكن ملاحظة مواقف مماثلة عند المرضى أثناء نوبة الربو.

الزفير أثناء الراحة يحدث بشكل سلبي. هناك عضلات تنفسية يمكنك من خلالها إجراء زفير حاد (قسري). هذه هي عضلات البطن بشكل أساسي: عندما تكون متوترة، فإنها تضغط على أعضاء البطن، وتدفع الحجاب الحاجز إلى الأعلى.

في حالة الراحة، يتم تهوية الرئتين بشكل غير متساو؛ يتم تعويض ذلك بحقيقة أن القمم مزودة بالدم بكثرة أكثر من القواعد. يبلغ حجم الزفير الهادئ في المتوسط ​​0.5 لتر. هناك كميات احتياطية من الشهيق والزفير، إذا لزم الأمر، يبدأ الشخص في التنفس بشدة، وجعل نفسا عميقا والزفير القسري. في هذه الحالة، سيزيد حجم الهواء في الرئتين عدة مرات.

الحد الأقصى للحجم الذي يمكن للشخص أن يزفره بعد ذلك خذ نفس عميق، مُسَمًّى القدرة الحيوية للرئتين (VC)ويبلغ حجمه حوالي 4.5 لترًا. في الوقت نفسه، تظل كمية معينة من الهواء دائمًا في الجهاز التنفسي، حتى بعد الزفير الكامل (وإلا فسوف ينهار الجهاز التنفسي). يشكل هذا الهواء الحجم المتبقي، حوالي 1.5 لتر.

يستخدم تصوير التنفس لدراسة وظيفة التنفس الخارجي. يظهر مثال على مخطط التنفس في الشكل:

التنفس الأنسجة

في أنسجة الجسم، حيث يكون تركيز الأكسجين أقل مما هو عليه في الرئتين، تترك جزيئات الأكسجين خلايا الدم الحمراء إلى الدم ثم تدخل إلى سائل الأنسجة. الأكسجين ضعيف الذوبان في الماء، لذلك يتم إطلاقه تدريجياً بواسطة خلايا الدم الحمراء.

تطلق خلايا الأنسجة ثاني أكسيد الكربون في الدم من خلال سائل الأنسجة، وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء ولا يتطلب الهيموجلوبين للنقل.

وبالتالي، يتم نقل الغاز بشكل سلبي، دون استهلاك الطاقة. تبادل الغازات الفعال بين الدم والأنسجة ممكن فقط في الشعيرات الدموية، لأن جدارها رقيق جدًا ومعدل تدفق الدم بطيء جدًا.

من المهم أن تتذكر ذلك الهدف الأخيرعمل الجهاز التنفسي هو ضمان إمداد الأكسجين داخل الخلية، حيث أن الأكسدة الهوائية للجلوكوز هي مصدر الطاقة للإنسان. تتم عملية الحصول على الطاقة داخل العضيات الخلوية، الميتوكوندريا.

يمر الجلوكوز، تحت تأثير إنزيمات الجهاز التنفسي، بعدة مراحل من الأكسدة، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات ATP والماء وثاني أكسيد الكربون. ATP هو ناقل طاقة عالمي يستخدم في جميع العمليات في الخلية تقريبًا.

تنظيم التنفس

يقع مركز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل، وهو ينظم عمق وتكرار التنفس. تتفاعل المستقبلات الموجودة على سطحه بشكل أساسي مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم. أي إذا كان الهواء يحتوي على تركيز طبيعي للأكسجين، ولكن محتوى ثاني أكسيد الكربون يزداد (فرط ثنائي أكسيد الكربون)سيشعر الشخص بعدم الراحة الشديدة. سيظهر ضيق في التنفس، والدوخة، والاختناق، ويفقد الشخص وعيه. لكثير من الناس زيادة التركيزثاني أكسيد الكربون يسبب الذعر.

عند فرط التنفس في الرئتين (التنفس بسرعة وعمق كبيرين)، يتم التخلص من ثاني أكسيد الكربون من الدم، مما يؤدي أيضًا إلى الدوخة وأحيانًا فقدان الوعي، لأن نظام تنظيم التنفس "يصبح مرتبكًا".

هناك أيضًا مستقبلات تستجيب لنقص أو زيادة الأكسجين في الدم. في نقص الأكسجة(نقص الأكسجين) يحدث الخمول والخمول والارتباك. بعد مرور بعض الوقت، تأتي النشوة، والتي يتم استبدالها بالذهول وفقدان الوعي.

تنتقل الإشارات من مركز الجهاز التنفسي إلى العضلات الوربية والحجاب الحاجز. مع زيادة ثاني أكسيد الكربون، يزيد تواتر حركات الجهاز التنفسي إلى حد أكبر، ومع نقص الأكسجين، يزداد عمقها.

توجد مستقبلات السعال في الجهاز التنفسي العلوي والقصبة الهوائية والشعب الهوائية الكبيرة وفي طبقات غشاء الجنب. ردا على تهيج الغشاء المخاطي، فإنها تؤدي إلى منعكس السعال للتخلص من المهيج. لا توجد مستقبلات للسعال في القصبات الهوائية والقصبات الهوائية الصغيرة، لذلك إذا كانت العملية الالتهابية موضعية في الأجزاء الطرفية من الجهاز التنفسي، فلا يصاحبها سعال.

المخاط، الذي يتم إطلاقه أثناء الالتهاب، يصل بعد مرور بعض الوقت إلى القصبات الهوائية الكبيرة ويبدأ في تهيجها، مما يؤدي إلى منعكس السعال. هناك سعال منتج وغير منتج. السعال المنتج ينتج البلغم. إذا لم يكن هناك ما يكفي من المخاط أو كان لزجًا جدًا ويصعب فصله، فإن السعال غير منتج.

لتسهيل تصريف البلغم، يتم استخدام أدوية ترقق وحال للبلغم. حتى لا يعاني الناس من السعال الشديد، استخدم الأدوية المضادة للسعال التي تقلل من حساسية المستقبلات أو تمنع مركز منعكس السعال.

لا يمكنك منع منعكس السعال إذا كان هناك كمية كبيرة من البلغم في القصبات الهوائية. في هذه الحالة، سيكون مروره صعبا، ويمكن أن يسد تجويف الشعب الهوائية. في السابق، كان الهيروين يستخدم كقطرات للسعال للأطفال.

تحديد التسلسل الصحيح لعمليات الاستنشاق والزفير الطبيعي لدى الشخص، بدءًا من زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم.

اكتب التسلسل المقابل للأرقام في الجدول.

1) تقلص الحجاب الحاجز

2) زيادة تركيز الأكسجين

3) زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون

4) تحفيز المستقبلات الكيميائية للنخاع المستطيل

6) ارتخاء الحجاب الحاجز

توضيح.

تسلسل عمليات الشهيق والزفير الطبيعي عند الإنسان يبدأ بزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم:

3) زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون →4) إثارة المستقبلات الكيميائية للنخاع المستطيل →6) استرخاء الحجاب الحاجز →1) تقلص الحجاب الحاجز →2) زيادة في تركيز الأكسجين →5) الزفير

الجواب: 346125

ملحوظة.

يقع مركز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل. تحت تأثير ثاني أكسيد الكربون في الدم، تنشأ إثارة فيه، وينتقل إلى عضلات الجهاز التنفسي، ويحدث الاستنشاق. في هذه الحالة، يتم تحفيز مستقبلات التمدد الموجودة في جدران الرئتين، فترسل إشارة مثبطة إلى مركز الجهاز التنفسي، فيتوقف عن إرسال الإشارات إلى عضلات الجهاز التنفسي، ويحدث الزفير.

إذا كنت تحبس أنفاسك لفترة طويلة، فإن ثاني أكسيد الكربون سوف يثير بشكل متزايد مركز الجهاز التنفسي، وفي النهاية سوف يستأنف التنفس بشكل لا إرادي.

الأكسجين لا يؤثر على مركز الجهاز التنفسي. عندما يكون هناك فائض من الأكسجين (فرط التنفس)، يحدث تشنج الأوعية الدماغية، مما يؤدي إلى الدوخة أو الإغماء.

لأن تسبب هذه المهمة الكثير من الجدل، لأن التسلسل في الإجابة غير صحيح - تم اتخاذ قرار بإرسال هذه المهمة إلى غير المستخدمة.

ومن يريد معرفة المزيد عن آليات تنظيم التنفس يمكنه قراءة مقال "فسيولوجيا الجهاز التنفسي". حول المستقبلات الكيميائية في نهاية المقال.

مركز الجهاز التنفسي

ينبغي فهم مركز الجهاز التنفسي على أنه مجموعة من الخلايا العصبية ذات نوى محددة (جهاز تنفسي) من النخاع المستطيل، قادرة على توليد إيقاع تنفسي.

في ظل الظروف الطبيعية (الفسيولوجية)، يتلقى مركز الجهاز التنفسي إشارات واردة من المستقبلات الكيميائية الطرفية والمركزية، مما يشير، على التوالي، إلى الضغط الجزئي لـ O 2 في الدم وتركيز H + في السائل خارج الخلية للدماغ. أثناء اليقظة، يتم تنظيم نشاط مركز الجهاز التنفسي عن طريق إشارات إضافية تنبعث من هياكل مختلفة للجهاز العصبي المركزي. في البشر، هذه، على سبيل المثال، الهياكل التي تدعم الكلام. الكلام (الغناء) يمكن أن ينحرف بشكل كبير عن المستوى الطبيعيغازات الدم، حتى تقلل من رد فعل مركز الجهاز التنفسي لنقص الأكسجة أو فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم. تتفاعل الإشارات الواردة من المستقبلات الكيميائية بشكل وثيق مع المحفزات الواردة الأخرى من مركز الجهاز التنفسي، ولكن في النهاية التحكم الكيميائي أو الخلطي للتنفس يهيمن دائمًا على التحكم العصبي. على سبيل المثال، لا يستطيع الشخص طوعا أن يحبس أنفاسه إلى أجل غير مسمى بسبب نقص الأكسجة وزيادة فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم أثناء توقف التنفس.

يتم تنظيم التسلسل الإيقاعي للاستنشاق والزفير، وكذلك التغيرات في طبيعة حركات الجهاز التنفسي اعتمادا على حالة الجسم، من خلال مركز الجهاز التنفسي الموجود في النخاع المستطيل.

هناك مجموعتان من الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي: الشهيق والزفير. عندما يتم تحفيز الخلايا العصبية الشهيقية التي توفر الإلهام، يتم تثبيط نشاط الخلايا العصبية الزفيرية، والعكس صحيح.

يوجد في الجزء العلوي من الجسور الدماغية (pons) مركز انجذاب هوائي يتحكم في نشاط مراكز الشهيق والزفير السفلية ويضمن التناوب الصحيح لدورات حركات الجهاز التنفسي.

يرسل مركز الجهاز التنفسي، الموجود في النخاع المستطيل، نبضات إلى الخلايا العصبية الحركية في الحبل الشوكي التي تعصب عضلات الجهاز التنفسي. يتم تعصيب الحجاب الحاجز بواسطة محاور عصبية من الخلايا العصبية الحركية الموجودة على مستوى الأجزاء العنقية من الثالث إلى الرابع من الحبل الشوكي. تقع الخلايا العصبية الحركية، التي تشكل عملياتها الأعصاب الوربية التي تعصب العضلات الوربية، في القرون الأمامية (الثالث إلى الثاني عشر) للأجزاء الصدرية من الحبل الشوكي.

يؤدي مركز التنفس وظيفتين رئيسيتين في الجهاز التنفسي: المحرك، أو المحرك، الذي يتجلى في شكل تقلص عضلات الجهاز التنفسي، والتوازن، المرتبط بالتغيرات في طبيعة التنفس مع التغيرات في محتوى O 2 و ثاني أكسيد الكربون في البيئة الداخليةجسم.

الخلايا العصبية الحركية الحجاب الحاجز. يشكل العصب الحجابي. تقع الخلايا العصبية في عمود ضيق في الجزء الأوسط من القرون البطنية من CIII إلى CV. يتكون العصب الحجابي من 700-800 ألياف ميالينية وأكثر من 1500 ألياف غير ميالينية. العدد الهائل من الألياف عبارة عن محاور عصبية من العصبونات الحركية α، ويتم تمثيل جزء أصغر بواسطة ألياف واردة من العضلات ومغازل الأوتار المترجمة في الحجاب الحاجز، بالإضافة إلى مستقبلات غشاء الجنب والصفاق والخلايا الحرة. النهايات العصبيةالحجاب الحاجز نفسه.

الخلايا العصبية الحركية لقطاعات الحبل الشوكي التي تعصب عضلات الجهاز التنفسي. على مستوى CI-CII، بالقرب من الحافة الجانبية للمنطقة المتوسطة للمادة الرمادية، توجد خلايا عصبية ملهمة تشارك في تنظيم نشاط الخلايا العصبية الحركية الوربية والحجابية.

تتمركز الخلايا العصبية الحركية التي تعصب العضلات الوربية في المادة الرمادية للقرون الأمامية على المستوى من TIV إلى TX. علاوة على ذلك، تنظم بعض الخلايا العصبية الجهاز التنفسي في الغالب، بينما ينظم البعض الآخر في الغالب النشاط المنشط الوضعي للعضلات الوربية. الخلايا العصبية الحركية تعصب العضلات جدار البطن، موضعية داخل القرون البطنية للحبل الشوكي عند مستوى TIV-LIII.

توليد إيقاع الجهاز التنفسي.

يبدأ النشاط التلقائي للخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي في الظهور قرب نهاية فترة التطور داخل الرحم. يمكن الحكم على ذلك من خلال حدوثه بشكل دوري تقلصات إيقاعيةعضلات التنفس عند الجنين. لقد ثبت الآن أن إثارة مركز الجهاز التنفسي عند الجنين تظهر بسبب خصائص جهاز تنظيم ضربات القلب لشبكة الخلايا العصبية التنفسية في النخاع المستطيل. بمعنى آخر، في البداية الخلايا العصبية التنفسيةقادرة على الإثارة الذاتية. نفس الآلية تدعم تهوية الرئتين عند الأطفال حديثي الولادة في الأيام الأولى بعد الولادة. منذ لحظة الولادة، كما اتصالات متشابكة من مركز الجهاز التنفسي مع مختلف الإداراتآلية تنظيم ضربات القلب في الجهاز العصبي المركزي لنشاط الجهاز التنفسي تفقد نشاطها بسرعة أهمية فسيولوجية. عند البالغين، ينشأ إيقاع النشاط في الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي ويتغير فقط تحت تأثير التأثيرات المتشابكة المختلفة على الخلايا العصبية التنفسية.

تنقسم الدورة التنفسية إلى مرحلة الشهيق ومرحلة الزفيرفيما يتعلق بحركة الهواء من الغلاف الجوي نحو الحويصلات الهوائية (الشهيق) والعودة (الزفير).

تتوافق مرحلتا التنفس الخارجي مع ثلاث مراحل من نشاط الخلايا العصبية في المركز التنفسي للنخاع المستطيل: ملهمالذي يتوافق مع الاستنشاق. ما بعد الإلهاموالذي يتوافق مع النصف الأول من الزفير ويسمى الزفير السلبي المتحكم فيه؛ زفيريوالتي تتوافق مع النصف الثاني من مرحلة الزفير وتسمى مرحلة الزفير النشطة.

يتغير نشاط عضلات الجهاز التنفسي خلال المراحل الثلاث للنشاط العصبي لمركز الجهاز التنفسي على النحو التالي. أثناء الشهيق، تعمل الألياف العضلية للحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية على زيادة قوة الانكماش تدريجيًا. خلال نفس الفترة يتم تنشيط عضلات الحنجرة، مما يعمل على توسيع المزمار، مما يقلل من مقاومة تدفق الهواء أثناء الشهيق. إن عمل عضلات الشهيق أثناء الشهيق يخلق إمدادًا كافيًا من الطاقة، والتي يتم إطلاقها في مرحلة ما بعد الشهيق، أو في مرحلة الزفير السلبي المتحكم فيه. خلال مرحلة التنفس بعد الشهيق، يتم التحكم في حجم هواء الزفير من الرئتين عن طريق الاسترخاء البطيء للحجاب الحاجز والتقلص المتزامن لعضلات الحنجرة. يؤدي تضييق المزمار في مرحلة ما بعد الشهيق إلى زيادة مقاومة تدفق هواء الزفير. هذه آلية فسيولوجية مهمة للغاية تمنع انهيار الشعب الهوائية للرئتين أثناء الزيادة الحادة في سرعة تدفق الهواء أثناء الزفير، على سبيل المثال أثناء التنفس القسري أو ردود الفعل الوقائية للسعال والعطس.

في المرحلة الثانية من الزفير، أو مرحلة الزفير النشط، يزداد تدفق هواء الزفير بسبب انقباض العضلات الوربية الداخلية وعضلات جدار البطن. خلال هذه المرحلة، لا يوجد أي نشاط كهربائي للحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية.

تنظيم نشاط مركز الجهاز التنفسي.

يتم تنظيم نشاط مركز الجهاز التنفسي بمساعدة الآليات الخلطية والمنعكسة والنبضات العصبية القادمة من الأجزاء العلوية من الدماغ.

آليات الخلطية. المنظم المحدد لنشاط الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي هو ثاني أكسيد الكربون، الذي يعمل على الخلايا العصبية التنفسية بشكل مباشر وغير مباشر. في تشكيل شبكيفي النخاع المستطيل، بالقرب من مركز الجهاز التنفسي، وكذلك في منطقة الجيوب السباتية وقوس الأبهر، تم العثور على مستقبلات كيميائية حساسة لثاني أكسيد الكربون. عندما يزداد توتر ثاني أكسيد الكربون في الدم، تصبح المستقبلات الكيميائية متحمسة نبضات عصبيةتدخل إلى الخلايا العصبية الشهيقية مما يؤدي إلى زيادة نشاطها.

الجواب: 346125