لا يستفيد الجسم من الطعام الذي هو في حاجة إليه, و لا يصل الطعام إلى خلاياه إلا باحتراقه, و لا يتم الاحتراق إلا من خلال الأوكسجين, فلا بد من دخول الهواء إلى الجسم و لا بد من التنفس , و من هنا تبدو أهمية الجهاز التنفسي في الإنسان.
أجزاء الجهاز التنفسي
يحتوي الجهاز التنفسي على ثلاثة أجزاء هي :-
- الأنف
- القصبة الهوائية
- الرئتان
الأنف
الأنف هو المدخل الصحي للهواء, فالهواء يمكن أن يدخل عن طريق الفم, و لكن الفم لم يُجهز لذلك أما الأنف فتوجد فيه:-
- الشعيرات التي تُنقيه من الأتربة .
- به الأوعية الدموية التي تُدفىء الهواء و تجعل درجة حرارته قريبة من درجة حرارة الإنسان فلا يؤذي الرئتين.
- كما و يوجد فيه الغشاء المخاطي الذي يحتوي على انزيمات تقتل الجراثيم.
القصبة الهوائية
و هي اسطوانة طولها يتراوح بين 10سم و 12سم . يُحيط بها حلقات غضروفية موزعة على طول القصبة, تمنع التصاق جدرانها بعضها ببعض, و لولا الحلقات لالتصقت جدرانها و تعذر دخول الهواء, و أُصيب الإنسان بالإختناق.
و يتفرع من القصبة الهوائية عند نهايتها شعبتان تتسع اليمنى أكثر من اليسرى, و بالشعبتان حلقات غضروفية كالقصبة الهوائية و الجميع مُبطن بغشاء يحمل شعيرات تطرد الأجسام الغريبة إذا دخلت مع الهواء و تمنعها من الوصول إلى الرئتين, و يتخلص الإنسان من المواد الغريبة عن طريق البلعوم إثر نوبة من السعال, ثم يقوم ببصقها خارج الفم.
الرئتان
الرئتان تشبهان الإسفنج في مظهرها و نسيجها و حين تدخل كل شعبة إلى الرئة الخاصة بها تنقسم إلى شُعب و أنابيب أضيق, تتفرع في كل جزء من الرئة تُسمى الشعيبات, و تنتهي أصغر هذه التشعيبات بأكياس تُسمى الحويصلات يصل عددها في كل رئة إلى نحو من 600 إلى 700 مليون حويصلة رجوعاً إلى موقع أجيب
و من كرم الله و لطفه بالإنسان أن جعل المساحة السطحية الداخلية للرئة عظيمة الاتساع كي تفي بحاجات الإنسان المتزايدة من الأوكسجين, إذ تصل مساحتها 70 متر مربع ( رجوعاً إلى موقع ويب طب )و هو ما يساوي 40 مرة قدر المساحة السطحية الخارجية لجسم الإنسان.
لذلك يستطيع الإنسان أن يتحمل أداء العمليات العضلية العنيفة لمدة ساعات دون توقف.
بينما لا تستطيع الكائنات الحيوانية الأخرى كالضفادع مثلاً أن تستمر في مجهود عضلي سريع لأكثر من بضع دقائق لأن المساحة السطحية لرئة الضفدعة لا تزيد عن مساحة سطح جلدها الخارجي.
لذلك فإن كمية الأوكسجين الموجودة في دم الإنسان تكفي في أية لحظة الإبقاء على حياته و هو في حالة استرخاء كامل لمدة أربع دقائق, و تصل في حالة الاستمرار في بذل مجهود عضلي إلى دقيقة واحدة.
لون الرئة يختلف باختلاف عمر الإنسان , إذ أن لونها عند الكبار يتغير إلى اللون الإرجواني الداكن بسبب ترسب التراب و الكربون عليها.
كيف نتنفس
- عندما يستنشق الإنسان الهواء تنفتح الحويصلات التي في الرئة و يتسع الصدر عند الشهيق, و عند الزفير ينكمش و يصغر تجويف الصدر.
- أي أن الحجاب الحاجز ينقبض فيوسع الصدر عند دخول الهواء إلى الرئتين و ينقبض فيضيق الصدر ليسهم في دفع الهواء أثناء الزفير. و بذلك فإن الحجاب الحاجز يُسهم في عملية التنفس.
- يحيط بالحويصلات من الخارج شبكة ضخمة من الشعيرات الدموية, فيقوم الدم الموجود بها بالتقاط الأوكسجين الموجود في هذه الحويصلات لتوصيله إلى جميع أجزاء الجسم, و ذلك عن طريق اتحاده مع الهيموجلوبين الموجود في كرات الدم الحمراء.
- في الوقت الذي تستخلص الأنسجة و الخلايا هذا الأوكسجين تقوم بطرد ثاني أوكسيد الكربون عبر جدران الحويصلات , فيخرجه من خلال هواء الزفير.
- و يُلاحظ أنه بعد خروج هواء الزفير يتخلف جزء من الهواء في الرئتين بصفة دائمة كي يُسهم في سرعة تدفئة الهواء الجديد الداخل اليهما, كما يمنع التصاق جدار الحويصلات.
- إن هواء الزفير يخرج معه بعض الماء على صورة بخار ماء, و بذلك يفقد الإنسان يومياً 500 سم3 خلال التنفس و ذلك كي يُرطب جدار الحويصلات الهوائية, و لتتم عملية تبادل الغازات بين هواء الحويصلة و الدم المحيط بها في الشعيرات الدموية.
ملاحظة:-
- يتنفس الإنسان من 12 إلى 18 مرة في الدقيقة أي أنه يتنفس في اليوم الواحد حوالي 25 ألف مرة فيسحب حوالي 180 م3 من الهواء إلى الرئتين, يتسرب من خلاله 6.5م3 من الأوكسجين إلى خلايا الجسم المختلفة .
- الإنسان لا يستطيع الحياة دون تنفس لمدة أكثر من 3 دقائق.
هل يختلف لون الدم أثناء التنفس؟؟
معدل التنفس عند الإنسان
- العمر
- الجنس
- النشاط العضلي
- عوامل أخرى
فالتنفس أسرع عند الأطفال عنه في الكبار , إذ إن الكبار يتنفسون بمعدل من 12 إلى 18 مرة في الدقيقة.
أما الأطفال الحديثو الولادة فقد يصل معدل تنفسهم إلى 36 مرة في الدقيقة .
و يرتفع معدل التنفس عند النساء أكثر منه عند الرجال.
كما يرتفع معدل التنفس عموماً عند بذل مجهود عضلي, فحين تتلقى عضلة في الجسم أمراً من المخ بالقيام باحدى الحركات المعتادة, يتبادر بطلب المزيد من الأوكسجين, و قد يصل ما تطلبه ضعف ما تحتاجه في حالة سكونها 75 ضعفاً.
و من الطريف أن تعرف أن الجهاز التنفسي لديه القدرة على أن يرفع بسرعة معدل التنفس عند كل كحة أو ضحكة عالية أو عطسة...
و على سبيل المثال فإن معدل التنفس المصاحب للعطسة يبلغ أربع أضعاف سرعة أسرع عداء في العالم, إذ قد يبلغ في بعض الحالات 157 كم في الساعة, و هو معدل لو هبت به رياح على باخرة في عرض البحر لأغرقتها.
و ثمة عوامل أخرى تؤدي إلى سرعة التنفس :-
فارتفاع درجة الحرارة تؤدي إلى سرعة التنفس كي يتخلص الجسم من الحرارة الزائدة, و بذلك يكون هواء الزفير دافئاً.
و انخفاض الضغط الجوي في الأماكن العالية حيث يقل الأوكسجين, مما يترتب عليه ارتفاع معدل التنفس كي يتوفر للجسم حاجته من الأوكسجين.
مهمة الرئة في حفظ درجة حرارة الجسم
من المعروف أن الهواء البارد يسبب انخفاض في درجة حرارة الجسم , و من المعروف أن المسطح الداخلي للرئتين يبلغ قدر مساحة الجلد نحو 40 مرة, و هذا يعني أن الهواء البارد سيؤثر في درجة حرارة الدم بالرئتين و يسبب تبريد الجسم كله.
و لكن هذا لا يحدث, فعندما ترتفع درجة حرارة الهواء الجوي, تصبح درجة حرارة الدم القادم من الرئتين أقل من الذاهب إليها .
فكيف يتم رفع درجة حرارة الدم في الجو البارد؟؟
لقد ثبت أن الهواء الساخن أثناء مروره بالفتحات التنفسية ( الأنف و الحنجرة و القصبة و الشعب الهوائية ) يختلط بالهواء الدافىء الموجود بها, مما يؤدي إلى خفض درجة حرارته.
و ثبت حديثاً أن رئتي الإنسان ( و الحيوانات ذات الدم الحار ) تقوم بوظيفة الإنتاج الحراري إذ يوجد في النسيج الرئوي دهون كثيرة ذات سعرات حرارية عالية , هذه الدهون في الجو البارد فقط, و تُطلق كمية كبيرة من الحرارة, تكون حاجزاً حرارياً وقائياً تمنع تبريد الجسم.تحترق .
لماذا نعطس؟؟
نحن نعطس كرد فعل بسبب حدوث تهيج في الغشاء المخاطي المبطن للأنف, فيقوم العطس برد الهواء بسرعة و قوة فيتخلص تجويف الأنف من الأسباب التي تُحدث هذا التهيج.
تابع أيضاً: الكبد أكبر غدة في جسم الإنسان
