الــجــهــاز الــتــنـــفــســـي
Respiratory System
وظيفة الجهاز التنفسي الأساسية هي إيصال الأكسجين إلى الدم والتخلص من ثاني أكسيد الكربون ، حيث
يساهم الأكسجين في حرق الغذاء وإنتاج الطاقة .
أنواع التنفس
1- تنفس خارجي : تبادل الغازات بين الهواء والرئتين
2- تنفس داخلي : تبادل الغازات بين الدم وخلايا الجسم
3- تنفس خلوي: حرق المادة الغذائية وإنتاج الطاقة
متطلبات حدوث عملية التنفس
1- مصدر للأكسجين : من الهواء الجوي أو الأكسجين الذائب في الماء
2- سطح تنفسي : الحويصلات الهوائية التي تتصل بالشعيرات الدموية وتتم من خلالها تبادل الغازات
3- صبغ تنفسي : الهيموقلوبين الذي يتحد مع الأكسجين وثاني أكسيد الكربون
4- وسط ناقل : الدم واللمف اللذان ينقلان الغازات من والى الخلايا
تخضع عملية تبادل الغازات التنفسية لقانون انتشار الغازات
التركيب التشريحي للجهاز التنفسي
1- الأنف : Noseهو عضو الشم والتنفس في وقت واحد ، يبطن سطحه الداخلي بغشاء مخاطي ملئ بالأوعية الدموية لإفراز سائل يعمل على ترطيب الهواء وتنقيته من الشوائب.
2- البلعوم : Pharynxقناة تعمل على مرور الطعام والهواء.
3- الحنجرة : Larynxتعتبر بوابة الجهاز التنفسي وفيها الحبال الصوتية (Vocal Cords)، التي تستقبل مرور الهواء من الرئة لإصدار الأصوات المختلفة، ويوجد فوق الحنجرة نتوء لحمي متحرك أو زائدة لحمية (Epiglottis ) وهذه الزائدة لها أهمية خاصة في تغطية فتحة الحنجرة أثناء البلع لمنع دخول الطعام إلى الحنجرة أو القصبة الهوائية.
4- القصبة الهوائية Trachea : أنبوبة عضلية طولها 12 سم تنقسم الى قسمان قصبة هوائية يمنى وآخرى يسرى ، جدارها يتكون من غضاريف عديدة، ولكن هذه الغضاريف تغطي فقط الجزء الأمامي من القصبة الهوائية أما الجزء الخلفي من الجدار فيتكون من عضلات وليس غضاريف، وهذا التكوين يسمح للقصبة الهوائية بأن تكون صلبة ومفتوحة للسماح بمرور الهواء، وفي نفس الوقت يعطيها مرونة بحيث يسمح للجزء العضلي فيها بالانقباض وتكوين تيار من الهواء يؤدي الى تحريك الحبال الصوتية أو التسبب في السعال الذي يطرد البلغم والإفرازات الضارة المفرزة من الرئة.
5- الشعيبات الهوائية : Bronchiolesبعد تفرع القصبة الهوائية إلى جزء أيمن وأيسر، فإن هذه الأنابيب تنقسم تدريجيا لتكون شبكة من الأنابيب التي وظيفتها هو إيصال الهواء إلى مختلف أجزاء الرئتين،
6- الحويصلات الهوائية : Alveoliيوجد في الرئتين ما يقارب من 300 مليون حويصلة هوائية وتحاط بهذه الحويصلات شبكة دقيقة جدا من الشعيرات الدموية التي تعمل على تبادل الغازات مع الدم.
7- الرئتين : Lungعبارة عن كيس يحيط به غشاء خارجي رقيق يسمى البلورا وتتألف الرئة من عدد كبير من الشعيبات الهوائية التي تتفرع الى حويصلات هوائية دقيقة.
آلية التنفس الخارجي : تُعَدُّ الرئتان العضوين الرئيسيين للتنفس، وهناك تركيبات أخرى هامة للجهاز التنفسي وهي جدار الصدر والحجاب الحاجز. يشتمل جدار الصدر على الضلوع التي تشكِّل قفصًا يحمي تجويف الصدر والعضلات التي بين الضلوع ويتكون الحجاب الحاجز من ملاءة من العضلات على شكل قُبَّة تفصل بين تجويفي الصدر والبطن.
عملية التنفس : يتكون التنفس من عمليتي الشهيق (النفس للداخل) والزفير (النفس للخارج).
الشهيق : عملية سحب الهواء للرئتين، ويتم عندما تنقبض العضلات التنفسية. ويؤدي انقباض الحجاب الحاجز وهو العضلة التنفسية الرئيسية، إلى اتساع حجم الصدر وتمدد الرئتين. وينتج هذا التمدد فراغًا في الرئتين، ومن ثم يمر الهواء من الجو إلى الداخل.
الزفير : عملية طرد الهواء من الرئتين. يحدث الزفير عندما تنبسط العضلات التنفسية لتسمح للرئتين بالانكماش بعد أن زالت القوة التي أدت إلى تمددهما. ونتيجة لانكماش حجم الرئتين يزيد ضغط الهواء داخلهما مما يسمح بمرور الهواء من الرئتين إلى الخارج.
آلية التنفس الداخلي :
O2
الرئة
الحويصلات الهوائية
الشعيرات
الدموية
O2
كريات الدم الحمراء
هيموقلوبين
الشعيرات
الدموية
O2
خلايا الجسم
CO2
خلايا الجسم
الشعيرات
الدموية
CO2
الرئة
الحويصلات الهوائية
الشعيرات
الدموية
CO2
كريات الدم الحمراء
هيموقلوبين
بعضCO2
معظم CO2 يتحد مع الماء داخل كريات الدم ليتحول الى بيكربونات ويتخلص منه الجسم بهذه الطريقة.
الــجــهــاز الدوري
Circulatory System
الجهاز الدوري شبكة تحمل الدم خلال الجسم. ويوجد بكل الحيوانات، فيما عدا الأنواع البسيطة جدًا منها، والتي لها نوع ما من الجهاز الدوري .
يتكون الجهاز الدوري في بعض اللافقاريات من شبكة بسيطة من الأنابيب والفراغات. كما تملك بعض اللافقاريات الأخرى أجزاء كالمضخات، لتبعث بالدم خلال جهاز من الأوعية الدموية. أما الجهاز الدوري عند الإنسان والفقاريات فيتكون أساساً من عضو الضخ (القلب) وشبكة من الأوعية الدموية. وتحمل تلك الأوعية الدم خلال أجزاء الجسم.
يزود الجهاز الدوري في الإنسان خلايا الجسم بالغذاء والأكسجين اللازمين لحياته، وفي الوقت نفسه يحمل ثاني أكسيد الكربون وغيره من الفضلات بعيدًا عن تلك الخلايا. كما يساعد الجهاز الدوري، على تنظيم درجة حرارة الجسم. وكذا يحتوي على مواد تحمي الجسم من الأمراض. وبالإضافة إلى ذلك فإن الجهاز الدوري ينقل مواد كيميائية تُسمى الهورمونات، تسهم في تنظيم أنشطة مختلف أعضاء الجسم.
أجزاء الجهاز الدوري
يتكون الجهاز الدوري للإنسان من أربعة أجزاء :
1- القلب 2- الأوعية الدموية 3- الدم 4- اللمف
1- القلب Heart : عضو عضلي أجوف، يعادل قلب كل شخص نفس حجم قبضة يده، ويزن قلب الطفل الرضيع حديث الولادة حوالي 20 جرامًا، بينما يزن قلب الشخص المكتمل النمو من 250 إلى 350 جرامًا. ويقع القلب في منتصف الصدر بين الرئتين، ومكانه أقرب إلى أمام الصدر منه إلى خلفه ويميل قليلاً للجهة اليسرى. يعمل على ضخ الدم، ويتكون من مضختين توجدان جنبًا إلى جنب. وتنبسط هاتان المضختان عند استقبال الدم، وتنقبضان عند إرسال الدم للخارج.
عمل القلب : ضخ الدم للرئتين. يحتوي الدم الذي يدخل الجانب الأيمن ( الأذين والبطين الأيمن ) من القلب على ثاني أكسيد الكربون، وهو غاز فاسد تفرزه الخلايا والأنسجة في عملية إنتاج الطاقة. ويدخل الدم الأذين الأيمن عن طريق الوريد الأجوف العلوي والوريد الأجوف السفلي. وعندما يمتلئ الأذين ينقبض، ضاخًا الدم في البطين. وحينما يمتلئ البطين فإن الضغط المتولد يجعل الصمام ينغلق، والصمام الرئوي المؤدي للشريان الرئوي ينفتح وبعدها ينقبض البطين ويدفع الدم في الشريان الرئوي ثم إلى الرئتين. وفي الرئتين يستبدل الأكسجين بثاني أكسيد الكربون. ثم ينساب الدم المؤكسد في الأوردة الرئوية للجزء الشمالي من القلب حيث يدخل الدم المؤكسد من الرئتين ويملأ الأذين الأيسر، ومن ثم ينقبض الأذين ليضخ الدم عبر الصمام التاجي في البطين الأيسر. وبعد أن يمتلئ البطين بالدم ينغلق الصمام التاجي وينفتح صمام الأبهر. ويتدفق الدم في الأبهر ويتوزع عن طريق الاورطه إلى خلايا وأنسجة الجسم المختلفة كما يغذى القلب بواسطة الشريان التاجي .
الوريد الأجوف العلوي
الوريد الأجوف السفلي
(دم غير مؤكسج)
الأذين
الأيمن
البطين
الأيمن
الشريان
الرئوي
الرئة
أربع أوردة
رئوية
الأذين الأيسر
البطين الأيسر
الشريان الابهر ( الاورطة )
الشريان التاجي
2- الأوعية الدموية Vessel's :
تكوِّن الأوعية الدموية جهازًا معقدًا من الأنابيب المتصلة في أنحاء الجسم. وهناك ثلاثة أنواع أساسية من تلك الأوعية:
1- الشرايينArtery وهي التي تحمل الدم المؤكسج من القلب الى باقي خلايا الجسم وتمتاز بأن جدارها سميك ويكون ضغط الدم فيها عالي .
2- الأوردة Veins وهي التي تحمل الدم الغير مؤكسج إلى القلب وتمتاز بأن جدارها رقيق ويكون ضغط الدم فيها منخفض
3- الشعيرات الدموية Capillaries وهي أوعية دموية رفيعة جدًا تصل الشرايين بالأوردة ويتم فيها تبادل الغازات.
3- الدم Blood :
تركيب الدم
يتألف الدم من خلايا تتحرك في سائل مائي يدعى البلازما. تعرف الخلايا بالعناصر المُشكَّلة لأنها تمتلك شكلاً محددًا. وتحدد هذه العناصر المُشكلة ثلاثة نماذج من الخلايا: 1ـ الكريات الحمر، 2ـ الكريات البيض 3ـ الصفائح . يحوي المليمتر المكعب من الدم عادة ما يتراوح بين 4 ملايين و6 ملايين من الكريات الحمر وبين5,000 و10,000 من الكريات البيض وبين150,000 و500,000 صفيحة.
كريات دم حمراء
كريات دم بيضاء
صفائح دموية
4- اللمف Lymph :
هو سائل يشبه في تركيبه الدم إلا أنه يخلو من خلايا الدم الحمراء .
وظائف الجهاز الدوري
1- التنفس : يقوم الجهاز الدروي بدور في عملية التنفس؛ وذلك بإيصال الأكسجين إلى الخلايا وإزالة ثاني أكسيد الكربون منها.
2- التغذية : يحمل الجهاز الدوري الطعام المهضوم، إلى خلايا الجسم، وتدخل تلك المواد الغذائية تيار الدم عن طريق جدار الأمعاء الدقيقة إلى الشعيرات الدموية، ويحمل بعدها الدم تلك المواد الغذائية للكبد.
3- التخلص من الفضلات : يساعد الجهاز الدوري في التخلص من الفضلات والسموم التي تضر بالجسم. وتلك المواد هي ثاني أكسيد الكربون، والأملاح والنشادر، وهي توابع استخدام الخلايا للبروتين. يزيل الكبد النشادر والفضلات الأخرى ومختلف السموم التي تدخل الجسم عن طريق الجهاز الهضمي حيث يحولها الكبد إلى مواد تذوب في الماء ويحملها الدم إلى الكلى.
4- وظائف أخرى : يساعد الجهاز الدوري على حماية الجسم من الأمراض. تبتلع كريات الدم البيضاء البكتيريا والفيروسات وأشياء أخرى ضارة وتدمرها. ويساعد الدم، أثناء دورانه، على بقاء درجة حرارة الجسم ثابتة؛ وذلك عن طريق امتصاص الحرارة من عملية توليد الطاقة بالخلايا. كما يحمل الدم الهرمونات الى الخلايا المختلفة.