صفحة ٣٠٦
انظر إلى رأس الصفحة: العنوان هو التركيب الوظيفي للجهاز التنفسي. الأهداف أمامك تحدد ما يتعين عليك إتقانه، مثل وصف التركيب وتتبع مسار الهواء وتحديد التغيرات الجسمية. يوضح جدول المفاهيم المصطلحات التي ستدرسها مقسمة بين الجهاز التنفسي العلوي والجهاز التنفسي السفلي، متضمنة الأنف والبلوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. في التمهيد، تذكر أن الجهاز التنفسي هو المسؤول عن تبادل الغازات بين الرئتين وجميع أنسجة الجسم عبر الدم ليدخل الأكسجين ويخرج ثاني أكسيد الكربون، فضلاً عن ضبط توازن الحموضة والقاعدة. انظر إلى نشاط الربط مع الحياة: الأكسجين عنصر أساسي للحياة، ومعظم الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية تتحول عند الاحتراق إلى طاقة حرارية وضوء وحركية. المطلوب منك في النشاط هو تلخيص أهمية الجهاز التنفسي في إنتاج الطاقة، وتفسير دور الأكسجين في مثلث الحريق المجور، وإدراك سبب منع الدفاع المدني اكتمال أركان الحريق في المنشآت.
صفحة ٣٠٧
انظر إلى الجزء العلوي من الصفحة: الوظيفة الرئيسة للجهاز التنفسي هي الحصول على الأكسجين من البيئة الخارجية وتوصيله للخلايا، وإزالة ثاني أكسيد الكربون الناتج عن التمثيل الغذائي، مع الحفاظ على توازن نسبة القاعدة والحمدية في الدم. ينقسم الجهاز التنفسي تشريحياً ووظيفياً إلى جزأين رئيسيين: الجزء الأول هو الجهاز التنفسي العلوي الواقع في العنق فما فوق، ويبدأ من الأنف ثم البلعوم فالحنجرة ثم القصبة الهوائية وفرعيها الأيمن والأيسر وصولاً إلى التفرعات النهائية. والجزء الثاني هو الجهاز التنفسي السفلي الواقع كلياً داخل التجويف الصدري والقفص الصدري، وهو مسؤول عن الحماية وإتمام ميكانيكا التنفس، ويسمى منطقة التنفس لاحتوائه على تفرعات تنفسية وشعب هوائية وحويصلات هوائية يحدث فيها تبادل الغازات. انظر إلى تفاصيل الجهاز التنفسي العلوي في الشكل المجاور: يتكون من الأنف بفتحتيه الأماميتين وتجويفيه وفتحتيه الخلفيتين، ثم البلعوم بأجزائه الثلاثة، والبلعوم الأنفي، والبلعوم الفمي، والبلعوم الحنجري، والحنجرة. كل هذه الأجزاء تعمل على استقبال الهواء وتنقيته من الغبار وتدفئته وترطيبه قبل دخوله للجزء الثاني. يمر الهواء من فتحتي الأنف الأماميتين إلى تجويف الأنف الذي ينقسم إلى جزأين عن طريق الحاجز الأنفي. وعند أول التجويف الأنفي توجد كمية من الشعر الدقيق لحجز الأتربة والغبار، وداخل التجويف توجد شعيرات دموية دقيقة لتدفئة الهواء، وغدد مخاطية لترطيب الهواء وحجز الأتربة والأجسام الغريبة الموجودة في الهواء.
صفحة ٣٠٨
انظر إلى بداية الصفحة: يبطن الأنف من الداخل بغشاء مخاطي، وتوجد على الجارين الجانيين لتجويف الأنف تفرعات تشبه الأرفف لتزيد من مساحة سطح الغشاء المبطن للأنف، وهذه المنطقة تستقبل فتحات الجيوب الأنفية. يوجد حول الأنف أربعة أزواج من الجيوب الأنفية، وتفتح جميعها بقنوات تتصل بتجويفي الأنف، وهي مهمة في نغمة الصوت وإفراز المخاط إلى داخل تجويفي الأنف. والجزء العلوي من التجويف الأنفي به النهايات العصبية للعصب المخي الأول أو العصب الشمي المسؤول عن نقل حاسة الشم. ننتقل إلى البلعوم، وهو أنبوب عضلي يقع خلف الأنف والفم والحنجرة؛ إذ يمر الهواء بعد ذلك إلى الجزء الأول من البلعوم من خلال فتحتي الأنف الخلفيتين إلى البلعوم الأنفي الذي يقع خلف تجويف الأنف وهو أنبوب عضلي، ثم إلى البلعوم الفمي الذي يقع خلف الفم، ثم إلى البلعوم الحنجري الذي يقع خلف الحنجرة، ثم إلى الحنجرة. أما الحنجرة فهي جزء من الجهاز التنفسي وتحوي على الحبال الصوتية المسؤولة عن الصوت وتصل البلعوم بالقصبة الهوائية. تتكون الحنجرة من مجموعة من الغضاريف تتصل بعضها عن طريق التمفصل، وتتحرك غضاريفها عن طريق مجموعة من العضلات والأغشية، وأهم هذه الغضاريف الغضروف الدرقي الذي يقع في الجزء العلوي الأمامي من الرقبة وهو أكثر بروزاً في الرجال عن النساء، ويوجد على الجزء الأمامي من مدخل الحنجرة لسان المزمار الذي يغلق مدخل الحنجرة عند البلع لمنع دخول الطعام والشراب إلى تجويف الحنجرة. أما نشاط تثبيت المفاهيم الرئيسة فيطلب منك النظر إلى الشكل المجاور وتحديد ما يحدث لتجنب دخول الطعام إلى مجرى التنفس من خلال تتبع خطوات حركة لسان المزمار في مراحله الثلاث المرقمة.
صفحة ٣٠٩
انظر إلى رأس الصفحة: يتكون الجهاز التنفسي السفلي من القصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. نأتي إلى القصبة الهوائية التي تمتد من البلعوم الحنجري إلى مكان تفرعها شعبتين هوائيتين يمنى ويسرى عند مستوى الغضروف بين الفقرتين الصدريتين السادسة والسابعة، وتدعم جدارها غضاريف على شكل حرف C كي تحافظ على بقائها مفتوحة دائماً. يوجد في تجويفها من الداخل نهايات عصبية حساسة جداً عند دخول أي شيء غير الهواء فتصدر تنبيهاً على هيئة سعال إذا دخل أي جسم غريب كالماء أو غيره. انظر إلى نشاط تثبيت المفاهيم الرئيسة: يطلب منك تفسير عدم اكتمال استدارة القصبة الهوائية مستعيناً بالشكل المجاور الذي يوضح المريء والعضلات وحلقة غضروفية على شكل حرف C. فكر في العلاقة التشريحية بين القصبة الهوائية والمريء الواقع خلفها لتصل إلى سبب هذا التركيب. أما في فقرة إثراء الإسعافات الأولية للغصة: فإذا كان الشخص قادراً على التنفس بقوة فعليه أن يستمر في السعال، أما إذا كان الشخص مختنقاً وغير قادر على الكلام أو البكاء فيجب عمل الآتي: الوقوف خلف الشخص المصاب ووضع إحدى القدمين أمام الأخرى لتحقيق التوازن، لف الذراعين حول خصر الشخص مع إمالة الشخص المصاب إلى الأمام قليلاً، عمل قبضة باليد الأخرى ثم وضعها فوق منطقة السرة ومسك القبضة باليد الأخرى ثم توجيه ضغطة بقوة على البطن بسرعة نحو الأعلى، والضغط بمعدل 6 إلى 10 ضغطات بطنية حتى يزول الجسم العالق، ولمزيد من المعلومات راجع موقع وزارة الصحة.
صفحة ٣١٠
انظر إلى رأس الصفحة: تنقسم القصبة الهوائية إلى شعبتين أوليتين شعبة يمنى وأخرى يسرى، وتكون الشعبة اليمنى أقصر وأوسع من الشعبة اليسرى وعمودية مع مسار القصبة الهوائية، لذا فإنه عند دخول أي جسم غريب إلى القصبة الهوائية فإن نسبة استقراره في الشعبة اليمنى أعلى جداً من دخوله إلى الشعبة اليسرى. تتفرع كل شعبة أولية إلى شعب ثانوية هوائية، وتتفرع الشعب الثانوية إلى شعب أصلح فأصغر. الشعبة الهوائية الأيسرى تنقسم إلى شعبتين ثانويتين، وذلك لأن الرئة اليسرى تتكون من فصين، أما الشعبة الأولية اليمنى تنقسم إلى ثلاث شعب ثانوية، وذلك لأن الرئة اليمنى تتكون من ثلاثة فصوص، وكل شعبة ثانوية تدخل في فص من فصوص الرئتين. الشعب الأولية والثانوية والأصغر يحوي جدارها على غضاريف على شكل حرف C ليحافظ عليها مفتوحة دائماً، أما الشعب الصغيرة والمسماة بالشعب التنفسية فلا توجد بها غضاريف وتُحل محلها أغشية رقيقة جداً. ننتقل إلى الحويصلات الهوائية وهي تراكيب من غشاء طلائي رقيق على شكل فقاعات محاطة بالشعيرات الدموية، وعدد الحويصلات الهوائية كبير جداً بحيث إن سطحها يغطي ما يقرب من مساحة ملعب تنس وذلك لزيادة تبادل الغازات. يستمر انقسام الشعب الهوائية من شعب أولية ثم ثانوية وثلاثية إلى أن تنتهي بانتفاخ يسمى الحويصلات الهوائية يحدث فيها تبادل الغازات، حيث ينتشر الأكسجين من هواء الشهيق إلى الدم ويمر ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى هواء الزفير من خلال الأغشية الرقيقة للحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية. ويتميز جدار الحويصلات الهوائية بنوعين من الخلايا في الغشاء الطلائي المبطن لها وهما: النوع الأول من الخلايا السنخية وهو الأكثر ويحدث من خلاله تبادل الغازات، والنوع الثاني من الخلايا السنخية وهو الأقل ويفرز مادة تسمى سيرفكتانت وهي تبطن الحويصلات الهوائية وتقلل من التوتر أو الشد السطحي للخلايا وتحافظ على انتفاخ الحويصلات الهوائية دائماً حيث يحدث تبادل الغازات وتتكون خلايا النوع الثاني في الشهور القليلة قبل الولادة، لذا فإن الأطفال الذين يولدون قبل نهاية فترة الحمل معرضون لمشاكل في التنفس قد تؤدي إلى الوفاة. أما الرئتان فهما عضو إسفنجي يوجد داخل التجويف الصدري مخروطي الشكل تتجه قمتها إلى الأعلى وتبرز في العنق قرابة واحد ونصف سم فوق الضلع الأول، أما القاعدة فتتجه لأسفل ناحية الحجاب الحاجز وتحاط كل رئة بغشاء يسمى الغشاء البلوري.
صفحة ٣١١
انظر إلى أعلى الصفحة: الرئة اليمنى أقصر وأكبر وأعرض وتتكون من ثلاثة فصوص، أما الرئة اليسرى فهي أطول وأدق وتتكون من فصين فقط. ونسبة 55 بالمئة من تبادل الغازات يحدث في الرئة اليمنى و45 بالمئة يحدث في الرئة اليسرى. انظر إلى نشاط 4-1: مستعيناً بالشكل المجاور فسر احتمالية سقوط الأجسام الغريبة في الرئة اليمنى أكثر من اليسرى، وتذكر ما درستَه سابقاً عن اتجاه الشعبة الهوائية اليمنى. ننتقل إلى الغشاء البلوري وهو غشاء مصلي يتكون من طبقتين، الداخلية تسمى الطبقة الحشوية وتلتصق بسطح الرئة وتدخل في الشقوق بين فصوص الرئة، أما الطبقة الثانية فتسمى الطبقة الجدارية وتبطن جدار القفص الصدري من الداخل والسطح العلوي للحجاب الحاجز. التجويف البلوري هو فراغ افتراضي بين الطبقة الحشوية والطبقة الجدارية وتوجد به كمية صغيرة جداً قدرها 5 مل من سائل يسمى السائل المصلي لمنع الاحتكاك بين الطبقتين عند الشهيق والزفير وليعمل كرابط بين الطبقتين. انظر إلى نشاط 5-1 لتثبيت المفاهيم الرئيسة: فسر أهمية التراكيب التنفسية في الشكل المجاور الذي يوضح أهداباً وخلايا طلائية.
صفحة ٣١٢
انظر إلى عنوان التقويم في أعلى الصفحة. أمامك في السؤال الأول رسمان توضيحيان لمقارنة عملية الاحتراق داخل محرك السيارة بعملية التنفس الخلوي داخل الميتوكوندريا في جسم الإنسان. في الشكل العلوي، وقود وأكسجين ينتجان طاقة لحركة السيارة وثاني أكسيد الكربون وماء كناتج للاحتراق. وفي الشكل السفلي، جلوكوز وأكسجين يدخلان الميتوكوندريا لينتجا طاقة على شكل جزيئات ATP تستخدم في حركة العضلات والحفاظ على درجة حرارة الجسم، مع خروج ثاني أكسيد الكربون والماء. في الفرع أ من السؤال الأول، اكتب وجه الشبه بين عملية الاحتراق في السيارة وجسم الإنسان من حيث المواد الداخلة والخارجة. وفي الفرع ب، اذكر التراكيب الموجودة في الجهاز التنفسي المماثلة لفلتر الهواء والمرشحات التي تعمل على تنقية الهواء الداخلي لمحرّك السيارة. في السؤال الثاني، تتبع مسار الأكسجين خطوة بخطوة من الأنف وحتى وصوله إلى الخلية في النسيج الرئوي. وفي السؤال الثالث، كوّن فرضية حول ما يمكن أن يحدث لو كانت القصبة الهوائية مكونة من نفس أنسجة المريء وليست غضروفية الشكل.
صفحة ٣١٣
انظر إلى أعلى الصفحة في السؤال الرابع، وعليك تفسير ثلاثة أمور علمية: في الفرع أ، فسر لماذا تكون الرئة اليسرى أصغر من الرئة اليمنى مستحضراً موقع القلب. في الفرع ب، فسر سبب إحاطة الرئة بغشاء بلوري. وفي الفرع ج، فسر سبب تدعيم القصبة الهوائية بحلقات غضروفية على شكل حرف C. في السؤال الخامس، اشرح وصف التكامل بين عمل الجهاز الدوري والجهاز التنفسي عند بذل مجهود عضلي كبير وككيف يتعاونان لتوفير الأكسجين وتخلص الجسم من الفضلات. في السؤال السادس والأخير، انظر إلى الشكل الذي يوضح طفلين، أحدهما بحويصلات هوائية طبيعية والآخر بحويصلات هوائية متضررة، وفسر سبب تعرض الأطفال الذين يولدون قبل نهاية فترة الحمل لمشاكل صحية في التنفس مستعيناً بمعلوماتك عن إفراز المادة التي تقلل التوتر السطحي داخل الحويصلات.
