عملکرد دستگاه تنفس

تنفس در آدمی شامل دو مرحله دم و بازدم است. در مرحله دم هوا وارد شش‌ها و در هنگام بازدم از آن خارج می‌شود. در انجام دم و بازدم پرده جنب نقش مهمی دارد. فشار فضای میان دو لایه پرده جنب همیشه کمتر از فشار اتمسفر است و به همین دلیل شش‌ها حتی در حالت بازدم ارادی نیز کاملا بسته نمی‌شوند. قبل از شروع دم کلیه ماهیچه‌‌های تنفس در حال استراحت هستند و دیافراگم به صورت یک گنبد است و دنده‌ها در پایین‌ترین وضعیت خود قرار دارند و فشار فضای جنب کمتر از فشار اتمسفر و شش‌ها در حالت نیمه باز هستند. هنگامی که فرمان عصبی دم توسط مراکز تنفسی در مغز صادر می‌شود اعصاب حرکتی ماهیچه‌‌های بین دند‌های خارجی و دیافراگم را منقبض می‌کنند.

انقباض ماهیچه‌‌های بین دند‌های خارجی موجب حرکت دنده‌‌ها به بالا و طرفین می‌شود. انقباض دیافراگم موجب افزایش حجم قفسه سینه می‌شود. این افزایش حجم باعث کاهش فشار مایع جنب و باز شدن کیسه‌‌ها می‌شوند و هوا را به درون خود می‌کشانند. بنابراین عامل اصلی باز شدن کیسه‌‌های هوایی و ورود هوا به شش‌ها پرده جنب است. اگر پرده جنب پاره شود شش کاملا جمع شده و از کار می‌افتد. در پایان دم ماهیچ‌های ویژه دم استراحت می‌کنند. خاصیت ارتجاعی شش‌ها و وزن قفسه سینه موجب می‌شود که شش‌ها به حالت اولیه خود برگردند. برگشت شش‌ها باعث افزایش فشار هوای درون شش نسبت به اتمسفر و در نتیجه بیرون راندن هوا می‌شود بازدم را بطور فعال نیز می‌توان انجام داد.

تنظیم حرکات دم و بازدم 

نورون‌های بصل‌النخاع دارای فعالیت خودکار و متناسب هستند. در بصل‌النخاع علاوه بر نورون‌های مرکز دم، نورون‌های دیگری وجود دارد که تحریک آن‌ها ماهیچه‌‌های بازدم را فعال می‌کند. اما در تنفس عادی پس از توقف فعالیت مرکز عصبی دم، انقباض ماهیچه‌‌های تنفسی پایان می‌یابد و بازدم به صورت غیر فعال و به علت خاصیت ارتجاعی شش‌ها صورت می‌گیرد. همچنین مراکز ارادی تنفس در قشر مخ وجود دارد. گاز‌های تنفسی نیز در میزان فعالیت تنفس نقش دارند. عامل این تنظیم مقدار اکسیژن و به‌ویژه دی‌اکسید‌کربن موجود در خون است. توازن این دو گاز در خون باید حفظ شود.

انتقال و تبادل گاز‌های تنفسی 

هنگامی که یک مولکول اکسیژن هوا وارد دستگاه تنفس می‌شود تا زمانی که به درون یکی از سلول‌های بدن برسد باید مراحل زیر طی شود.

انتقال از هوا به شش 

انتقال از شش به خون (تبادل) 

انتقال در خون 

انتقال از خون به بافت‌ها (تبادل) 

عملکرد جز به جز دستگاه تنفس را به صورت زیر می‌توان بیان کرد:

دهان و بینی: با نفس کشیدن، هوا از طریق سوراخ‌های بینی و جریان یافتن در حفره‌های بینی به بدن ما وارد می‌شود. هوا موقع عبور از بینی، تصفیه و مرطوب شده و دمای آن به دمای بدن می‌رسد. دیواره حفره‌های بینی با سلول‌های پوششی مرطوب و مژه‌دار و غنی از مویرگ‌های خونی، پوشیده شده است.

سلول‌های موجود در دیواره بینی، جریانی از موکوس (محلول چسبناک) را ایجاد نموده و موجب جذب ذرات گرد و غبار، باکتری‌ها و سایر ذرات خارجی که به درون بینی کشیده شده‌اند، می‌شوند و سپس با کمک مژک‌ها این ذرات به سمت گلو هدایت شده به سیستم گوارش منتقل می‌شوند.

این سیستم، بسیار موثرتر از شش‌های ظریف می‌تواند این مواد را دفع نماید. یک انسان در طی شبانه روز به طور طبیعی بیش از یک پیمانه از ترشحات بینی را می‌بلعد و در هنگام بروز عفونت‌ها و یا واکنش‌های حساسیتی این مقدار بیشتر می‌شود.

حلق: ‌انتهای حفره‌های بینی به حلق مرتبط است. هنگام تنفس هوا از بینی یا دهان، هوا وارد حلق می‌شود. حلق مسیر مشترکی برای عبور هوای تنفسی و غذا است. قسمت تحتانی حلق به دو ساختمان تقسیم می‌شود: مری که به معده و نای به ریه‌ها منتهی می‌شود. حلق توسط لوزه‌ها، آدنوئید‌ها احاطه می‌شود که این ساختمان‌ها، نقاط مهمی در زنجیره حفاظتی غدد لنفاوی بدن هستند.

زبان کوچک: زبان کوچک یک زائده کوچک در ‌انتهای حلق و چسبیده به کام، که در هنگام بلع راه بینی را می‌بندد. 

حنجره: حنجره حلق و نای را به هم متصل می‌کند که گاهی به آن "سیب آدم" نیز می‌گویند. حنجره، حاوی طناب‌های صوتی است که برای تولید صدا به لرزش در می‌آیند. به دلیل وجود تار‌های صوتی، به این ناحیه جعبه صدا نیزگفته می‌شود. حنجره شامل عضلاتی است که به بلع، تکلم و تنفس کمک می‌کند و بر اوج صدا موثر است. وجود غضروف در دیواره حنجره، آن را مستحکم ساخته و این ناحیه در هنگام لمس گردن، سفت به نظر می‌رسد. در هنگام بلع، دریچه ای به نام اپی گلوت، به صورت خودکار حنجره را مسدود می‌کند تا غذا و مایعات وارد مری شده و وارد مجاری تنفسی تحتانی نشوند. چنانچه این مکانیسم به درستی عمل نکند و اجسام خارجی وارد حنجره حساس شوند، واکنش سرفه، ماده خارجی را به بیرون می‌اندازد.

نای و نایژه: هوا از حنجره وارد نای می‌شود. وجود غضروف در دیواره نای آن را از جمع شدن حفظ می‌کند. نای توسط اپی گلوت محافظت می‌شود. نای به دو شاخه تقسیم می‌شود که هر یک از آن‌ها را نایژه می‌نامند. هر نایژه به یک شش متصل است. دیواره نای و نایژه‌ها حاوی غضروف و مقدار کمی عضله صاف است و دارای بافت پوششی مژک دار و غدد موکوسی است. نای و نایژه‌ها با غشای موکوسی (محلول چسبناک) پوشیده شده‌اند که دارای سلول‌های مژه‌داری است که ذرات گریخته از مکانیسم تصفیه گر بینی و حنجره را به دام می‌اندازد. ترشحات دارای این ذرات به کمک مژه‌ها دائما به سمت بالا و حلق رانده شده و به طور متناوب بلعیده می‌شوند. این مکانیسم موجب می‌شود تا شش‌ها از ورود ذرات خارجی حفظ شوند.

گلوت: عضلات دور کننده در حنجره در شروع دم منقبض می‌شوند و طناب‌های صوتی را از هم دور می‌کنند تا گلوت باز شود. در جریان بلع یا عق زدن، عضلات نزدیک کننده حنجره بصورت خودکار (رفلکسی) منقبض می‌شوند و گلوت را می‌بندند. تا از آسپیراسیون و ورود غذا، مایعات یا مواد استفراغ شده به درون ریه‌ها جلوگیری کنند. در بیماران بیهوش شده یا در حالت کوما، احتمال دارد گلوت بطور کامل مسدود نشود. در نتیجه مواد غذایی یا مایعات استفراغ شده وارد نای شده موجب واکنش‌های التهابی در ریه شوند که به این حالت پنومونی ناشی از آسپیراسیون می‌گویند.

شش‌ها (ریه‌ها): ریه‌ها در حفره سینه در دو طرف قلب قرار گرفته‌اند. شش راست به سه لپ و شش چپ به دو لپ تقسیم می‌شود. هر یک از شش‌ها با پرده جنب پوشیده شده که به شکل کیسه‌ای شش را در برگرفته و پوشش قفسه سینه را تشکیل می‌دهد. فضای جنب، فضای بین پرده‌های جنب می‌باشد. وجود لایه نازکی از مایع جنب در فضای جنب، موجب لغزندگی بین دیواره قفسه سینه و شش‌ها می‌شود. ریه‌ها به راحتی بر روی دیواره قفسه سینه می‌لغزند اما به سختی از آن جدا می‌شوند. مشابه لغزیدن دو لام شیشه‌ای مرطوب روی همدیگر است که به سختی می‌توان آن‌ها را از هم جدا کرد. فشار در فضای بین ریه‌ها و قفسه سینه کمتر از فشار اتمسفر است. اگر دیواره قفسه سینه باز یا سوراخ شود، ریه‌ها روی هم می‌خوابند. اگر ریه‌ها خاصیت ارتجاعی خود را از دست بدهند، دیواره قفسه سینه متسع شده و ظاهری بشکه مانند به خود می‌گیرد. 

شش اندامی اسفنجی با سطح داخلی بسیار وسیع برای تبادلات گازی و تداوم حیات می‌باشد. نایژه در داخل شش، منشعب می‌شود و انشعابات کوچک بسیار زیادی را به وجود می‌آورد. این انشعابات نایژک‌ها را می‌سازند که تعدادشان در یک شش به بیش از یک میلیون می‌رسد. هر نایژک به خوشه ای از کیسه‌های هوایی منتهی می‌شود. هر یک از شش‌های انسان بیش از سیصد میلیون کیسه هوایی دارد که سطحی تقریبا معادل با مساحت زمین تنیس را ایجاد می‌کند. هر کیسه هوایی با یک لایه بسیار نازک از سلول‌های پوششی پوشیده شده است.

اختلال در تبادل گاز در بیماری‌های ریوی عملکرد مناسب را از فرد می‌گیرد. بارزترین تبعات مشکلات حاد و مزمن عملکرد ریه کمبود اکسیژن (هیپوکسی) است که منجر به هیپوکسی بافتی می‌شود. اختلال در عملکرد ریه منجر به آثار زیان‌باری در اعضای دیگر می‌شود. رشد ریه از سه ماه اول بارداری آغاز می‌شود.

در حال استراحت، یک فرد طبیعی حدود 12 الی 15 بار در دقیقه نفس می‌کشد. حدود 500 میلی‌لیتر هوا در هر بار تنفس وارد ریه‌ها شده و از آن خارج می‌شود.

مقادیر بسیار جزئی از گاز‌های دیگر مثل متان که در روده‌ها تولید می‌گردد نیز در هوای بازدمی یافت می‌شود. بیش از 250 ماده فرار در هوای خارج شده از دستگاه تنفسی انسان شناسایی شده است.

تبادل گاز در برونشیول‌های تنفسی، مجاری کیسه‌های هوایی و کیسه‌های هوایی صورت می‌گیرد. این تقسیمات متعدد موجب افزایش سطح تبادل هوا در کیسه‌های هوایی می‌شود. در نتیجه سرعت جریان هوا در راه‌های هوایی کوچک بسیار کاهش می‌یابد. کیسه‌های هوایی توسط مویرگ‌های ریوی احاطه شده اند. عمل اصلی سلول‌هایی که دیواره کیسه‌های هوایی را تشکیل می‌دهند، ترشح سورفکتانت (ماده‌ای که باعث تسهیل درعمل باز شدن کیسه‌های هوایی می‌شود). و ترمیم کیسه‌های هوایی ریه می‌باشد. دیواره مجاری کیسه‌های هوایی فاقد غضروف است ولی عضلات صاف آن‌ها زیاد است.

بیماری بافت بینابینی ریه شامل: پنومونی (ذات الریه)، برونشیولیت انسدادی، ادم ریه (ناشی از افزایش نفوذپذیری عروقی) و بدخیمی‌های ارتشاحی می‌باشد.

مکانیک و حرکات تنفس

دم: دم یک عمل فعال است که توسط آن هوا وارد ریه‌ها می‌شود. عمل دم توسط انقباض دیافراگم و عضلات بین دنده‌ای خارجی شروع می‌شود. انقباض این عضلات موجب بزرگ شدن حجم قفسه سینه و کاهش فشار در قفسه سینه شده در نتیجه هوا به داخل ریه‌ها هجوم می‌برد.

بازدم: یک عمل غیرفعال در نتیجه رفع انقباض عضلات دمی و بازگشت ارتجاعی ریه‌ها، انجام می‌شود. بازدم عمیق نیاز به انقباض پرقدرت عضلات تنفسی دارد. انقباض عضلات دمی موجب افزایش حجم قفسه سینه می‌شود. در ‌انتهای دم هوا از داخل ریه‌ها به بیرون جریان می‌یابد. بازدم در جریان تنفس آرام و عادی یک عمل غیرفعال می‌باشد. دم عمیق می‌تواند اتساع بیش از حد ریه‌ها را موجب شود.

عضلات تنفسی: عضلات تنفسی شامل دیافراگم، عضلات دم و عضلات بازدم می‌باشند.

عضلات دم: ماهیچه‌هایی که قفسه سینه را بالا می‌برند و حجم آن را افزایش می‌دهند.

عضلات بازدم: ماهیچه‌هایی که قفسه سینه را پایین می‌برند و حجم آن را کاهش می‌دهند.

دیافراگم: دیافراگم عضله‌ای قوی و گنبدی شکل است که برای عمل تنفس ضروری بوده، همچنین حفره قفسه سینه را از حفره شکم جدا می‌سازد. این عضله به کف قفسه سینه متصل شده است و بصورت قوسی در بالای کبد قرار گرفته است. جابه‌جایی عضله دیافراگم مسئول 75% از تغییرات حجم فضای داخل قفسه سینه در حین تنفس آرام است. انقباض عضلات بازدمی در جریان بازدم شدید موجب کاهش حجم قفسه سینه می‌شود.


منابع:

1. جویس ام بلک، جین هوکانس هوکس؛ اختلالات تنفس؛ ترجمه زهرا مهدوی؛ تهران، جامعه نگر، سالمی، 1389.

2. کیم بارت (و دیگران)؛ بخش فیزیولوژی تنفس از کتاب فیزیولوژی پزشکی گانونگ2010؛ مقدمه علی حائری روحانی(وهاب بابا پور، سعید خامنه)؛ ترجمه رضابدن زاده (کامران قاسمی، علی راستگارفرج زاده).تهران، انتشارات سینا طب، کتاب جهان ادیب، 1390.

3. اسملتزر، بیر؛ بخش تنفس و تبادلات گازی ازکتاب پرستاری داخلی - جراحی برونر و سودارت 2008؛ ترجمه مرضیه شبان؛ ویرایش صدیقه سالمی؛تهران، انتشارات سالمی، 1382.

4. الدرا سولومون و همکاران؛ بیولوژی سولومون؛ ترجمه گروه مترجمین خانه زیست شناسی؛ تهران، خانه زیست شناسی، چاپ اول، 1391.

5. آندرئولی و کارپنتر؛ بیماری‌های دستگاه تنفس از کتاب مبانی طب داخلی سیسیل 2010؛ ترجمه دکترغلامرضا درخشان دیلمی (دکترمحسن ارجمند وهمکاران)؛ تهران، ارجمند، کتاب ارجمند، نسل فردا، 1389.

6. دانشنامه رشد.

گردآورنده: احمد حکیم

 

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)
  • آخرین ویرایش در چهارشنبه, 17 آذر 1395 ساعت 12:47
  • اندازه قلم

خانواده اسلامی

پایگاه خانواده اسلامی، رهیافتی نو به الگوی خانواده مسلمان و جامعه اسلامی

خانواده اسلامی مهم ترین نقش آفرین در ساختن تمدن نوین اسلامی است. از این رو هدف این مجموعه ارائه الگوی کاملی از خانواده اسلامی به منظور ایجاد، تحکیم و تکامل خانواده در تمامی عرصه ها از طریق ارائه و بررسی رهنمودهای معصومین (علیهم السلام) و سیره عملی ایشان است.

ارتباط با ما