تبادل الغازات

بدون التنفس لا يوجد استقلاب وبدون استقلاب لا توجد حياة. وهكذا ، فإن البشر وجميع الفقاريات على تبادل الغازات تعليمات عن طريق التنفس الرئوي.

ما هو تبادل الغازات؟

بدون التنفس لا يوجد استقلاب وبدون استقلاب لا توجد حياة. لذلك يعتمد البشر وجميع الفقاريات على تبادل الغازات عن طريق التنفس الرئوي.

يُستخرج الأكسجين الذي يعتبر حيويًا للغاية بالنسبة لنا من الهواء الذي نتنفسه ، وينتقل في الجسم عبر مجرى الدم ويتم استقلابه في الخلايا. في المقابل ، يتم إخراج ثاني أكسيد الكربون الناتج عن النفايات من خلال الرئتين.

يمر مسار غازات التنفس من العالم الخارجي عبر أعضاء الجهاز التنفسي الفم أو الأنف والحلق والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. كمزيج غازي ، يمكن تقسيم الهواء إلى مكونات الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون والغازات النبيلة المختلفة. ومع ذلك ، يمكن للكائن الحي استخدام الأكسجين فقط. يعمل كمنشط للمغذيات لتوفير الطاقة للميتوكوندريا ، محطات الطاقة لخلايانا.

الوظيفة والمهمة

عندما يتم استنشاق الهواء ، يتمدد الصدر. يذهب الحجاب الحاجز المتصل نحو البطن ، ويتم عمل فراغ وتمتلئ الرئتان. في حالة الزفير ، يتحرك الحجاب الحاجز لأعلى مرة أخرى ، واعتمادًا على ضغط الهواء المحيط المقابل ، يمكنك الزفير. هذه الحركة للصدر ضرورية للتنفس وفي حالة المرض لإخراج المخاط المجهد.

التهوية مطلوبة حتى يجد الأكسجين طريقه في الدم. هذا هو الاسم الذي يطلق على الأنشطة في الجهاز التنفسي التي توزع الهواء إلى الحويصلات الهوائية. تعمل الدورة الدموية كنظام نقل.

ينصب التركيز الرئيسي لتبادل الغازات في الجسم على الرئتين. يصل الهواء الذي تم تسخينه وترطيبه في الشعب الهوائية إلى فصين من الرئتين. وهي تتكون من أصغر الأكياس الهوائية ، الحويصلات الهوائية. وترتبط هذه بأجود الأوعية الشعرية عبر غشاء منفذ. وهي بدورها تتصل عبر تشعبات في أوعية دموية أكبر بشكل متزايد حتى تتولى وظيفة النقل الخاصة بها كشرايين وأوردة عبر القلب.

بالضبط العكس هو تبادل هواء العادم المستعمل. هذا هو المكان الذي يدخل فيه ثاني أكسيد الكربون الضار إلى الحويصلات الهوائية.هناك يتم تخزينه لفترة وجيزة من أجل ترك الكائن الحي مع الهواء المطرود.

يحتاج الكائن البشري إلى حوالي 0.3 لتر من الأكسجين في الدقيقة إذا لم يكن يتحرك كثيرًا. إذا كان الشخص نشيطًا بدنيًا ، يزداد استهلاك الأكسجين بشكل متناسب ، حيث يتم أيض المزيد من الأكسجين في خلايا العضلات. أي ما يقرب من 10000 إلى 20000 لتر من الهواء كل 24 ساعة يجب على الكائن الحي معالجتها في الرئتين

العناصر الفردية في الجهاز التنفسي لها مهام إضافية. هناك ثلاث مراحل من تبادل الغازات: أولاً ، يتم نقل هواء التنفس بنشاط إلى الرئتين ، ومن هناك ينتشر في مجرى الدم ثم يصل إلى وجهته في خلايا الأنسجة.

الأكسجين ضروري في كل مكان في الكائن البشري ، وخاصة في الدماغ. يتم نقل الأكسجين إلى جميع أجزاء الجسم عن طريق خلايا الدم الحمراء ، كريات الدم الحمراء. هناك يرتبط بصبغة الدم بالهيموجلوبين. الهيموجلوبين هو بروتين عضوي يحتوي على الحديد والذي يرتبط به الأكسجين كيميائيًا.

تساهم الحاجة للأكسجين بشكل كبير في التحكم في التنفس. عندما يكون هناك نقص في الأكسجين ، يصبح التنفس أعمق أو أسرع. مع نقص الأكسجين على المدى الطويل ، تنقبض الأوعية الدموية في الرئتين وتزيد من مقاومة القلب لتدفق الدم. هذا يضع ضغطا على القلب.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

- أدوية لضيق التنفس ومشاكل الرئة

الامراض والاعتلالات

يمكن للجسم أن يستخدم الأكسجين على النحو الأمثل فقط إذا كان هناك تبادل سلس للغازات. ومع ذلك ، يمكن لأمراض مختلفة أن تعطل هذا التبادل بشكل خطير.

على سبيل المثال التليف الرئوي. هنا ، يتم تحويل أنسجة الرئة السليمة إلى نسيج ضام يشبه الندوب. يمكن أن يحدث هذا بسبب الالتهابات التي تسببها بعض مسببات الأمراض أو بسبب ضعف القلب. يمكن أيضًا أن تكون المواد الضارة المستنشقة مثل الغبار أو بعض المذيبات من العوامل المسببة.

المرض الآخر الذي يجعل إمداد الأكسجين صعبًا هو انتفاخ الرئة. يتم تدمير الحويصلات الهوائية وتذويب أقسامها ، الغشاء. هذا يخلق هياكل شبيهة بالفقاعات يتراكم فيها الهواء القابل للتنفس. ثم يتواجد الهواء في الرئتين ، ولكن لا يزال هناك ضيق في التنفس ويعاني الكائن الحي بشكل متزايد من نقص الأكسجين. يمكن أن يكون التدخين والمواد السامة والتهابات الجهاز التنفسي المتكررة هي السبب.

يمكن أن يشكل ما يسمى بالالتهاب الرئوي خطرًا حادًا على عمل تبادل الغازات. يحدث هذا الالتهاب الرئوي بسبب البكتيريا - العقدية الرئوية. لكن الفيروسات والالتهابات الفطرية يمكن أن تكون أيضًا محفزًا. يمكن أن تتأثر الحويصلات الهوائية وأنسجة الرئة والأوعية الشعرية المرتبطة بهذه العملية الالتهابية.

مرض الانسداد الرئوي المزمن هو مرض آخر يعطل بشكل كبير إمداد الجسم بالأكسجين. إنه بالتأكيد مصطلح شامل لظروف تضييق مجرى الهواء. يمكن استنشاق القليل من الأكسجين وقليل من ثاني أكسيد الكربون يمكن استنشاقه. هذا يمكن أن يؤدي إلى تثبيط الجهاز التنفسي ، مما يعطل بشكل كبير تبادل الغازات.

يصبح التليف الكيسي مهددًا للحياة مع تقدمه. يعاني الأشخاص المصابون من مخاط لزج يصعب السعال. تشكل التربة الخصبة للبكتيريا والجراثيم المسببة للأمراض. تتكون الخلايا الدفاعية من الجسم وتطلق مواد التهابية. يتلف الغشاء المخاطي ويتم إطلاق المواد النووية من الخلايا ، مما يزيد من صلابة المخاط.

يمكن أن يوفر تحليل غازات الدم معلومات عن أمراض الجهاز التنفسي. تتم مقارنة قيم الأكسجين بالمقارنة مع ثاني أكسيد الكربون كما يتم تحديد قيمة الأس الهيدروجيني.