تعتبر عملية تبادل الغازات في الجهاز التنفسي هي آلية في الجسم تعمل على استمرارية تجديد الأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون، وهي عملية ضرورية للبقاء على قيد الحياة،[١]وسنتناول في هذا المقال شرح عملية تبادل الغازات في الجهاز التنفسي بالإضافة إلى العوامل التي تعتمد عليها.
عملية تبادل الغازات في الجهاز التنفسي
لعملية تبادل الغازات في الجهاز التنفس المراحل والخطوات الآتية:
1. الشهيق
يقصد بالشهيق دخول الهواء عن طريق الفم أو الأنف، مُنتقلًا بعد ذلك إلى البلعوم أو الحلق مرورًا بالحنجرة إلى أن يصل إلى القصبة الهوائية الموجودة في الرئتين.[١]
2. انتقال الهواء من القصبة الهوائية إلى القُصيبات
تتفرع القصبة الهوائية إلى قصبة هوائية يمنى وقصبة هوائية يسرى وتتفرع كليهما إلى قصبات صغيرة تسمى قصيبات تنتهي بأكياس هوائية، تنتفخ عندما يستنشق الشخص الهواء وتفرغ عندما تحدث عملية الزفير وهي عملية دفع الهواء خارج الرئتين.[١]
3. وصول الهواء إلى الحويصلات الهوائية
تمتلئ الحويصلات الهوائية الموجودة في الرئتين عند الشهيق والتي يوجد في جدرانها شعيرات دموية، بحيث تشترك جدران الحويصلات الهوائية مع الشعيرات الدموية في غشاء، وهو الذي يسمح لكل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في التحرك بحرية بين الجهاز التنفسي والشعيرات الدموية.[١]
4. تبادل الغازات بين الرئتين والدم
تمتلئ الحويصلات الهوائية بالأكسجين من جهة، ومن جهةٍ أخرى تحمل خلايا الدم الحمراء ثاني أكسيد الكربون عبر الشعيرات الدموية، وهنا تنتقل جزيئات الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم من خلال ارتباطها بخلايا الدم الحمراء التي تعود للقلب، وفي ذات الوقت يتم التخلص من جزيئات ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الدم من خلال انتقالها إلى الحويصلات الهوائية.[١]
5. الزفير
يقصد بالزفير خروج ثاني أكسيد الكربون عبر الحويصلات الهوائية إلى خارج الرئتين مرورًا بالحنجرة ثم الفم.[١]
عوامل تؤثر في تبادل الغازات في الجهاز التنفسي
هناك العديد من العوامل التي يعتمد عليها انتشار الغازات في الرئتين وهي تشمل ما يأتي:
1. سماكة الغشاء
يكون الغشاء في الوضع الطبيعي بالرئتين رقيقًا جدًا مما يسرع من عملية تبادل الغازات، لكن هناك بعض الحالات التي يكون فيها الغشاء أكثر سماكة مما يضعف عملية تبادل الغازات، هي الحالات الآتية:[٢]
- الوذمة الرئوية.
- التليف الرئوي.
2. مساحة سطح الغشاء
عادةً ما يكون سطح الغشاء في الرئتين كبيرًا جدًا، مما يسرع عملية تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية. لكن هناك أمراض مثل انتفاخ الرئة تتكون فيها مساحات كبيرة مملوءة بالهواء تسمى الفقاعات التي تؤدي إلى تقلص مساحة سطح الغشاء ويقلل من عملية تبادل الغازات في الرئتين.[٢]
3. فرق الضغط عبر الغشاء
يؤدي فرق الضغط بين الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية الموجودة في الرئتين إلى انتقال الغازات عبر الغشاء، بحيث يمتلك الأكسجين الموجود في الحويصلات الهوائية ضغطًا جزئيًا منخفضًا بينما يمتلك ثاني أكسيد الكربون الموجود في الشعيرات الدموية ضغط جزئي أعلى بكثير من الحويصلات الهوائية.[٢]
4. اختلاف التركيز
أثناء عملية تبادل الغازات تنتقل الغازات من المناطق ذات التركيز العالي إلى المناطق ذات التركيز المنخفض، إذ إنه كلما كان اختلاف التركيز أكبر كلما كان معدل الانتشار أعلى.[٢]
