يتكون الجهاز التنفسي السفلي من عدة أجزاء وهي القصبة الهوائية والشعب الهوائية والقصيبات الهوائية والحويصلات الهوائية التي تشكل الرئتين، والتي تعمل جميعها على سحب الهواء من الجهاز التنفسي العلوي، حيث تمتص الأكسجين وتطلق في المقابل ثاني أكسيد الكربون، وفيما يأتي شرح مفصل عن كل جزء من هذه الأجزاء.[١]


القصبة الهوائية (Trachea)

تعتبر القصبة الهوائية هي مجرى الهواء الرئيسي إلى الرئتين، وهي عبارة عن أنبوب يبلغ قطره أقل من بوصة واحدة (ما يعادل 2.5 سم) ومغطى بحلقات غضروفية، يمتد من أسفل الحنجرة إلى أسفل عظمة القص من الخلف، ثم يتفرع إلى أنابيب أصغر تسمى القصبات الهوائية.[١]


أما بالنسبة للحلقات الغضروفية فهي موجودة لتدعم أنبوب القصبة الهوائية وتمنعه ​​من التمدد المفرط أو الانهيار، وهذا يسمح للقصبة الهوائية بالانحناء عندما يضغط المريء عليها أثناء ابتلاع الطعام،[١] وأي شيء يتسبب في تضييق القصبة الهوائية مثل الإلتهابات أو الانسدادات سيحد ذلك من تدفق الأكسجين إلى الرئتين، وبالتالي قد يسبب صعوبة في التنفس.[٢]


الشعب الهوائية (The Bronchi)

وهي الممرات التي تجلب الهواء داخل وخارج الرئتين، حيث تتفرع أنابيب الشعب الهوائية الأولية من أسفل القصبة الهوائية، وتنقسم هذه الفروع إلى الشعب الهوائية الثانوية والثالثية ثم إلى القصيبات، وتنقل هذه الممرات الهوائية الأصغر تدريجيًا الهواء الغني بالأكسجين من القصبة الهوائية إلى الرئتين، أما أثناء الزفير، يترك الهواء غير المؤكسد (الغني بثاني أكسيد الكربون) الرئتين بالطريق العكسي.[١]


وعند ممارسة الرياضة، يؤدي استرخاء العضلات الملساء في القصيبات إلى تمددها، حيث يسمح توسع القصبات بدخول كمية أكسجين أكبر للرئتين، وعلى عكس ذلك تسبب تفاعلات الحساسية والهيستامين تأثيرًا معاكسًا، وهو تضيق الشعب الهوائية وبالتالي تقل كمية الأكسجين الداخلة.[١]


الرئتان (The lungs)

وتعتبر الوظيفة الأساسية للرئتين هي تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، فعندما تتم عملية التنفس، تستنشق الرئتان الأكسجين وتخرجان ثاني أكسيد الكربون،[٢]

حيث أنهما مسؤولتان عن تبادل الغازات بين الهواء الذي نتنفسه وأجسامنا، ويتم حماية الرئتين بداخل القفص الصدري، تحتوي الرئة اليسرى على فصين وحجمهما أصغر قليلاً من الرئة اليمنى، بينما تحتوي الرئة اليمنى على 3 فصوص وتكون أقصر قليلاً، لأن عضلة الحجاب الحاجز تقع أسفلها لتلائم الكبد.[١]


أثناء الاستنشاق، يتدفق الهواء إلى الرئتين عبر القصبات والشعيبات، ثم يتم امتصاص الأكسجين من الهواء في مجرى الدم حيث أنه يمر عبر ملايين الأكياس المجهرية، والحويصلات الهوائية، ثم إلى الشعيرات الدموية المحيطة، ينتشر ثاني أكسيد الكربون في الاتجاه المعاكس، من الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية، وتطرد الرئتان الهواء غير المؤكسد أثناء الزفير.[١]


كيف تتم عملية تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون داخل الجهاز التنفسي؟

يسمح تبادل الغازات للجسم بتجديد الأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون، حيث أن القيام بالأمرين ضروري للبقاء على قيد الحياة، وتحدث عملية تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون داخل الجهاز التنفسي خلال هذه الخطوات:[٣]

  1. يدخل الهواء عن طريق الفم أو الأنف وينتقل إلى البلعوم ثم إلى الحنجرة ثم القصبة الهوائية.
  2. تتفرع القصبة الهوائية إلى يمنى ويسرى، وتنقسم بعدها إلى فروع أصغر تسمى القصيبات.
  3. تنتهي أصغر القصيبات في أكياس هوائية صغيرة يطلق عليها الحويصلات الهوائية، والتي تنتفخ عندما الاستنشاق وتفرغ عند الزفير.
  4. أثناء تبادل الغازات، ينتقل الأكسجين من الرئتين إلى مجرى الدم، وينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين، ويحدث هذا التبادل بين الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية.
  5. يتحرك الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عن طريق خاصية الانتشار بين الجهاز التنفسي ومجرى الدم.
  6. ترتبط جزيئات الأكسجين بخلايا الدم الحمراء التي تعود إلى القلب، وفي الوقت نفسه، يتم التخلص من جزيئات ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الحويصلات الهوائية من الجسم عن طريق الزفير.


ملخص المقال

يتكون الجهاز التنفسي من عدة أجزاء مثل الشعب الهوائية والقصبات الهوائية والرئتين، تعمل جميعها بشكل متكامل لإتمام عملية التنفس على أكمل وجه، والتي تتمثل بعمليات تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون داخل الجهاز التنفسي.

المراجع

  1. ^ أ ب ت ث ج ح خ lower respiratory system, or,release carbon dioxide in exchange. "Drawing In and Processing Air: How the Structures of the Lower Respiratory System Work", visiblebody, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  2. ^ أ ب "Respiratory", healthline, 20/1/2018, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  3. "Gas exchange", medlineplus, Retrieved 1/2/2022. Edited.