وظائف الجهاز التنفسي - أنظمة جسم الإنسان - ثالث ثانوي

10-2 وظائف الجهاز التنفسى (Respiratory System Functions) الأهداف : بنهاية الدرس أستطيع أن: أعرف الوظيفة الأساسية للجهاز التنفسي. أصنف الجهاز التنفسى من الناحية الوظيفية. أصف خطوات التنفس. المفاهيم التنفس الخلوي حمضية الدم الإنزيمات Cellular respiration Blood acidity Enzymes رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa تمهید: موقع الجهاز التنفسي استراتيجي لما له من دور مهم في إيصال الأكسجين للخلايا والتخلص من ثاني أكسيد الكربون الذي يتطلب تحالفه مع مجموعة من الأجهزة لأداء هذه المهام كالجهاز العضلي الهيكلي ممثلاً بعضلات الحجاب الحاجز والأضلاع بالإضافة للجهاز الدوري والجهاز العصبي لضبط عدد مرات التنفس وضربات القلب في الدقيقة والكميات المطلوبة من غاز الأكسجين بدقة. وظائف الجهاز التنفسي الأساسية: الوظيفة الأساسية للجهاز التنفسي هي إيصال الأكسجين إلى الخلايا، والتخلص من ثاني أكسيد الكربون. انظر الشكل (10-4) ، ولكن هناك وظائف أخرى يشارك فيها الجهاز التنفسي مثل: 1. إصدار الصوت. 2 مشاركة الجهاز المناعي في القضاء على الميكروبات والأجسام الغريبة. 3. تنشيط بعض الإنزيمات (Enzymes). 4. موازنة حمضية الدم (Blood acidity). تؤدي الزيادة في ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة تركيز أيون الهيدروجين ( والعكس صحيح). يحافظ الدم الطبيعي على درجة ( pH بين ( 7.35 - 7.45 ) . تعد درجة حموضة ( - الدم الأقل من (7.35) حمضية ، وتُعد درجة حموضة الدم я 02 CO2 CO2 • AIR O2 02 . [co CO 2 الشكل (104) وظيفة الجهاز التنفسي الأساسية. اده 314 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

التي تزيد عن (7.45) قلوية. هناك نوعان من التوازن الحمضي القاعدي الحمضي (Acidosis): يحوي الدم الكثير من الحمض أو (القاعدة قليلة جدًّا)؛ مما يؤدي إلى زيادة درجة الحموضة في الدم. القلوي (Alkalosis يحوي الدم الكثير من القاعدة أو القليل جدا من الحمض؛ مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحموضة في الدم. وفيما يخص الوظيفة الأساسية للجهاز التنفسي فإن الجسم يحتاج إلى الأكسجين من أجل المساعدة في إنتاج الطاقة (ATP) ؛ وذلك عن طريق تكسير الجلوكوز ، وتسمى هذه العملية التنفس الخلوي Cell respiration)، ومن ثم إطلاق ثاني أكسيد الكربون، ولكي يكتمل التنفس اكتمالا طبيعيًّا؛ هناك أربع خطوات يؤديها الجسم من أجل إيصال الأكسجين إلى الخلايا والتخلص من ثاني أكسيد الكربون: 1. إيصال الهواء من المحيط الخارجي إلى الرئتين وإخراج الهواء من الرئتين إلى المحيط الخارجي. 2. دخول الأكسجين من الرئتين إلى الدم، وخروج ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين. 3. انتقال الأكسجين في الدم إلى الخلايا، وانتقال ثاني أكسيد الكربون من الخلايا إلى الرئتين عبر الدم. 4. عملية التحكم بسرعة وقوة هذه الخطوات عن طريق مراكز متخصصة في الجهاز العصبي. تقسيم الجهاز التنفسي نستطيع تقسيم الجهاز التنفسي من الناحية الوظيفية إلى قسمين: 1 منطقة توصيل الهواء وتبدأ من الأنف والفم ، ثم البلعوم، ومن ثم الحنجرة التي تحوي لسان المزمار الذي يمنع الطعام من الدخول إلى الرئتين، ثم القصبة الهوائية ، ثم الشعب الهوائية، ثم الشعيبات الهوائية، وانتهاءً بالشعيبات النهائية. ووظيفة هذه المنطقة هي توصيل الهواء من المحيط الخارجي إلى داخل الرئتين، وإخراج الهواء من الرئتين إلى الخارج، بالإضافة إلى ترطيب الهواء الداخل وتدفئته، وتنقيته من الأجسام الغريبة بسبب ما تحويه هذه المنطقة من أهداب وإفرازات مخاطية. ، 2. منطقة تبادل الغازات مع الدم وتبدأ بالشعيبات التنفسية وقنوات الحويصلات الهوائية والحويصلات الهوائية وأكياسها. حيث تعمل الحويصلات الهوائية وأكياسها على توصيل الأكسجين إلى الدم وإخراج ثاني أكسيد الكربون من الدم؛ بسبب تركيبتها الفريدة من طبقة رقيقة من الخلايا تساعدها في عبور الغازات. لعليم (315 Ministry of Education 2024-1446

خطوات التنفس الخطوة الأولى: العضلات المسؤولة عن الشهيق إدخال الهواء إلى الرئتين هي الحجاب الحاجز والعضلات الضلعية الخارجية؛ فعند انقباضها يزداد حجم الرئتين والقفص الصدري؛ فيقل ضغط الهواء داخل الرئتين؛ فينتقل الهواء من الغلاف المحيط إلى داخل الرئتين. وعند الزفير (خروج الهواء من الرئتين ترتخي عضلات التنفس؛ فيصغر حجم الرئتين؛ ومن ثم يزداد ضغط الهواء داخل الرئتين؛ فيتحرك إلى الخارج وهذه العملية تتبع قانون "بويل" للغازات: PV=PV نشاط (6-1) تثبيت المفاهيم الرئيسة: وفقًا لنص قانون "بويل" يتناقص حجم الغاز مع زيادة الضغط ويزداد وذلك عندما تكون درجة حرارة الغاز وكتلته ثابتتين. مع تناقصه؛ لأن العلاقة بينهما عكسية، = 22 1 1 ,MPP,V حيث أن P تعني ضغط الغاز و V حجم مستعينًا بالشكل المجاور فسر قانون بويل، وما نتيجته؟ الغاز. زفير شهيق الخطوة الثانية: بعد دخول الهواء إلى الرئتين يكون تركيز الأكسجين في الرئتين أعلى منه في الدم؛ فينتقل عبر جدران الحويصلات الهوائية إلى الدم، وبالعكس ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين عبر الحويصلات الهوائية. وتتحكم عدة عوامل في حركة الغازات عبر جدران الحويصلات الهوائية يجمعها "قانون فيك لانتشار "الغازات" (انتشار مادة ما من المناطق ذات التركيز المرتفع إلى المناطق ذات التركيز المنخفض). (316) وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

نشاط (7-10) تثبيت المفاهيم الرئيسة مستعينا بالشكل المجاور" فسر قانون" فيك للانتشار " في انتشار الغازات وتدفق الأكسجين من الحويصلة الهوائية إلى الدم، والعكس لثاني أكسيد الكربون. الخطوة الثالثة: خروج الهواء دخول الهواء جدار الحويصلة الهوائية أكسجين الحويصلات الهوائية شعيبة هوائية دم غير مؤكسج ثاني أكسيد الكربون شعيرة دموية خلية دم حمراء دم مؤكسج التركيز المنخفض شعيرة دموية التركيز المرتفع عندما يعبر الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم ينتقل عبر الدم إلى الخلايا بطريقتين: 1. محمولا على الهيموجلوبين في كريات الدم الحمراء، وتشكل ( 98 ) من عملية توصيل الأكسجين إلى الخلايا. 2 عن طريق البلازما، ويشكل نسبة (%2). أما ثاني أكسيد الكربون فينتقل من الخلايا إلى الرئتين عبر الدم من ثلاث طرق: 1. تحوله إلى مركب البيكربونات في خلايا الدم الحمراء، وتشكل (%70) من عملية توصيله إلى الرئتين. 2. عن طريق البلازما، وتشكل (%7) من عملية توصيله إلى الرئتين. .3 عن طريق الهيموجلوبين، وتشكل (23) من عملية توصيله إلى الرئتين. الخطوة الرابعة: تتحكم أربعة مراكز عصبية موجودة في النخاع المستطيل من الدماغ بعملية التنفس؛ فعند الحاجة إلى أكسجين أعلى يبدأ النخاع المستطيل بإرسال سيالات عصبية بصورة أكبر إلى عضلات التنفس من أجل زيادة عملية التنفس، وكذلك إذا أراد الجسم التخلص من ثاني أكسيد الكربون. 317 عليم Ministry of Education 2024-1446

وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 الجزء العملي (1-10): أولا : ميكانيكية الشهيق والزفير الأدوات: مقص 3 بالونات كبيرة 2 شريط مطاطي، مطاط أو شريط لاصق علبة بلاستيكية سعة (2) لتر، أنابيب بلاستيكية مرنة، موصل خرطوم على شكل (۷). اصنع منها تجويفًا صدريًّا صناعيا كما في الشكل المجاور، ثم طبق عملية الشهيق والزفير بطريقة الحجاب الحاجز. - ماذا يحدث عندما أسحب البالون؟ ماذا نسميها في عملية التنفس؟ وهل تكون العضلات منبسطة أم منقبضة ؟ - ماذا يحدث عندما أحرر البالون؟ ماذا نسميها في عملية التنفس ؟ وهل تكون العضلات منبسطة أم منقبضة ؟ ثانيًا: تفحص مجسم الجهاز التنفسي الأدوات: مجسم للجهاز التنفسي. - حدد مسار الهواء كنقاط تتبع من الواقع المشاهد في المجسم، واكتبها بالترتيب مبتدئًا بالأنف ومنتهيًا بالحويصلات الهوائية. - حدد موضع تقاطع الجهاز الهضمي بالجهاز التنفسي، وما العضو الذي يمثل دور شرطي المرور في تنظيم مرور الهواء للحنجرة والطعام للمريء؟ - افحص القصبة، هل هي على شكل مستدير أم نصف دائرة؟ ولماذا؟ - ما زاوية انحدار شعبة القصبة الهوائية اليمني؟ - تفحص الرئتين من كم قطعة (فص) تتركب كل رئة؟ 318

10-2 التقويم 1. في الجدول أدناه أكمل المطلوب في أوجه المقارنة مستعينًا بالشكل وما سبق دراسته في الجهاز الدوري: وجه المقارنة المطلوب بعد كون فرضية مقارنة بين نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في هواء في الزفير نسبة الأكسجين الشهيق والزفير. يكتفى بأقل أو أعلى ونسبة ثان أكسـ حويصلات هوائية رئوية لمقارنة النسب؛ لأنها الكربون فرضية لـم يخضعهـــا الطالب للتجربة. كوّن فرضية مقارنة بين نسبة الأكسجين وثاني في الحويصلات الهوائية أكسيد الكربون في تركيز الأكسجين الشريان الداخل للرئة وتركيز ثاني أكسيد والحويصلات الهوائية | الكربون الوريد الرئوي الدم للرئة. استعمل "قانون فيك للانتشار" في تفسير تبادل الغازات بين الدم والحويصلات الهوائية وتبادل الغازات بين فسر تبادل الغازات بين الدم والحويصلات الهوائية الدم خلايا نسيج الدم وخلايا الجسم. كوّن فرضية مقارنة بين في دم الشـــــريـــــــــــان نسبة الأكسجين وثاني المتجه لخلايا الجسم أكسيد الكربون في نسبة الأكسجين الشريان المتجه لخلايا ونسبة ثانـ أكسيد الجسم. الكربون الشكل CO2 02 CO2 02 قبل في الشهيق نسبة الأكسجين عملية تبادل ونسبة ثاني أكسيد الكربون غازات خارجية الشريان الرئوي عمليات تبادل غازات داخلية في دم الشريان الداخل للرئتين تركيز الأكسجين الكربون وتركيز ثاني أكسيد فسر تبادل الغازات بين الدم وخلايا الجسم في خلايا الجسم نسبة الأكسجين ونسبة ثاني أكسيد الكربون 319 عليم Ministry of Education 2024-1446