تتطلب خلايا الجسم البشري تيارًا ثابتًا من الأكسجين للبقاء على قيد الحياة. يوفر الجهاز التنفسي الأكسجين لخلايا الجسم أثناء إزالة ثاني أكسيد الكربون، وهو منتج للنفايات التي يمكن أن تكون قاتلة إذا ما سمح لها بالتراكم. هناك 3 أجزاء رئيسية من الجهاز التنفسي: مجرى الهواء والرئتين وعضلات التنفس. يحمل مجرى الهواء الذي يشمل الأنف والفم والبلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والشعب الهوائية، الهواء بين الرئتين وخارج الجسم.
ما مكونات الجهاز التنفسي
الأنف والتجويف الأنفي
يشكل تجويف الأنف والأنف الفتحة الخارجية الرئيسية للجهاز التنفسي وهي القسم الأول من مجرى الهواء بالجسم. الأنف عبارة عن هيكل للوجه مصنوع من الغضاريف والعظام والعضلات والجلد يدعم ويحمي الجزء الأمامي من تجويف الأنف.
تتمثل وظيفة تجويف الأنف في تسخين وترطيب وتصفية الهواء الداخل إلى الجسم قبل أن يصل إلى الرئتين. تساعد الشعيرات والمخاط التي تبطن تجويف الأنف في حجز الغبار والعفن وحبوب اللقاح وغيرها من الملوثات البيئية قبل أن تصل إلى الأجزاء الداخلية من الجسم.
الفم
الفم المعروف أيضًا باسم تجويف الفم أحد ممكونات الجهاز التنفسي وهو الفتح الخارجي الثانوي للجهاز التنفسي. يحدث معظم التنفس الطبيعي من خلال تجويف الأنف، ولكن يمكن استخدام تجويف الفم لتكملة أو استبدال وظائف تجويف الأنف عند الحاجة.
إن الميزة الوحيدة للتنفس عبر الفم هي أن المسافة القصيرة وقطرها الأكبر يسمحان بدخول المزيد من الهواء بسرعة إلى الجسم.
بلعوم
البلعوم المعروف أيضًا باسم الحلق، عبارة عن قمع عضلي يمتد من النهاية الخلفية للتجويف الأنفي إلى الطرف العلوي من المريء والحنجرة. ينقسم البلعوم إلى 3 مناطق: البلعوم الأنفي والبلعوم البلعومي والبلعوم. البلعوم الأنفي هو المنطقة العليا للبلعوم الموجودة في الجزء الخلفي من تجويف الأنف.
يمر الهواء المستنشق من التجويف الأنفي إلى البلعوم الأنفي وينزل عبر البلعوم، الموجود في الجزء الخلفي من تجويف الفم. يدخل الهواء المستنشق عبر تجويف الفم إلى البلعوم. ثم ينخفض الهواء المستنشق إلى الحنجرة، حيث يتم تحويله إلى فتحة الحنجرة بواسطة لسان المزمار.
لسان المزمار هو رفرف من الغضروف المرن الذي يعمل بمثابة مفتاح بين القصبة الهوائية والمريء. نظرًا لاستخدام البلعوم أيضًا في ابتلاع الطعام، يضمن لسان المزمار أن يمر الهواء إلى القصبة الهوائية عن طريق تغطية فتحة المريء.
الحنجرة
والمعروفة أيضًا باسم صندوق الصوت، عبارة عن قسم قصير من مجرى الهواء يربط البلعوم والقصبة الهوائية. العديد من هياكل الغضاريف تشكل الحنجرة وتعطيها هيكلها. إن لسان المزمار هو أحد قطع الغضاريف من الحنجرة ويخدم كغطاء للحنجرة أثناء البلع.
إن الغضروف الدرقي أقل شأنا من الغضروف الدماغي، والذي يشار إليه في الغالب باسم تفاحة آدم لأنه يتم توسيعه وظهوره في الذكور البالغين.
القصبة الهوائية
القصبة الهوائية عبارة عن أنبوب طوله 5 بوصات مصنوع من حلقات الغضروف الهياليني على شكل C مبطنة بظهارة عمودية مهدبة بالسوء. تربط القصبة الهوائية الحنجرة بالقصبات الهوائية وتسمح للهواء بالمرور عبر الرقبة والصدر.
حلقات الغضروف التي تشكل القصبة الهوائية تسمح لها بالبقاء مفتوحة في الهواء في جميع الأوقات. تواجه النهاية المفتوحة لحلقات الغضروف خلف المريء، مما يسمح للمريء بالتوسع في المساحة التي تشغلها القصبة الهوائية لاستيعاب كتل الطعام التي تنتقل عبر المريء.
وتتمثل المهمة الرئيسية للقصبة الهوائية في توفير مجرى هوائي واضح للدخول والخروج من الرئتين. بالإضافة إلى ذلك، فإن الظهارة المبطنة للقصبة الهوائية تنتج مخاطًا يحبس الغبار والملوثات الأخرى ويمنعه من الوصول إلى الرئتين. الأهداب الموجودة على سطح الخلايا الظهارية تحرك المخاط بشكل متفوق نحو البلعوم حيث يمكن بلعه وهضمه في الجهاز الهضمي.
القصيبات الهوائية
مكون آخر من مكونات الجهاز التنفسي في الطرف السفلي من القصبة الهوائية، ينقسم مجرى الهواء إلى فروع يسارية ويمينية تُعرف باسم القصيبات الهوائية الأولية. يتم تشغيل القصبات الهوائية اليمنى واليسرى في كل رئة قبل أن تتحول إلى قصبات ثانوية أصغر.
يحمل الشعب الهوائية الثانوية الهواء إلى فصوص الرئتين؛ 2 في الرئة اليسرى و 3 في الرئة اليمنى. تنقسم القصيبات الثانوية بدورها إلى العديد من القصيبات الثلاثية الأصغر داخل كل فص. تنقسم القصبات الثلاثية إلى العديد من القصبات الهوائية الصغيرة التي تنتشر في جميع أنحاء الرئتين.
تنقسم كل قصبة شعرية إلى عدة فروع أصغر يقل قطرها عن ملليمتر واحد يسمى القصيبات الطرفية. أخيرًا، يدير ملايين القصبات الهوائية الطرفية الصغيرة الهواء إلى الحويصلات الهوائية في الرئتين.
تتمثل المهمة الرئيسية للقصيبات الهوائية في حمل الهواء من القصبة الهوائية إلى الرئتين. تساعد الأنسجة العضلية الملساء الموجودة في جدرانها على تنظيم تدفق الهواء إلى الرئتين. عندما يحتاج الجسم إلى كميات أكبر من الهواء، كما هو الحال أثناء التمرين فإن العضلات الملساء تسترخي لتمدد القصيبات الهوائية.
يوفر مجرى الهواء الموسع مقاومة أقل لتدفق الهواء ويسمح لمزيد من الهواء بالمرور داخل وخارج الرئتين. ألياف العضلات الملساء قادرة على الانقباض أثناء الراحة لمنع فرط التنفس. يستخدم الشعب الهوائية والقصيبات أيضًا المخاط وأهداب البطانة الظهارية لنقل الغبار والملوثات الأخرى بعيدًا عن الرئتين.
الرئتان
الرئتان عبارة عن زوج من الأعضاء الكبيرة الإسفنجية الموجودة في الصدر الجانبي للقلب وتتفوق على الحجاب الحاجز. كل رئة محاطة بغشاء جنبي الذي يوفر للرئة مساحة للتوسع وكذلك مساحة ضغط سلبية بالنسبة إلى الخارج من الجسم. يسمح الضغط السلبي للرئتين بالملىء بشكل سلبي بالهواء أثناء الاسترخاء.
تختلف الرئتان اليمنى واليسرى قليلاً في الحجم والشكل بسبب القلب الذي يشير إلى الجانب الأيسر من الجسم. وبالتالي فإن الرئة اليسرى أصغر قليلاً من الرئة اليمنى وتتكون من فصين بينما الرئة اليمنى بها 3 فصوص.
يتكون الجزء الداخلي من الرئتين من أنسجة إسفنجية تحتوي على العديد من الشعيرات الدموية وحوالي 30 مليون كيس صغير يعرف باسم الحويصلات الهوائية. الحويصلات عبارة عن هياكل على شكل كوب توجد في نهاية القصيبات الطرفية وتحيط بها الشعيرات الدموية. تصطف الحويصلات الهوائية مع ظهارة صدفية بسيطة رقيقة تسمح للهواء بالدخول إلى الحويصلات الهوائية لتبادل غازاتها مع الدم يمر عبر الشعيرات الدموية.
عضلات التنفس
أحد مكونات الجهاز التنفسي العضلات الرئيسية للتنفس في جسم الإنسان هي الحجاب الحاجز، وهي ورقة رقيقة من العضلات الهيكلية التي تشكل أرضية القفص الصدري. عندما ينقبض الحجاب الحاجز، فإنه يتحرك دون المستوى بضع بوصات في تجويف البطن، مما يوسع المساحة داخل التجويف الصدري ويسحب الهواء إلى الرئتين. إرخاء الحجاب الحاجز يسمح للهواء بالتدفق للخارج إلى الرئتين أثناء الزفير.
المراجع: