دستگاه تنفسی

وظیفه دستگاه تنفس (به انگلیسی: Respiratory System) تأمین اکسیژن برای سلولهای بدن و دفع دی اکسید کربن (گاز کربنیک) حاصل از متابولیسم است. تمام حیوانات پرسلولی به نوعی دستگاه تنفس دارند که در جاندران ساکن آب محل تبادل گازها را آبشش و در پستانداران و پرندگان شش می‌نامند. در جانورانی مانند کرم خاکی تنفس از نوع تنفس پوستی و درحشرات دستگاه تنفس از نوع تنفس نایی است. در این مقاله فقط به بررسی دستگاه تنفس انسان که مشابه اغلب پستانداران است می‌پردازیم.

اعضای این دستگاه عبارتند از: بینی، حنجره، نای (تراشه)، ریه‌ها.

آناتومی دستگاه تنفس[ویرایش]

بینی: بینی خارجی از استخوانها و غضروف‌ها تشکیل شده‌است. حفره‌های بینی از مخاط و عروق خونی پوشیده شده‌اند که هوا را قبل از رسیدن به ریه‌ها گرم و مرطوب می‌کنند و با کمک موها و مژک‌ها گرد و غبار آن را می‌گیرند.

حنجره: حنجره که در جلوی گردن قرار گرفته (در موازات سومین تا ششمین مهره گردنی) هم‌راهی برای عبور هوا است و هم صدا را تولید می‌کند. ساختمان حنجره از چندین غضروف و عضله تشکیل شده‌است.

نای: لوله تنفسی که پس از حنجره قرار گرفته نای است. ساختمان نای از غضروف‌هایی به شکل حلقه ناقص (Ω) تشکیل شده. نای ۱۲–۱۰ سانتی‌متر طول دارد و قطر داخلی آن ۲–۱/۵ سانتی‌متر است. این لوله از محاذات ششمین مهره گردن به سمت پایین می‌آید و بعد به دو شاخه راست و چپ تقسیم می‌شود که این شاخه‌ها نایژه (برونش) نامیده می‌شود. نایژه راست ۲/۵ سانتی‌متر طول دارد و وارد ریه راست می‌شود. نایژه چپ ۵ سانتی‌متر طول دارد و وارد ریه چپ می‌شود. نایژه‌ها در داخل ریه‌ها به شاخه‌های کوچکتری به نام نایژک (برونشیول) تقسیم می‌شوند. داخل نای و برونش‌ها سلول‌های مژکدار وجود دارند که با حرکت خود به سمت دهان ذرات موجود در هوا را بیرون می‌رانند و مانع رسیدن آنها به ریه‌ها می‌شوند.

ریهها: ریه‌ها به شکل نیمه مخروطی هستند و قسمت‌های طرفی حفره سینه را پر می‌کنند. قاعده ریه‌ها روی پرده دیافراگم (عضله‌ای که حفره سینه و حفره شکم را از هم جدا می‌کند) قرار گرفته و قله ریه‌ها مجاور دنده اول است. ریه کودکان صورتی رنگ است ولی ریه بزرگسالان به علت ذرات زغال وارد شده از راه تنفس خاکستری رنگ می‌باشد.

ریه راست از ۳ قطعه (لوب) وریه چپ از ۲ قطعه (لوب) تشکیل شده‌است. نایژک‌ها در ریه‌ها به حفره‌های هوایی کوچکی به نام آلوئول ختم می‌شوند. آلوئول‌ها دارای مویرگ‌های فراوانی هستند و تعویض اکسیژن هوا با دی اکسید کربن خون داخل این حفره‌ها انجام می‌شود.

پرده جنب: پرده‌ای دو لایه به نام پرده جنب هر ریه را به طور جداگانه از بیرون می‌پوشاند. بین این دو لایه مقداری مایع (مایع جنب) وجود دارد که باعث لغزندگی و نرم شدن حرکات می‌شود.

ریه‌ها ساختمان ارتجاعی دارند و تمایل دارند تا مثل بادکنکی بدون هوا روی خود بخوابند ولی فشار منفی که بین دو پرده جنب وجود دارد باعث باز نگه داشتن ریه‌ها می‌شود.

فیزیولوژی[ویرایش]

تهویه[ویرایش]

در فیزیولوژی تنفس، تهویه (یا نرخ تهویه) روندی است که در آن هوا وارد یا خارج ششها می‌شود. این تعریف را بصورت زیر دسته‌بندی می‌توان کرد:

سنجش	معادله	تعریف
تهویه آنی (دقیقه‌ای)	حجم کِشندی X تعداد نفس‌گیری	حجم کلی هوای وارد شونده به ششها در دقیقه.
تهویه آلوئولی	(حجم کِشندی – حجم فضای مرده) X تعداد نفس‌گیری	حجم هوایی که در واحد زمانی به آلوئول‌ها می‌رسد.
تهویه فضای مرده	فضای مرده * تعداد نفس‌گیری	حجم هوایی که در واحد زمان و بین هر تنفس در فضای مرده دستگاه تنفسی (حلق، نای، نای‌چه و غیره) جابجا می‌شود و نقشی در تهویه سلولی ندارد.

کنترل[ویرایش]

تهویه یا ونتیلاسیون زیر کنترل بخش خودکار دستگاه عصبی شامل ساقه مغز، پیاز مغز و پل مغز انجام می‌پذیرد. این بخش‌های مغز با همکاری و هماهنگی مرکز کنترل تنفس را پدیدآورده و دستورهای لازم را به ماهیچه‌های درگیر تنفس می‌فرستند. زیربخش‌های مرکز کنترل به دو بخش خلفی (دورسال) و بطنی تقسیم می‌شوند و در دوران کودکی بسیار حساس می‌باشند بطوریکه در صورت تکان یا ضربه شدید به کودک این زیربخش‌ها صدمه دیده و حتی خطر مرگ را بدنبال دارند.^[۱]

کنترل سرعت تنفس به میزان غلظت دی‌اکسید کربن خون بستگی دارد.

استنشاق[ویرایش]

عمل دم یا استنشاق توسط دیافراگم آغاز و توسط عضلات بین دنده‌ای خارجی پشتیبانی می‌گردد. تعداد یا نرخ تنفس طبیعی در حال استراحت ۱۰ تا ۱۸ تنفس در دقیقه، با مدت زمانی حدود ۲ ثانیه صورت می‌گیرد. هنگام تنفس شدید (با نرخ بیش از ۳۵ تنفس در دقیقه)، و یا در ابتلا به نارسایی تنفسی، ماهیچه‌ها و اجزای جانبی تنفسی برای کمک و پشتیبانی شامل استرنوکلیدوماستوئید و پلاتیسما و اسکالِن گردنی وارد عمل می‌شوند. ماهیچه‌های جانبی پشتیبان شاملماهیچه سینه‌ای و عضله پشتی بزرگ می‌باشند.

بازدم[ویرایش]

بازدم به طور کلی یک فرایند منفعل است بااین وجود، بازدم فعال و یا ارادی را می‌توان توسط شکم و عضلات بین دنده‌ای داخلی را انتظار داشت. بازدم طبیعی، پروسهٔ اجباری و غیرفعال بیرون فرستادن هوای تنفس شده بواسطه نیروی الاستیسیته در شُش‌ها و ماهیچه‌های تنفسی است.^[۲]

تبادل گازی[ویرایش]

عملکرد عمدهٔ سیستم تنفسی تبادل گاز بین محیط خارجی و سیستم گردش خون در یک موجود یا ارگانیسم زنده‌است. در انسان و سایر پستانداران، این تبادل گازی شامل اکسیژن‌دهی خون و گرفتن همزمان دی‌اکسید کربن و سایر مواد زائد حاصل از سوخت و ساز بدن از گردش خون است.^[۳] به همراه این تبادل گازی، تعادل اسید و باز بدن نیز به عنوان بخشی از حفظ هموستاز بدن صورت می‌گیرد. اگر تنفس کامل و مناسب نباشد دو وضعیت متضاد می‌تواند رخ دهد، اسیدوز تنفسی که یک بیماری تهدیدکننده زندگی است، و آلکالوز تنفسی دیگر وضعیت ناهماهنگ در بدن است.

سامانه ایمنی[ویرایش]

سلول‌های اپیتلیال در مجرای تنفسی می‌توانند انواع مولکولها را برای کمک به ایمنی شُش‌ها ترشح نمایند. ایمونوگلوبولین تراوشی یا IgA و کالکتین (شامل سورفاکتانت نوعA و D) و دیگر پپتیدها و پروتئازها، گونه‌های اکسیژن واکنش پذیر و نوعی نیتروژن واکنش پذیر همه توسط سلول‌های اپی‌تلیال مسیر و لوله تنفسی ساخته و تراوش می‌گردند.

بیماری‌ها

بیماری‌های دستگاه تنفسی به چهار گروه اصلی تقسیم است

• شرایط انسدادی (مانند بیماری مزمن انسدادی ریه، برونشیت، آسم)
• شرایط بازدارندگی و محدود کننده (مانند افیوژن مایع جنب، سارکوئیدوز، فیبروز)
• بیماری‌های شریانی‌وریدی (مانند ادم ریه، آمبولی ریه)
• بیماری‌های عفونی، زیست‌محیطی و غیره (مانند سینه‌پهلو، سل، آزبستوز، آلودگی هوا)
  منبع: از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد