استان : بوشهر

2. « دستگاه تنفسی انسان » دبیرستان دخترانه اُمّ سلمه (عالیشهر) استان : بوشهر شهرستان بوشهر تهیه کننده : مهشيد گرگين مهر 1386

3. دستگاه تنفسی انسان

4. صفحه اصلی تنفس دستگاه تنفسی دم و بازدم تنظیم تنفس تهویه ریوی بهداشت دستگاه تنفس ساختمان دستگاه تنفس واهميت تنفس شکمی رابطه حرکت و ورزش با دستگاه تنفس

5. تنفس دید کلی می‌دانیم انسان و بیشتر موجودات زنده ، اکسیژن هوا را جذب کرده و صرف سوخت و سازهای داخلی می‌کنند و در عوض دی اکسید کربن به هوا بر می‌گرداند. این فرایند تولید دی اکسید کربن ، تنفس نام دارد. تنفس در زندگی انسان و موجودات دیگری که مصرف کننده اکسیژن هستند، نقش اساسی ایفا می‌کنند. به گونه‌ای که اگر برای چند لحظه مانع تنفس شویم، موجود زنده از هستی ساقط می‌شود. تنفس چیست؟ تنفس اهميت زيادي براي بدن دارد. زيرا بدن بدون استفاده از هوا بيش از چند دقيقه زنده نمي ماند. زيرا سلول هاي بدن ذخيره اكسيژن ندارند. و در صورت كمبود آن اكسايش غذاها و توليد انرژي متوقف و مرگ سلول فرا مي رسد. تنفس فرایندی است در جهت گردش عقربه‌های ساعت. در جنگل ، می‌توان تغییرات مشخص غلظت دی‌اکسیدکربن را اندازه‌ گیری کرد. توزیع متوسط دی اکسید کربن در جو ، در حدود 320 قسمت در میلیون است. هنگامی‌ که با طلوع خورشید ، عمل فتوسنتز آغاز می‌شود و دی اکسید کربن موجود را درختان مصرف و به ترکیبات آلی تبدیل می‌کنند، مقدار آن شدیدا کاهش می‌یابد. در اواسط روز ، شدت تنفس بالا می‌رود و مصرف دی‌ اکسید کربن‌ کاهش می‌یابد و به 10 تا 15 قسمت در میلیون ، کمتر از متوسط روزانه اندازه گیری شده در ناحیه تاج درخت ، می‌رسد. با غروب خورشید ، عمل فتوسنتز هم متوقف می‌شود، اما تنفس ادامه می‌یابد و مقدار دی اکسید کربن‌ در نزدیکی سطح زمین ممکن است به 400 قسمت در میلیون هم برسد. 1 2

6. تنفس تعادل حیاتی طبق یک برآورد قابل قبول ، هر سال 20 تا 30 میلیارد تن کربن ، در خشکیهای زمین به ترکیبات آلی تبدیل می‌شود. مقدار کربنی که سالانه به صورت دی‌اکسیدکربن‌ توسط فیتوپلانکتون (Phytoplankton) اقیانوسها مصرف می‌شود، در حدود 40 میلیارد تن است. هم دی اکسید کربن‌ مصرفی و هم اکسیژن آزاد شده از طریق عمل فتوسنتز فیتوپلانکتون ، بیشتر به صورت گاز است و در آب سطحی اقیانوس به حالت محلول در می‌آید. در داخل اقیانوس ، اکسیژن رها شده توسط موجودات دریایی به مصرف می‌رسد و تجزیه نهایی این موجودات باعث رها شدن دی اکسید کربن‌ و برگشت آن به داخل محلول اولیه می‌شود. در هر لحظه معین ، مقدار دی اکسید کربن‌ محلول در لایه‌های سطحی دریا با غلظت دی‌اکسیدکربن موجود در جو در حالت تعادل کامل است. نکته جالب توجه این است که همواره بین اکسیژن و دی اکسید کربن‌ موجود در جو زمین تعادل برقرار است و این تعادل در زندگی و حیات موجودات زنده چنان نقش حیاتی دارد که اگر روزی این تعادل به هم بخورد، حیات در روی زمین به خطر می‌افتد. 1 2

7. دستگاه تنفسی مقدمه بدن موجودات زنده جهت تهیه اکسیژن برای متابولیسم سلولی و دفع دی‌اکسید کربن به دستگاه تنفس وابسته است. دستگاه گردش خون ابزار انتقال گاز بین بافتهای بدن و ششها است. به این ترتیب گردش خون و دستگاه تنفس به یکدیگر وابسته است.دستگاه تنفس با داشتن مجاری تنفسی و هوایی وظایف خود را با پالایش هوا انجام می‌دهد. دستگاه تنفس به دو ناحیه هوایی و تنفسی تقسیم شده است. ناحیه هوایی شامل حفره بینی ، حلق ، حنجره ، نای و سیستم نایژه‌هاست که هوا را از محیط پیرامون به قسمت تنفسی ششها می‌رساند. هر نايژه هم به انشعابات كوچكتري تقسيم مي شود كه به آن نايژك مي گويند. در انتهاي كوچكترين نايژك ها حباب هاي كوچكي است كه كيسه هوايي نام دارند. ناحیه هوایی دستگاه تنفسی بخش بیرونی ناحیه تنفسی دستگاه تنفس از حفره بینی تا نایژه‌ها دارای پوشش مطبق کاذب مژک‌دار با سلولهای جامی شکل است. بافت پیوندی سست زیرین دارای تعداد زیادی غدد سروزی- موکوسی است. ترشحات غدد بوسیله مژه حمل می‌شوند. مژه با حرکت موجی ترشحات را به طرف حفره بینی هدایت می‌کند. آستر مخاط دارای سلولهای ائوزینوفیل ، ماکروفاژ و فولیکولهای لنفاوی است. این قسمت ایمونوگلوبولین A تولید می‌کند و به پوشش مخاطی می‌رسد و باکتریها و ویروسها را می‌کشد. استخوان دیواره‌های حفره بینی و غضروف حنجره و نای و نایژه به دستگاه استحکام می‌بخشد. تا در مقابل فشار هوا فشرده شده و یا بیش از حد منبسط نشوند. رشته‌های ارتجاعی باعث کشیده شدن لوله‌های هوایی به هنگام دم و کاهش آن به هنگام بازدم می‌شود. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

8. دستگاه تنفسی جريان هوا از بيني تا نايژه هوايي كه وارد بيني مي شود ممكن است سرد و يا خشك و داراي گرد و غبار باشد. هنگامي كه هوا از فضاي داخلي بيني عبور مي كند تصفيه و مرطوب مي شود سپس وارد حلق و ناي مي گردد. ديواره ناي غضروفي است و هميشه باز است. هوا در ضمن عبور از ناي با مژك هاي كوتاه و فراوان ديواره ي ناي برخورد مي كند و ذرات گرد و غبار موجود در هوا توسط مايع مخاطي ديواره جذب مي شود بنابراين هواي پاكيزه و مرطوب از راه ناي وارد نايژك مي شود. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

9. دستگاه تنفسی حفره بینی حفره بینی بوسیله دیواره بینی به دو بخش قرینه تقسیم می‌شود. کام سخت حفره بینی را از حفره دهانی جدا می‌کند. پوشش این ناحیه از بافت مطبق سنگفرشی غیر شاخی همراه با مو ، غده‌های چربی و غده‌های عرق است. حفره بینی شامل بخش تنفسی و بویایی است. در نتیجه لایه سلولهای پوششی می‌تواند حفره بینی را مرطوب و به کمک رگهای خونی خود آن را گرم کند. حلق حلق به دو بخش بینی- حلقی و دهانی- حلقی تقسیم شده است. کام نرم ، ناحیه بینی-حلقی را از حفره دهان جدا می‌کند. ناحیه دهانی- حلقی راه تنفسی و گوارش است. مخاط ناحیه بینی- حلقی دارای سلولهای مژه‌دار و غدد است و مخاط ناحیه دهانی- حلقی همراه با غدد موکوسی است. لوزه‌های حلقی در سقف ناحیه بینی- حلقی قرار دارند. زیر مخاط حلق محتوی غدد موکوسی است. ماهیچه حلق مخطط و متشکل از دو طبقه طولی در درون و حلقوی در بیرون است. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10. دستگاه تنفسی حنجره حنجره در عقب حفره بینی و در بالای نای قرار دارد. حنجره غضروفهایی دارد که باعث باز نگه داشتن آن می‌شود. در حنجره تعدادی تار یا طناب صوتی وجود دارد که ارتعاش آنها بوسیله هوای بازدم باعث تولید صدا می‌شود یک زایده غضروفی به نام اپی‌گلوت در هنگام بلع غذا دهانه حنجره را می‌بندد و مانع ورود غذا به درون نای می‌شود. تارهای صوتی از جنس بافت پیوندی ارتجاعی هستند خروج هوا را از ششها هنگام بازدم موجب ارتعاش این تارها و تولید صدا می‌شود. ششها شش به صورت جفت در داخل پرده جنب قرار دارد. بافت پیوندی درون شش دارای مقدار زیادی رشته‌های ارتجاعی و ماهیچه صاف است. نایژه‌های اصلی و رگهای ششی از طریق ناف این اندام وارد ششها می‌شوند. شش سمت راست دارای سه لوب و شش سمت چپ دارای دو لوب است. هر لوب یک شاخه از نایژه از نایژه اصلی را دریافت می‌کند. هر لوب به لوبولهایی تقسیم شده است. ساختار درونی ششها دارای سیستمی شاخه‌ای است که به نام درخت نایژکی خوانده می‌شوند. در فضای میان دو لایه جنب کمی مایع وجود دارد که حرکات ششها را آسان می‌کند. حدود 300 میلیون کیسه هوایی در مجموع دو شش وجود دارد و تبادل گازهای تنفسی را به عهده دارند. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

11. دستگاه تنفسی 1

12. دستگاه تنفسی نای نای دارای 16 تا 20 بند است و هوا پس از حنجره وارد نای می‌شود. هر یک از بندها قطعه‌ای به شکل U و دارای غضروف شفاف با پری‌کندرویوم است که بوسیله نوارهایی از ماهیچه صاف در ناحیه باز U به یکدیگر متصل می‌شوند. نوارهای ماهیچه‌ای بطور طولی و مایل قرار گرفته‌اند. حلقه‌های غضروفی بوسیله بافت پیوندی متراکم بهم متصل می‌شوند. انشعابات نای نای انشعاب یافته نایژه اصلی را می‌سازد. این دو شاخه به ششها راه دارند ساختار نای و نایژه اصلی مشابه یکدیگر است گرچه غضروف بخش انتهایی نایژه‌ها نامنظم می‌شود. نایژه‌های اصلی به تعدادی مجاری هوایی تقسیم می‌شوند. نایژه‌های بزرگ ، نایژکها ، نایژکهای انتهایی ، نایژکهای تنفسی ، مجرای آلوئولی و کیسه هوایی. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

13. دستگاه تنفسی جريان هوا در شش ها: كيسه هاي هوايي ششها ديواره اي بسيار نازكي دارند اين ديواره ها فقط از يك لايه سلول پهن و نازك تشكيل شده است. در اطراف هر كيسه هوايي مويرگ وجود دارد. به هنگام دم اكسيژني كه وارد كيسه هوايي مي شود. در رطوبت كيسه هاي هوايي حل مي شود و طبق پديده ي انتشار از ديواره ي نازك كيسه هوايي و مويرگ عبور مي كند و وارد خون مي شود. علت تبادل گازهاي تنفسي در جداره كيسه هوايي و مويرگ تفاوت در مقدار آنها و پديده انتشار است. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

14. دستگاه تنفسی ناحیه تنفسی نایژکهای انتهایی به نایژکهای تنفسی و آنها نیز به مجاری هوایی تقسیم می‌شوند. نایژکهای تنفسی از نظر بافتی شبیه نایژکها هستند به جز اینکه کیسه‌های هوایی دارند. مجاری هوایی به تعدادی کیسه هوایی ختم می‌شوند. کیسه‌های هوایی به شکل حبابهایی با دیواره بسیار نازک ، رشته‌های ارتجاعی و بدون ماهیچه هستند. کیسه هوایی ظریف و فنجانی شکل بوده پوشش آن سنگفرشی ساده است. بین حبابها دیواره‌ای از رشته‌های شبکه‌ای و ارتجاعی در میان سلولهای فعال وجود دارد. تعدادی لوکوسیت ، ماست سل ، فیبروبلاست و شبکه مویرگی نیز در این ناحیه دیده می‌شود. سلولهای دیواره دارای اکتین و میوزین است و عمل تبادل در این ناحیه صورت می‌گیرد. مویرگها دارای دیواره نازک با پوشش تماس دارند. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

15. دستگاه تنفسی چگونگی تنفس تنفس در آدمی شامل دو مرحله دم و بازدم است. در مرحله دم هوا وارد ششها و در هنگام بازدم از آن خارج می‌شود. در انجام دم و بازدم پرده جنب نقش مهمی دارد. فشار فضای میان دو لایه پرده جنب همیشه کمتر از فشار اتمسفر است و به همین دلیل ششها حتی در حالت بازدم ارادی نیز کاملا بسته نمی‌شوند. قبل از شروع دم کلیه ماهیچه‌های تنفس در حال استراحت هستند و دیافراگم به صورت یک گنبد است و دنده‌ها در پایین‌ترین وضعیت خود قرار دارند و فشار فضای جنب کمتر از فشار اتمسفر و ششها در حالت نیمه باز هستند. هنگامی که فرمان عصبی دم توسط مراکز تنفسی در مغز صادر می‌شود اعصاب حرکتی ماهیچه‌های بین دنده‌ای خارجی و دیافراگم را منقبض می‌کنند. انقباض ماهیچه‌های بین دنده‌ای خارجی موجب حرکت دنده‌ها به بالا و طرفین می‌شود. انقباض دیافراگم موجب افزایش حجم قفسه سینه می‌شود. این افزایش حجم باعث کاهش فشار مایع جنب و باز شدن کیسه‌ها می‌شوند و هوا را به درون خود می‌کشانند. بنابراین عامل اصلی باز شدن کیسه‌های هوایی و ورود هوا به ششها پرده جنب است. اگر پرده جنب پاره شود شش کاملا جمع شده و از کار می‌افتد. در پایان دم ماهیچه‌ای ویژه دم استراحت می‌کنند. خاصیت ارتجاعی ششها و وزن قفسه سینه موجب می‌شود که ششها به حالت اولیه خود برگردند. برگشت ششها باعث افزایش فشار هوای درون شش نسبت به اتمسفر و در نتیجه بیرون راندن هوا می‌شود بازدم را بطور فعال نیز می‌توان انجام داد. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

16. دستگاه تنفسی تنظیم حرکات دم و بازدم نورونهای بصل‌النخاع دارای فعالیت خودکار و متناسب هستند. در بصل‌النخاع علاوه بر نورونهای مرکز دم ، نورونهای دیگری وجود دارد که تحریک آنها ماهیچه‌های بازدم را فعال می‌کند. اما در تنفس عادی پس از توقف فعالیت مرکز عصبی دم ، انقباض ماهیچه‌های تنفسی پایان می‌یابد و بازدم به صورت غیر فعال و به علت خاصیت ارتجاعی ششها صورت می‌گیرد. همچنین مراکز ارادی تنفس در قشر مخ وجود دارد. گازهای تنفسی نیز در میزان فعالیت تنفس نقش دارند. عامل این تنظیم مقدار اکسیژن و بویژه دی‌اکسید کربن موجود در خون است. توازن این دو گاز در خون باید حفظ شود. • انتقال و تبادل گازهای تنفسی • هنگامی که بک مولکول اکسیژن هوا وارد دستگاه تنفس می‌شود تا زمانی که به درون یکی از سلولهای بدن برسد باید مراحل زیر طی شود. • انتقال از هوا به شش • انتقال از شش به خون (تبادل) • انتقال در خون • انتقال از خون به بافتها (تبادل). • عکس این حالات در مورد دی‌اکسید کربن صادق است. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

17. دم و بازدم نفس را در انسان به دو مرحله دم و بازدم تقسيم مي كنند. ورود هوا ازبيرون به درون بدن مرحله دم و خروج آن از شش ها به بيرون مرحله بازدم نام دارد. دم و بازدم در اثر حركات قفسه سينه و عضلات تنفسي صورت مي گيرد. و ششها هم با خاصيت ارتجاعي خود از اين حركات پيروي مي كنند. ماهيچه ي ديافراگم و عضلات بين دنده اي ، ماهيچه هاي اصلي تنفسي هستند. ديافراگم نيز در كف قفسه ي سينه قرار دارد. جنس عضلات ديافراگم و بين دنده اي از نوع ماهيچه هاي صاف است. با فرمان مراكز عصبي دم عضلات بين دنده اي و ديافراگم منقبض مي شوند و دنده ها به بالا و طرفين مي روند و ديافراگم پايين مي رود و حجم سينه افزايش مي يابد و شش پر از هوا مي شوند وقتي عضلات دمي استراحت كنند خاصيت ارتجاعي ششها و وزن قفسه سينه موجب مي شود ششها به حالت اول باز گردند و هوا بيرون رانده مي شود. مي دانيم وقتي ماده اي مي سوزد كه با اكسيژن هوا تركيب شود و در اين تغيير انرژي (گرما) آزاد مي شود. سلول هاي بدن نيز در آخرين مرحله تغذيه خود لازم است كه موا دغذايي ساده را اكسيد (مي سوزانند) كنند تا انرژي مواد غذايي آزاد شود. بدن تركيبات آلي انرژي زا را از محيط دريافت مي كند و پس از جذب در سلول ها به كمك آنزيم هاي ويژه اي اكسايش مي دهد سپس انرژي مورد نياز خود را به صورت ATP بدست مي آورد. مثلاً از اكسايش قند گلوكز طبق رابطه زير انرژي بدست مي آورد. 1 2 3

18. دم و بازدم بنابر اين در تنفس سلولي با دو گاز اكسيژن و كربن دي اكسيد سروكار داريم. دستگاه تنفس با عمل دم اكسيژن را به درون خون مي برد و با عمل بازدم كربن دي اكسيد را خارج مي كند. به مجموعه اين واكنش ها تنفس مي گويند. غریزه به همه ما این آگاهی را داده است که باید تنفس کنیم. اما این‌که برای چه همه حیوانات و گیاهان باید تنفس کنند، دلیلش روشن است؛ چرا که با تنفس می‌توان هوایی را وارد بدن کرد که دارای اکسیژن است. بدون گاز اکسیژن، زندگی تحقق نخواهد یافت. بر اثر بازدم، هوای درون دمیده را بار دیگر از بدن بیرون می‌رانیم. در این حال، هوا تغییر وضع داده است. هوا در لحظاتی که در بدن ما به سر می‌برد،‌ مقداری از «اکسیژن» خود را به آن داده بود؛ در برابر، اکنون مقداری «گاز کربونیک» و «آب» از بدن برگرفته است. میزان ذخیره اکسیژن در طبیعت تقریبا همیشه ثابت است. ثابت است تا در کار تنفس جانداران، نابسامانی رخ ندهد. به سخن دیگر، در مقدار اکسیژن و گازکربونیک موجود در هوا سالانه تغییر ناچیزی رخ می‌دهد. گازکربونیکی که از بازدم ما در هوا پراکنده می‌شود، به وسیله گیاهان جذب می‌گردد. گیاهان نیز اکسیژن تولید می‌کنند که مورد نیاز ما است. تنفس دو بخش دارد: دم و بازدم؛ یعنی «دم‌فروبردن» و «دم برون آوردن». معمولا از واژه تنفس فقط دم فرو بردن به ذهن می‌آید؛ در حالی که تنفس از دم و بازدم،‌ هر دو،‌ تشکیل می‌شود. دم یعنی فرو بردن هوا از راه دهان،‌ یا بینی و یا هر دو. بازدم یعنی بیرون آوردن هوا از همین مجاری. هوا در این مسیر، حدود یک‌پنجم اکسیژن خود را با مقداری همسان از گازکربونیک مبادله می‌کند. این بده و بستان در شش‌ها روی می‌دهد. 1 2 3

19. دم و بازدم دم فرو بردن حالت عکس بازدم است. در شش‌ها اکسیژن هوا به وسیله «گویچه‌های قرمز» خون به بافت‌های بدن منتقل می‌شود. آن‌گاه این اکسیژن برخی از مواد غذایی بافت‌ها را می‌سوزاند تا قابل جذب و مصرف برای بدن شوند. سپس خون،‌ مواد زائد را با آب و گازکربونیک به شش‌ها می‌آورد تا از را بازدم به بیرون از بدن رانده شوند. پس می‌بینید چگونه مبادله گازها (گاز اکسیژن و گازکربونیک)، هم در شش‌ها و هم در لابه‌لای بافت‌های بدن،‌ صورت می‌گیرد. بنابراین به سطح وسیعی نیاز هست تا صحنه انجام این کارها باشد. اگر سطح داخلی شش‌های یک انسان بالغ را بگستریم، حدود سه‌ متر مربع جا را اشغال خواهد کرد. البته همیشه قسمت عمده این سطح به‌کار گرفته نمی‌شود؛ بلکه به عنوان ذخیره باقی می‌ماند تا به هنگام فعالیت ـ که انسان هشت تا ده برابر حالت، استراحت، به اکسیژن نیاز دارد ـ، به‌کار آید؛ چرا که هرگاه ما به اکسیژن بیشتری نیاز داشته باشیم، نفس‌های تندتر و عمیق‌تری می‌زنیم. تنفس در جانداران مختلف با توجه به حجم نیازشان به اکسیژن،‌ فرق می‌کند. کودک نوزاد، در هر ثانیه یک‌بار تنفس می‌کند؛ ولی در سن 15 سالگی در هر دقیقه فقط 20 بار به تنفس نیاز دارد. فیل دقیقه‌ای ده‌بار و سگ بیست و پنج بار تنفس می‌کند. 1 2 3

20. تنظیم تنفس تنفس به‌ دلیل اینکه یک فعالیت بسیار منظم است و دم و بازدم بطور ریمتیک و منظم انجام می‌شوند و با یکدیگر تطابق دارند پس حتما یک یا چند سیستم تنظیم کننده برای تنفس وجود دارد. تنفس بوسیله دو راه تنظیم می شود: تنظیم عصبی و تنظیم شیمیایی که با‌هم رفلکس تنفس را تکمیل می‌کنند. اطلاعات اولیه دستگاه تنفسی ، اکسیژن برای سلولهای بدن را تامین می‌کند و دی‌اکسید کربن موجود در بافتها را به خارج از بدن دفع می‌کند. دستگاه تنفس شامل ریه‌ها ، مجاری هوایی و قفسه سینه است که ریه‌ها را در خود جای داده است. در هنگام دم ، ریه‌ها بزرگ می‌شوند، فشار درون ریه کاهش می‌یابد. اختلاف فشار بین ریه و هوای بیرون افزایش می‌یابد و باعث می‌شود که هوا به درون ریه‌ها راه یابد. در هنگام بازدم حجم ریه کمتر می‌شود فشار درون ریه افزایش یافته و اختلاف فشار با هوای بیرون بیشتر شده و هوا از ریه‌ها خارج می‌شود. هدف تنفس مبادلات گازها بین بدن و محیط خارج است. برای انجام این کار تنفس را می‌توان به 4 بخش تقسیم کرد: تهویه ریوی که به معنی ورود و خروج هوا بین محیط و حبابچه‌هاست ، دیفوزیون اکسیژن و دی‌اکسید کربن بین حبابچه‌ها و خون ، انتقال اکسیژن و دی‌اکسید کربن در خون و مایعات بدن به سوی سلولها و بر‌عکس و تنظیم تنفس. سیستم عصبی بطور طبیعی میزان تهویه حبابچه‌ای را بسته به نیازهای بدن تنظیم می‌کند. بطوری که فشار اکسیژن و دی‌اکسید کربن خون شریانی حتی در جریان فعالیت عضلانی متوسط تا طاقت فرسا و انواع استرسهای تنفسی به سختی تغییر می‌کند. 1 2 3 4 5 6

21. تنظیم تنفس • مرکز تنفسی • مرکز تنفسی از چندین گروه نورونها تشکل شده که بطور دو‌ طرفه در بصل‌النخاع و پل مغزی قرار گرفته‌اند. مرکز تنفسی به سه مجموعه عمده از نورونها تقسیم می‌شود. • یک گروه تنفسی پشتی که در ناحیه پشتی بصل‌النخاع قرار داشته و بطور عمده موجب عمل دم می‌شوند. این گروه نقش اصلی را در کنترل تنفس دارند. • یک گروه تنفسی شکمی که در بخش شکمی - جانبی بصل‌النخاع قرار داشته و بسته به اینکه کدام نورونها در این گروه تحریک شوند، می‌تواند موجب عمل دم و بازدم شود. • مرکز پنوموتاکسیک که در ناحیه پشتی در بخش فوقانی پل مغزی واقع شده و به کنترل فرکانس و طرح تنفس کمک می‌کند. تخلیه‌های دمی ریتمیک از گروه تنفسی پشتی ریتم پایه تنفس بطور عمده در گروه نورونهای تنفسی پشتی تولید می‌شود. هر گاه تمام اعصاب حسی که وارد بصل‌النخاع می‌شوند و نیز تنه مغزی هم در بالا و هم در پایین بصل‌النخاع قطع شوند، این گروه از نورونها کماکان دسته‌های تکراری از پتانسیلهای عمل دمی از خود صادر می‌کنند. علت اصلی این تخلیه‌های ریتمیک روشن نیست. در حیوانات ابتدایی ، شبکه‌های عصبی پیدا شده‌اند که در آنها فعالیت یک گروه از نورونها ، فعالیت گروه دیگر را تحریک می‌کند که آن نیز به نوبه خود ، فعالیت گروه اول را مهار می‌کند. سپس بعد از گذشت مدتی این مکانیزم خود را تکرار می‌کند و در سراسر عمر حیوان این جریان ادامه می‌یابد. بیشتر فیزیولوژیستها معتقد هستند که شبکه مشابهی از نورونها که بطور کامل در داخل بصل‌النخاع قرار گرفته و احتمالا نه تنها شامل گروه نورونهای تنفسی پشتی ، بلکه همچنین نواحی مجاور از بصل‌النخاع را شامل هستند، مسئول تولید ریتم پایه تنفس است. 1 2 3 4 5 6

22. تنظیم تنفس سیگنال افزایش یابنده دمی سیگنال عصبی که به عضلات دمی اصلی از قبیل دیافراگم ارسال می‌گردد، یک دسته پتانسیل عمل آنی نیست. بلکه در تنفس عادی بطور ضعیف شروع می‌شود و برای حدود 2 ثانیه به روش یک سطح شیبدار بطور مداوم بر شدت آن افزوده می‌گردد و آنگاه بطور ناگهانی برای تقریبا 3 ثانیه بعد قطع می‌شود. و این عمل تحریک دیافراگم را قطع می‌کند و به بازگشت ارتجاعی جدار سینه و ریه‌ها اجازه می‌دهد تا موجب بازدم شود. سپس سیگنال دمی یک دوره دیگر را آغاز می‌کند و این عمل مرتبا تکرار می‌شود در حالیکه بازدم در بین این دوره‌ها انجام می‌شود. به این ترتیب گفته می‌شود که سیگنال دمی افزایش‌ یابنده یا بالا رونده است. دو روش وجود دارد که توسط آنها سیگنال افزایش یابنده دمی کنترل می‌شود که عبارتند از: • کنترل سرعت افزایش سیگنال افزایش یابنده ، بطوری که در جریان تنفس شدید ، مرحله افزایش یابنده به سرعت افزایش می‌یابد و لذا ریه‌ها را نیز به سرعت از هوا پر می‌کند. • کنترل نقطه پایان که در آن مرحله افزایش یابنده ناگهان قطع می‌شود. این عمل روش معمول برای کنترل فرکانس تنفس است، به این معنی که هر چه مرحله افزایش یابنده زودتر قطع شود، مدت دم کوتاهتر خواهد بود. این عمل مدت بازدم را نیز کوتاهتر می‌کند به این ترتیب فرکانس تنفس افزایش می‌یابد. عمل مرکز پنوموتاکسیک عمل این مرکز در اصل محدود کردن دم است. این عمل یک اثر ثانویه در افزایش دادن فرکانس تنفس دارد زیرا محدود شدن دم ، مرحله بازدم و تمامی دوره تنفس را نیز کوتاه می‌کند. یک سیگنال پنوموتاکسیک قوی می‌تواند فرکانس تنفس را تا 40-30 تنفس در دقیقه افزایش دهد، در حالی که یک سیگنال پنوموتاکسیک ضعیف ممکن است فرکانس تنفس را فقط به چند نفس در دقیقه کاهش دهد. 1 2 3 4 5 6

23. تنظیم تنفس • عمل نورونهای تنفسی شکمی • عمل این گروه نورونی از چندین نظر مهم با عمل گروه تنفسی پشتی تفاوت دارد. • نورونهای گروه تنفسی شکمی تقریبا بطور کامل در جریان تنفس آرام عادی بدون فعالیت می‌مانند. • نورونهای این گروه در تولید نوسان ریتمیک پایه که تنفس را کنترل می‌کند شرکت ندارند. هنگامی که تحریک تنفسی برای افزایش تهویه ریوی از حد طبیعی بیشتر می‌شود سیگنالهای تنفسی از مکانیزم نوسان کننده پایه ناحیه تنفسی پشتی به داخل نورونهای تنفسی شکمی گسترش می‌یابند. در نتیجه ناحیه شکمی در این حال سهم خود را در تحریک تنفس ادا می‌کند. • تحریک الکتریکی بعضی از نورونهای موجود در گروه تنفسی شکمی موجب دم می‌شود، در حالی که تحریک بعضی دیگر موجب بازدم می‌شود. این نورونها به ویژه در تامین سیگنالهای بازدمی قوی به عضلات شکمی در جریان بازدم اهمیت دارند. این ناحیه در هنگامی که مقادیر افزایش یافته‌ای از تهویه ریوی مورد نیاز باشند، به صورت یک مکانیزم تحریک کننده شدید عمل می‌کند. • کنترل شیمیایی تنفس • هدف نهایی تنفس حفظ غلظتهای مناسب اکسیژن ، دی‌اکسید کربن و یونهای هیدروژن در مایعات بدن است. • زیادی دی‌اکسید کربن یا یونهای هیدروژن بطور عمده خود مرکز تنفس را تحریک می‌کنند و موجب افزایش شدید قدرت سیگنالهای دمی و بازدمی صادره به عضلات تنفسی می‌شوند. • از طرف دیگر اکسیژن اثر مستقیم قابل ملاحظه‌ای بر روی مرکز تنفسی مغز از نظر کنترل تنفس نداشته بلکه بطور تقریبا کامل بر روی گیرنده‌های شیمیایی محیطی واقع در اجسام آئورتی و سباتی عمل می‌کند و اینها به نوبه خود سیگنالهای عصبی مناسب را جهت کنترل تنفس به مرکز تنفسی ارسال می‌کنند. 1 2 3 4 5 6

24. تنظیم تنفس ناحیه حساس شیمیایی مرکز تنفسی هیچکدام از سه مرکز عصبی که ذکر شد مستقیما تحت تاثیر تغییرات غلظت دی‌اکسید کربن خون یا غلظت یون هیدروژن قرار نمی‌گیرند بلکه یک ناحیه نورونی دیگر موسوم به ناحیه حساس شیمیایی نسبت به تغییرات فشار دی‌اکسیدکربن یا غلظت یون هیدروژن خون بسیار حساس بوده و به نوبه خود سایر قسمتهای مرکز تنفسی را تحریک می‌کند. جواب نورونهای حساس شیمیایی به یونهای هیدروژن نورونهای گیرنده در ناحیه حساس شیمیایی به ویژه توسط یونهای هیدروژن تحریک می‌شوند. در واقع معتقد هستند که یونهای هیدروژن شاید تنها محرک مستقیم مهم برای این نورونها باشند. اما یونهای هیدروژن به آسانی از سد بین خون و مغز یا سد بین خون و مایع مغزی - نخاعی عبور می‌کنند. به این دلیل تغییرات غلظت یون هیدروژن در خون در مقایسه با تغییرات دی‌اکسید کربن اثر بسیار کمتری در تحریک نورونهای حساس شیمیایی دارند. با وجود این دی‌اکسید کربن این نورونها را بطور ثانویه با تغییر دادن غلظت هیدروژن تحریک می‌کند. اثر دی‌اکسید کربن خون در تحریک ناحیه حساس شیمیایی اگر چه CO2 اثر مستقیم اندکی بر روی تحریک نورونهای ناحیه حساس شیمیایی دارد اما یک اثر غیر مستقیم بسیار پر قدرت اعمال می‌کند. CO2 این کار را بوسیله واکنش با آب بافتها و تشکیلHCO3 انجام می‌دهد. این ماده به نوبه خود به یونهای هیدروژن و یونهای بی‌کربنات تجزیه می‌شود و آنگاه یونهای هیدروژن یک اثر تحریکی پر قدرت مستقیم دارند. سایر عواملی که بر تنفس تاثیر دارند کنترل ارادی تنفس تنفس را بطور ارادی می‌توان کنترل کرد و انسان می‌تواند آنقدر زیاد یا کم نفس بکشد که اختلالات شدیدی در فشار دی‌اکسید کربن ، PH و فشار اکسیژن در خون بوجود آیند. به نظر نمی‌رسد که کنترل ارادی تنفس با واسطه کنترل مرکز غیر ارادی تنفسی در بصل‌النخاع به انجام برسد، بلکه مسیر عصبی برای کنترل ارادی تنفس مستقیما از قشر و سایر مرکز بالا در جهت رو به پایین از طریق راه قشری نخاعی به نورونهای نخاعی که عضلات تنفسی را فعال می‌کنند، می‌رسد. 1 2 3 4 5 6

25. تنظیم تنفس اثر گیرنده‌‌‌های آسیبی در مجاری هوایی اپیتلیوم نای ، پرونشها و برونشیولها دارای انتهای عصبی حسی موسوم به گیرنده‌های آسیبی ریوی است که بوسیله بعضی مواد محرک و آسیب ‌رسان که وارد مجاری هوایی می‌شوند، تحریک می‌شوند. این گیرنده‌ها موجب بروز سرفه و عطسه می‌شوند. اینها همچنین احتمالا موجب تنگی برونشها در بیماریهای آسم و آمفیزم می‌گردند. اثر خیز مغزی فعالیت مرکز تنفس می‌تواند بوسیله خیز مغزی حاد ناشی از ضربه مغزی تضعیف و یا کاملا غیر فعال شود. به عنوان مثال ، سر ممکن است به یک جسم جامد برخورد کند که متعاقب آن بافتهای مغزی متورم شده و شریانهای مغزی را بر روی استخوان جمجمه فشار می‌دهند و به این ترتیب جریان خون مغزی را بطور کامل یا نسبی مسدود می‌کنند در نتیجه نورونهای مرکز تنفسی ابتدا غیر فعال شده و سپس می‌میرند. 1 2 3 4 5 6

26. تهویه ریوی هدف تنفس ، تامین اکسیژن برای بافتها و خارج کردن دی‌اکسید کربن است. یکی از کارهای مهم تنفس در این زمینه تهویه ریوی است. تهویه ریوی به معنی ورود و خروج هوا بین محیط و حبابچه‌های ریوی است. دید کلی ریه یک ساختمان ارتجاعی است که هر گاه نیرویی برای پر باد نگاه داشتن آن وجود نداشته باشد ، مانند یک بادکنک روی خود خواهد خوابید و تمام هوای خود را از طریق نای خارج خواهد کرد. و نیز هیچگونه اتصالاتی بین ریه و جدارهای قفسه سینه وجود ندارد مگر در جایی که ریه در ناف خود از میان سینه آویزان می‌شود. ریه عملا در حفره سینه شناور است و توسط یک لایه بسیار نازک از مایع جنبی که با عمل لغزنده سازی خود حرکات ریه را در داخل حفره سینه تسهیل می کند، احاطه می‌شود. علاوه بر آن ، مکش مداوم مایع اضافی به داخل مجاری لنفاوی مکش (Suction) مختصری را بین سطح احشایی جذب ریوی و سطح جداری جنب حفره سینه‌ حفظ می‌کند. بنابراین دو ریه به جدار سینه می‌چسبند. چنانکه گویی به آنجا چسبانده شده‌اند، به استثنای اینکه بتدریج که قفسه سینه بزرگ و کوچک می‌شود، ریه‌ها می‌توانند به آزادی روی آن بلغزند. پرده جنب که هر ریه را مستقل و جداگانه می‌پوشاند از دو قسمت تشکیل یافته: یکی پرده جنب احشایی که به سطح ریه متصل است و دیگر پرده جنب جداری که سطح درونی قفسه سینه را می‌پوشاند. بین این دو پرده ، یک فضای مجازی و بدون هوا وجود دارد و به این جهت است که ریه‌ها به آسانی با کوچک و بزرگ شدن قفسه سینه ، عکس‌العمل نشان می‌دهند. 1 2 3 4 5 6 7

27. تهویه ریوی ر وشهای متسع کردن ریه‌ها ریه‌ها را به دو روش ، می‌توان کوچک و بزرگ کرد. • بوسیله حرکت رو به پایین و رو به بالا دیافراگم برای دراز کردن یا کوتاه کردن حفره سینه؛ تنفس آرام طبیعی بطور کامل با حرکت دیافراگم انجام می‌شود. انقباض دیافراگم در طی "دم" سطوح تحتانی ریه‌ها را به پایین می‌کشد. سپس در جریان بازدم ، دیافراگم صرفا شل می‌شود و نیروی بازگشت ارتجاعی ریه ها ، جدار قفسه سینه و ساختمانهای شکمی ریه‌ها را فشرده و کوچک می‌کند. اما در جریان تنفس شدید ، نیروهای ارتجاعی آنقدر قدرت ندارند که موجب بازدم سریع مورد نیاز شوند و لذا نیروی اضافی مورد نیاز بطور عمده بوسیله انقباض عضلات شکمی تامین می‌شود که محتویات شکمی را بطرف بالا به کف دیافراگم می‌راند. • روش دوم متسع کردن ریه‌ها بالا بردن دنده‌ها است؛ این عمل ریه‌ها را متسع می‌کند. زیرا دنده‌ها در وضعیت استراحت طبیعی بطور مایل بسوی پایین کشیده شده‌اند و به این ترتیب موجب می‌شوند که استخوان جناغ به طرف عقب یعنی به طرف ستون فقرات برود. اما هنگامی که قفسه سینه بالا برده می‌شود ، دنده‌ها تقریبا بطور مستقیم به طرف جلو بر آمدگی پیدا می‌کنند، بطوری که استخوان جناغ نیز به طرف جلو و به دور از ستون حرکت می‌کند و در جریان دم عمیق در مقایسه با بازدم عمیق ضخامت قدامی خلفی قفسه سینه را حدود 20 درصد بیشتر می‌کند. عضلات دخیل در عمل ریه‌ها عضلاتی که قفسه سینه را بالا می‌برند به عنوان دمی و عضلاتی که قفسه سینه را پایین می‌برند به عنوان عضلات بازدمی طبقه بندی می‌شوند. مهمترین عضلاتی که قفسه سینه را بالا می‌برند عبارتند از: عضلات بین دنده‌ای خارجی ، عضلات جناغی چنبری پستانی که استخوان جناغ را به طرف بالا می‌کشند ، عضلات دندانه‌ای قدامی که بسیاری از دنده‌ها را بالا می‌کشند و عضلات نردبانی که دو دنده اول را بالا می‌کشند. 1 2 3 4 5 6 7

28. تهویه ریوی عضلاتی که قفسه سینه را در جریان بازدم به طرف پایین می‌کشند، عبارتند از: عضلات راست شکمی که یک اثر قوی در پایین کشیدن دنده‌های تحتانی دارند و همزمان با آن همراه با سایر عضلات شکمی محتویات شکم را در جهت رو به بالا بسوی دیافراگم می‌رانند ، عضلات بین دنده‌ای داخلی. فشار جنبی و تغییرات آن در جریان تنفس فشار جنبی ، فشار موجود در فضای باریک بین جنب ریوی و جنب جدار سینه است. این فشار در حالت طبیعی به صورت یک مکش مختصر یعنی یک فشار اندکی منفی است. فشار جنبی طبیعی در شروع دم تقریبا 5- سانتیمتر آب است. که مقدار مکشی است که برای باز نگاه داشتن ریه‌ها در حد استراحت طبیعی آنها مورد نیاز است. در جریان دم طبیعی ، بزرگ شدن قفسه سینه سطح ریه‌ها را با نیروی باز هم بیشتری بسوی خود می‌کشد و یک فشار باز هم منفی تری تولید می‌کند که حدود 7.5- سانتیمتر آب است. در جریان دم با افزایش نگاتیویته فشار جنبی از 5- به 7.5- حجم ریه 0.5 لیتر افزایش می‌یابد. در جریان بازدم وقایع برعکس خواهد بود. 1 2 3 4 5 6 7

29. تهویه ریوی فشار حبابچه‌ای فشار در داخل حبابچه‌های ریوی است. هنگامی که گلوت باز بوده و هیچگونه هوایی به داخل یا خارج از ریه‌ها جریان ندارد، فشارهای موجود در تمام قسمتهای درخت تنفسی از ابتدا تا حبابچه‌ها دقیقا با فشار جو برابر هستند که به عنوان فشار صفر سانتیمتر آب در نظر گرفته می‌شود. برای ایجاد جریان روی هوا در جریان دم فشار در حبابچه‌ها باید به مقدار مختصری به پایینتر از فشار جو سقوط کند. در دم عادی فشار حبابچه‌ای حدود 1- سانتیمتر آب است ، این فشار منفی بسیار مختصر برای حرکت دادن حدود 0.5 لیتر هوا به داخل ریه‌ها در مدت 2 ثانیه‌ای که برای دم لازم است کافی خواهد بود. در جریان بازدم ، تغییرات مخالفی بوجود می‌آیند؛ فشار حبابچه‌ای به حدود 1+ سانتیمتر آب بالا می‌رود و این فشار 0.5 لیتر هوای دمی را در جریان 2 - 3 ثانیه بازدم به خارج از ریه‌ها می‌راند. اختلاف فشار بین فشار حبابچه‌ای و فشار جنبی ، به اختلاف فشار بین دو سوی ریه (Transpulmonary) موسوم است. این ریه‌ها را در هر حالت از اتساع ، روی هم بخوابانند و موسوم به فشار بازگشت ارتجاعی recoil است. پذیرش ریه‌ها میزان اتساع ریه‌ها به ‌ازای هر واحد افزایش در فشار بین دو سوی ریه موسوم به پذیرش ریه‌ها (Compliance) است. کومپلیانس کل طبیعی دو ریه ، روی هم رفته در یک انسان بالغ ، تقریبا 200 میلی لیتر به ازای هر سانتیمتر آب فشار است. هر بار که فشار بین دو سوی ریه به میزان یک سانتیمتر آب افزایش می‌یابد، ریه‌ها 200 میلی لیتر متسع می‌شوند. 1 2 3 4 5 6 7

30. تهویه ریوی حجم‌های ریوی 4 حجم ریوی در نظر گرفته می‌شود که مجموع آنها برابر با حداکثر حجمی است که ریه‌ها می‌توانند متسع شوند. حجم جاری (tital volume): حجم هوای دمی یا بازدمی در هر تنفس عادی بوده و مقدار آن حدود 500 میلی لیتر در یک فرد است. حجم ذخیره دمی (inspiratory reserve.v): مقدار هوای اضافی است که می‌توان علاوه بر حجم جاری طبیعی با یک دم عمیق دارد ریه‌ها کرد و مقدار ‌آن معمولا برابر با 3000 میلی لیتر است. حجم ذخیره بازدمی (expiratory reserve.v): مقدار هوایی است که می‌توان بعد از پایان یک بازدم عادی با یک بازدم عمیق از ریه‌ها خارج کرد و مقدار آن بطور طبیعی حدود 1100 میلی لیتر است. حجم باقیمانده (residual.v): حجم هوایی است که کماکان بعد از یک بازدم عمیق در ریه‌ها باقی می‌ماند که حدود 1200 میلی لیتر است. 1 2 3 4 5 6 7

31. تهویه ریوی تهویه حبابچه‌ای اهمیت نهایی سیستم تهویه تنفسی تجدید کردن مداوم هوای موجود در نواحی مبادله کننده گاز در ریه‌ها در جایی است که هوا در مجاورت خون ریوی قرار می‌گیرد. این نواحی شامل حبابچه‌ها ، کیسه‌های حبابچه‌ای ، مجاری حبابچه‌ای و برونشیولهای تنفسی هستند. مقدار هوای تازه‌ای که به این نواحی می‌رسد موسوم به تهویه حبابچه‌ای است. اما برخلاف انتظار ، در جریان تنفس آرام عادی حجم هوای موجود در حجم جاری ، فقط کافی برای پر کردن مجاری هوایی تا برونشیولهای انتهایی است و فقط قسمت بسیار کمی از هوای دمی در واقع بداخل حبابچه‌ها جریان می‌یابد. بنابراین چگونه هوای جدید فاصله کوتاه بین برونشیولهای انتهایی و حبابچه‌ها را می‌پیماید؟ جواب این است که توسط دیفوزیون. دیفوزیون یا انتشار توسط حرکت جنبشی مولکول‌ها به انجام می‌رسد. به این معنی که هر مولکول گاز با سرعت زیاد در میان سایر مولکولها حرکت می‌کند. سرعت حرکت مولکولها در هوای تنفسی به قدری زیاد و فاصله بین برونشیولهای انتهایی و حبابچه‌ها به قدری کوتاه است که گازها این فاصله باقیمانده را فقط در جزئی از یک ثانیه می‌پیمایند. اعمال مجاری تنفسی هوا از طریق نای ، برونشها و برونشیولها در ریه‌ها توزیع می‌شود. نای موسوم به مجرای هوایی نسل اول و دو برونش اصلی راست و چپ موسوم به مجاری هوایی نسل دوم هستند. بعد از آن هر تقسیم مجاری هوایی ، نسل بعدی را تشکیل می‌دهد. 1 2 3 4 5 6 7

32. تهویه ریوی قبل از آنکه هوا سرانجام به حبابچه‌ها برسد، بین 25 - 20 نسل از مجاری هوایی وجود دارد. یکی از مهمترین مشکلات در کلیه مجاری هوایی باز نگاه داشتن آنها است تا هوا بتواند به آسانی به حبابچه‌ها برسد یا از آنها خارج شود. برای جلوگیری از روی هم خوابیدن نای ، حلقه های غضروفی متعددی حدود 6/5 قطر نای را احاطه می‌کنند. در جدار برونشها تیغه‌های غضروفی با گسترش کمتری وجود دارند که سختی قابل قبولی را ایجاد می‌کنند و با این وجود حرکت ریه‌ها را برای بزرگ و کوچک شدن امکان پذیر می‌سازند. این تیغه‌های غضروفی بتدریج در نسلهای بعدی برونشیولها که قطری کمتر از 5.1 میلیمتر دارند، از بین می‌روند. برونشیولها فاقد هر گونه سختی در جدار خود هستند که مانع از روی هم خوابیدن آنها می‌شود. بلکه توسط همان فشارهای موجود بین داخل و خارج ریه که حبابچه‌ها را متسع می‌کنند، گشاد می‌شوند. به این معنی که بتدریج که حبابچه‌ها بزرگ می‌شوند، برونشیولها نیز گشاد می‌شوند. جدار عضلانی برونشها و برونشیولها و کنترل آن • در کلیه مناطق نای و برونشها که توسط تیغه‌های غضروفی اشغال نمی‌شوند، جدارها بطور عمده از عضله صاف تشکیل شده‌اند. همچنین جدار برونشیولها بطور تقریبا کامل از عضله صاف درست شده به استثنای انتهایی ترین برونشیول موسوم به برونشیول تنفسی که فقط دارای چند فیبر عضله صاف است. تعداد زیادی از بیماریهای انسدادی ریه تنگ شدن برونشها کوچک و برونشیولها ناشی می‌گردند و علت این امر غالبا انقباض خود عضله صاف است. • کنترل مستقیم برونشیولها توسط فیبرهای عضلانی سمپاتیک نسبتا ضعیف است زیرا معدودی از این فیبرها به قسمت‌های مرکزی ریه‌ها نفوذ می‌کنند. اما باید دانست که درخت برونش تا حد زیادی در معرض هورمونهای "نوراپی نفرین" موجود در گردش خون قرار دارد که توسط تحریک سمپاتیکی قسمت مرکزی غدد‌ فوق کلیوی به داخل خون آزاد می‌شوند. هر دوی این هورمونها و بویژه اپی نفرین به علت اثر تحریکی قویترش بر روی رسپتورهای بتا موجب اتساع درخت برونشی می‌شوند. • معدودی فیبرهای عصبی پاراسمپاتیک از اعصاب واگ نیز به داخل پارانشیم ریه ، نفوذ می‌کنند. این اعصاب استیل کولین ترشح می‌کنند و در صورت تحریک شدن ، موجب تنگی خفیف تا متوسط برونشیولها می‌شوند. هنگامی که یک روند بیماری زا ، از قبیل آسم قبلا موجب تنگی برونشیولها شده باشد اضافه شدن تحریک عصبی پاراسمپاتیکی غالبا این حالت را شدیدتر می‌کند. در این حال ، تجویز داروهایی از قبیل آتروپین که اثرات استیل کولین را جلوگیری می‌کنند، می‌توانند گاهی مجاری هوایی را شل کرده و انسداد را برطرف سازند. 1 2 3 4 5 6 7

33. اهمیت تنفس شکمی دستگاه تنفس از چند قسمت تشكيل شده است. ريه ها بخش اصلی دستگاه تنفس هستند. ريه‌ها در دو سمت سينه واقع شده‌اند و قلب و عروق بزرگ و مری آنها را از هم جدا می‌كنند. يكی ديگر از بخش‌های مهم دستگاه تنفس د يافراگم است. د يافراگم در تنفس نقش اساسی دارد و در قاعده شش‌ ها قرارگرفته است. د يافراگم در واقع پرده عضلانی است كه حفره شكمی را از حفره سينه جدا می‌كند. كار د يافراگم ايجاد فشار منفی برای كشيدن هوا به داخل ريه‌ها است. بدنبال انقباض د يافراگم يك خلاء نسبی در قفسه سينه ايجاد شده و اين امر خود باعث اتساع ريه‌ها می‌شود. در اين بين عضلات بين دنده‌ای با انقباض خود موجب اتساع قفسه سينه و كمك برای ورود هوا می‌شوند. نتيجه اين روند، مكش هوا به درون ريه‌ها است. بايستی توجه داشت قفسه سينه يک شبکه اسکلتي است. بنابراين دارای ظرفيت محدودی از نظرقدرت اتساع است. در يک تنفس درست د يافراگم مهم‌ترين نقش را ايفا می‌كند. بنابراين كنترل د يافراگم اولين قدم در تمرين‌های تنفسی است. وقتی د يافراگم در حالت استراحت قرار می‌‌گيرد، ريه‌ها جمع شده و هوا تخليه می‌شود. تمرين ساده تنفس عميق با حركات د يافراگم ، بنياد علم تنفس يا پراناياما است. آنچه در يک تنفس درست اهميت دارد حرکت شکم و ديافراگم است. در واقع تنفس درست با بيرون دادن شکم شروع می شود. وقتی شکم به سوی بيرون حرکت کرد، احشاء محوطه شکمی نيز به سوی بيرون حرکت می کنند. در اين حالت د يافراگم می تواند به راحتی به سوی پايين حرکت کند و هوا را به داخل ريه ها بکشاند. بعد از باز شدن شکم، قفسه سينه نيز باز شده و چرخه تنفس کامل می شود. در هنگام بازدم نيز مجددا شکم به داخل جمع ميشود و به هل دادن ديافراگم به سوی بالا هوا را خارج می کند. به اشکال زير دقت کنيد. حرکت ديافراگم و انقباض و انبساط ريه بخوبی در اين شکل نشان داده شده است. 1 2

34. اهمیت تنفس شکمی ديافراگم و ريه ها در حالت دم و بازدم. راست حالت دم و چپ حالت بازدم را نشان می دهد. به حرکت ديافراگم دقت کنيد. پراناياما چه اثری بر هوای تنفسی دارد؟ در حالت عادی، با هربار تنفس، مقدار 500 سی‌سی هوا وارد ريه‌ها می‌شود و بعد از تبادل اكسيژن و دی‌اكسيدكربن از ريه‌ها خارج می‌شود. با افزايش عمق تنفس می‌توان مقدار اين هوا را به ميزان زيادی افزايش داد. تمرينات پراناياما قادر هستند تا اين مقدار هوا را به 2500 سی‌سی در هربار تنفس برسانند. بنابراين يكی از اولين اثرات پراناياما ورود هوای بيشتر به ريه‌ها و امكان تنفس بهتر و عميق‌تر است. مهم‌تر اينكه با ورود پرانای بيشتر به درون ريه‌ها، مقدار انرژی حياتی زيادتری وارد بدن می‌شود و سطح آگاهی و انرژی تا حد بسيار زيادی تغيير می‌كند. اين امر بعد از تمرينات پراناياما بسيار محسوس است. 1 2

35. رابطه ورزش با دستگاه تنفس ارتباط حرکت با دستگاه تنفس بسیار روشن و آشکار است . شما ده پله را تند بالا بروید و یا 100متر تند بدوید . ملاحظه می کنید که نفس شما به شمارش می افتد . توضیحش ساده است . ماشین های موتوری برای حرکت های تند بنزین زیادتری لازم دارند . بدن انسان نیز برای حرکت تند احتیاج به نیرو و انرژی بیشتری دارد. این انرژی با سوخت و ساز مواد غذائی در مقابل اکسیژن یعنی اکسیداسیون به دست می آید . زندگی سلولهای بدن و فعالیت آنها به اکسیژن بستگی دارد . شما اگر روی پایتان طوری بنشینید که روی شریان پا (رگ پا ) فشار بیفتد در چند دقیقه پایتان کرخت می شود و گز گز می کند . این همان کندی جریان خون و کمبود اکسیژن است ،همانطور روی شریان های نقاط دیگر بدن اگر فشار بیاورید یا مانعی مجرای رگ ها را مسدود نماید ( مانند آمپولی در شریان قلب ) جریان خون و اکسیژن قطع و عضو با ورود ناراحتی از کار خواهد افتاد . تحمل اعضا ء بدن در مقابل کمبود اکسیژن متفاوت است . دست و پا و اطراف بدن تا 1-2 ساعت به قطع جریان خون تحمل دارند ولی از همه بیشتر مغز و قلب به اکسیژن احتیاج دارند . پس از قطع جریان اکسیژن ( قطع تنفس ) مغز در یکی دو دقیقه و قلب نیز در 2-3 دقیقه از کار می افتد . خوشبختانه اکسیژن به مقدار فراوان و مفت و مجانی در هوای آزاد وجود دارد و 21% ترکیب هوا اکسیژن است . در سطح دریا غلظت آن بیشتر و در ارتفا عات هر چه بالا تر برود مقدار آن کمتر می شود . 1 2 3

36. رابطه ورزش با دستگاه تنفس فشار آتمسفر تا ارتفاع 3000 متر هر 10 متر یک آتمسفر کمتر می شود . از 3000 متر به بالا هر 20 متر یک آتمسفر کمتر می شود . در هر ارتفاعی نسبت اکسیژن با گازهای دیگر ترکیب هوا ثابت و 21% می باشد . اگر کسی سوار هواپیما و یا هلیکوپتر شود و در ارتفاع 6000 متر پیاده شود گرفتار مشکلات تنفس و کمبود اکسیژن بوده به تنگ نفس ، سر گیجه و تهوع و بیحالی گرفتار خواهد شد و از 8000 متر به بالا قادر به تنفس و زندگی نخواهد شد . ولی با صعود چند مرحله و اقامت چند روزه در فواصل ارتفاعات مکانیزم اتوماتیک بدن با تحولات و تغییرات هشیارانه و اعجاب انگیز در ترکیبات خون کمبود اکسیژن را جبران خواهد کرد . در استراحت چند روزه در ارتفاعات با مکانیزم اسرار آمیزی طبیعت هشیار بدن به نسبت کم شدن غلظت اکسیژن در هوای بلندی ها تعداد گلبول های قرمز ( اکسیژن آور ) خون را بالا می برد تا گلبول های زیاد از غلظت کم هوا اکسیژن کافی را فراهم کرده آفتی از کمبود اکسیژن در سلول های بدن عارض نشود . این اختلاف در تعداد گلبول های قرمز خون به طور طبیعی در خون ساکنین کنار دریا و یا ارتفاعات وجود دارد. ساکنین همسطح دریا در یک میلیمتر مکعب خون در حدود 4 میلیون گلبول قرمز دارند ، در حالیکه ساکنین فلاتهای بلند مانند تبت ، هیمالیا ، جبال آند در آمریکای جنوبی در هر میلیمتر مکعب خون 6 میلیون گلبول قرمز دارند . 1 2 3

37. رابطه ورزش با دستگاه تنفس موقع فعالیت بدنی هنگام صعود در ارتفاعات با توجه به کمبود غلظت اکسیژن و نیاز مبرم بدن به اکسیژن بیشتر در موقع فعالیت بدنی ، قلب و دستگاه تنفس همزمان فعالیت فوق العاده ای را از خود نشان می دهند . تعداد تنفس از 16 به 40-50 بار در دقیقه و ضربان قلب از 72 به 140-180 بار در دقیقه بالا می رود . این افزایش فوق العاده ضربان های قلب و شمار تنفس های عمیق احتیاجات اکسیژن بدن از فعالیت زیاد را از فشار کم اکسیژن هوا فراهم و از بروز عوارض کمبود آن جلوگیری می نماید . رابطه حرکت و ورزش با دستگاه تنفس در اخذ و جذب و استفاده صحیح از اکسیژن خلاصه می شود. ریه ورزشکاران در حکم ماشین سیار و آماده به کار است . ورود هوا با فشارهای مکرر در نفس های عمیق هنگام فعالیت بدنی ، هجوم امواج هوا به داخل ریه ها برونشها را بازتر ، عضلات آنها را ورزیده تر و امواج تارهای کرکی داخل برونشها را زنده تر و شاداب تر نگه می دارد و در آنها تمام حبابهای ریه ها در حال فعالیت می باشند و جریان سریع خون در جدار حبابها رشد شان را کاملتر و جذب اکسیژن را سهل تر و فراوان تر می نماید . 1 2 3

38. بهداشت دستگاه تنفس مقدمه تنفس و اکسیداسیون موجودات زنده از اساسی‌ترین فعالیت‌های آنها بشمار می‌رود. بدن ماهی و یاخته‌های آنها اکسیژن مورد نیاز را از اکسیژن محلول در آب دریا می‌گیرد و یاخته‌های بدن انسان هم اکسیژن مورد نیاز را از محلول‌های نمک‌دار بدست می‌آورد. لذا تنفس داخلی بدن توسط محلولهای اطراف یاخته‌ای حاصل می‌آید (اکسیژن از راه تنفس وارد و توسط گردش خون به یاخته‌ها می‌رسد). • شرایط برای تنفس یاخته‌های موجودات زنده • سطح مرطوب و وسیع از بافتهای ظریف با دیواره‌های نازک یاخته‌ای دائما با هوای تازه در تماس باشد. • عوامل مکانیکی ویژه برای تهیه هوای اکسیژن‌دار و پاک و گرم و مرطوب تا اینکه در دسترس سطح یاد شده قرار گیرد، از رفلکس‌های عصبی تحریک بوسیله محرک مکانیکی ، رفلکس سرفه است. استنشاق مواد محرک و یا مخاط گیرنده‌های کشش ریوی که در قسمت کارینا و برونش‌های بزرگ قرار دارد را سریعا تحریک می‌کند، تحریک این گیرنده‌ها باعث خروج هوای بازدمی با فشار زیاد می‌گردد. • عوامل مکانیکی برای جذب اکسیژن در این سطح و انتقال آن به تمام یاخته‌های بدن 1 2 3 4

39. بهداشت دستگاه تنفس سطح تنفسی سطحی که اکسیژن دریافت می‌کند حبابچه‌های ششی آدمی است که مملو از مویرگهای خونی است و سطح آنها حدود 100 برابر پوست بدن است؛ هموگلوبین یاخته‌های خونی اکسیژنی را که در آبگونه‌های بافت‌های مرطوب ششها حل شده دریافت می‌دارد. ششها وظیفه دریافت اکسیژن را به عهده دارند دارای ساختمان جالبی هستند، سطح ششها را پرده نازکی که شامل تعداد زیادی حفره است تشکیل می‌دهد. سطح دم‌زدن سطحی در حدود 100 برابر سطح پست بدن می‌باشد. دیواره انگورکها یا حبابچه‌های ششی پر از مویرگهای خونی است. این مویرگها باعث می‌شود که هموگلوبین یاخته‌های خونی اکسیژن را که مایعات بافتهای مرطوب شش‌ها حل‌شده به سهولت جذب و دریافت کند. هوای پاک و گرم و مرطوب هوائی که با سطح تنفسی یا دمی تماس دارد باید خالی از گرد و غبار و مواد شیمیایی زیانبار بوده و زیاد گرم و خشک هم نباشد. هوای دم تا رسیدن به حبابچه‌های ششی توسط بینی و سینوسها و برونش‌ها شرایط یاد شده را بدست می‌آورد. گرد و غبار توسط موهای ریزبینی و مژک‌های یاخته‌ای لوله‌های دمی گرفته می‌شود. در بافتها حمل اکسیژن به یاخته بوسیله هموگلوبین موجود در گویچه‌های سرخ خون انجام می‌گیرد. مکانیسم‌های دهانی تمیز کننده راههای هوایی فوقانی مواد خارج را صاف می‌کنند بینی جهت تمیز و پاکیزه کردن هوا موثرتر از دهان است. راههای هوایی تحتانی چهار مکانیزم تمیز کننده دارند: 1 2 3 4

40. بهداشت دستگاه تنفس • سرفه (5 انشعاب اول از 8 انشعاب برونشیول) • سیستم مخاطی مژکی در برونشیول انتهای • ماکروفاژهای آلوئل و بروشیول‌های تنفسی • لنفاتیک‌ها (آلوئل و سلولهای بینابینی) بدلایل زیر هوائی که با سطح دمی تماس دارد خالی از گرد و غبار و مواد شیمیایی زیانبار می‌باشد و سرد و خشک نیست: هوا راهی را که برای تا رسیدن به ششها می‌پیماید گرم و مرطوب می‌شود سطح حفره بینی چین و چروک‌ها و وسعت زیاد دارد، سینوسها توسط دریچه کوچکی با گذرگاههای دمی ارتباط دارد. هوا در مسیر عبور خود از بینی ، سینوسها ، نای و نایژه‌ها می‌گذرد گرم و مرطوب شده گرد و غبار آن توسط موهای بینی و مژکهای پرده داخل دستگاه دم‌زدن گرفته می‌شود. سطح غشا مژک‌دار بوسیله غدد ریزی مرطوب می‌شود. جریان حرکت مژک‌ها دائمی و بسوی سوراخهای بینی می‌باشد. چکاندن و یا مصرف داروهای روغنی موجب آهسته شدن و حتی توقف حرکت این مژکها می‌شود، سیگار و الکل نیز این مژک‌ها را فلج می‌کند. برای تامین اکسیژن لازم بدن می‌باید با اندازه کافی اکسیژن به ششها برسد. ظرفیت ششها در بزرگسالان 5 تا 6 لیتر ولی در حال عادی و بازدم زدن معمولی نیم لیتر هوا وارد شش شده یا از آنها خارج می‌شود (هوای جاری). با تنفس عمیق می‌توان 4 لیتر هوا وارد ششها کرده یا از آنها خارج ساخت. پس از بازدم در حدود 1 تا 5/1 لیتر هوا در ریه باقی می‌ماند (هوای ذخیره). ماهیچه حجاب حاجز یا دیافراگم پرده‌ای گنبدی شکل است که در کف قفسه سینه قرار گرفته است و بهنگام باز شدن سینه این پرده پهن و مسطح می‌شود و در نتیجه حجم قفسه سینه زیاد شده به اندام‌های شکم فشار وارد می‌سازد. 1 2 3 4

41. بهداشت دستگاه تنفس در همان حال ماهیچه‌های دیگر قفسه سینه موجب می‌شود که دنده‌ها بسوی بالا و خارج متوجه شده حجم قفسه سینه بیشتر گردد. در بازدم دنده‌ها بطرف پایین و داخل باز می‌گردند و دوباره پرده دیافراگم بشکل گنبدی خود درمی‌آید. بدین ترتیب مشاهده می‌شود که در یک دم و بازدم حرکات زیادی در اندام‌های شکمی ایجاد می‌شود و بطور غیرمستقیم به هضم غذا کمک می‌کند. برای تقویت عمل حجاب حاجز و محافظت شکل آن ورزش کمک خوبی است. شانه‌های آویزان ، سینه فرو رفته، شکم برآمده اعمال حیاتی تنفس را پریشان می‌کند و داشتن دنده‌های متمایل به پایین از وسعت ظرفیت ششها می‌کاهد. در حال طبیعی آدمی در هر دقیقه 16-18 بار نفس می‌زند. تعداد دفعات دم زدن در افراد و فعالیتهای مختلف متفاوت می‌باشد. دم و بازدم بوسیله پیاز مغز تیره (بصل‌النخاع) کنترل می‌شود. اگر سینه متمایل به عقب بوده و قرار گرفتن سر بطرف بالا باشد تنفس آسان‌تر صورت می‌گیرد و اندام‌های شکم در حالت طبیعی خود قرار می‌گیرند و آدمی بدین ترتیب احساس آسایش می‌کند. این حالت را در موقع راه رفتن و نشستن و کار کردن همواره باید بخاطر داشت. 1 2 3 4

42. « دستگاه تنفسی انسان » منابع www.daneshnameh.roshd.ir www.olympiadelmi.ir www.hipnoz.mihanblog.com www.irib.ir