الجهاز التنفسي يعتبر أحد الأجهزة الهامة في جسم الإنسان، وذلك لأنه الجهاز المسؤول عن عملية التنفس، إلى جانب إمداد الجسم بالأكسجين الضروري، والتخلص من ثاني أكسيد الكربون.
يتضمن الجهاز التنفسي عند الإنسان مجموعة البُنى التي يمر عبرها الهواء، بالإضافة إلى العضلات التي تساعد في التنفس، والأوعية الدموية التي تساهم في عملية التبادل الغازي. حيث تعمل هذه البُنى مع بعضها البعض لنقل غاز الأكسجين إلى جميع خلايا الجسم، وطرح غاز ثاني أكسيد الكربون.
أعضاء الجهاز التنفسي
يمر الهواء أثناء الشهيق عبر الأنف أو الفم ثم البلعوم، فالحنجرة، الرغامى، القصبات، التي تتفرع إلى قصيبات صغيرة تنتهي ضمن الأسناخ الرئوية حيث تتم عملية تبادل الغازات.
الأنف والفم
يشكل الأنف Nose بداية الطريق الهوائي. وللتنفس عبر الأنف دور مهماً في تعديل حرارة الهواء المستنشق وترطيبه، وتنقيته من الأجسام الغريبة. حيث يساعد الشعر الموجود في بداية جوف الأنف في منع دخول جزيئات الغبار الكبيرة داخل الأنف.
في الحالات التي يصعب فيها التنفس عن طريق الأنف (عند وجود انسداد أو احتقان في الأنف)، يدخل الهواء إلى الرئتين عن طريق الفم. لكن في هذه الحالة، لا يتم تعديل حرارة الهواء الذي يصل إلى الرئتين أو ترطيبه. لذلك قد يُسبب التنفس عبر الفم التهابات متكررة في الفم والبلعوم بسبب الهواء الجفاف.
البلعوم pharynx
والتسمية الشائعة للبلعوم هي الحلق Throat ، وهو عبارة عن أنبوب يمر عبره الهواء من الفم أو الأنف إلى الحنجرة. ويمتد من قاعدة الجمجمة حتى مستوى الفقرة السادسة من العمود الفقري. وينقسم البلعوم إلى ثلاث مناطق من الأعلى إلى الأسفل وهي:
- البلعوم الأنفي.
- والبلعوم الفموي.
- البلعوم الحنجري.
الحنجرة larynx
بالإضافة إلى دور الحنجرة في إصدار الصوت والتنفس، فهي تحمي الطرق الهوائية السفلية (الرغامى والقصبات) من دخول الطعام والأجسام الغريبة إليها. حيث ينغلق مدخل الحنجرة بواسطة لسان المزمار أثناء البلع، فتمنع دخول الطعام إلى الطرق الهوائية. كما يساعد منعكس السعال (Cough reflex) على طرد الجزيئات الغريبة التي تدخل في الممرات الهوائية، كما يحدث أثناء الشردقة.
الرغامى والقصبات
تقع الرغامى (Trachea) أسفل الحنجرة تماماً وتتكون من مجوعة من الحلقات الغضروفية. تنقسم الرغامى إلى قصبتين يمنى ويسرى، تدخل كل قصبة إلى رئة في كل جانب. لتتفرع القصبة بعدها إلى قصيبات (Bronchioles) أو شعب هوائية أصغر قطراً. تنتهي الشعب الهوائية بأكياس تسمى الحويصلات الرئوية أو الأسناخ الرئوية (Alveoli).
الرئتين lungs
من أكبر أعضاء الجسم، تنقسم الرئة اليسرى إلى فَصَّين أو قسمين، فيما تتكون الرئة اليمنى من ثلاث فصوص. يدخل إلى كل فص رئوي واحدة من الشعب الهوائية لتتفرع ضمنه، قبل أن تنتهي بالأسناخ. وتحاط الرئتين بغشاء يسمى غشاء الجنب ويفصلها عن الأضلاع.
الأسناخ Alveoli
أو الحويصلات الرئوية عبارة عن أكياس صغيرة جداً في نهاية الفروع القصبية. تحتوي جدران الحويصلات الرئوية على شعيرات دموية صغيرة، تتم عبر هذه الشعيرات عملية تبادل الغازات. ويبلغ عدد الحويصلات الهوائية في الرئتين حوالي 600 مليون.
الحجاب الحاجز Diaphragm
الحجاب الحاجز عبارة عضلة كبيرة تفصل بين أعضاء البطن والصدر. وهي عضلة أساسية لعمل الجهاز التنفسي حيث تنقبض وتسترخي فتساعد الرئتين على سحب الهواء أو دفعه نحو الخارج.
آلية عمل الجهاز التنفسي
تسمى عملية دخول الهواء إلى الرئتين الشهيق، وعملية إخراج الهواء الزفير. أثناء الشهيق، تنسحب عضلة الحجاب الحاجز للأسفل، مما يخلق فراغاً يتسبب في دخول الهواء الذي يحمل الأكسجين إلى رئتيك. يحدث العكس أثناء الزفير، حيث تسترخي الحجاب الحاجز وتندفع نحو الأعلى، فتساعد الرئتين على إخراج هواء الزفير المحمل بـ ثاني أكسيد الكربون.
بعد امتصاص الأكسجين من قبل الشعيرات الدموية في جدار الحويصلات الهوائية، يذهب الدم إلى القلب. ليقوم القلب بضخ الدم إلى جميع خلايا الجسم.
وعندما تستخدم الخلايا الأكسجين، فإنها تفرز ثاني أكسيد الكربون الذي يذهب إلى الدم. ثم يحمل الدم ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى إلى الرئتين، حيث تتم إزالته من الجسم عند الزفير.
كيف يقوم الجهاز التنفسي بتنقية الهواء؟
بالإضافة إلى دور الأشعار الموجودة في مقدمة الأنف في منع دخول الغبار والجزيئات الكبيرة مع هواء الشهيق، تساعد بعض الآليات في الجهاز التنفسي على تنقية الهواء. تحتوي أيضاً الطرق الهوائية على امتداد الجهاز التنفسي على شعيرات صغيرة تسمى الأهداب، تتحرك باستمرار وتساعد في الحفاظ على نظافة الطرق الهوائية.
تفرز الخلايا الموجودة في الطرق الهوائية المخاط الذي يحافظ على ممرات الهواء رطبة ويساعد على إبقاء أشياء مثل الغبار والبكتيريا والفيروسات والعوامل المُسببة للحساسية خارج رئتيك.