آلية عملية التنفس
- تختلف سرعة التنفس أثناء الراحة اختلافاً واضحاً حسب العمر، فهي أسرع بكثير في صغار السن منها من البالغين.
- إذ تتروح هذه السرعة في الأطفال المولودين حديثاً ما بين 40 - 30 مرة في الدقيقة.
- وتبطئ سرعة التنفس هذه مع تقدم السن حتى تصبح حوالي 16 مرة في الدقيقة في الرجال البالغ و 18 مرة في الدقيقة في المرأة البالغة.
- تشمل عملية التنفس على حركتين متتاليتين هما حركتا الشهيق والزفير، وحركات التنفس أثناء التنفس العميق هي نفسها أثناء التنفس العادي.
- تتم عملية التنفس بواسطة حركة الحجاب الحاجز وحركة الضلوع ويعرف التنفس الذي يحدثه الحجاب الحاجز بالتنفس البطني (Abdominal respiration) أما الذي تحدثه حركة عضلات الضلوع فيعرف بالتنفس الصدري (Thoracic respiration) أو التنفس الضلوعي.
- التنفس البطني هادئ، ويسمى بطنياً لأننا نشاهد أثناء حدوثه حركة ظاهرة في البطن إذ يتحرك جدار البطن إلى الأمام ثم إلى الخلف إذا كان الإنسان واقفاً.
وتتم آلية التنفس على الوجه الآتي:
- يندفع الهواء داخل الرئتين إذا قل ضغط الهواء فيهما عن الضغط الجوي وهذا ما يعرف بالشهيق، أما الزفير فهو خروج الهواء من الرئتين نتيجة ازدياد ضغط الهواء فيهما عن الضغط الجوي.
- ومن المعروف أن ضغط الهواء في الرئتين في لحظة عدم التنفس يساوي الضغط الجوي في الهواء الخارجي وذلك لأن الاثنين متصلان معاً.
- الجدول التالي يقوم بتوضيح عملية الشهيق inspiration والزفير Expiration
ضبط الجهاز التنفسي
- تزيد سرعة التنفس أو تقل تبعاً لحاجة الجسم إلى الطاقة للقيام بوظائفه الحيويةز
- ويوجد نوعان من العوامل التي تنظم عملية التنفس، عوامل عصبية وعوامل كيميائية.
أولاً/ العوامل العصبية
- يوجد في النخاع المستطيل (الجزء السفلي من الدماغ) مركز خاص للتنفس يعرف بالمركز التنفسي (Respiratory centre)، وهذا المركز يقوم بإرسال سيالات عصبية متتابعة إلى عضلة الحجاب الحاجز وعضلات الأضلاع.
- وعند وصول هذه الإشارات إلى العضلات تنقيض العضلات ويتسع بذلك التجويف الصدري، ونتيجه لذلك تحدث عملية الشهيق فيدخل الهواء إلى الحويصلات الهوائية ويؤدي إلى انتفاخها وعند الانتفاخ لتخبره بوقف اشارت عصبية إلى عضلة الحجاب الحاجز وعضلات الضلوع، وبذلك تنبسط هذه العضلات وتحدث عملية الزفير.
- بعد انكماش الحويصلات تتوقف إشارة الأعصاب الحسية التي حولها وبذلك لا ترسل إشارات مانعة من هذه الأعصاب إلى مركز التنفس
- ولهذا يبدأ المركز من جديد إرسال أشارته إلى عضلة الحجاب الحاجز وعضلات الأضلاع فتنقبض هذه العضلات وتحدث عملية الشهيق مرة أخرى وهكذا تتابع عمليتا الشهيق والزفير
ثانياً/ العوامل الكيميائية
- تعلم أنه ينتج عن عملية التنفس غاز ثاني أكسيد الكربون، فبعد زيادة سرعة التنفس تزداد كمية ثاني أكسيد الكربون الناتجة، ويتجمع ثاني أكسيد الكربون في الدم حيث يؤدي ذلك إلى زيادة سرعة التنفس.
- تجمع ثاني أكسيد الكربون في الدم يؤدي إلى إشارة مركز التنفس الذي يبدأ في إرسال إشارات عصبية إلى عضلة الحجاب الحاجز وعضلات الأضلاع فتحدث عملية الشهيق.
- أما إذا كان تركيز ثاني أكسيد الكربون قليلاً في الدم فأن حفز المركز التنفسي يكون قليلا ويذلك تبطؤ الحركات التنفسية.
