دستگاه تنفسی
دستگاه تنفسی (به انگلیسی: Respiratory System) یک سامانه زیست‌شناختی است که وظیفهٔ آن تأمین اکسیژن برای سلول‌های بدن و دفع دی‌اکسید کربن حاصل از سوخت‌وساز است. تمام جانداران پرسلولی به نوعی دستگاه تنفسی دارند که در جانداران 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 در حشرات، دستگاه تنفس از نوع تنفس نایدیسی است.
| دستگاه تنفسی | |
|---|---|
شِمای کامل دستگاه تنفسی انسان و اجزای آن. | |
| جزئیات | |
| شناسه‌ها | |
| لاتین | systema respiratorium |
| MeSH | D012137 |
| TA98 | A06.0.00.000 |
| TA2 | 3133 |
| FMA | 7158 |
اعضای این دستگاه عبارتند از: بینی، حلق حنجره، نای (تراشه)، ریه‌ها (ششها).
کالبدشناسی
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.
نای: لوله تنفسی که پس از حنجره قرار گرفته نای است. ساختمان نای از غضروف‌هایی به شکل حلقه ناقص (C) تشکیل شده‌است. نای ۱۲–۱۰ سانتی‌متر طول دارد و قطر داخلی آن ۲–۱/۵ سانتی‌متر است. این لوله از محاذات (مقابل و روبرو) ششمین مهره گردن به سمت پایین می‌آید و بعد به دو شاخه راست و چپ تقسیم می‌شود که این شاخه‌ها نایژه نامیده می‌شود. نایژه راست ۲/۵ سانتی‌متر طول دارد و وارد شش راست می‌شود. نایژه چپ ۵ سانتی‌متر طول دارد و وارد ریه چپ می‌شود. نایژه‌ها در داخل ریه‌ها به شاخه‌های کوچکتری به نام نایژک تقسیم می‌شوند. داخل نای و نایژه‌ها 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.
ششها: ششها به شکل نیمه مخروطی هستند و قسمت‌های طرفی حفره سینه را پر می‌کنند. قاعده ششها روی پرده دیافراگم (عضله‌ای که حفره سینه و حفره شکم را از هم جدا می‌کند) قرار گرفته و قله ششها مجاور دنده اول است. شش کودکان صورتی رنگ است ولی شش (عربی: ریه) بزرگسالان به علت ذرات زغال وارد شده از راه تنفس، خاکستری رنگ می‌باشد.
شش راست از ۳ قطعه (لوب) وریه چپ از ۲ قطعه (لوب) تشکیل شده‌است. نایژک‌ها در ششها به حفره‌های هوایی کوچکی به نام کیسه هوایی (آلوئول) ختم می‌شوند. کیسه‌های هوایی دارای مویرگ‌های فراوانی هستند و تعویض اکسیژن هوا با دی‌اکسید کربن خون داخل این حفره‌ها انجام می‌شود.
پرده جنب: پرده‌ای دو لایه به نام پرده جنب هر ریه را به‌طور جداگانه از بیرون می‌پوشاند. بین این دو لایه مقداری مایع (مایع جنب) وجود دارد که باعث لغزندگی و نرم شدن حرکات می‌شود.
ششها 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.
کارکردشناسی
تهویه
در کارکردشناسی (فیزیولوژی) تنفس، تهویه (یا نرخ تهویه) روندی است که در آن هوا وارد یا خارج ششها می‌شود. این تعریف را به صورت زیر دسته‌بندی می‌توان کرد:
| سنجش | معادله | تعریف |
|---|---|---|
| تهویه آنی (دقیقه‌ای) | حجم کِشندی * تعداد نفس‌گیری | حجم کلی هوای وارد شونده به ششها در دقیقه. |
| تهویه آلوئولی | (حجم کِشندی – حجم فضای مرده) * 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
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.
کنترل سرعت تنفس به میزان غلظت دی‌اکسید کربن خون بستگی دارد.
استنشاق
عمل دم یا استنشاق توسط دیافراگم آغاز و توسط ماهیچه میان‌دنده برونی 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)، یا در ابتلا به نارسایی تنفسی، ماهیچه‌ها و اجزای جانبی تنفسی برای کمک و پشتیبانی شامل ماهیچه جناغی‌پستانکی (استرنوکلیدوماستوئید) و ماهیچه پوستی گردن (پلاتیسما) و ماهیچه‌های نردبانی (اسکالِن) گردنی وارد عمل می‌شوند. ماهیچه‌های جانبی پشتیبان شامل ماهیچه سینه‌ای و ماهیچه پشتی بزرگ می‌باشند.
بازدم
بازدم به‌طور کلی یک فرایند منفعل است با این وجود، بازدم فعال 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 کشسان در شُش‌ها و ماهیچه‌های تنفسی است.
تبادل گازی
عملکرد عمدهٔ سیستم تنفسی تبادل گاز بین محیط خارجی و دستگاه 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. به همراه این تبادل گازی، تعادل اسید و باز بدن نیز به عنوان بخشی از حفظ هم‌ایستایی 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
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 محدودکننده (مانند افیوژن مایع جنب، سارکوئیدوز، فیبروز)
- بیماری‌های شریانی‌وریدی (مانند ادم ریه، آمبولی ریه)
- بیماری‌های عفونی، زیست‌محیطی و غیره (مانند سینه‌پهلو، سل، آزبستوز، آلودگی هوا)
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ The combination of a crying baby and a frustrated parent or caregiver CAN BE DEADLY بایگانی‌شده در ۲۰ آوریل ۲۰۱۶ توسط Wayback Machine. Saskatchewan Prevention Institute. usask.ca.
- ↑ A simple model of how the lungs are inflated can be built from a bell jar
- ↑ Roberts, Fred (2000). "Respiratory Physiology". Update in Anaesthesia (12). Archived from the original on 18 June 2013. Retrieved 26 May 2014.
- فرهنگ پزشکی، دورلند
- گایتون فیزیولوژی پزشکی. تهران