التنفس عملية فسيولوجية مهمة ، بدونها تصبح حياة الإنسان مستحيلة. بفضل آلية ثابتة ، يتم تزويد الخلايا بالأكسجين ويمكنها المشاركة في عملية التمثيل الغذائي. تختلف أنواع التنفس اعتمادًا على العضلات والأعضاء التي تشارك في العملية.
فسيولوجيا التنفس
التنفس مصحوب باستنشاق بديل (استهلاك الأكسجين) وزفير (إطلاق ثاني أكسيد الكربون). في وقت قصير ، تحدث العديد من العمليات بينهما. يمكن تقسيمها إلى مراحل التنفس الرئيسية التالية:
- خارجي (تهوية وانتشار الغازات في الرئتين) ؛
- نقل الأكسجين ؛
- أقمشة التنفس.
يوفر التنفس الخارجي العمليات التالية:
- تهوية الرئتين - يمر الهواء عبر الجهاز التنفسي ، ويرطب ، ويصبح أكثر دفئًا ونظافة.
- تبادل الغازات - يحدث في فترة قصيرة من توقف التنفس (بين الزفير ونفس جديد). وتشارك الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية الرئوية في التبادل. يدخل الدم من خلال الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية ، حيث يتشبع بالأكسجين وينتقل إلى جميع أنحاء الجسم.ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الشعيرات الدموية إلى الحويصلات ويزفر خارج الجسم.
المرحلة الأولى من التنفس تعزز نقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم وتراكم ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الرئوية لمزيد من إفراز الجسم.
النقل والنتيجة النهائية للصرف
نقل الغازات عن طريق الدم بسبب خلايا الدم الحمراء. ينقلون الأكسجين إلى أنسجة الأعضاء ، حيث تبدأ عمليات التمثيل الغذائي الأخرى.
الانتشار في الأنسجة يميز عملية تنفس الأنسجة. ماذا يعني ذلك؟ تدخل خلايا الدم الحمراء المرتبطة بالأكسجين إلى الأنسجة ، ثم إلى سائل الأنسجة. في نفس الوقت ، يعود ثاني أكسيد الكربون المذاب إلى الحويصلات الهوائية في الرئتين.
من خلال سوائل الأنسجة ، يدخل الدم إلى الخلايا. إطلاق العمليات الكيميائية لتفكيك المغذيات. ناتج الأكسدة النهائي - ثاني أكسيد الكربون - يدخل الدم مرة أخرى في شكل محلول وينتقل إلى الحويصلات الهوائية في الرئتين.
بغض النظر عن نوع التنفس الذي يستخدمه الكائن الحي ، فإن عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث هي نفسها. يسمح لك عمل العضلات بتغيير حجم الصدر أي الشهيق أو الزفير.
اهمية العضلات في عمليات التنفس
نشأت أنواع التنفس نتيجة تقلص عضلات أجزاء مختلفة من العمود الفقري. توفر عضلات الجهاز التنفسي تغييرًا إيقاعيًا في حجم تجويف الصدر. اعتمادًا على الوظائف المؤداة ، يتم تقسيمها إلى الشهيق والزفير.
الأول يشارك في عملية استنشاق الهواء. للعضلات الرئيسية لهذه المجموعةتشمل: الحجاب الحاجز ، الوربي الخارجي ، الداخلي بين الغضروف. عضلات الشهيق المساعدة هي العضلة الصدرية ، والصدرية (الكبيرة والصغيرة) ، والقصية الترقوية (الخشاء). في عملية الزفير تشارك عضلات البطن والعضلات الداخلية الوربية.
بفضل العضلات فقط يمكن استنشاق الهواء وزفيره: تعيد الرئتان حركاتهما. هناك آليتان محتملتان لتغيير حجم الصدر باستخدام انقباض العضلات: حركة الضلوع أو الحجاب الحاجز ، وهما النوعان الرئيسيان للتنفس عند الإنسان.
تنفس الصدر
مع هذا النوع ، يشارك فقط الجزء العلوي من الرئتين بنشاط في هذه العملية. تتأثر الأضلاع أو عظام الترقوة ، ونتيجة لذلك ينقسم نوع الصدر للتنفس إلى ضلعي وترقوي. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا ، لكنها بعيدة كل البعد عن الطريقة المثلى.
يتم التنفس الساحلي بمساعدة العضلات الوربية ، والتي تسمح للصدر بالتمدد إلى الحجم المطلوب. عند الزفير ، تنقبض العضلات الوربية الداخلية ويطرد الهواء. تحدث العملية أيضًا بسبب حقيقة أن الأضلاع متحركة وقادرة على الحركة. عادة ما يكون هذا التنفس من سمات الجنس الأنثوي.
التنفس الترقوي شائع بين كبار السن بسبب انخفاض سعة الرئة ، ويحدث أيضًا عند الأطفال في سن المدرسة الابتدائية. عند الاستنشاق ، ترتفع الترقوة ، مع الصدر ، عند الزفير ، تسقط. التنفس بمساعدة عضلات القصبة الترقوية ضحلة جدًا ، وهي مصممة أكثر لدورات الهدوء والقياس.شهيق-زفير.
التنفس البطني
يعتبر نوع التنفس الغشائي أكثر اكتمالاً من الصدر ، بسبب الإمداد الأفضل بالأكسجين. يشارك معظم حجم الرئتين في هذه العملية.
يعزز الحركات التنفسية للحجاب الحاجز. هذا هو الحاجز بين تجويف البطن والصدر ، ويتكون من أنسجة عضلية وقادرة على الانقباض بقوة. أثناء الاستنشاق ، ينزل ، مما يضغط على الصفاق. عند الزفير على العكس يرتفع ويرخي عضلات البطن.
التنفس الحجابي شائع بين الرجال والرياضيين والمغنين والأطفال. التنفس البطني سهل التعلم ، وهناك العديد من التمارين لتطوير المهارات اللازمة. ما إذا كان الأمر يستحق التعلم متروك للجميع ليقرروا ، لكن التنفس البطني هو الذي يسمح لك بتزويد الجسم بالأكسجين الضروري في أقل عدد من الحركات.
يحدث أنه في دورة واحدة من التنفس يستخدم الشخص كلاً من منطقتي الصدر والبطن. تتوسع الأضلاع ، وفي نفس الوقت يعمل الحجاب الحاجز. وهذا ما يسمى بالتنفس المختلط (الكامل).
أنواع التنفس حسب طبيعة حركات التنفس
التنفس لا يعتمد فقط على مجموعة العضلات المعنية ، ولكن أيضًا على مؤشرات مثل العمق ، والتردد ، والوقت بين الزفير ونفث جديد. مع التنفس المتكرر والمتقطع والضحل ، لا يتم تهوية الرئتين بشكل كامل. هذا يخلق ظروفا مواتية للبكتيريا والفيروسات.
ينشط التنفس الكاملالأجزاء السفلية والوسطى والعليا من الرئتين ، مما يسمح بالتهوية الكاملة. يتم استخدام الحجم الكامل المفيد للصدر ، ويتم تحديث الهواء في الرئتين في الوقت المناسب ، مما يمنع الكائنات الحية الدقيقة الضارة من التكاثر. الشخص الذي يمارس التنفس الكامل يأخذ حوالي 14 نفسًا في الدقيقة. للحصول على تهوية جيدة ، لا يوصى بأكثر من 16 نفسًا في الدقيقة.
تأثير التنفس على الصحة
التنفس هو المصدر الرئيسي للأكسجين الذي يحتاجه الجسم باستمرار لأداء وظائفه الطبيعية. تهوية عالية الجودة للرئتين تزود الدم بكمية كافية من الأكسجين ، مما يحفز عمل الجهاز القلبي الوعائي والرئتين أنفسهما.
تجدر الإشارة إلى فوائد التنفس الحجابي: كونه الأعمق والأكثر اكتمالاً ، فهو يقوم بشكل طبيعي بتدليك الأعضاء الداخلية للصفاق والصدر. تم تحسين عمليات الهضم ، وضغط الحجاب الحاجز أثناء الزفير يحفز التأمور.
تؤدي اضطرابات الجهاز التنفسي إلى تدهور عمليات التمثيل الغذائي على المستوى الخلوي. لا تتم إزالة السموم في الوقت المناسب ، مما يخلق بيئة مواتية لتطور الأمراض. ينتقل جزء من وظائف تبادل الغازات إلى الجلد مما يؤدي إلى ذبوله وتطور الأمراض الجلدية.
أنواع التنفس المرضية
هناك عدة أنواع من التنفس المرضي ، والتي تنقسم إلى مجموعات حسب سبب ضعف تهوية الرئة. يمكن أن يتسبب عدم التنظيم في:
- بطء التنفس - تثبيط تنفسي ، يؤدي المريض أقل من 12 دورة تنفسية لكلدقيقة ؛
- تسرع النفس - التنفس المتكرر والضحل (أكثر من 24 نفسًا في الدقيقة) ؛
- hypernoea - التنفس المتكرر والعميق المرتبط بردود الفعل الشديدة والتحفيز الخلطي في أمراض مختلفة ؛
- انقطاع النفس - توقف مؤقت للتنفس ، مرتبط بانخفاض استثارة مركز الجهاز التنفسي مع تلف في الدماغ أو بسبب التخدير ، ومن الممكن أيضًا توقف التنفس الانعكاسي.
التنفس الدوري هو عملية يتناوب فيها التنفس مع انقطاع النفس. تم تحديد نوعين من إمداد الجسم بالأكسجين ، وقد تم تسميتهما: تنفس Cheyne-Stokes و Biot التنفس.
الأول يتميز بزيادة الحركات العميقة ، وتتناقص تدريجيًا إلى انقطاع النفس الذي يستمر من 5 إلى 10 ثوانٍ. والثاني يتكون من دورات تنفسية عادية ، بالتناوب مع انقطاع النفس قصير الأمد. إن تطور التنفس الدوري يثير في المقام الأول اضطرابات في الجهاز التنفسي نتيجة إصابات أو أمراض في الدماغ.
أنفاس طرفية
الانتهاكات التي لا رجعة فيها لعملية التنفس تؤدي في النهاية إلى توقف كامل للتنفس. هناك عدة أنواع من النشاط المميت:
- تنفس كوسماول - عميق وصاخب ، سمة من سمات التسمم بالسموم ونقص الأكسجة والسكري والغيبوبة البوليسية ؛
- انقطاع النفس - استنشاق طويل وزفير قصير ، نموذجي لإصابات الدماغ ، وتأثيرات سامة قوية ؛
- التنفس - اللهاث - علامة على نقص الأكسجة العميق ، فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم ، الأنفاس النادرة مع حبس النفس10-20 ثانية قبل انتهاء الصلاحية (شائع في الحالات المرضية الخطيرة).
وتجدر الإشارة إلى أنه مع الإنعاش الناجح للمريض ، من الممكن إعادة وظيفة الجهاز التنفسي إلى حالتها الطبيعية.
