فصل 14 – تبادل محیط  ساختمان دستگاه تنفس :

دستگاه تنفس شامل بینی، حلق ،‌حنجره، نای و نایژه و شش است. هر نایژه در داخل شش ،‌انشعابات ریشه مانند زیادی دارد كه نایژك نام دارد. در انتهای هر انشعاب بسیار باریك، یك قسمت حباب مانند بنام كیسه ی هوایی وجود دارد.

دم وم بازدم :

عمل تنفس در انسان شامل دو مرحله ی دم و بازدم است. ورود هوا از محیط بیرون به درون شش ها، مرحله دم و خروج آن از شش ها به بیرون مرحله بازدم را تشكیل می دهد. همه فعالیتهایی كه در بدن شما صورت می گیرند، انرژی می خواهند. این انرژی از سوختن موادی مانند گلوكز و لیپیدها درون سلول ها ایجاد می شود. برای آن كه مولكول های گلوكز و چربی در داخل سلول بسوزند. یعنی به مولكول های كوچكتر تبدیل شوند.  لازم است ابتدا با اكسیژن تركیب شوند. به این نوع واكنش ها تنفس می گویند . گاز كربن دی اكسید،‌محصول همیشگی تنفس است. تأمین اكسیژن لازم برای كار سلول ها و دفع گاز كربن دی اكسید حاصل از آن ها، وظیفه ی دستگاه تنفس است.

مقایسه كنید :  1 – هوای دم و بازدم چه تفاوت هایی دارند؟ 2 – مولكول اكسیژن O2 و كربن دی اكسید CO2 است. به نظر شما كربن (C) از كجا به اكسیژن اضافه شده است؟

- در هوای دم مقدار اكسیژن بیشتر است اما در بازدم مقدار كربن دی اكسید زیاد است - از شكسته شدن مولكول ،‌گلوكز در سلول كربن آزاد شده و در هنگام سوختن با اكسیژن تركیب می شود. گلوكز + اكسیژن ---> كربن دی اكسید+ آب گاز دم بازدم اكسیژن 21 درصد 17 درصد نیتروژن 79 درصد 79 درصد كربن دی اكسید كم تر از 1/0 درصد 4 درصد

آزمایش كنید ، اثبات وجود كربن دی اكمسید در هوای بازدم : 1 – مقداری آهك را در آب حل كرده و با كاغذ صافی آن را كاملاً صاف كنید. 2 – آب آهك را در شیشه ای بریزید و به وسیله یك نی نوشابه، چند ثانیه در آن بدمید؟ چه تغییری در محلول آب آهك صورت می گیرد؟ از كجا بفهمیم كه این تغییرمربوط به وجود كربن دی اكسید هوای بازدم است؟

- آب آهك كدر می شود - از آنجا كه با وارد كردن هوای معمولی با یك تلمبه به داخل آب سطح آن كدر نمی شود.

جریان هوا از بینی تا نایژه :

شما هوا را از راه بینی وارد شش های خود می كنید. این هوا ممكن است سرد، خشك و یا دارای ذرات غبار باشد. فضای داخلی بینی این هوا را گرم، مرطوب و تصفیه می كند .  هوا پس از عبور از راه حلق وارد نای می شود . قطر نای ...مساوی است ولی نای به علت وجود غضروف در دیواره آن همیشه باز است. سطح داخلی نای دارای سلول هایی است كه مژك های كوتاه و فراوانی در سطح خود دارند. غده هایی كه در این دیواره وجود دارند. ماده مخاطی ترشح می كنند. این ماده و مژك ها ،‌ذرات ریزتر موجود در هوای دم را جذب می كنند و آن ها را به سمت بیرون می فرستند. بدین ترتیب هوای پاكیزه و مرطوب از راه نای وارد نایژه ها می شود. در افراد سیگاری،‌این مژك ها و غده های ترشح كننده مخاط كم كم از كار می افتند. بنابراین چنین افرادی برای خارج كردن ذرات موجود در دود سیگار،‌دچار مشكل می شوند واغلب سرفه می كنند.

جریان هوا در شش ها :

كیسه های هوایی دیواره های نازكی دارند كه فقط یك لایه با سلول های پهن با قطر اندك دارند. اطراف كیسه های هوایی را مویرگ های خونی زیادی فراگرفته اند. دیواره ی كیسه ی هوایی و این مویرگ ها ، محل مناسبی برای نفوذ اكسیژن از شش ها به خون و برعكس عبور كربن دی اكسید از خون به شش هاست. علت تبادل گازها،‌تفاوت در مقدار آن ها ، درون شش و خون است كه باعث ایجاد پدیده ی انتشار می شود. خونی كه به اطراف كیسه های هوایی می رود، اكسیژن كمی دارد. اما كربن دی اكسید حاصل از فعالیت سلول ها را به همراه آورده است. در عوض هوای دم دارای اكسیژن زیاد و كربن دی اكسید اندك است. این دو گاز می توانند از دیواره های نازك سلولی كیسه های هوایی به كربن دی اكسید اندك است. این دو گاز می توانند از دیواره های نازك سلولی كیسه های هوایی به آسانی عبور كنند و با یكدیگر مبادله شوند. در نتیجه،‌خونی كه اكسیژن زیاد گرفته است به قلب باز می گردد تا در همه ی بدن توزیع شود یعنی به كنار سلول ها برسد.