التنفس عملية فسيولوجية مهمة بدونوهو نشاط بشري مستحيل. بفضل الآلية القائمة ، يتم تزويد الخلايا بالأكسجين ويمكنها المشاركة في التمثيل الغذائي. تتميز أنواع التنفس بالاعتماد على العضلات والأعضاء المشاركة في العملية.
فسيولوجيا التنفس
يتبع التنفس تنفس متبادل.(استهلاك الأكسجين) وانتهاء الصلاحية (انبعاث ثاني أكسيد الكربون). في وقت قصير ، تجري العديد من العمليات بينهما. يمكن تقسيمها إلى المراحل الرئيسية التالية للتنفس:
- خارجي (التهوية وانتشار الغازات في الرئتين) ؛
- نقل الأكسجين
- تنفس الأنسجة.
يوفر التنفس الخارجي العمليات التالية:
- التهوية - يمر الهواء عبر الجهاز التنفسي ، ويرطب ، ويصبح أكثر دفئًا ونظافة.
- تبادل الغازات - يحدث في فترة قصيرةتوقف التنفس (بين الزفير والاستنشاق الجديد). تشارك الحويصلات الهوائية والشعيرية الرئوية في التبادل. يتدفق الدم عبر الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية ، حيث يتم تشبعه بالأكسجين وينتشر في جميع أنحاء الجسم. يتم نقل ثاني أكسيد الكربون من الشعيرات الدموية إلى الحويصلات الهوائية ويتم طرده من الجسم عند الزفير.
تعزز المرحلة الأولى من التنفس نقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم وتراكم ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الرئوية لمزيد من الإفراز من الجسم.
نتيجة النقل والتبادل النهائي
يتم نقل غازات الدم عن طريق خلايا الدم الحمراء. ينقلون الأكسجين إلى أنسجة الأعضاء ، حيث تبدأ عمليات التمثيل الغذائي.
يميز انتشار الأنسجة عملية الأنسجةعمليه التنفس. ماذا تعني؟ تدخل خلايا الدم الحمراء المرتبطة بالأكسجين إلى الأنسجة ، ثم إلى سائل الأنسجة. في الوقت نفسه ، يعود ثاني أكسيد الكربون المذاب إلى الحويصلات الرئوية.
يدخل الدم إلى الخلايا من خلال سائل الأنسجة.يتم إطلاق العمليات الكيميائية لتحليل العناصر الغذائية. يدخل منتج الأكسدة النهائي - ثاني أكسيد الكربون - مرة أخرى إلى مجرى الدم على شكل محلول ويتم نقله إلى الحويصلات الهوائية للرئتين.
بغض النظر عن نوع التنفس الذي يستخدمه كائن فردي ، فإن عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث هي نفسها. يسمح لك عمل العضلات بتغيير حجم الصدر ، أي التنفس أو الزفير.
أهمية العضلات في التنفس
أنواع التنفس الناتجة عن الانقباضعضلات أجزاء مختلفة من العمود الفقري. توفر عضلات الجهاز التنفسي تغييرًا إيقاعيًا في حجم تجويف الصدر. اعتمادا على الوظائف المنجزة ، يتم تقسيمها إلى الشهيق والزفير.
الأول يشارك في عملية استنشاق الهواء.تشمل العضلات الرئيسية لهذه المجموعة: الحجاب الحاجز ، الورم الخارجي ، الغضروف الداخلي. العضلات الشهيق الإضافية هي سكالين ، صدرية (كبيرة وصغيرة) ، القصية الترقوية الخشائية (الخشاء). في عملية الزفير ، تشارك عضلات البطن والعضلات الوربية.
بفضل العضلات والاستنشاقانتهاء صلاحية الهواء: تكرر الرئتان تحركاتهما. هناك آليتان محتملتان لتغيير حجم الصدر من خلال تقلص العضلات: حركة الأضلاع أو الحجاب الحاجز ، والتي تشكل الأنواع الرئيسية للتنفس لدى البشر.
تنفس الثدي
مع هذا النوع ، تشارك بنشاط في العملية فقطالجزء العلوي من الرئتين. تشارك الأضلاع أو الترقوة ، ونتيجة لذلك ينقسم نوع الصدر من التنفس إلى الساحلية والترقوية. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا ولكنها بعيدة عن الطريقة المثلى.
يتم التنفس الساحلي باستخدامالعضلات الوربية ، والتي تسمح للصدر بالتمدد إلى الحجم المطلوب. أثناء الزفير ، تنقبض العضلات الوربية الداخلية ويتم إطلاق الهواء. تحدث العملية أيضًا بسبب حقيقة أن الأضلاع متحركة وقادرة على الحركة. عادة ما يكون هذا التنفس متأصلًا في الجنس الأنثوي.
يعتبر التنفس الترقوي شائعًا بين كبار السنالأشخاص بسبب انخفاض سعة الرئة ، ويحدث أيضًا عند الأطفال في سن المدرسة الابتدائية. عند الاستنشاق ، ترتفع عظام الترقوة مع الصدر ، بينما تسقط في الزفير. التنفس مع عضلات القصبة الترقوية سطحي للغاية ، وهو مصمم أكثر لدورات الشهيق والزفير الهادئة والمحسوبة.
التنفس البطني (البطني)
يعتبر التنفس الحجابي أكثر اكتمالا من التنفس الصدري بسبب إمدادات الأكسجين الأفضل. يشارك معظم حجم الرئة في هذه العملية.
يعزز الحجاب الحاجز حركات التنفس. هذا هو الحاجز بين تجويف البطن والصدر ، ويتكون من نسيج عضلي وقادر على الانقباض بقوة. أثناء الاستنشاق ، ينخفض ، مما يضغط على الصفاق. عند الزفير ، على العكس من ذلك ، يرتفع ، ويريح عضلات البطن.
التنفس الحجابي شائع بينالرجال والرياضيين والمغنين والأطفال. التنفس البطني ليس من الصعب تعلمه ، وهناك العديد من التمارين لتطوير المهارات اللازمة. سواء كان الأمر يستحق التعلم ، فإن الأمر متروك للجميع ، ولكن التنفس البطني هو الذي يسمح للجسم بتزويد الجسم بالأكسجين اللازم بطريقة جيدة لأدنى قدر من الحركة.
يحدث أنه في دورة التنفس الواحدة ، يستخدم الشخص كلاً من منطقة 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 المتورطينمجموعات العضلات ، ولكن أيضًا على مؤشرات مثل العمق والتكرار ووقت الاستراحة بين الزفير والاستنشاق الجديد. مع التنفس المتكرر والمتقطع والضحل ، لا يتم تهوية الرئتين بشكل كامل. هذا يخلق بيئة مواتية للبكتيريا والفيروسات.
التنفس الكامل يشرك السفلي والوسطى والجزء العلوي من الرئتين ، مما يسمح بالتهوية الكاملة. يتم استخدام الحجم الكامل المفيد للصدر ، ويتم تجديد 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 ، يوصى بعدم أخذ أكثر من 16 نفسًا في الدقيقة.
آثار التنفس على الصحة
التنفس هو المصدر الرئيسي للأكسجينضروري باستمرار للجسم من أجل الأداء الطبيعي. توفر تهوية الرئتين عالية الجودة للدم كمية كافية من الأكسجين ، مما يحفز عمل الجهاز القلبي الوعائي والرئتين أنفسهما.
وتجدر الإشارة إلى فوائد التنفس الحجابي: كونه الأعمق والأكثر اكتمالاً ، فإنه 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 التمثيل الغذائيالعمليات على المستوى الخلوي. لا يتم التخلص من 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 اضطرابات التهوية. يمكن أن تسبب الاضطرابات التنظيمية:
- بطء التنفس - تثبيط وظائف الجهاز التنفسي ، يؤدي المريض أقل من 12 دورة تنفسية في الدقيقة ؛
- تسرع النفس - التنفس المتكرر والضحل (أكثر من 24 دورة تنفسية في الدقيقة) ؛
- فرط التنفس - 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 نتيجة للتخدير ، ومن الممكن أيضًا التوقف المنعكس عن التنفس.
التنفس المتقطع عملية يتناوب فيها التنفس مع انقطاع النفس. تم تحديد نوعين من إمداد الجسم بالأكسجين ، وهما: تنفس Cheyne-Stokes و Biota التنفس.
الأول يتميز بالنمو العميقتتناقص الحركات تدريجيًا حتى انقطاع النفس يستمر من 5-10 ثوانٍ. والثاني يتكون من دورات تنفسية طبيعية ، بالتناوب مع انقطاع النفس قصير المدى. يثير تطور التنفس الدوري ، في المقام الأول ، اضطرابات في مركز الجهاز التنفسي بسبب الصدمات أو أمراض الدماغ.
التنفس النهائي
بمرور الوقت ، تؤدي الاضطرابات التي لا رجعة فيها في عملية التنفس إلى توقف التنفس تمامًا. هناك عدة أنواع من النشاط المميت:
- تنفس كوسماول - عميق وصاخب ، نموذجي للتسمم بالسموم ونقص الأكسجة والغيبوبة السكري واليوريمي ؛
- انقطاع النفس - استنشاق طويل وزفير قصير ، نموذجي لإصابات الدماغ ، تأثيرات سامة قوية ؛
- التنفس اللهاث هو علامة على نقص الأكسجة العميق ، فرط ثنائي أكسيد الكربون ، أنفاس نادرة مع حبس النفس لمدة 10-20 ثانية قبل الزفير (شائع في الحالات المرضية الخطيرة).
وتجدر الإشارة إلى أنه مع الإنعاش الناجح للمريض ، يمكن استعادة وظيفة الجهاز التنفسي إلى حالتها الطبيعية.
