چند موضوع اولیه
ارسطو معتقد بود نفس کشیدن باعث خنک شدن قلب میشود. او نمیدانست که هوا مخلوطی از چند نوع گاز است، بنابراین هوای دمی و بازدمی را از نظر ترکیب شیمیایی یکسان میدانست.
مقایسه هوای دمی و بازدمی نشان میدهد که این دو هوا با هم متفاوت هستند. هوای دمی اکسیژن بیشتری دارد اما در هوای بازدمی کربن دیاکسید نسبت به هوای دمی بیشتر است.
هم در هوای دمی و هم در هوای بازدمی اکسیژن از کربن دی اکسید بیشتر است. درواقع:
اکسیژن هوای بازدمی از اکسیژن هوای دمی کمتر و کربناکسید هوای بازدمی از کربندیاکسید هوای دمی بیشتر است.
دستگاه گردش خون، خون را از اندامهای بدن جمعآوری میکند و به سوی ششها میآورد. این خون به خون تیره معروف است. خون تیره در ششها کربندیاکسید را از دست میدهد، از هوا اکسیژن میگیرد و به خون روشن تبدیل میشود.
خون روشن توسط دستگاه گردش خون به اندامها و سلولها فرستاده میشود. به این ترتیب همواره به سلولهای بدن اکسیژن میرسد و کربندیاکسید از آنها دور میشود.
اینگونه نیست که خون تیره اکسیژن نداشته باشد! خون تیره نسبت به خون روشن کربن دیاکسید بیشتر و اکسیژن کمتر دارد.
چرا سلولها نیاز به اکسیژن دارند؟
انرژی مواد مغذی مثل گلوکز باید به انرژی ذخیره شده در ATP تبدیل شود. واکنش خلاصه شده این تبدیل به این صورت است:
ATP + آب + کربندیاکسید <—- ADP و فسفات + اکسیژن + گلوکز
این واکنش تنفس سلولی نام دارد و دلیل نیاز ما به اکسیژن را توجیه میکند.
چرا کربندیاکسید باید دور شود؟
یکی از علتهای زیان بار بودن کربندیاکسید این است که میتواند با آب واکنش داده، کربنیک اسید تولید کند و PH را کاهش دهد. این تغییر PH باعث تغییر ساختار پروتئينها میشود که میتواند عملکرد پروتئينها را مختل کند.
چرا عملکرد پروتئینها مهم است؟
از آنجا که بسیاری از فرایندهای سلولی را پروتئينها انجام میدهند؛ از بین رفتن عملکرد آنها اختلال گستردهای را در کار سلولها و بافتها ایجاد میکند. درواقع افزایش کربندیاکسید خطرناکتر از کاهش اکسیژن است.
بررسی شکل
۱-شش چپ کمی کوچکتر است و در آن یک فرو رفتگی وجود دارد که محل قرارگیری قلب است.
خودآزمایی: چرا نفس میکشیم؟
به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.
سوالات
الف. نفس کشیدن از ویژگیهای آشکار در همه جانوران است.
پاسخ سوال الف
نادرست. نفس کشیدن یکی از ویژگیهای آشکار در همه جانوران است.
ب. به دلیل اینکه فعالیت سلولهای بدن به وجود اکسیژن وابسته است، کاهش اکسیژن خطرناکتر از افزایش کربندیاکسید است.
پاسخ سوال ب
نادرست. از آنجا که بسیاری از فرایندهای سلولی را پروتئينها انجام میدهند، از بین رفتن آنها اختلال گستردهای را در کار سلولها و بافتها ایجاد میکند. درواقع افزایش کربندیاکسید خطرناکتر از کاهش اکسیژن است.
پ. ارسطو برخلاف دانشمندان جدید اعتقاد داشت که هوای دمی و بازدمی از نظر تنوع ترکیبات شیمیایی یکسان است.
پاسخ سوال پ
نادرست. ارسطو اصلا نمیدانست هوا ترکیبی از گازهای مختلف است، در نتیجه اصلا در مورد یکسان بودن یا نبودن تنوع ترکیبات شیمیایی هوای دمی و بازدمی نظری نداشت.
ت. واکنش تنفس سلولی، علت لزوم دور شدن کربن دی اکسید را توجیه میکند.
پاسخ سوال ت
نادرست. واکنش تنفس سلولی علت نیاز به اکسیژن را توجیه میکند نه دور شدن کربندیاکسید را.
ث. با افزایش کربن دی اکسید در خون همه فرایندهای سلولی در بدن مختل میشود.
پاسخ سوال ث
نادرست. افزایش کربن دی اکسید با کاهش PH میتواند باعث تغییر در ساختار پروتئینها شود. این تغییرات میتواند عملکرد پروتئينها را مختل کند. از آنجا که بسیاری از فرایندهای سلولی وابسته به حضور پروتئينهاست از بین رفتنها اختلال گستردهای را در کار سلول ایجاد میکند.
بخشهای عملکردی دستگاه تنفس
از نظر عملکرد میتوان دستگاه تنفس را به دو بخش اصلی به نامهای بخش هادی و بخش مبادلهای تقسیم کرد.
بخش هادی
بخش هادی از مجاری تنفسیای تشکیل شده است که هوا را به درون و بیرون دستگاه تنفسی هدایت میکنند. این بخش هوای ورودی را از ناخالصیها، مثل میکروبهای بیماریزا و ذرات گرد و غبار، پاکسازی و نیز، گرم و مرطوب میکنند تا برای مبادله گازها با خون آماده شود. از بینی تا نایژک انتهایی به بخش هادی تعلق دارد.
ابتدای مسیر ورود هوا در بینی از پوست نازکی پوشیده شده است که موهای آن، مانعی در برابر ورود ناخالصیهای هوا ایجاد میکند. با پایان یافتن این پوست، مخاط مژکدار در بینی آغاز میشود که در سراسر مجاری هادی ادامه پیدا میکند. این مخاط، سلولهای مژکدار فراوان و ترشحات مخاطی دارد. در این ترشحات مواد ضد میکروبی وجود دارد.
در ابتدای مجاری هادی مخاط مژکدار قرار ندارد. درواقع آن قسمت از پوست مودار تشکیل شده است.
ترشحات مخاطی، ناخالصیهای هوا را ضمن عبور به دام میاندازد. مژکها با حرکت ضربانی خود، ترشحات مخاطی و ناخالصیهای به دام افتاده در آن را به سوی حلق میرانند. در آنجا یا به دستگاه گوارش وارد شده، شیره معده آنها را نابود میکند یا به خارج از بدن هدایت میشوند.
ترشحات مخاطی هوا را مرطوب میکنند. مرطوب کردن هوا برای تبادل گازها ضرورت دارد. گازهای تنفسی تنها در صورتی که محلول در آب باشند میتوانند بین ششها و خون مبادله شوند.
در بینی، شبکه وسیع از رگهایی با دیواره نازک وجود دارد که هوا را گرم میکند. این شبکه به سطح درونی بینی بسیار نزدیک است، بنابراین آسیبپذیری بیشتری دارد و آسانتر از دیگر نقاط دچار خونریزی میشود.
بررسی شکل مخاط نای
۱-ضخامت ماده مخاطی در سراسر بخش هادی یکسان نیست.
۲-در شکل سه نوع سلول دیده میشود: سلولهای استوانهای بدون مژک، سلولهای استوانهای مژکدار و سلولهایی کوچکی که در کنار اینها قرار دارند. هر سه نوع سلول با غشای پایه در تماس هستند.
۳-سلولهای کوچکی که در شکل با نام سلولهای قاعدهای معرفی شدهاند با ماده مخاطی در تماس نیستند.
۴-مژک سلولهای مژکدار به طور کامل درون ماده مخاطی قرار دارد و با هوا در تماس نیست.
هوا با عبور از بینی دهان یا هر دو به حلق وارد میشود. حلق گذرگاهی ماهیچهایست که هم هوا و هم غذا از آن عبور میکند. انتهای حلق به یک دو راهی ختم میشود. در این دوراهی، حنجره در جلو و مری در پشت قرار دارد.
حنجره در بالای نای واقع است و در تنفس دو کار مهم انجام میدهد. یکی آنکه دیوار غضروفی آن، مجرای عبور هوا را باز نگه میدارد و دیگر آنکه درپوشی غضروفی به نام «برچاکنای» دارد که مانع ورود غذا به مجرای تنفسی میشود.
برای انجام هر دو کار حنجره غضروف لازم است.
دیواره نای حلقهّای غضروفی شبیه به نعل اسب یا حرف C دارد که مجرای نای ار همیشه باز نگه میدارند. دهانه غضروف (دهانه حرف C) به سمت مری قرار دارد. در نتیجه حرکت لقمههای بزرگ غذا در مری با مانعی روبهرو نمیشود.
بررسی شکل حلق و حنجره
۱-غضروف C شکل برای نای استفاده میشود نه حنجره.
۲-حنجره شامل برچاکنای و پردههای صوتیست.
۳-نای در جلوی مری قرار دارد. تا زمانی که مری خالی باشد قطر نای از مری بیشتر است.
۴-ضخامت استخوان سقف دهان از جلو به عقب کاهش مییابد.
۵-پردههای صوتی دو عدد هستند که با برخورد هوا به آنها صدا تولید میشود.
حلقههای غضروفی نای
۱-دقت کنید تمام سطح جلویی نای از غضروف پوشیده نشده و بین غضروفها را بافت پیوندی پر میکند.
بررسی شکل ساختار بافتی دیواره نای
دیواره نای از چهار لایه تشکیل شده است:
۱-لایه بیرونی: این لایه از جنس بافت پیوندیست. این لایه در بخشی از نای که در مجاورت مری قرار دارد، با لایه بیرونی مری یکی میشود.
۲-لایه غضروفی-ماهیچهای: ضخیمترین دیواره نای است. در این لایه ماهیچه در قسمتی از نای قرار دارد که با مری در تماس است. بخش غضروفی در این لایه C شکل است.
۳-لایه زیر مخاط: ضخامت آن به نسبت لایه غضروفی کمتر و به نسبت لایه مخاطی بیشتر است. در این لایه غدد ترشحی ماده مخاطی قرار دارند. این غدد ترشحات خود را از طریق مجرایی به سطح درونی نای میفرستند.
۴-لایه مخاطی: نازکترین و داخلیترین لایه دیواره نای است. بافت پوششی این لایه از نوع استوانهای مژکدار است.
نای در انتهای خود به دو شاخه تقسیم میشود نایژههای اصلی را پدید میآورد. هر نایژه اصلی به یک شش وارد شده، در آنجا به نایژههای باریکتر تقسیم میشود. همچنان که از نایژه اصلی به سمت نایژههای باریکتر پیش میرویم، از مقدار غضروف کاسته میشود. انشعابی از نایژه که دیگر غضروفی ندارد، نایژک نامیده میشود.
به علت نداشتن غضروف نایژکها میتوانند تنگ و گشاد شوند. این ویژگی نایژگها به دستگاه تنفس امکان میدهد تا بتواند مقدار هوای ورودی یا خروجی را تنظیم کند. آخرین انشعاب نایژک در بخش هادی، نایژک انتهایی نام دارد.
بررسی شکل انشعابات نای
۱-نایژه اصلی چپ طول بیشتر و نایژه اصلی راست قطر بیشتری دارد. نایژه اصلی راست زودتر منشعب میشود. نایژه راست انشعابات بیشتری میدهد.
۲-بخشی از دستگاه تنفس که خارج از قفسه سینه قرار دارد: بینی، حلق، حنجره و بخشی از نای.
۳-غضروف در نای C شکل است، در نایژههای اصلی به صورت حلقههای کامل قرار دارد و در بقیه نایژهها به صورت قطعه قطعه قرار دارد.
بخش مبادلهای
بخش مبادلهای با حضور اجزای کوچکی به نام حبابک مشخص میشود. نایژکی را که روی آن حبابک وجود دارد، نایژک مبادلهای مینامیم. نایژک مبادلهای در انتهای خود به ساختاری شبیه به خوشه انگور ختم میشود که از اجتماع حبابکها پدید آمده است. هر یک از این خوشهها را یک کیسه حبابکی مینامند.
مخاط مژکدار در طول نایژک مبادلهای به پایان میرسد، بنابراین در محل حبابکها، این مخاط وجود ندارد.
بررسی شکل بخش مبادلهای
۱-محل دو شاخه شدن نای بالاتر از قلب و خارج از ششها قرار دارد.
۲-بخش ابتدایی نایژه اصلی خارج است شش قرار دارد.
۳-بخشی از نایژکهای مبادلهای بالاتر از نایژههای اصلی قرار دارند.
۴-حبابکها لزوما هم اندازه نیستند. همچنین حبابکها لزوما در خوشه حبابکی حضور ندارند.
۵-در بخش مبادلهای نایژکها هم با خون اکسیژن را مبادله میکنند.
مقایسه نایژه اصلی راست و چپ
*
| نایژه اصلی چپ | نایژه اصلی راست |
| دیرتر منشعب میشود | زودتر منشعب میشود |
| در سطح پایینتری منشعب میشود | در سطح بالاتری منشعب میشود |
| قطر کمتری دارد | قطر بیشتری دارد |
| ابتدای آن در خارج از شش قرار دارد | ابتدای آن در خارج از شش قرار دارد |
| توانایی تنگ و گشاد کردن مجاری خود را ندارد | توانایی تنگ و گشاد کردن مجاری خود را ندارد |
در حبابکها، گروهی از سلولهای دستگاه ایمنی بدن به نام درشتخوار مستقر شدهاند. این سلولها، باکتریها و ذرات گرد و غباری را که از مخاط مژکدار گریختهاند نابود میکنند. در درشتخوارها سلولهایی با ویژگی بیگانهخواری و توانایی حرکتاند. این سلولها نه فقط در کیسهها حبابکی ششها، بلکه در دیگر نقاط بدن نیز حضور دارند.
هنگام نفس کشیدن حجم کیسههای حبابکی تغییر میکند. لایه نازکی از آب، سطحی از حبابک را که در تماس با هواست پوشانده است؛ بنابراین حبابک به علت وجود نیروی کشش سطحی آب، در برابر باز شدن مقاومت میکند. مادهای به نام عامل سطح فعال(سورفاکتانت) که از بعضی سلولهای حبابکها ترشح میشود، با کاهش نیروی کشش سطحی، باز شدن حبابکها را آسان میکند. در بعضی از نوزادان که زودهنگام به دنیا آمدهاند، عامل سطح فعال به مقدار کافی ساخته نشده است وبنابراین به سختی نفس میکشند.
دقت کنید در نوزادانی که زودهنگام به دنیا میآید سورفاکتانت ساخته شده است، اما مقدار آن به اندازه کافی نیست.
اطراف حبابکها را مویرگهای خونی فراوان احاطه کردهاند و به این ترتیب امکان تبادل گازها بین هوا و خون فراهم شده است.
دیواره حبابک از دو نوع سلول ساخته شده است. نوع اول سنگفرشی و فراوانتر است. نوع دوم با ظاهری کاملا متفاوت به تعداد خیلی کمتر دیده میشود و ترشح عامل سطح فعال را بر عهده دارد. درشتخوارها با اینکه درون حبابک دیده میشوند اما جز سلولهای دیواره حبابک طبقه بندی نمیشوند.
برای اینکه اکسیژن و کربندیاکسید بین هوا و خون مبادله شوند این مولکولها باید از ضخامت دیواره حبابکها و دیواره مویرگها عبور کنند. هر دو دیواره از بافت پوششی سنگفرشی یک لایه ساخته شدهاند که بسیار نازک است. در جاهای متعدد بافت پوششی حبابک و مویرگ هر دو غشای پایه مشترک دارند؛ در نتیجه مسافت انتشار گازها به حداقل ممکن رسیده است.
بررسی شکل ساختار حبابکها
۱-یاختههای نوع دوم دارای زوائد غشایی هستند.
۲-یاختهای که در حبابک دیده میشود ودارای زوائدیست: ماکروفاژ و نوع دوم.
۳-یاختهای که جز حبابک دیواره است و دارای زوائدیست: نوع دوم.
۴-ماکروفاژ جز دیواره حبابک نیست.
۵-در دیواره حبابک منافذی برای ارتباط آنها وجود دارد.
۶-در جایی از سلول نوع دوم که هسته وجود دارد سلول ضخیمتر است.
۷-هسته سلول سنگفرشی حبابک از مویرگ بزرگتر است.
۸-غشای پایه بین حبابک و مویرگ در همه جای شش یک لایه نیست.
خودآزمایی: بخشهای عملکردی دستگاه تنفس
به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.
سوالات
الف. هم در بخش مبادلهای و هم در بخش هادی دستگاه تنفس، سلولهای مژک دار و بدون مژک، توسط ترشحات حاوی مواد ضد میکروبی پوشانده میشوند.
پاسخ سوال الف
درست. هم در بخش هادی و هم در بخش مبادلهای مخاط مژکدار وجود دارد. این مخاط ماده مخاطی ترشح میکند که حاوی مواد ضد میکروبیست. این ماده در تماس با سلولهای مژکدار و بدون مژک قرار میگیرد.
ب. هم در بخش مبادلهای و هم در بخش هادی دستگاه تنفس، نوعی مجرای تنفسی وجود دارد که به دستگاه تنفس امکان تنظیم مقدار هوای ورودی یا خروجی را میدهد.
پاسخ سوال ب
درست. به علت نداشتن غضروف نایژکها میتوانند تنگ یا گشاد شوند. این ویژگی نایژکها این امکان را به دستگاه تنفس میدهد که هوای ورودی و خروجی را تنظیم کند. نایژکها هم در بخش هادی و هم در بخش مبادلهای وجود دارند.
پ. هم در بخش هادی و هم در بخش مبادلهای دستگاه تنفس، سلولهای پوششی مستقر بر روی غشای پایه، میتوانند گازهای تنفسی را با مویرگهای خونی مبادله کنند.
پاسخ سوال پ
درست. دقت کنید فقط سلولهای حبابک نیستند که میتوانند اکسیژن و کربن دی اکسید را با مویرگها مبادله کنند. همه سلولهای بدن برای انجام فرایندهای خود نیاز به این کار دارند و این کار را انجام میدهند. پس هم در بخش هادی و هم در بخش مبادلهای سلولهایی دیده میشود که مواد را با مویرگها مبادله میکنند.
ت. مخاط مژکدار در مجاری هادی ضخامت کمی داشته و موهای آن اولین مانع در برابر ناخالصیهای وارد شده به بینی است.
پاسخ سوال ت
نادرست. مخاط مژکدار دارای مژک است نه مو.
ث. مخاط مژکدار در مجاری تنفسی به کمک مژکهای خود ناخالصیهای هوا را ضمن عبور به دام میاندازد.
پاسخ سوال ث
نادرست. چیزی که ناخالصیها هوا را به دام میاندازد ماده مخاطیست نه مژکها.
ج. در همه قسمتهای مخاط نای که مواد ضد میکروبی از سلولها ترشح میشود، هر سلول استوانهای با حرکت ضربانی مژکهایش در دفع ناخالصیها موثر است.
پاسخ سوال ج
نادرست. با توجه به شکل زیر، برخی از سلولهای استوانهای مخاط نای دارای مژک نیستند.
چ. در همه قسمتهای بخش هادی دستگاه تنفس که مجرای آن همیشه باز نگه داشته میشود، حلقههای غضروفی C شکل در مجاورت لایه زیرمخاط قرار گرفته است.
پاسخ سوال چ
نادرست. وجود غضروف در دیواره نای و نایژه باعث میشود این مجاری همیشه باز نگه داشته شوند. حلقه غضروفی C شکل فقط در نای وجود دارد.
ح. در همه قسمتهای بخش هادی دستگاه تنفس که مانعی در برابر ناخالصیهای هوا وجود دارد، ناخالصیها به سوی حلق رانده شده تا به خارج از بدن هدایت شوند.
پاسخ سوال ح
نادرست. در دو قسمت بخش هادی مانعی در برابر ناخالصیها وجود دارد. ناخالصیهایی که در مخاط مژکدار به دام میافتند به سمت حلق رانده میشوند، اما ناخالصیهایی که در پوست مودار به دام میافتند همانجا میمانند.
خ. هر سلول کوتاه که در بافت پوششی مخاط نای قرار دارد، واجد هستهای گرد بوده و با ترشحات دارای مواد ضدمیکروبی تماس دارد.
پاسخ سوال خ
نادرست. طبق شکل زیر سلولهای کوتاه هسته گرد دارند، اما در تماس با ماده مخاطی نیستند.
د. هر سلول بلند که در بافت پوششی مخاط نای قرار دارد، به کمک زوائد متعدد خود در راندن ترشحات مخاطی به سوی حلق نقش دارند.
پاسخ سوال د
نادرست. طبق شکل زیر سلولهای بلند مخاط نای میتوانند مژکدار و یا بدون مژک باشند.
ذ. مخاط مژکدار بینی، قطعا در آماده سازی همه هوای وارد شده به دستگاه تنفس برای تبادل گازها نقش دارد.
پاسخ سوال ذ
نادرست. بخشی از هوای ورودی به دستگاه تنفسی از راه دهان وارد میشود و مخاط مژکدار بینی آمادهسازی آن برای تبادل نقشی ندارد.
ر. حنجره نسبت به مری جلوتر قرار گرفته است و غضروفهای C شکل آن مجرای عبور هوا را باز نگه میدارند.
پاسخ سوال ر
نادرست. دقت کنید غضروفهای حنجره C شکل نیستند. غضروف C شکل در نای وجود دارد.
ز. پردههای صوتی که در دیواره حنجره قرار دارند، نسبت به اپیگلوت پایینتر میباشند.
پاسخ سوال ز
درست. پردههای صوتی پایینتر اپیگلوت قرار دارند.
ژ. هم در بخش مخاطی و هم در بخش زیرمخاطی دیواره نای سلولهای ترشح کننده وجود دارند.
پاسخ سوال ژ
درست. در لایه مخاطی سلولهای ترشح کننده ماده مخاطی و در لایه زیرمخاط غدد ترشح کننده وجود دارند.
س. هم در لایه غضروفی-ماهیچهای و هم در لایه بیرونی نای، سلولهای سازنده ماده زمینهای دیده میشوند.
پاسخ سوال س
درست. لایه بیرونی نای از بافت پیوندی تشکیل شده و سلولهای آن ماده زمینهای ترشح میکنند. همچنین لایه غضروفی-ماهیچهای هم دارای بافت غضروفیست که خود نوعی بافت پیوندی و دارای ماده زمینهایست.
درواقع بعد از توقف آزاد شدن ناقل رشتههای اکتین و میوزین از هم جدا میشوند، اما اینگونه نیست با هربار جدا شدن اکتین و میوزین ما شاهد توقف آزاد شدن ناقل عصبی از پایانه عصبی باشیم.
ش. نایژه اصلی که به شش بزرگتر وارد میشود نسبت به نایژه دیگر از طول بیشتری برخوردار است.
پاسخ سوال ش
نادرست. شش راست از شش چپ بزرگتر است. پس منظور سوال این است نایژه اصلی راست طول بیشتری نسبت به نایژه اصلی چپ دارد. این موضوع نادرست است و نایژه اصلی چپ طول بیشتری دارد.
ص. نایژه اصلی راست همانند نایژه اصلی چپ در تنظیم مقدار هوای ورودی به شش فاقد نقش است.
پاسخ سوال ص
درست. نایژههای اصلی به دلیل داشتن غضروف در تنظیم هوای ورودی به شش نقشی ندارند.
ض. نایژه اصلی که به شش بزرگتر وارد میشود نسبت به نایژه دیگر، قطر بیشتری داشته و زودتر منشعب میشود.
پاسخ سوال ض
درست. نایژه اصلی راست به شش بزرگتر وارد میشود. این نایژه نسبت به نایژه دیگر هم قطورتر است و هم زودتر منشعب میشود.
ط. در کوچکترین نایژک شش، برخلاف اولین مجرای فاقد غضروف، مخاط مژکدار نقشی در مبارزه علیه میکروبها ندارد.
پاسخ سوال ط
نادرست. کوچکترین ناژک شش نایژک مبادلهایست. در این نایژک همانند سایر نایژک ها مخاط مژکدار وجود دارد.
ظ. در دستگاه تنفس انسان هر مجرای منشعب شده از نایژک انتهایی به یک کیسه حبابکی ختم میشود.
پاسخ سوال ظ
درست. مجرایی که از نایژک انتهایی ایجاد میشود نایژک مبادلهایست که به کیسههای حبابکی ختم میشود.
ع. هر ساختاری از دستگاه تنفس که درون شش است و بالاتر از نایژههای اصلی قرار دارد، نمیتواند در ساختار خود حاوی غضروفهای C شکل باشد.
پاسخ سوال ع
درست. نایژههای باریکتر، نایژکها و حبابکها ساختارهای درون شش هستند که میتوانند بالاتر یا پایینتر از نایژههای اصلی قرار بگیرند. هیچکدام از این موارد غضروفهای Cشکل ندارند. غضروف C شکل مربوط به نای است که اصلا درون شش قرار ندارد.
غ. انتهای بخش هادی دستگاه تنفس برخلاف ابتدای آن سلولهایی با بیش از یک مژک دارد.
پاسخ سوال غ
درست. انتهای بخش هادی دستگاه تنفسی نایژک انتهایی قرار دارد. نایژکهای انتهایی دارای مخاط مژکدار هستند. ابتدای بخش هادی دستگاه تنفس پوست مودار قرار دارد. پوست مودار فاقد مژک است.
ف. همه نایژکهای قرار گرفته در شش یک فرد سالم هوا را مستقیما وارد حبابکها میکنند.
پاسخ سوال ف
نادرست. فقط نایژکهای مبادلهای میتوانند هوا را مستقیما وارد حبابکها بکنند.
ق. گروهی از سلولهای سنگفرشی در دیواره حبابکهای ششی در انسان، از غشای پایه مشترک با مویرگ استفاده میکنند.
پاسخ سوال ق
درست. در جاهای متعدد بافت پوششی حبابک و مویرگ هر دو از غشای پایه مشترک استفاده میکنند. این یعنی گروهی از سلولهای سنگفرشی دیواره حبابک غشای پایه مشترک با مویرگ دارند نه همه آنها.
ک. گروهی از سلولهای دیواره حبابکها که توانایی بیگانهخواری و حرکت دارند، به طور حتم همگی از اندازه یکسانی برخوردار نمیباشند.
پاسخ سوال ک
نادرست. دقت کنید بیگانهخوارها در حبابکها حضور دارند اما جزئی از دیواره حبابک محسوب نمیشوند.
گ. هر سلول سنگفرشی دیواره حبابک در مجاورت یک منفذ دیده میشود.
پاسخ سوال گ
نادرست. سلولهای نوع اول همان سلولهای سنگفرشی هستند. بعضی از این سلولها در کنار منفذ دیده میشوند نه همه آنها.
ل. هر سلولی که در حبابک دیده میشود و دارای زائدههایی هستند، جز کم تعدادترین سلولهای دیواره حبابک محسوب میشوند.
پاسخ سوال ل
نادرست. سلولهای زائدهداری که در حبابک دیده میشوند سلولهای نوع دوم و ماکروفاژها هستند. از بین این سلولها ماکروفاژها جز دیواره حبابک محسوب نمیشوند.
م. سطح درونی بخشی از دستگاه تنفسی انسان که در انتهای خود به کیسههای حبابکی ختم میشود توسط عامل سطح فعال پوشیده شده است.
پاسخ سوال م
نادرست. بخشی از دستگاه تنفسی که در انتهای خود به کیسههای حبابکی ختم میشود نایژک مبادلهایست. عامل سطح فعال سطح درونی حبابکها را میپوشاند نه نایژک مبادلهای را.
حمل گازها در خون
کار دستگاه تنفس با همکاری دستگاه گردش خون کامل میشود. خون، اکسیژن را به سلولها میرساند و کربندیاکسید را از آنها میگیرد وبه سمت ششها میآورد تا از بدن خارج شود.
نقش گلبول قرمز در حمل گازهای تنفسی
گلبول قرمز سرشار از هموگلوبین است. غلظت اکسیژن خونی که از قلب به ششها میرود کمتر از غلظت اکسیژن در هوای حبابکها است؛ در نتیجه در ششها اکسیژن به هموگلوبین میپیوندد و در مجاورت بافتها که غلظت اکسیژن به علت مصرف شدن توسط سلولها کاهش یافته است، اکسیژن از هموگلوبین جدا و به سلولها داده میشود. پیوستن کربندیاکسید به هموگلوبین و یا گسستن از آن نیز تابع غلظت کربندیاکسید است. در بافتها، کربندیاکسید به هموگلوبین متصل و در ششها از آن جدا میشود.
کربنمونوکسید، مولکول دیگریست که میتواند به هموگلوبین متصل شود با این تفاوت که وقتی متصل شد، بهآسانی جدا نمیشود. محل اتصال این مولکول به هموگلوبین، همان محل اتصال اکسیژن است. بنابراین کربنمونوکسید با اتصال به هموگلوبین مانع پیوستن اکسیژن میشود و چون به آسانی جدا نمیشود ظرفیت حمل اکسیژن را در خون کاهش میدهد. این وضعیت ممکن است چنان شدید باشد که منجر به مرگ شود. از این رو کربن مونوکسید گازی سمی به شمار میشود. تنفس این گاز باعث مسمومیت میشود و به گازگرفتگی شهرت دارد.
حمل اکسیژن و کربندیاکسید در خون چگونه انجام میشود؟
۱-اکسیژن در خون به دو روش حمل میشود:
روش اول حل شدن در خوناب است که بخش کمی از اکسیژن به صورت محلول حمل میشود.
بیشترین مقدار حمل اکسیژن در خون نیز به وسیله هموگلوبین انجام میشود.
۲-کربندیاکسید در خون به سه روش حمل میشود:
روش اول حل شدن خوناب است که بخش کمی از کربندیاکسید به صورت محلول حمل میشود.
روش دوم حمل شدن توسط هموگلوبین است، اما هموگلوبین در ارتباط با حمل کربندیاکسید نقش کمتری نسبت به حمل اکسیژن دارد.
بیشترین مقدار کربندیاکسید نیز به صورت یون بیکربنات در خون حمل میشود. در گلبول قرمز، آنزیمی به نام کربنیکانیدراز هست که کربندیاکسید را با آب ترکیب میکند و کربنیکاسید پدید میآورد. کربنیکاسید به سرعت به یون هیدروژن و بیکربنات تجزیه میشود. یون بیکربنات از گلبول قرمز خارج و به خوناب وارد میشود. با رسیدن به ششها کربندیاکسید از ترکیب یون بیکربنات آزاد میشود و از آنجا به هوا انتشار مییابد.
خودآزمایی: حمل گازها در خون
به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.
سوالات
الف. در مویرگهای خونی روده، یونهای بیکربنات از سیتوپلاسم گلبول قرمز خارج میشوند.
پاسخ سوال الف
درست. در مجاورت بافتها خون اکسیژن از دست میدهد و کربن دی اکسید وارد خون میشود. یکی از راههای حمل کربن دی اکسید جابهجایی آن به شکل بیکربنات است. در این روش کربن دی اکسید در گلبول قرمز به بیکربنات تبدیل میشود و در نهایت بیکربنات از گلبول قرمز خارج میشود.
ب. گازی که موجب مسمومیت و گاز گرفتگی میشود، ظرفیت حمل کربن دی اکسید در خون را کاهش میدهد.
پاسخ سوال ب
نادرست. کربن مونوکسید موجب مسمومیت و گاز گرفتگی میشود. این گاز ظرفیت حمل اکسیژن در خون را کاهش میدهد، نه ظرفیت حمل کربن دی اکسید را.
پ. در فردی که دچار مسمومیت با گاز کربن مونوکسید شده است، دور از انتظار است که جابهجایی اکسیژن توسط خوناب صورت بگیرد.
پاسخ سوال پ
نادرست. در فردی که دچار مسمومیت با کربن مونوکسید شده حمل گاز اکسیژن توسط گلبول قرمز کاهش پیدا میکند و همچنان حل شدن این گاز در خوناب بدون مشکل ادامه پیدا میکند.
ت. اکسیژن تنها گاز تنفسیست که میتواند به شکل محلول در خوناب جابهجا شود.
پاسخ سوال ت
نادرست. بخش اندکی از هر دو گاز تنفسی به صورت محلول در خوناب جابهجا میشود.
ث. خروج اکسیژن و بیکربنات از گلبول قرمز در مجاورت بافتها صورت میگیرد.
پاسخ سوال ث
درست. به دلیل اینکه غلظت اکسیژن در بافتها کمتر از غلظت اکسیژن در خون است، در مجاورت بافتها اکسیژن از گلبول قرمز خارج میشود. همچنین در مجاورت بافتها کربن دی اکسید وارد گلبول قرمز میشود و در آنجا تبدیل به بیکربنات میشود، در همان مجاورت بافتها نیز بیکربنات از گلبول قرمز خارج و وارد خوناب میشود.