« التبادلات الغازية التنفسية »

« التبادلات الغازية التنفسية »

مقدمة :

التنفس عبارة عن تبادل غازي بين الجسم والوسط الخارجي ويتجلى في استهلاك غاز ثنائي الأكسجين وطرح غاز ثنائي أكسيد الكربون . تحتاج الخلايا المكونة لأعضاء الجسم إلى مواد القيت وطاقة وثنائي الأكسجين للقيام بوظائفها . + فهل تنتج الخلايا الطاقة انطلاقا من مواد القيت وثنائي الأكسجين ؟ + كيف توظف الخلية مواد القيت وثنائي الأكسجين في نشاطها ؟

I – التبادلات الغازية التنفسية عند الإنسان.

1) الكشف عن التنفس الخلوي.

لمحة تاريخية : كان Lavoisier (1743 – 1794 ) يعتقد أن الظواهر الداخلية للتنفس تتم على مستوى الرئتين ، أما ) Paul Bert 1833 – 1886 ) افترض أن التنفس يتم على مستوى الأنسجة واشتغل في دراسته للتنفس بواسطة تجربة استعمل فيها عضلات طرية . تذكير :
تتكون الأعضاء من أنسجة وهذه الأخيرة تضم وحدات مجهرية تسمى الخلايا .

أ ) تجربة. نُدْخِل عضوا طريا (عضلة مثلا) داخل قارورة تحتوي على ماء الجير . نغلق القارورة بإحكام ثم نصلها بكأس به ماء ملون بواسطة أنبوب مكوع ( أنظر الوثيقة التالية ).

ب ) نتيجة. بعد مرور عدة دقائق على هذه التجربة ، نلاحظ تعكر ماء الجير وصعود الماء الملون داخل الأنبوب .

ج ) تفسير. - تعكر ماء الجير ، يدل على تحرير ثنائي أكسيد الكربون من طرف العضلة. - صعود الماء الملون في الأنبوب ، يدل على أن العضلة امتصت كمية من ثنائي الأكسجين الموجود في هواء القارورة .

د ) استنتاج. تؤكد هذه التجربة فرضية Paul Bert أي أن خلايا العضو تمتص ثنائي الأكسجين (O2) وتطرح ثنائي أكسيد الكربون (CO2) : إنه التنفس الخلوي . يؤدي إذن كل نشاط عضلي إلى ارتفاع حجم ثنائي الأكسجين المستهلك وبالتالي ارتفاع كمية ثنائي أكسيد الكربون المطروح .

2 ) التنفس الرئوي.
أ ) ماهي أعضاء وبنيات الجهاز التنفسي ؟

+ أثناء الشهيق ، يمر الهواء بالرغامة ثم القصبتين الرئويتين ثم القصيبات حيث يصل إلى أكياس دقيقة تسمى الأسناخ الرئوية وأثناء الزفير يسلك الهواء الإتجاه المعاكس . + تتم التبادلات الغازية التنفسية بين الهواء السنخي والدم الموجود بالشعيرات الدموية المحيطة بها بفضل توفر خاصيات تيسر هذه التبادلات ، منها : - شساعة المساحة السنخية 70 متر مربع (300 مليون سنخ رئوي). - كثافة الشعيرات الدموية . - دقة الجدار الفاصل بين الهواء السنخي والدم ( µ 0.4 ) 0,001 mm = µ1.

ب – التبادلات الغازية و دور الدم في نقل الغازات. + ينتقل ثنائي الأكسجين من الهواء السنخي إلى الدم ، بينما يطرح الدم في هواء السنخ ثنائي أكسيد الكربون وتتم هذه التبادلات الغازية بسبب اختلاف ضغط هذين الغازين من جهتي الجدار الدقيق للأسناخ الرئوية والشعيرات الدموية ( تنتقل الغازات من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض ) . ويؤمن تعاقب الشهيق والزفيرتجديد هواء الأسناخ الرئوية. + يقوم الدم بنقل الغازات التنفسية بين الرئتين وباقي أعضاء الجسم ، حيث تأخد الخلايا O2 من الدم وتطرح في الدم CO2 فالتنفس إذن وظيفة خلوية .

3) خلاصة.

عند الإنسان ، يشكل الدم واللمف الوسط الداخلي المحيط بالخلايا وتتم التبادلات الغازية التنفسية بين الخلايا و الوسط الخارجي للجسم أي الهواء عبر مساحتين للتبادلات تتمثل في مستويين مختلفين : + على مستوى جدارالأسناخ الرئوية : بين الهواء والدم . + على مستوى الجدار الخلوي : بين الدم وخلايا الجسم .

ІІ – ما مصير موادالقيت وثنائي الأكسجين داخل الخلية ؟

1 ) التعرف على مصدر الطاقة الخلوية.

بينت الدراسات التجريبية أن الخلايا تستهلك الكليكوز و ثنائي الأكسيجين و تحرر الماء وثنائي أكسيد الكربون و الطاقة الكامنة داخل الكليكوز وفق المعادلة التالية :

وتخضع الدهنيات والبروتيدات في الخلايا الى نفس التفاعلات الكميائية .

2 ) مفهوم أكسدة مواد القيت ( التنفس الخلوي ).

يتجلى التنفس الخلوي إذن في أكسدة مواد القيت بواسطة O2 لتحرير الطاقة . توظف الخلايا جزءا من هذه الطاقة لضمان عيشها أو للقيام بأنشطتها المختلفة ( التقلص العضلي مثلا ). أما الجزء الأكبر من هذه الطاقة يتبدد على شكل حرارة ضائعة.

ІІІ – مفهوم التمثل الكيميائي الخلوي.

لضمان عملها وتجديدها ، تحتاج الخلايا إلى مواد القيت والطاقة لتركيب موادعضوية جديدة ، حيث تتجمع الاحماض الأمينية داخل الخلية بأعداد وتسلسلات تحددها مورثات الخبر الوراثي لانتاج بروتينات جديدة : إنه التمثل الكيميائي الخلوي .

IV – وقاية الجهاز التنفسي.

بعض طرق الوقاية	العوامل المسببة للمرض	أمراض الجهاز التنفسي
- النزهة في الطبيعة حيث الهواء النقي  . - تجنب التدخين والمخدرات . - القيام بتمارين رياضية. - التلقيح ضد السل بواسطةB.C.G.	بعض ملوثات الهواء الناتجة عن الأنشطة الصناعية تؤدي إلى التهاب القصبات الهوائية والإصابة بالربو	التهاب القصبات الهوائية والإصابة بالربو
	التدخين يضاعف احتمال الإصابة بالسرطان الرئوي	السرطان الرئوي
	الالتهابات الرئوية أمراض جرثومية معدية تنتشر بواسطة السعال فتسبب العدوى ( مثل داء السل والزكام ...)	الإلتهابات الرئوية