دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
با عمل دم و بازدم بیشتر آشنا شوید!
تنفس یکی از مهم‌ترین عملکردهای بدن موجودات زنده است. بدون تنفس، سلول‌های بدن نمی‌توانند اکسیژن لازم برای زنده ماندن را دریافت کنند. در این تحقیق، با مفهوم دم و بازدم، نقش آن‌ها در بدن و نحوه عملکرد دستگاه تنفس آشنا می‌شویم.
دم و باز دم تنفس
به مجموع دو عمل فروبردن هوا به داخل دستگاه تنفسی (دَم) و سپس خارج کردن هوا (بازدم) که هدف آن (اکسیژن) به خون و خارج کردن دی اکسید کربن از خون است عمل تنفس می‌گویند.
معمولاً وقتی از “تنفس” صحبت می‌کنیم، فقط به “دم” فکر می‌کنیم، در حالی‌که تنفس واقعی از هر دو مرحله دم و بازدم تشکیل شده است. در ریه‌ها، یک مبادله مهم انجام می‌شود. بدن حدود یک‌پنجم اکسیژن موجود در هوای دم را جذب می‌کند و به جای آن، گاز کربن‌دی‌اکسید تولید شده را به هوا پس می‌دهد. این تبادل گازی در ریه‌ها اتفاق می‌افتد.
تنفس و نقش آن در زندگی
زندگی بدون اکسیژن امکان‌پذیر نیست. ما در هر لحظه، برای زنده ماندن، نیاز به تنفس داریم. وقتی نفس می‌کشیم، هوای تازه را وارد بدن می‌کنیم. به این کار دم می‌گویند. در هنگام بازدم، هوای مصرف‌شده را از بدن بیرون می‌فرستیم. این هوای خارج‌شده با هوای دمیده‌شده تفاوت دارد.
در زمان کوتاهی که هوا در بدن ما می‌ماند، بخشی از اکسیژن خود را به بدن می‌دهد و در عوض، مقداری گاز کربن‌دی‌اکسید و بخار آب از بدن دریافت می‌کند. سپس این هوای تغییر‌یافته با بازدم از بدن خارج می‌شود.
جالب است بدانید که میزان اکسیژن موجود در طبیعت تقریباً همیشه ثابت می‌ماند. این ثبات بسیار مهم است تا فرآیند تنفس در موجودات زنده دچار مشکل نشود. در طول سال، مقدار اکسیژن و گاز کربن‌دی‌اکسید در هوا تغییر زیادی نمی‌کند. دلیل این پایداری، وجود گیاهان است. گیاهان، گاز کربن‌دی‌اکسید را از هوا جذب می‌کنند و در عوض، اکسیژن تولید می‌کنند. این اکسیژن دوباره در اختیار انسان و جانوران قرار می‌گیرد.
اجزای دستگاه تنفس
عبارتند از:
1- بینی (یا دهان)
نخستین راه ورود هوا به بدن است. بینی هوا را گرم، مرطوب و تصفیه می‌کند.
2- حنجره
حنجره در بالای نای قرار دارد و محل عبور هوا به نای است. همچنین، تارهای صوتی در آن قرار دارند و باعث تولید صدا می‌شوند.
3- نای (تراشه)
لوله‌ای است که هوا را از حنجره به سمت ریه‌ها هدایت می‌کند. نای با غضروف‌های حلقه‌ای محکم نگه داشته می‌شود.
4- نایژه‌ها (برونش‌ها)
نای در پایین به دو شاخه تقسیم می‌شود که هر کدام به یک ریه می‌روند. این شاخه‌ها نایژه نام دارند و هوا را به داخل ریه‌ها می‌رسانند.
5- نایژک‌ها (برونشیول‌ها)
نایژه‌ها به شاخه‌های کوچکتری به نام نایژک تقسیم می‌شوند که هوا را به کیسه‌های هوایی می‌رسانند.
6- کیسه‌های هوایی (آلوئول‌ها)
در این بخش، تبادل گاز بین هوا و خون انجام می‌شود. اکسیژن وارد خون می‌شود و کربن‌دی‌اکسید از خون خارج می‌شود.
7- ریه‌ها (ششها)
ریه‌ها دو اندام بزرگ هستند که نایژه‌ها و کیسه‌های هوایی را در خود جای داده‌اند. ریه راست سه بخش و ریه چپ دو بخش دارد.
8- دیافراگم
ماهیچه‌ای پهن در زیر ریه‌ها که هنگام تنفس حرکت می‌کند و باعث ورود و خروج هوا به ریه‌ها می‌شود.
انواع تنفس در انسان
تنفس را می‌توان این گونه تعریف کرد: تبادل گازها بین موجود و محیطی که در آن زندگی می‌کند. با این تعریف دو نوع تنفس در موجود زنده خواهیم داشت:
- تنفس داخلی (سلولی)
- تنفس خارجی (ریوی)
تنفس داخلی
تنفس داخلی، تبادل گازها بین جریان خون و سلول‌های مجاور صورت می‌گیرد. خون در طی عبور از میان بافتهای بدن، تقریباً به اندازه ۵ تا ۷٪ از حجم خود، اکسیژن از دست می‌دهد و ۴ تا ۶٪ دی‌اکسید کربن دریافت می‌کند. هنگامی که دما یا اسیدیته، افزایش پیدا می‌کند، اکسیژن بیشتری به بافت‌ها می‌رسد. قسمت اعظم اکسیژن خون به هموگلوبین گویچه‌های سرخ خون (Red Blood Cell) پیوند می‌شود. اما تنها ۳۰٪ دی‌اکسید کربن توسط این سلول‌ها حمل شده، بقیه آن در پلاسما حل می‌شود. دانشچی
تنفس خارجی
تنفس خارجی، تبادل گازها بین ریه و جریان خون است. بسیاری از تجهیزات تنفسی، با اندازه‌گیری یا درمان وضعیت‌های ناهنجار تنفس خارجی سروکار دارند. تنفس خارجی دو مرحله دارد: دَم و بازدم.
نقش ماهیچه‌های میان‌دنده در تنفس
ماهیچه‌های میان‌دنده (یا بین‌دنده‌ای) نقش بسیار مهمی در فرآیند تنفس دارند:
هنگام دم (تنفس)
ماهیچه میان‌دنده برونی به سمت بیرون و بالا منقبض می‌شود و قفسهٔ سینه را نیز در همین جهات حرکت می‌دهد که منجر به گسترش فضای درونی قفسه سینه می‌شود.
ماهیچه میان‌دنده درونی شل می‌شود.
پردهٔ دیافراگم به ست پایین منقبض می‌شود که منجر به گسترش فضای درونی قفسه سینه می‌شود.
در دم به دلیل گسترش حجم درونی قفسه سینه و کم بودن غلظت هوا و اجزای آن مانند اکسیژن، هوا ی بیرون ششها توسط واپخش به درون ششها وارد می‌شود.
هنگام بازدم
ماهیچه میان‌دنده برونی شل می‌شود.
ماهیچه میان‌دنده درونی به سمت درون و پایین منقبض می‌شود و قفسهٔ سینه را نیز در همین جهات حرکت می‌دهد که منجر به کوچک شدن فضای درونی قفسه سینه می‌شود.
پردهٔ دیافراگم شل می‌شود
در بازدم به دلیل کوچک شدن حجم درونی قفسه سینه و زیاد بودن غلظت هوا و اجزای آن مانند دای اکسید کربن، هوا ی درونی ششها توسط پخش مولکولی به بیرون ششها منتقل می‌شود.
میزان اکسیژن در هوای دم و بازدم
میزان اکسیژن در هوای دم و بازدم با یکدیگر متفاوت است، چون بدن بخشی از اکسیژن هوای دم را جذب می‌کند و به جای آن، کربن‌دی‌اکسید به هوای بازدم افزوده می‌شود. در ادامه، این تفاوت را به‌صورت عددی و ساده توضیح می‌دهم:
هوای دم (هوای واردشونده به بدن):
- حدود ۲۱٪ اکسیژن
- حدود ۰٫۰۴٪ کربن‌دی‌اکسید
- حدود ۷۸٪ نیتروژن
- مقدار کمی گازهای دیگر و بخار آب
هوای بازدم (هوای خارج‌شونده از بدن):
- حدود ۱۶٪ اکسیژن
- حدود ۴٪ کربن‌دی‌اکسید
- حدود ۷۸٪ نیتروژن (تقریباً بدون تغییر)
- مقدار بیشتری بخار آب نسبت به هوای دم
اکسیژن چگونه به بدن می‌رسد؟
اکسیژن واردشده به ریه‌ها، توسط گلبول‌های قرمز خون جذب می‌شود و به تمام بافتهای بدن فرستاده می‌شود. این اکسیژن به سلول‌ها کمک می‌کند تا غذا را بسوزانند و انرژی تولید کنند. در این فرآیند، مواد زائدی مثل کربن‌دی‌اکسید و آب تولید می‌شود که دوباره به ریه‌ها برمی‌گردد و با بازدم از بدن خارج می‌شود.
چرا ریه‌ها سطح بزرگی دارند؟
برای اینکه تبادل گازها به خوبی انجام شود، ریه‌ها باید سطح گسترده‌ای داشته باشند. اگر سطح داخلی ریه‌های یک انسان بالغ را باز کنیم، تقریباً سه متر مربع فضا را پوشش می‌دهند! البته همیشه همه این سطح فعال نیست؛ بخشی از آن برای شرایط خاص مثل ورزش یا فعالیت شدید ذخیره می‌ماند.
وقتی به فعالیت بیشتری نیاز داریم، مثلاً هنگام دویدن یا بالا رفتن از پله، بدن ما به اکسیژن بیشتری نیاز دارد. در این حالت، نفس‌ها تندتر و عمیق‌تر می‌شوند تا اکسیژن کافی به بدن برسد.
پیشنهادی: همه چیز درباره اکسیژن
سلام
سایت بسیار خوبی است
سپاس