مقدمة في الجهاز التنفسي
عند ذكر الجهاز التنفسي يفكر الناس عمومًا في التنفس، ولكن التنفس ليس سوى أحد أنشطة الجهاز التنفسي حيث إن خلايا الجسم تحتاج إلى إمدادات مستمرة من الأكسجين لعمليات التمثيل الغذائي اللازمة للحفاظ على الحياة، ويعمل الجهاز التنفسي مع الجهاز الدوراني لتوفير هذا الأكسجين وإزالة النفايات الناتجة عن عملية التمثيل الغذائي، كما أنه يساعد على تنظيم درجة الحموضة في الدم.
التنفس هو سلسلة الأحداث التي تؤدي إلى تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الغلاف الجوي وخلايا الجسم، حيث تحفز النبضات العصبية كل 3 إلى 5 ثوانٍ عملية التنفس من أجل نقل الهواء من خلال سلسلة من الممرات داخل وخارج الرئتين، وبعد ذلك يتم تبادل الغازات بين الرئتين والدم وهذا ما يسمى بالتنفس الخارجي، أما عملية نقل الدم للغازات من وإلى خلايا الأنسجة من أجل تبادلها فيعرف بالتنفس الداخلي، وفي النهاية تستخدم الخلايا الأكسجين في أنشطتها المحددة وهذا ما يسمى التمثيل الغذائي الخلوي أو التنفس الخلوي، وتشكل هذه الأنشطة معًا ما يُسمى التنفس.[1]
أعضاء الجهاز التنفسي
يتألف الجهاز التنفسي من جزأين أساسين يندرج تحتهما مجموعة من الأعضاء كالتالي:[2]
'الجهاز التنفسي العلوي'
يتألف من الأنف، والبلعوم والحنجرة، وتقع أعضاء الجهاز التنفسي العلوي خارج تجويف الصدر، وفيما يلي مزيد من التفاصيل:
- تجويف الأنف: يعمل الغشاء المخاطي اللزج المبطن لتجويف الأنف على احتجاز جزيئات الغبار، وتساعد الشعيرات الصغيرة التي تسمى الأهداب في نقلها إلى الأنف ليتم عطسها من أجل إخراجها والتخصل منها، أما الجيوب الأنفية وهي المساحات مليئة بالهواء على طول الأنف فتُساعد على تخفيف وزن الجمجمة.
- البلعوم: يمر الطعام والهواء عبر البلعوم قبل الوصول إلى الوجهة المناسبة، ويُساعد البلعوم أيضًا على إخراج الأصوات (الكلام).
- الحنجرة: وهي المسؤولة عن إنشاء الأصوات.
'الجهاز التنفسي السفلي'
ويتكون من القصبة الهوائية، والرئتين وجميع أجزاء الشجرة القصبية بما في ذلك الحويصلات الهوائية، وتقع أعضاء الجهاز التنفسي السفلي داخل تجويف الصدر، وفيما يلي مزيد من التفاصيل:
- القصبة الهوائية: تقع القصبة الهوائية تحت المجرى الهوائي الرئيسي مباشرةً إلى الرئتين.
- الرئتان: تشكل الرئتان معًا أحد أكبر أعضاء الجسم، والرئة مسسؤولة عن توفير الأكسجين في الشعيرات الدموية وعن عملية الزفير من أجل إخراج ثاني أكسيد الكربون من الجسم.
- الشعب الهوائية: تتفرع كل شعبة من القصبة الهوائية في كامل الرئة وتخلق شبكة من الممرات المعقدة التي تغذي الرئتين بالهواء.
- الحجاب الحاجز: وهو العضلة التنفسية الرئيسة التي تنقبض وتنبسط للسماح بدخول الهواء إلى الرئتين.
حقائق مثيرة عن الجهاز التنفسي
فيما يلي مجموعة من الحقائق والمعلومات حول الجهاز التنفسي:[3]
- تتيح عملية التنفس امتصاص الأكسجين الذي تحتاجه الخلايا وطرد نفايات ثاني أكسيد الكربون ولكن عند الزفير يخرج أيضًا الكثير من بخار الماء، فعندما لا يبذل البشر أي مجهود يخرج ما يصل إلى 17.5 ملليلتر من الماء في الساعة، أما عند ممارسة الرياضة يخرج حوالي أربعة أضعاف هذه الكمية عند ممارسة الرياضة وذلك بحسب مقال نُشر عام 2012 في مجلة "Polish Pneumonology and Allergology".
- متوسط الوقت الذي يستطيع فيه الشخص البالغ أن يحبس أنفاسه يتراوح بين 30 و60 ثانية، ويرتبط هذا الأمر بتراكم ثاني أكسيد الكربون الحمضي في الدم أكثر من نقص الأكسجين الذي يخزنه الجسم في بروتينات العضلات والتي تسمى الميوغلوبين، ويُشار إلى أن الغطاسين لديهم تقنيات مختلفة ومقدرة أكبر على حبس أنفاسهم، حيث إن باستطاعتهم تقليل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم مما يسمح لهم بحبس أنفاسهم لفترات طويلة، ويُذكر أن الغطاس الدنماركي "Stig Severinsen" في العام 2010 تمكن من حبس أنفاسه تحت الماء لمدة 22 دقيقة وحصل على الرقم القياسي العالمي في موسوعة غينيس لأطول غطس.
- تحتوي كل رئة على حوالي 300 مليون بنية تشبه البالون تسمى الحويصلات الهوائية، وعندما تمتلئ هذه الهياكل بالهواء يصبح بمقدور الرئتين الطفو على الماء، وفي الواقع يستخدم الفاحصون الطبيون ما يسمى "اختبار تعويم الرئة" أو "lung float test" أثناء تشريح جثة الطفل المولود ميتًا لمعرفة إذا كان قد وُلد ميتًا (مات في الرحم) أو مات أثناء الولادة، ففي حال غرقت الرئتان يكون الطفل قد مات في الرحم والعكس من ذلك صحيح، وهذه الطريقة دقيقة بنسبة 98% وفقًا لدراسة عام 2013 في المجلة الدولية للطب القانوني.
- في سلسلة قناة ديسكفري الشهيرة "MythBusters" قام المضيفان جيمي هينمان وآدم سافاج بتسجيل سرعة عطس قصوى بلغت 39 ميل في الساعة (63 كم / ساعة)، ومع ذلك وجدت دراسة أجريت عام 2013 في مجلة "PLOS ONE" أن السرعة القصوى للعطس أقل من المعدلات المحددة في "MythBusters"، ومن خلال استخدام كاميرا عالية السرعة وجد الباحثون أن سرعة العطس لدى المشاركين في الدراسة وصلت إلى 10 ميل في الساعة (16 كم / ساعة).
- تعد نزلات البرد إلى حد بعيد أكثر أمراض الجهاز التنفسي انتشارًا وقد تكون أكثر الأمراض المعروفة اليوم شيوعًا بحسب مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، وفي الولايات المتحدة وحدها يوجد أكثر من مليار حالة من حالات نزلات البرد كل عام، وغالبًا ما يُعتقد أن البرد مرادف لـ "لفيروس الأنفي" أو "Rhinovirus" وهو الفيروس الذي يسبب هذا النوع من المرض في أغلب الأحيان، وفي الواقع يوجد أكثر من 200 فيروس يمكن أن تسبب نزلات البرد بما في ذلك الفيروس التاجي البشري والفيروس المخلوي التنفسي.
نصائح للحفاظ على صحة الجهاز التنفسي
نستعرض من خلال التالي مجموعة من النصائح للمحافظة على صحة الجهاز التنفسي، وهي:[4]
- ممارسة الرياضة بانتظام: توصي مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ممارسة 30 دقيقة من النشاط البدني لمدة خمسة أيام في الأسبوع لتعزيز الصحة العامة، ولكن يجب استشارة الطبيب دائمًا قبل البدء بأي تمرين خاصة في حال وجود أي أمراض تنفسية أو أنواع أخرى من الأمراض.
- تناول نظام غذائي غني بالعناصر اللازمة لنظام تنفسي صحي: وفقًا لمركز جامعة ماريلاند الطبي تم ربط مستويات منخفضة من بعض العناصر الغذائية بأمراض الرئة وتوصي بتناول الأطعمة الغنية بالفيتامينات A وC وE ومعادن الزنك والبوتاسيوم والسيلينيوم والمغنيسيوم والزنك.
- شرب الكثير من الماء: وذلك من أجل المساعدة في التخلص من إفرازات المخاط الرقيقة التي تتراكم في الرئتين مما يسهل التنفس، وعادة ما يضمن شرب حوالي 6.3 كوبًا من السوائل يوميًا على الأقل تناول كمية كافية من السوائل.
- توفير نباتات منزلية: وفقًا لجمعية الرئة في كولومبيا البريطانية يمكن للنباتات الداخلية تحسين جودة الهواء في المنزل عن طريق إزالة الأبخرة الكيميائية التي يمكن أن تضر بصحة الجهاز التنفسي.
- ممارسة الرياضة في بيئة نظيفة: يجب أن تُمارس التمارين في بيئات نظيفة مثل الشوارع الجانبية أو الحدائق العامة بعيدًا عن الطرق المزدحمة، حيث إن المشي أو الركض على جانب الشوارع المزدحمة يؤدي إلى استنشاق أبخرة ضارة.
- النظافة الشخصية: غسل اليدين باستمرار، وأخذ المطاعيم ضد الأنفلونزا، والحرص على نظافة الفم لمنع العدوى التي يمكن أن تنتقل من الفم إلى بقية الجسم خاصة الرئتين.