الجهاز التنفسي: هوالجهاز الذي يتكوّن من الأنف والبلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والرئتين. يقوم الجهاز التنفسي بأمرين مُهمين: يدخل الأكسجين إلى أجسامنا، بالكميات التي نحتاجها لكي تعيش الخلايا وتعمل بشكل صحيح؛ ويُساعد على التخلّص من ثاني أكسيد الكربون، وهو من مخلفات الوظيفة الخلوية.
يعمل كل من الأنف والبلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية مع بعضها البعض، وهي عبارة عن نظام من الأنابيب يتم من خلاله توجيه الهواء إلى الرئتين، يوجد فيها الأكياس الهوائية الصغيرة جدًا المُسماة بالحويصلات الهوائية، تعمل على إدخال الأكسجين إلى مجرى الدم ويتم دفع ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء.
عندما يحدث خطأ في جزء من الجهاز التنفسي، مثل العدوى كالالتهاب الرئوي، فإنَّه يجعل من الصعب علينا الحصول على الأكسجين الذي نحتاجه والتخلّص من ثاني أكسيد الكربون الناتج عنه. تشمل أعراض الجهاز التنفسي الشائعة ضيق التنفس والسعال وآلام الصدر.
تتمثل آلية تبادل الغازات في الانتقال من نقطة إلى اخرى بواسطه خاصية الانتشار؛ حيث تنتقل من وسط الأكثر تركيز الى الوسط الأقل تركيز. وكذلك ينتشر الأكسجين من الحويصلات الرئوية إلى الشعيرات الدموية ويُدعى ذلك بالتنفس الخارجي، وتُسمّى تبادل الغازات ما بين الدم وخلايا الجسم بالتنفس الداخلي.
يكون ما بين الشعيرات الشريانية وخلايا الجسم، حيث تتم العملية من خلال:
يكون ما بين الحويصلات الرئوية والشعيرات الدموية المحيطة بالحويصلات الرئوية. وتتم هذه العملية من خلال:
عندما نتنفس يدخل الهواء إلى أجسامنا من خلال الأنف أو الفم. وينتقل إلى أسفل الحلق عبر الحنجرة وإلى القصبة الهوائية قبل دخول الرئة. تعمل كل هذه الهياكل على توجيه الهواء النقي من العالم الخارجي إلى أجسامنا. إنَّ مجرى الهواء العلوي مُهم لأنه يجب أن يظل مفتوحًا دائمًا حتى نتمكّن من التنفس. كما أنه يُساعد على ترطيب الهواء وتسخينه قبل أن يصل إلى الرئة.
يدخل الهواء إلى الرئة من خلال نظام أنابيب يُسمّى القصبات الهوائية. تبدأ هذه الأنابيب من الجزء السفلي من القصبة الهوائية، مثل القصبات الهوائية اليمنى واليسرى وتتفرع في الرئتين، حتى تُشكّل في نهاية المطاف أكياس صغيرة أو فقاعات هوائية رقيقة الجدران، تعرف باسم الحويصلات الهوائية. الحويصلات الهوائية: هي المكان الذي يتم فيه تبادل الغازات بين الهواء والدم.
تغطية كل الحويصلات الهوائية عبارة عن شبكة كاملة من الأوعية الدموية الصغيرة تُسمّى الشعيرات الدموية، وهي فروع صغيرة جدًا من الشرايين الرئوية. من المُهم أن يكون الهواء في الحويصلات الهوائية والدم في الشعيرات الدموية قريبين جدًا من بعضهما البعض؛ بحيث يُمكن للأكسجين وثاني أكسيد الكربون التحرك أو الانتشار بينهما. لذا عندما تتنفس، ينزل الهواء إلى القصبة الهوائية ومن خلال القصبات الهوائية إلى الحويصلات الهوائية. يحتوي هذا الهواء النقي على الكثير من الأكسجين، وسوف ينتقل جزء من هذا الأكسجين عبر جدران الحويصلات الهوائية إلى مجرى الدم.
ثاني أكسيد الكربون يتحرّك في الاتجاه المعاكس، الذي يعبر من الدم في الشعيرات الدموية إلى الهواء في الحويصلات الهوائية ثم يتم تنفسه. بهذه الطريقة، يمكن الحصول على كميات كافية من الأكسجين الذي تحتاجه للعيش، والتخلّص من ثاني أكسيد الكربون الناتج.
الرئتان: هي عبارة عن أعضاء وعائية، لها القدرة على استقبال كميات كبيرة من الدم. وذلك لأن الشرايين الرئوية، التي تغذي الرئتين تأتي مباشرة من الجانب الأيمن من القلب؛ فهي تحمل الدم الذي يحتوي على نسبة منخفضة من الأكسجين وغنية بثاني أكسيد الكربون إلى الرئة، حتى يُمكن التخلّص من ثاني أكسيد الكربون، وامتصاص المزيد من الأكسجين في مجرى الدم. ثم ينتقل الدم الغني بالأكسجين عبر الأوردة الرئوية المقترنة إلى الجانب الأيسر من القلب. من هناك، يتم ضخه إلى جميع أنحاء الجسم لتزويد الخلايا والأعضاء بالأكسجين.