آلية حدوث عملية “التنفس” داخل جسم الإنسان
2013 كتاب الحياة
مايلز كيلي
KFAS
عملية التنفس جسم الإنسان استنشاق الهواء البيولوجيا وعلوم الحياة
نحن نتنفس لأنّ كل خلية في أجسامنا تحتاج إلى إمداد متواصل من الأكسجين ليحرق "الغلوكوز" (glucose)، وهي المادة المرتفعة الطاقة التي يتم هضمها من الطعام وتصل إلى الخلايا عن طريق الدمّ. 
يُطلق العلماء على عملية استنشاق الهواء اسم "التنفس" (respiration)، والتنفس الخلوي (cellular respiration) هو الطريقة التي تستخدم الخلايا الأكسجينَ فيها لتحرق الغلوكوز.
بعد أن يستنشق الأنف أو الفم الهواء ينتقل الهواءُ إلى أسفل الحلق ونزولاً إلى القصبة الهوائية التي تفتحها الحلقات الغضروفية وليدخل إلى الرّئتين.
تتفرع الممرات الهوائية في الرئتين عدة مرّات بحيث تغدو أدقّ من أن تُرى.
وعند نهاية كل فرع توجد مجموعة من فقاعات الهواء المجهرية تُسمى "الأسناخ" (alveoli) تحيط بها شبكة من الأوعية الدموية (blood vessels) الصغيرة المتساوية وتُسمّى "الأوعية الشَعرية" (capillaries)
يسيل الأكسجين أو ينتشر من الهواء داخل الأسناخ (alveoli) إلى داخل الدم في الأوعية الشَعرية، ويُنقل منها إلى أنحاء الجسم.
يحتوي الهواء النقي عند استنشاقه داخل الجسم على 21 في المائة تقريباً من الأكسجين ويكاد لا يحتوي على أي مقدار من ثاني أكسيد الكربون.
وبعد دخول الهواء إلى الرئتين ثم زفيره ترتفع نسبة ثاني أكسيد الكربون (carbon dioxide) إلى 4 في المائة وتهبط نسبة الأكسجين إلى 16 في المائة.
يجمع الدّمُ ثاني أكسيد الكربون المطرود ويمر في الهواء داخل فقاعات الأسناخ ويُطرح خارج الجسم في عملية الزفير.
يحمي شريطٌ لزجٌ من المخاط (mucus) سطح الممرات الهوائية، ويصبح هذا الشريط أكثر ثخانةً ليحمي الرئتين عندما تُصابان بالتهابٍ صدريّ.
عندما نمارس التمارين يخفق قلبنا أسرعَ مرّتين ويضخ الدم بمعدّل الضعف وتسحب الرئتين من الهواء أكثر من المعدل العادي بعشرة أضعاف مع كل نفَس. تحتوي الرئة على ممرات هوائية يزيد طولها عن 2400 كيلو متر.
إنّ الهواء الذي يتنفسّه الشخص النائم من شهيق وزفير طوال الليل ليمكنه في المعدّل أن يملأ غرفة نوم متوسطة الحجم.
نتثاءبُ عندما يكون جسمنا ساكناً بلا حراك لفترة مع تنفّس غير عميق يجعلنا في حاجة إلى المزيد من الأكسجين.
يأخذ الجسم نفساً أكثر عمقاً، وهو ما يُسمّى التثاؤب (yawning). ويتسبب ذلك في تحريك عضلات الفكين والوجه ويجعل المزيد من الدم يتدفق إلى الدماغ ليغدو أكثر يقظة.
بعض الأشخاص يفغرون أفواههم إلى حدٍّ واسع جداً أثناء التثاؤب بحيث يخلعون فكوكهم أو يفصلونها ولا يستطيعون إغلاق فمهم مجدداً.
مقدار الهواء اللازم
– التنفس الاسترخائي: أقل من 10 لترات إلى داخل وخارج الرئتين كل دقيقة.
– معدل التنفس الاسترخائي : 12-15 نفساً في الدقيقة
– التنفس المُجهَد: 150 لتراً كل دقيقة
– معدل التنفس المُجْهَد : اكثر من 60 نفساً في الدقيقة
– أقصى كمية هواء في الرئتين: عند الشهيق بقوة حتى 6 لترات.
– أدنى كمية هواء في الرئتين : عند الزفير بقوة 0,5 لتر
– المواليد الجدد : أسرع من البالغين، نحو 40 مرّة في الدقيقة .
– عند سن 80 : يكون الإنسان قد تنفس 600 مليون مرّة.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]